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描述
以下兩表給出了在 STEP 7 (TIA Portal) 中可使用的組織塊的總覽。在程序中創(chuàng)建組織塊的步驟如下:
- 打開 Step7 項目,在項目導航中您可瀏覽到“Program Blocks”文件夾。
- 在 "Program Blocks" 中雙擊 "Add new block" 命令。
- 在打開的對話框中單擊"Organization block" (OB) 按鈕。
- 選擇程序中需要的 OB 塊的類型。
- 點擊 "OK" 將插入 OB 塊到項目中。
為了獲得更多詳細信息,在 "Add new block" 對話框中選中 OB(事件類別)并點擊 "more..." 鏈接,便會打開選中的組織塊的在線幫助。 下表為 S7-1200/1500 所使用的 OB 塊總覽:
S7-1200/1500 組織塊總覽 |
循環(huán)執(zhí)行程序組織塊(S7-1200/1500) 在循環(huán)組織塊里循環(huán)處理更高等級的程序代碼,并且在該組織塊中可以編寫指令和調(diào)用其它塊。OB1 是循環(huán)執(zhí)行用戶程序的默認塊。
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啟動組織塊(S7-1200/1500)
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延時中斷組織塊(S7-1200/1500) 超過定義時間后,延時中斷 OB 會中斷循環(huán)程序處理。
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循環(huán)中斷組織塊(S7-1200/1500) 循環(huán)中斷按照設定的時間間隔中斷循環(huán)程序處理。
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HSC 及硬件中斷組織塊(S7-1200/1500) 當硬件事件發(fā)生時,硬件中斷 OB 中斷循環(huán)程序處理。硬件中斷不僅用于“高速計數(shù)硬件中斷”,也適用于數(shù)字量輸入通道的硬件中斷。
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診斷錯誤中斷組織塊(S7-1200/1500) 對于診斷兼容模塊,如果已經(jīng)使能了診斷錯誤中斷,當檢查到錯誤時,診斷錯誤中斷 OB 會中斷循環(huán)程序處理。
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時間錯誤中斷組織塊(S7-1200/1500)
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拔插模塊中斷組織塊OB (S7-1500) 當分布式 IO 中組態(tài)的、非禁用的模塊或子模塊被拔插時,CPU 的操作系統(tǒng)將調(diào)用該 OB。
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PROFINET IO 系統(tǒng)的機架錯誤中斷組織塊OB (S7-1500) 當 DP 主系統(tǒng)、從站或部分子模塊故障時,CPU 的操作系統(tǒng)將調(diào)用該 OB。
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編程錯誤中斷組織塊OB (S7-1500) 當處理用戶程序指令時,如果發(fā)生程序錯誤,則CPU 的操作系統(tǒng)將調(diào)用該 OB。
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IO訪問錯誤中斷組織塊OB (S7-1500) 當處理用戶程序指令時,如果在直接訪問IO數(shù)據(jù)期間發(fā)生錯誤,則CPU 的操作系統(tǒng)將調(diào)用該 OB。
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時間中斷組織塊OB (S7-1500) 在到達的時間,開始周期性地或僅執(zhí)行一次該 OB 。
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MC 插補器中斷組織塊OB (S7-1500) 創(chuàng)建一個工藝對象(運動控制)后,當處理工藝對象(運動控制)時將自動地調(diào)用“MC 插補器”中斷 OB 。
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MC 伺服中斷組織塊OB (S7-1500) 創(chuàng)建一個工藝對象(運動控制)后,當處理工藝對象(運動控制)時將自動地調(diào)用“MC 伺服”中斷 OB 。
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等時同步中斷組織塊OB (S7-1500) 該組織塊的程序與DP 循環(huán)時鐘或 PN 發(fā)送時鐘等時同步執(zhí)行。
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狀態(tài)中斷組織塊OB (S7-1500) 如果一個狀態(tài)中斷發(fā)生,則 CPU 的操作系統(tǒng)將調(diào)用該 OB。
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更新中斷組織塊OB (S7-1500) 如果一個更新中斷發(fā)生,則 CPU 的操作系統(tǒng)將調(diào)用該 OB。
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制造商或特定配置文件的中斷組織塊OB (S7-1500) 如果制造商或特定配置文件的中斷發(fā)生,則 CPU 的操作系統(tǒng)將調(diào)用該 OB。
