詳細介紹
西門子河南觸摸屏代理商
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概述
SIMATIC ET 200SP
可擴展的 SIMATIC ET 200SP I/O 系統(tǒng)是防護等級為 IP20 的高度靈活的模塊化 I/O 系統(tǒng)。通過具有 PROFINET 或 PROFIBUS 接口的接口模塊,它可以與更高級控制系統(tǒng)交換所連接 I/O 模塊的 IO 數(shù)據(jù)。或者,以緊湊型 S7-1500 控制器(分布式控制器)的形式提供了各種 PLC、F-PLC 和開放式控制器,作為其它首尾站ET 200SP 組件可用作 SIPLUS 版本以滿足*的要求并實現(xiàn)高度的穩(wěn)健性。
對于 ET 200SP,提供了全面的 I/O 模塊(包括故障安全型):
- 數(shù)字量輸入模塊 (DI),白色
- 數(shù)字量輸出模塊 (DQ),黑色
- 模擬量輸入模塊 (AI),淺藍色
- 模擬量輸出模塊 (AQ),深藍色
- 工藝模塊 (TM),青綠色
- 通信模塊 (CM),淺灰色
- 模塊,薄荷綠色
- 電機直接起動器 (DS) 和可逆起動器 (RS)
- 氣動
除提供具體產(chǎn)品套件這種標準交貨形式外,部分 I/O 模塊和基本單元也以 10 件一個包裝的形式提供。通過 10 件一個包裝這種形式,可以顯著減少浪費并節(jié)省具體模塊的開箱時間。
緊湊型設(shè)計
- 多包含 64 個模塊的模塊化組態(tài)
- 無電源模塊的系統(tǒng)集成自組裝負載組通過淺色 BaseUnit 供電
- 由于采用了模塊化設(shè)計和全面的產(chǎn)品系列,因此尺寸小且高度靈活
- 每個模塊多有 16 個通道
- 布線
- 熱交換:無需工具即可在運行過程中更換模塊
- 間歇操作
柔性連接系統(tǒng)
- 插入式端子適用于帶線端套圈的大橫截面 1.5 mm2 和無線端套圈的大橫截面 2.5 mm2
- BaseUnit 用于一線或直接多線連接
- 由于導體開口附近的彈簧安全器和測量分接頭,可實現(xiàn)優(yōu)秀接線可達性
- 通過也作為集成式介質(zhì)轉(zhuǎn)換器的 BusAdapter(RJ45、FastConnect、塑料或玻璃光纖電纜)可進行靈活的 PROFINET 連接
安全集成功能
- 易于集成故障安全模塊
- 通過軟件可以輕松進行 F 參數(shù)分配
- 逐組斷開非故障安全型模塊
高性能
- 同步 PROFINET
- 以高 100 Mbit/s 的速度進行內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸
- 記錄模擬量和輸出持續(xù) 50 μs
- 記錄數(shù)字量和輸出持續(xù) 1 μs
高性能技術(shù)
- “計數(shù)”、“定位”、“稱重”、“輸出凸輪”、“PWM”、“力測量”等功能模塊
能源效率
- 記錄電氣變量的電表
- 具有區(qū)間替換值的系統(tǒng)集成 PROFIenergy
高級功能
- 組態(tài)控制:
通過用戶軟件對實際組態(tài)進行基于應(yīng)用的調(diào)整(選項處理) - 基于時間的 IO:
信號時間戳為 μs - MSI/MSO:
從多 4 個 PLC 同時訪問 I/O 數(shù)據(jù) - MtM:
各 IO 模塊之間的直接數(shù)據(jù)交換(模塊間通信) - 過采樣:
在 PN 循環(huán)內(nèi)對數(shù)字量和模擬量信號進行 n 次采集或輸出 - 調(diào)整測量范圍:
通過將測量范圍調(diào)整為模擬量輸入模塊支持的測量范圍的受限部分來增加分辨率 - 縮放測量值:
