西門子6ES7368-3BC51-0AA0

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西門子PLC的分類：
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1．S7系列：傳統(tǒng)意義的PLC產(chǎn)品， S7-200是針對低性能要求的小型PLC。S7-300是模塊式中小型PLC，*多可以擴(kuò)展32個模塊。S7-400是大型PLC，可以擴(kuò)展300多個模塊。S7-300/400可以組成MPI、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)等。2．M7-300/400：采用與S7-300/400相同的結(jié)構(gòu)，它可以作為CPU或功能模塊使用。具有AT兼容計(jì)算機(jī)的功能，可以用C，C＋＋或CFC等語言來編程。3．C7由S7-300 PLC，HMI（人機(jī)接口）操作面板、I/O、通信和過程監(jiān)控系統(tǒng)組成。4．WinAC基于Windows和標(biāo)準(zhǔn)的接口(ActiveX，OPC)，提供軟件PLC或插槽PLC。 S7-300系列PLC簡介S7-300的CPU模塊（簡稱為CPU）都有一個編程用的RS-485接口，有的有PROFIBUS-DP接口或PtP串行通信接口，可以建立一個MPI（多點(diǎn)接口）網(wǎng)絡(luò)或DP網(wǎng)絡(luò)。

1.電源模塊 2.后備電池 3. 24V DC 連接器 4.模式開關(guān) 5.狀態(tài)和故障指示燈功能*強(qiáng)的CPU的RAM為512KB，*8192個存儲器位，512個定時器和512個計(jì)數(shù)器，數(shù)字量*65536 I/O點(diǎn)，模擬量通道*為4096。有350多條指令。一個數(shù)字量為1點(diǎn)，一個模擬量為16點(diǎn)。計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍為1～999，定時器的定時范圍為10ms～9990s。

多機(jī)架的S7-300 PLC只需要擴(kuò)展一個機(jī)架，可以使用價格便宜的IM 365接口模塊對。數(shù)字量模塊：從0號機(jī)架的4號槽開始，每個槽位分配4個字節(jié)的地址，32個I/O點(diǎn)。模擬量模塊：一個通道占一個字地址。從I B256開始，給每一個模擬量模塊分配8個字。1．模塊診斷功能可以診斷出以下故障：失壓，熔斷器熔斷，看門狗故障，EPROM、RAM故障。模擬量模塊共模故障、組態(tài)/參數(shù)錯誤、斷線、上下溢出。2．過程中斷數(shù)字量輸入信號上升沿、下降沿中斷，模擬量輸入超限，CPU暫停當(dāng)前程序，處理OB40。3．狀態(tài)與故障顯示LEDSF（系統(tǒng)出錯/故障顯示，紅色）：CPU硬件故障或軟件錯誤時亮。BATF（電池故障，紅色）：電池電壓低或沒有電池時亮。DC 5V（＋5V電源指示，綠色）： 5V電源正常時亮。FRCE（強(qiáng)制，黃色）：至少有一個I/O被強(qiáng)制時亮。RUN（運(yùn)行方式，綠色）：CPU處于RUN狀態(tài)時亮；重新啟動時以2 Hz的頻率閃亮； HOLD（單步、斷點(diǎn)）狀態(tài)時以0.5Hz的頻率閃亮。STOP（停止方式，黃色）：CPU處于STOP，HOLD狀態(tài)或重新啟動時常亮。BUSF（總線錯誤，紅色）。