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下表顯示了S7-300/400所支持的OB塊
S7-300/400支持的OB塊 |
缺省的程序主循環(huán)中斷塊
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時間中斷OBs
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延時中斷 OBs
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循環(huán)中斷OBs
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硬件中斷OBs
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狀態(tài)中斷OB
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更新中斷OB
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制造商特定信息報警中斷OB
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同步周期性中斷OB
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時間錯誤中斷OB
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電源故障中斷OB
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診斷中斷OB
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拔/插模塊中斷OB
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CPU硬件故障中斷OB
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程序運行錯誤OB
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機架故障中斷OB
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通訊錯誤OB
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處理中斷OB
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后臺組織塊OB
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啟動OBs
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編程錯誤OB
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IO訪問錯誤OB
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更多組織塊的信息可以從 Step7 (TIA Portal) 在線幫助的下列條目中找到:
- 創(chuàng)建組織塊
- 組織塊(S7-1200)
- 組織塊(S7-1500)哪里賣西門子4千瓦變頻器
- 組織塊(S7-300/400)
S7-200數(shù)字量接線
數(shù)字量輸入接線
圖1. 漏型輸入接法 | 圖2. 源型輸入接法 | 圖3. 110/220V交流輸入接法 |
對于大多數(shù)輸入來講,都是24VDC輸入,因為S7-200的數(shù)字量輸入點內(nèi)部為雙向二級管,可以接成漏型(圖1)或源型(圖2),只要每一組接成一樣就行。
只有6ES7221-1EF22-0XA0這一種型號可以接成交流輸入(圖3)
對于數(shù)字量輸入電路來說,關(guān)鍵是構(gòu)成電流回路。輸入點可以分組接不同的電源,這些電源之間沒有聯(lián)系也可以。
數(shù)字量輸出接線
圖4. 源型輸出 | 圖5. 繼電器輸出 | 圖6. 可控硅輸出 |
- 晶體管輸出只能接成源型輸出(圖4),不能接成漏型,即輸出為24V。
- 繼電器輸出是一組共用一個公共端的干節(jié)點,可以接交流或直流,電壓等級高到220V。例:可以接24V/110V/220V交直流信號。但要保證一組輸出接同樣的電壓(一組共用一個公共端,如1L、2L)。對于弱小信號,如小于 5V 的信號,需要自己驗證其輸出的可靠性。
繼電器輸出點接直流電源時,公共端接正或負都可以。 - 只有6ES7222-1EF22-0XA0為可控硅輸出(圖6),其中L端即可以接成110V也可以接成220V。
對于數(shù)字量輸出電路來說,關(guān)鍵是構(gòu)成電流回路。輸出點可以分組接不同的電源,這些電源之間沒有聯(lián)系也可以。
常問問題
S7-200的高速輸入、輸出端子如何接線?
S7-200 CPU上的高速輸入、輸出端子,其接線與普通數(shù)字量I/O相同。但高速脈沖輸出必須使用直流晶體管輸出型的CPU(即DC/DC/DC型)。
我的NPN/PNP輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器(和其他傳感器),能否接到S7-200 CPU上?
都可以。S7-200 CPU和擴展模塊上的數(shù)字量輸入可以連接源型或漏型的傳感器輸出,連接時只要相應地改變公共端子的接法(是電源L+連接到輸入公共端、還是電源的M連接到公共端)。
S7-200能否使用兩線制的數(shù)字量(開關(guān)量)傳感器?
可以,但必須保證傳感器的靜態(tài)工作電流(漏電流)小于1mA。西門子有相關(guān)的產(chǎn)品,如用于PLC的接近開關(guān)(BERO)等。詳情請聯(lián)系西門子產(chǎn)品的經(jīng)銷商。
S7-200是否有輸入、輸出點可以復用的模塊?