允許傳輸歸一化至所需物理值的模擬量作為 REAL 值(32 位浮點)
通訊標準
- PROFINET IO
- PROFIBUS DP V0/V1
- 連接 ET 200AL (IP67) 的 ET 接頭
- IO-Link V1.1
- AS-Interface
- MODBUS TCP
- 點對點 (RS 232, RS 485, RS 422)
- Freeport
- 3964(R)
- USS
- Modbus RTU (主站/從站)
CPU
- PROFINET 接口,帶 3 端口
- IO 控制器和 PN IO 設(shè)備
- 可選擴展為 DP 主站/從站
- 還提供故障安全型和開放式控制器
標記 I/O 模塊
- I/O 模塊前面有意義的標簽
- 純文本形式的模塊類型描述(含功能等級),如“DI 8x24VDC HF”
- 訂貨號
- 二維矩陣碼,帶有訂貨號和序列號
(通過“Industry Online Support”app 進行調(diào)用,直接鏈接到該模塊的支持頁面) - 硬件功能狀態(tài)和固件版本
- 相應(yīng) I/O 模塊的適宜基本單元類型
- 適宜的有色牌的顏色代碼
- 接線圖
- 可選擴展
- 標簽條
- 設(shè)備銘牌
1. 提出問題
圖1
問題1:M10.2能否被置位?
圖2
問題2:S_CU計數(shù)有無問題,M6.2能否被置位?
先來了解一下都有哪幾個計時器,以及它們的特性如何
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圖3
2. 計時器描述
從以圖3可以看出5個計時器的基本特性,可以簡單的從中挑選與控制工藝相符合的計時器使用,如果想了解計時器的詳細信息,可以選擇計時器,并按F1看幫助信息中的具體邏輯圖。
以計時器SD為例,參見圖4
圖4
我們從中可以知道,當觸發(fā)端S的信號為上升沿時,觸發(fā)計時器開始運行,時間結(jié)束后計時器輸出端為1,S信號為下降沿時,計時器輸出端為0
那么根據(jù)此情況,以圖1為例,咱們可以把剛才的梯形圖程序通過時序圖表示如下圖5
其中a,b之間是在掃描此段程序兩個周期之間的間隙。
圖5
3. 計時器與循環(huán)程序的關(guān)系
經(jīng)過分析,可以看出,M10.2(S)是可以被置位的,那為什么沒有看見其被置位呢?
大家注意,這里t的時間是8s,我們知道,一個程序的掃描周期很短,可能才十幾----幾十毫秒,在線時候可以監(jiān)控到Scan Cycle Time。如圖6
圖6
那這個時間不是遠遠超過了掃描周期么?
我們又知道,如果程序掃描周期大于大掃描周期監(jiān)控時間Scan Cycle Monitoring Time,那么將會觸發(fā)中斷,甚至造成CPU進入STOP狀態(tài)。
其實,計時器的執(zhí)行是異步于OB1循環(huán)掃描的,只要計時器運行后,在每一周期掃描到計時器的觸發(fā)端S信號如果為1,那么計時器就將在此周期繼續(xù)計時。因此,它對于大周期監(jiān)控時間并沒有太大的影響,只是調(diào)用語句時占用了少許us的時間。
怎么來驗證這個說法呢?就是說計時器的執(zhí)行并不同步于OB1程序掃描周期。
1,可以在程序中加入若干SFC47增大程序掃描周期(保證小于Scan Cycle Monitoring Time),通過監(jiān)控計時器的時間,可以看出,計時器的時間是跳躍式的變化的,也就是說,也就是說,當程序掃描完計時器,繼續(xù)往下進行時,計時器滿足觸發(fā)條件進行計時,此周期往后的計時是一直在進行的。
2,可以通過在中斷來證明
3,通過程序死循環(huán)監(jiān)視計時證明
4,通過多個計時器監(jiān)視時間來證明等等各種方法
那說明了是異步的有何作用呢?