只需要擴(kuò)展一個機(jī)架，可以使用價格便宜的IM 365接口模塊對。數(shù)字量模塊：從0號機(jī)架的4號槽開始，每個槽位分配4個字節(jié)的地址，32個I/O點(diǎn)。模擬量模塊：一個通道占一個字地址。從I B256開始，給每一個模擬量模塊分配8個字。1．模塊診斷功能可以診斷出以下故障：失壓，熔斷器熔斷，看門狗故障，EPROM、RAM故障。模擬量模塊共模故障、組態(tài)/參數(shù)錯誤、斷線、上下溢出。2．過程中斷數(shù)字量輸入信號上升沿、下降沿中斷，模擬量輸入超限，CPU暫停當(dāng)前程序，處理OB40。3．狀態(tài)與故障顯示LEDSF（系統(tǒng)出錯/故障顯示，紅色）：CPU硬件故障或軟件錯誤時亮。BATF（電池故障，紅色）：電池電壓低或沒有電池時亮。DC 5V（＋5V電源指示，綠色）： 5V電源正常時亮。FRCE（強(qiáng)制，黃色）：至少有一個I/O被強(qiáng)制時亮。RUN（運(yùn)行方式，綠色）：CPU處于RUN狀態(tài)時亮；重新啟動時以2 Hz的頻率閃亮； HOLD（單步、斷點(diǎn)）狀態(tài)時以0.5Hz的頻率閃亮。STOP（停止方式，黃色）：CPU處于STOP，HOLD狀態(tài)或重新啟動時常亮。BUSF（總線錯誤，紅色）。

4．模式選擇開關(guān)

（1）RUN-P(運(yùn)行-編程)位置：運(yùn)行時還可以讀出和修改用戶程序，改變運(yùn)行方式。

（2）RUN (運(yùn)行)位置：CPU執(zhí)行、讀出用戶程序，但是不能修改用戶程序。

（3）STOP（停止）位置：不執(zhí)行用戶程序，可以讀出和修改用戶程序。

（4）MRES（清除存儲器）：不能保持。將鑰匙開關(guān)從STOP狀態(tài)搬到MRES位置，可復(fù)位存儲器，使CPU回到初始狀態(tài)。

復(fù)位存儲器操作：通電后從STOP位置扳到MRES位置，“STOP”LED熄滅1s，亮1s，再熄滅1s后保持亮。放開開關(guān)，使它回到STOP位置，然后又回到MRES，“STOP”LED以2Hz的頻率至少閃動3s，表示正在執(zhí)行復(fù)位，*“STOP”LED一直亮。

某些CPU模塊上有集成I/O。

PLC使用的物理存儲器：RAM，ROM，快閃存儲器（Flash EPROM）和EEPROM。

組成

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PROFIBUS是過程現(xiàn)場總線（Process Field Bus ）的縮寫，于1989年正式成為現(xiàn)場總線的標(biāo)準(zhǔn)。在多種自動化的領(lǐng)域中占據(jù)主導(dǎo)地位，*的設(shè)備節(jié)點(diǎn)數(shù)已經(jīng)超過2000萬。它由三個兼容部分組成，即PROFIBUS－DP（ Decentralized Periphery）．PROFIBUS－PA（Process Automation ）．PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification )。其中PROFIBUS－DP應(yīng)用于現(xiàn)場級，它是一種高速低成本通信，用于設(shè)備級控制系統(tǒng)與分散式I/O之間的通訊，總線周期一般小于10ms，使用協(xié)議第1、2層和用戶接口，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖俸陀行нM(jìn)行。；PROFIBUS－PA適用于過程自動化，可使傳感器和執(zhí)行器接在一根共用的總線上，可應(yīng)用于本征安全領(lǐng)域；PROFIBUS－FMS用于車間級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，它是令牌結(jié)構(gòu)的實(shí)時多主網(wǎng)絡(luò)，用來完成控制器和智能現(xiàn)場設(shè)備之間的通信以及控制器之間的信息交換。主要使用主-從方式，通常周期性地與傳動裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換

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基本特性

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Profibus可使分散式數(shù)字化控制器從現(xiàn)場底層到車間級網(wǎng)絡(luò)化，與其他現(xiàn)場總線相比，Profibus的重要優(yōu)點(diǎn)是具有穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)EN50170作保證，并經(jīng)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證具有普遍性，它包括了加工制造、過程和數(shù)字自動化等廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，并可同時實(shí)現(xiàn)集中控制、分散控制和混合控制三種方式。該系統(tǒng)分為主站和從站：

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主站決定總線的數(shù)據(jù)通信，當(dāng)主站得到總線控制權(quán)（令牌）時，沒有外界請求也可以主動發(fā)送信息。在Profibus協(xié)議中主站也稱為主動站。