S7-200的數(shù)字量、模擬量輸入/輸出點不能復用(即既能當作輸入,又能當作輸出)。
模擬量模塊、信號板
信號類型
模板型號 | 訂貨號 | 分辨率 | 負載信號類型 | 量程范圍 |
模擬量輸入 | ||||
CPU 集成模擬量輸入 | 10 位 | 0 ~ 10 V | 0 ~ 27648 | |
SM 1231 4 x 模擬量輸入 | 6ES7 231-4HD32-0XB0 | 12 位 + 符號位 | ±10 V ,±5 V,±2.5 V | -27648 ~ 27648 |
0~20 mA,4~20 mA | 0 ~ 27648 | |||
SM 1231 4 x 模擬量輸入 | 6ES7 231-5ND32-0XB0 | 15 位 + 符號位 | ±10 V ,±5 V,±2.5 V,±1.25 V | -27648 ~ 27648 |
0~20 mA,4~20 mA | 0 ~ 27648 | |||
SM 1231 8 x 模擬量輸入 | 6ES7 231-4HF32-0XB0 | 12 位 + 符號位 | ±10 V ,±5 V,±2.5 V | -27648 ~ 27648 |
0~20 mA,4~20 mA | 0 ~ 27648 | |||
SM 1234 4 x 模擬量輸入/ 2 x 模擬量輸出 | 6ES7 234-4HE32-0XB0 | 12 位 + 符號位 | ±10 V ,±5 V,±2.5 V | -27648 ~ 27648 |
0~20 mA,4~20 mA | 0 ~ 27648 | |||
SB 1231 1 x 模擬量輸入 | 6ES7 231-4HA30-0XB0 | 11 位 + 符號位 | ±10 V ,±5 V,±2.5 V | -27648 ~ 27648 |
0~20 mA | 0 ~ 27648 | |||
模擬量輸出 | ||||
SM 1232 2 x 模擬量輸出 | 6ES7 232-4HB32-0XB0 | 14 位 | ±10 V | -27648 ~ 27648 |
13 位 | 0~20 mA,4~20 mA | 0 ~ 27648 | ||
SM 1232 4 x 模擬量輸出 | 6ES7 232-4HD32-0XB0 | 14 位 | ±10 V | -27648 ~ 27648 |
13 位 | 0~20 mA,4~20 mA | 0 ~ 27648 | ||
SM 1234 4 x 模擬量輸入/2 x 模擬量輸出 | 6ES7 234-4HE32-0XB0 | 14 位 | ±10 V | -27648 ~ 27648 |
13 位 | 0~20 mA,4~20 mA | 0 ~ 27648 | ||
SB 1232 1 x 模擬量輸出 | 6ES7 232-4HA30-0XB0 | 12 位 | ±10 V | -27648 ~ 27648 |
11 位 | 0~20 mA | 0 ~ 27648 |
輸入信號精度計算
先明確兩個模擬量輸入模塊參數(shù):
- 模擬量轉(zhuǎn)換的分辨率
- 模擬量轉(zhuǎn)換的精度(誤差)
分辨率是 A/D 模擬量轉(zhuǎn)換芯片的轉(zhuǎn)換精度,即用多少位的數(shù)值來表示模擬量。S7-1200 模擬量模塊的轉(zhuǎn)換分辨率是12位,能夠反映模擬量變化的小單位是滿量程的 1/4096 。
數(shù)字化模擬值的表示方法及示例:
分辨率 | 模擬值 | |||||||||||||||
位 | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
位值 | ||||||||||||||||
16位 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
12位 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
如上表所示,當轉(zhuǎn)換精度小于16位時,相應的位左側(cè)對齊,小變化位為 16 - 該模板分辨率,未使用的低位補 “ 0 ”。 如表中 12 位 分辨率的模板則是從 16 - 12 = 4,即低字節(jié)的第四位 bit 3 開始變化,為其小變化單位 = 8 (紅色圖框所示) ,bit 0~bit 2 則補“ 0 ”(紅色圖框黃色背景所示)。則 12 位模板 A/D 模擬量轉(zhuǎn)換芯片的轉(zhuǎn)換精度為 / = 1/4096 。
模擬量轉(zhuǎn)換的精度除了取決于A/D轉(zhuǎn)換的分辨率,還受到轉(zhuǎn)換芯片的外圍電路的影響。在實際應用中,輸入的模擬量信號會有波動、噪聲和干擾,內(nèi)部模擬電路也會產(chǎn)生噪聲、漂移,這些都會對轉(zhuǎn)換的后精度造成影響。這些因素造成的誤差要大于 A/D 芯片的轉(zhuǎn)換誤差。
模擬量量程計算
可以使用STEP 7 Basic 指令列表 "Convert" 中的 “ SCALE_X ” 和 “ NORM_X ” 來轉(zhuǎn)換模擬量值。
計算公式:
SCALE_X_OUT = [(NORM_X_VALUE - NORM_X_MIN)/(NORM_X_MAX - NORM_X_MIN)] * (SCALE_X_MAX - SCALE_X_MIN) + SCALE_X_MIN
一、測量值轉(zhuǎn)換為工程量
如下圖1 程序所示,為標準 0~20 mA 模擬量輸入信號,對應 0 ~ 80 MPa 壓力的量程換算示例
圖 1.測量值轉(zhuǎn)換為工程量示例
其中參數(shù)含義如下表1 所示:
表 1.