說明了剛才咱們分析程序所作的時序圖有一定的問題,因為咱們的分析是按照程序一步步往下進行的,相當于是同步進行的。而實際在程序執(zhí)行時,掃描周期是比較短的,所以計時器是在其中的某一個周期里計時器計時結(jié)束時輸出被置位為1,那么因為這樣,所以對我們編寫程序就會有一定的要求。也就有了下面一個問題
4. 計時器動作的時刻
計時器的輸出端是什么時候被置位呢,什么時候起作用呢,比如?
是等到重新掃描到計時器塊,計時器執(zhí)行完畢才置位,還是不用重新掃描到計時器?程序中直接掃描的T40節(jié)點,它就已經(jīng)被置位了呢?
1,我們可以設(shè)置OB35的看門狗時間為2000ms, 如圖7
OB35里觸發(fā)計時器T40,的開點給線圈M6.0,如圖8
OB1里的開點給線圈M6.1,M6.0開點給線圈M6.2,如圖9
經(jīng)過試驗,觀察看到,當T40的Timer運行結(jié)束后M6.1立刻就被置位了,而M6.0和M6.2會等到再次掃描到OB35,才會被置位。
可得出結(jié)論,當計時器T40計時結(jié)束時,CPU掃描到時,它就已經(jīng)為1了,不需要等到掃描計時器S_ODT(SD)。
圖7
圖8
圖9
2,也可以在OB1里調(diào)用多個“wait”代碼讓OB1的掃描周期足夠大,如5s,先調(diào)用一個SD T2 1s,然后調(diào)用若干“wait”,大概持續(xù)2s,用T2開點觸發(fā)一個線圈如M10.0,再調(diào)用若干“wait”,大概1s,然后再調(diào)用一個SD T3,可以看出再T3還沒有開始計數(shù)時,M10.0已經(jīng)被置位了。
計時器在OB30—OB38里呢?
是一樣的。
可以在OB35里使用SD計時器,可以發(fā)現(xiàn),當程序調(diào)用OB35時,計時器開始運行,把OB35執(zhí)行時間和計時器時間設(shè)置大些,可以發(fā)現(xiàn),只要每次在掃描的計時器觸發(fā)端時,條件滿足,計時器就開始運行,直到下一次掃描OB35時再掃描到此條件為止。
可以把計時器時間設(shè)置足夠大,當計時未結(jié)束前把它的觸發(fā)端變?yōu)?,那么其計時停止,直到再次觸發(fā)。
可以得出計時器的運行只與每次掃描到它的觸發(fā)端有關(guān)。掃描完觸發(fā)端后,計時器的運行就與觸發(fā)端無關(guān)了,直到下一次再次掃描到此觸發(fā)端。
5. 分析程序
了解了以上的一些基本知識,咱們再來看看剛才圖1中的程序。
一個CPU的掃描周期是可以計算的,根據(jù)不同的配置和數(shù)據(jù)的讀取,可以計算出不同的周期,在PLC運行時,每個周期的大小也是不一樣的,可以大致計算出范圍,可以根據(jù)每條語句來計算程序的執(zhí)行時間,再加上相應(yīng)的循環(huán)周期檢測點,周期中斷,訪問過程映像區(qū),通信負載等。這些時間的長短與CPU型號及使用方式有關(guān)。
使用PS307 5A,CPU315-2PN/DP (315-2EH13-0AB0 V 2.6.50)為例。以下所有時間都以此配置為標準。
我們把圖1的梯型圖換成語句表來分析指令執(zhí)行的過程。
圖10
一個CPU的掃描周期的計算可以根據(jù)以下幾個過程來進行
圖11
A.操作系統(tǒng)初始化循環(huán)時間監(jiān)視
B.掃描PIO
C.掃描PII
D.執(zhí)行用戶程序,并執(zhí)行程序中定義的操作
E.掃描周期檢測點操作系統(tǒng)時間(周期結(jié)束時執(zhí)行掛起的任務(wù),如裝載和刪除塊)
F .CPU返回到周期開始的時間點,并重新開始循環(huán)周期監(jiān)視