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從站為外圍設(shè)備，典型的從站包括：輸入/輸出裝置、閥門、驅(qū)動器和測量發(fā)射器。它們沒有總線控制權(quán)，僅對接收到的信息給予確認(rèn)或當(dāng)主站發(fā)出請求時向它發(fā)送信息。從站也稱為被動站。由于從站只需總線協(xié)議的一小部分，所以實(shí)施起來特別經(jīng)濟(jì)。

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性能

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與其它現(xiàn)場總線系統(tǒng)相比，PROFIBUS的zui大優(yōu)點(diǎn)在于具有穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)EN50170作保證，并經(jīng)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證具有普遍性。已應(yīng)用的領(lǐng)域包括加工制造．過程控制和自動化等。PROFIBUS開放性和不依賴于廠商的通信的設(shè)想，已在10多萬成功應(yīng)用中得以實(shí)現(xiàn)。市場調(diào)查確認(rèn)，在德國和歐洲市場中PROFIBUS占開放性工業(yè)現(xiàn)場總線系統(tǒng)的市場超過40%。PROFIBUS有*自動化技術(shù)裝備的生產(chǎn)廠商支持，它們都具有各自的技術(shù)優(yōu)勢并能提供廣泛的優(yōu)質(zhì)新產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)。

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結(jié)構(gòu)

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PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)是根據(jù)ISO7498標(biāo)準(zhǔn)，以開放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（Open System Interconnection-OSI）作為參考模型的。該模型共有七層。 （1）PROFIBUS－DP：定義了*．二層和用戶接口。第三到七層未加描述。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能，并詳細(xì)說明了各種不同PROFIBUS－DP設(shè)備的設(shè)備行為。 （2）PROFIBUS－FMS：定義了*．二．七層，應(yīng)用層包括現(xiàn)場總線信息規(guī)范（Fieldbus Message Specification - FMS）和低層接口(Lower Layer Interface － LLI)。FMS包括了應(yīng)用協(xié)議并向用戶提供了可廣泛選用的強(qiáng)有力的通信服務(wù)。LLI協(xié)調(diào)不同的通信關(guān)系并提供不依賴設(shè)備的第二層訪問接口。 （3） PROFIBUS－PA：PA的數(shù)據(jù)傳輸采用擴(kuò)展的PROFIBUS－DP協(xié)議。另外，PA還描述了現(xiàn)場設(shè)備行為的PA行規(guī)。根據(jù)IEC1158－2標(biāo)準(zhǔn)，PA的傳輸技術(shù)可確保其本征安全性，而且可通過總線給現(xiàn)場設(shè)備供電。使用連接器可在DP上擴(kuò)展PA網(wǎng)絡(luò)。 注：*層為物理層，第二層為數(shù)據(jù)鏈路層，第三層為網(wǎng)絡(luò)層，第四層為傳輸層，第五層為會話層，第六層為表達(dá)層，第七層為應(yīng)用層。需要注意的是，第三~六層在Profibus中沒有具體應(yīng)用，但是這些層要求的任何重要功能都已經(jīng)集成在低層接口（LLI）中。

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特點(diǎn)

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Profibus作為業(yè)界應(yīng)用zui廣泛的現(xiàn)場總線技術(shù)，除具有一般總線的優(yōu)點(diǎn)外還有自身的特點(diǎn)，具體表現(xiàn)如下：

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（1）zui大傳輸信息長度為255B，zui大數(shù)據(jù)長度為244B，典型長度為120B。

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（2）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榫€型、樹型或總線型，兩端帶有有源的總線終端電阻。

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（3）傳輸速率取決于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜涂偩€長度，從9.6Kb/s到12Mb/s不等。

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（4）站點(diǎn)數(shù)取決于信號特性，如對屏蔽雙絞線，每段為32個站點(diǎn)（無轉(zhuǎn)發(fā)器），zui多127個站點(diǎn)帶轉(zhuǎn)發(fā)器。

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（5）傳輸介質(zhì)為屏蔽/非屏蔽雙絞線或光纖。

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（6）當(dāng)用雙絞線時，傳輸距離zui長可達(dá)9.6km，用光纖時，zui大傳輸長度為90km。

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（7）傳輸技術(shù)為DP和FMS的RS-485傳輸、PA的IEC1158-2傳輸和光纖傳輸。

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（8）采用單一的總線方位協(xié)議，包括主站之間的令牌傳遞與從站之間的主從方式。