參數(shù)名稱 | 數(shù)據(jù)類型 | 參數(shù)含義 | 取值范圍 | |
電壓信號 | 電流信號 | |||
NORM_X_IN | Int | 模擬量通道輸入測量值 | -27648 ~ 27648 | 0 ~ 27648 |
NORM_X_LO_LIM | Int | 測量值下限 | -27648 | 0 |
NORM_X_HI_LIM | Int | 測量值上限 | 27648 | 27648 |
NORM_X_OUT | Real | 測量值規(guī)格化 | -1.0 ~ 1.0 | 0.0 ~ 1.0 |
SCALE_X_LO_LIM | Real | 工程量下限制 | --- | --- |
SCALE_X_HI_LIM | Real | 工程量上限制 | --- | --- |
SCALE_X_OUT | Real | 工程量值 | --- | --- |
注意:SM1231 新的模擬量模塊(例如 6ES7 231-4HD32-0XB0)增加了 4~20 mA范圍, 對于非標準信號例如電流通道接入 4 ~ 20 mA ,可以設置電流范圍 0-20mA 或者 4-20mA, 如下圖所示:
但是設置 0-20mA 或者 4-20mA 對應不同的量程范圍和 NORM_X 通道測量值下限。如下表所示:
實際電流輸入 | 設置電流范圍 | 量程范圍 | NORM_X 通道測量值下限 |
0-20 mA | 0-20 mA | 0 -27648 | 0 |
4-20 mA | 0-20 mA | 5530- 27648 | 5530 |
4-20 mA | 0 - 27648 | 0 |
二、工程量轉(zhuǎn)換為測量值
如下圖2 程序所示,為標準 4~20 mA 模擬量輸入信號,對應 0 ~ 80 MPa 壓力的量程換算示例,同理需修正通道測量輸出值下限 SCALE_X_LO_LIM 為 5530
圖 2. 工程量轉(zhuǎn)換為測量值
其中參數(shù)含義如下表2 所示:
表 2.
參數(shù)名稱 | 數(shù)據(jù)類型 | 參數(shù)含義 | 取值范圍 | |
電壓信號 | 電流信號 | |||
NORM_X_IN | Real | 工程量給定值 | --- | --- |
NORM_X_LO_LIM | Real | 工程量下限值 | --- | --- |
NORM_X_HI_LIM | Real | 工程量上限值 | --- | --- |
NORM_X_OUT | Real | 工程量給定值規(guī)格化 | -1.0 ~ 1.0 | 0.0 ~ 1.0 |
SCALE_X_LO_LIM | Int | 測量輸出值下限 | -27648 | 0 |
SCALE_X_HI_LIM | Int | 測量輸出值上限 | 27648 | 27648 |
SCALE_X_OUT | Int | 測量輸出值 | -27648 ~ 27648 | 0 ~ 27648 |
說明:工程量相關(guān)值取決于使用現(xiàn)場,是無法確定有效值的,一能確定的關(guān)系是工程量給定或輸出值在工程量的下限值和上限值之間,在此不作過多表述。