在以上的步驟中都是有時間的,雖然很小,但是也占用時間??梢愿鶕?jù)不同的硬件組態(tài),參照
CPU Specifications手冊進行計算,
為了便于計算和理解,咱們以理想狀態(tài)來計算。假設(shè)CPU周期中的A,B,C,E,F(xiàn)的時間為固定的數(shù)值X us。
只分析程序里的”D” --用戶程序中的命令執(zhí)行。
程序是順序掃描的,從Network 1—3依次進行,
以*個周期開始時來分析,首先掃描Network 1中T3計時器為0,因此閉點使能,T2開始計時(0-8S),但此時掃描T2輸出為0,
因此掃描到Network 2中T2開點不使能,掃描到T3不執(zhí)行,
Network 3中T3開點不使能,M10.2為0。
到此過程[0.4+0.3+2.4+0.3+0.3+2.4+0.3+0.2(或0.9)] us = 6.6 (或7.3) us。
注意:T2一直在累加時間,相當于此時T2計時也到達6.6(或7.7)us。
然后加上剛才的時間X us,那么一個周期可以認為是t=X+6.6 (7.7) us。X大于7 us,可以看出語句的執(zhí)行是在很短的時刻進行,所以大家在編程時常用的每個計時器都會經(jīng)過若干個程序掃描周期。
因為Timer是異步的,所以T2的時間應(yīng)該在一個周期里也為t=X+6.6 (7.7) us,那么根據(jù)上面的程序看,因為T2設(shè)置為8s,所以應(yīng)該在大概m=8s/[ X+6.6 (7.7)]us個周期時,T2執(zhí)行完畢。
T2 假設(shè)優(yōu)秀情況下,T2執(zhí)行完畢的時刻是在第m個周期內(nèi),
A.如果發(fā)生在Network2的T2開點之前,那么掃描到此 T2開點的語句時,T2的輸出變?yōu)?,執(zhí)行下一條語句T2開點就會閉合,T3開始計時。
B.如果T2執(zhí)行完畢的時刻是程序掃描到T2開點語句之后才發(fā)生的,那么因為后面的程序沒有對T2的操作,只有在下一個m+1周期,才能檢測到T2的變化。T3開始計時。
T3開始計時的前提條件是T2開點閉合,假設(shè)在第m個周期里,T3開始計時,那么同樣,要經(jīng)過大概m個周期左右,T3才能執(zhí)行完畢,到此時,已經(jīng)經(jīng)過了2m個周期,因為M10.2線圈是由T3開點的閉合信號來置位的,那么現(xiàn)在就來分析一下什么時候可以發(fā)生此動作。
注意:在此例子程序中,在Network1-3中都有對T3的操作
T3 假設(shè)在優(yōu)秀情況下,T3執(zhí)行完畢的時刻是在第2m個周期。在第2m周期內(nèi)
A.如果發(fā)生在Network1的T3閉點之前,那么在程序掃描到T3閉點的時候,T3的輸出值已經(jīng)變?yōu)?了,閉點變?yōu)殚_點,T2輸出變?yōu)?,往下掃描到Network2的T2開點變?yōu)?,T3的SD輸出也變?yōu)?,繼續(xù)掃描到Network3,T3開點為0,那么M10.2未被置位。
B.如果發(fā)生在Network1的T3閉點之后,Network3的T3開點之前,(則T2是保持為1的),在掃描到T3開點時,T3的輸出值變?yōu)?,T3開點變?yōu)殚]點,M10.2被置位。
C.如果發(fā)生在Network3的T3開點之后,那么在此周期內(nèi)對m10.2不會產(chǎn)生置位,在下一周期(2m+1),T3輸出值變?yōu)?了,所以在Network1里T3閉點變?yōu)殚_點,T2輸出變?yōu)?,掃描到Network2里,T2開點變?yōu)?,導致T3輸出值變?yōu)?,掃描到Network3里,T3開點變