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（9）數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)包括循環(huán)和非循環(huán)兩類。

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應(yīng)用

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典型的工廠自動化系統(tǒng)應(yīng)該是三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，基于現(xiàn)場總線Profibus-DP/PA控制系統(tǒng)位于工廠自動化系統(tǒng)中的低層，即現(xiàn)場級和車間級?，F(xiàn)場總線Profibus是面向現(xiàn)場級和車間級的數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)。

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1.現(xiàn)場設(shè)備層

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主要功能是連接現(xiàn)場設(shè)備，如分散式I/O、傳感器、驅(qū)動器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、開關(guān)、 燈設(shè)備，完成現(xiàn)場設(shè)備控制及設(shè)備間連鎖控制。主站負(fù)責(zé)總線通信管理及所有從站的通信?？偩€上所有設(shè)備生產(chǎn)工藝控制程序均儲存 在主站中，并由主站執(zhí)行。

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2.車間監(jiān)控層

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車間級監(jiān)控用來完成車間中生產(chǎn)設(shè)備之間的連接，如一個車間三條生產(chǎn)線主控制器之間的連接，完成車間級設(shè)備監(jiān)控。車間級監(jiān)控包括生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)控、設(shè)備故障報警及維護(hù)等。通常還具有諸如生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、生產(chǎn)調(diào)度等車間級生產(chǎn)管理功能。車間級監(jiān)控通常要設(shè)立車間監(jiān)控室，在操作員工作站及打印設(shè)備上。車間級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)可采用Profibus-FMS，它是一個多主網(wǎng)絡(luò)，在這一級，數(shù)據(jù)傳輸速度不是zui重要的，而是要能夠傳送大容量信息。

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3.工廠管理層

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車間操作員工作站可通過集線器與車間辦公管理網(wǎng)連接，將車間生產(chǎn)數(shù)據(jù)送到車間管理層。車間管理網(wǎng)作為主網(wǎng)的一個子網(wǎng)，通過交換機(jī)、網(wǎng)橋或路由器等連接到廠區(qū)骨干網(wǎng)上，將車間數(shù)據(jù)集成到工廠管理層。

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車間管理層通常所說的以太網(wǎng)，即IEEE 802.3 和IETF TCP/IP的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。工廠骨干網(wǎng)可根據(jù)工廠實(shí)際情況，采用如FDDI或ATM等網(wǎng)絡(luò)。

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Profibus作為業(yè)界應(yīng)用zui廣泛的現(xiàn)場總線技術(shù)，除具有一般總線的優(yōu)點(diǎn)外還有自身的特點(diǎn)，具體表現(xiàn)如下：

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（1）zui大傳輸信息長度為255B，zui大數(shù)據(jù)長度為244B，典型長度為120B。

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（2）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榫€型、樹型或總線型，兩端帶有有源的總線終端電阻。

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（3）傳輸速率取決于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜涂偩€長度，從9.6Kb/s到12Mb/s不等。

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（4）站點(diǎn)數(shù)取決于信號特性，如對屏蔽雙絞線，每段為32個站點(diǎn)（無轉(zhuǎn)發(fā)器），zui多127個站點(diǎn)帶轉(zhuǎn)發(fā)器。

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（5）傳輸介質(zhì)為屏蔽/非屏蔽雙絞線或光纖。

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（6）當(dāng)用雙絞線時，傳輸距離zui長可達(dá)9.6km，用光纖時，zui大傳輸長度為90km。

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（7）傳輸技術(shù)為DP和FMS的RS-485傳輸、PA的IEC1158-2傳輸和光纖傳輸。

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（8）采用單一的總線方位協(xié)議，包括主站之間的令牌傳遞與從站之間的主從方式。

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（9）數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)包括循環(huán)和非循環(huán)兩類

 西門子6ES7368-3BC51-0AA0

S7-200用輸入（I0.0、I0.1、I0.2或I0.3）上升/下降沿產(chǎn)生中斷。這些輸入點(diǎn)用于捕獲在發(fā)生時必須立即處理的事件。高速計(jì)數(shù)器中斷指對高速計(jì)數(shù)器運(yùn)行時產(chǎn)生的事件實(shí)時響應(yīng)，包括當(dāng)前值等于預(yù)設(shè)值時產(chǎn)生的中斷，計(jì)數(shù)方向的改變時產(chǎn)生的中斷或計(jì)數(shù)器外部復(fù)位產(chǎn)生的中斷。脈沖輸出中斷是指預(yù)定數(shù)目脈沖輸出完成而產(chǎn)生的中斷。（3）時基中斷時基中斷包括定時中斷和定時器T32/T96中斷。

PLC控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源有哪些呢？來自空間的輻射干擾空間的輻射電磁場（EMI）主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達(dá)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的，通常稱為輻射干擾，其分布極為復(fù)雜。若PLC系統(tǒng)置于所射頻場內(nèi)，就回收到輻射干擾，其影響主要通過兩條路徑；一是直接對PLC內(nèi)部的輻射，由電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾；而是對PLC通信內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的輻射，由通信線路的感應(yīng)引入干擾。

PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓和電路。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，入開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流轉(zhuǎn)動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路到電源邊。PLC電源通常采用隔離電源，但其機(jī)構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實(shí)際上，由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在，隔離是不可能的

上猶西門子PLC模塊總代理商維修其中，前3種方法的設(shè)計(jì)依據(jù)都是圖1所示的順序控制流程。圖中，步1的轉(zhuǎn)步主令信號X0為連接啟動按鈕的輸入繼電器（為簡明起見，后述的轉(zhuǎn)步主令信號均省去“輸入繼電器”幾個字，只提輸入信號），X1為原位開關(guān)信號，X2、X3、X4分別為步2、3、4的轉(zhuǎn)步主令開關(guān)信號。定時中斷可以用來對模擬量輸入進(jìn)行采樣或定期執(zhí)行PID回路。定時器T32/T96中斷指允許對定時間間隔產(chǎn)生中斷。這類中斷只能用時基為1ms的定時器T32/T96構(gòu)成。當(dāng)中斷被啟用后，當(dāng)前值等于預(yù)置值時，在S7-200執(zhí)行的正常1毫秒定時器更新的過程中，執(zhí)行連接的中斷程序。

與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線，除了傳輸有效的各類信號之外，總會有外部干擾信號侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽略；二是信號線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴(yán)重的。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低，嚴(yán)重時將引起元器件損傷。對于隔離性能差的系統(tǒng)，還將導(dǎo)致信號間互相干擾，引起共地系統(tǒng)總線回流，造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動和死機(jī)。PLC控制系統(tǒng)因信號引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當(dāng)嚴(yán)重，由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。

上猶西門子PLC模塊總代理商維修這個存儲區(qū)的大小代表PLC的性能也是越大越好。趨勢也是越來越大。小型機(jī)也如此。如日本OMRON公司的CQM1機(jī)，其DM區(qū)就有6k字。而過去同是小型機(jī)的C60P的DM區(qū)才64個字。大型機(jī)的DM可達(dá)10K以至幾十K。此外還有其它一些內(nèi)部器件，了解某PLC性能時，也都必須掌握它。內(nèi)部器件也是PLC指令的操作數(shù)，不弄清楚是無法編程的。5.5指令系統(tǒng)PLC有多少條指令，各條指令又具有什么功能，是了解與使用PLC的重要方面。圖中，系統(tǒng)編輯模塊為用戶提供編輯環(huán)境，接收用戶的梯形圖程序輸入，并將其存儲為相應(yīng)的文件。梯形圖語言為一種圖形語言，要直接對其進(jìn)行編譯十分困難，因此并不是直接對梯形圖程序進(jìn)行編譯，而是先將其翻譯成指令語言的文本形式，再對指令語言進(jìn)行編譯。圖形語言編譯問題的解決，提高了代碼的利用率[6-7]。通過提取數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)，形成C語言程序文件，經(jīng)過C51編譯器、連接器、轉(zhuǎn)換器的編譯、連接、轉(zhuǎn)換過程，生成能夠在PLC硬件上運(yùn)行的可執(zhí)行文件。

當(dāng)PLC位于STOP（停止）工作方式可以進(jìn)行下列操作：1使用圖狀態(tài)或程序狀態(tài)檢視操作數(shù)的當(dāng)前值。