西門子模塊6ES7214-2BD23-0XB8參數(shù)詳細(xì)

輸出刷新階段
當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。
比較下二個(gè)程序的異同：
程序1：
程序2：
這兩段程序執(zhí)行的結(jié)果一樣，但在PLC中執(zhí)行的過程卻不一樣。
※ 程序1只用一次掃描周期，就可完成對%M4的刷新；
※ 程序2要用四次掃描周期，才能完成對%M4的刷新。
這兩個(gè)例子說明：同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外，也可以看到：采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然，如果掃描周期所占用的時(shí)間對整個(gè)運(yùn)行來說可以忽略，那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。
一般來說，PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等，如下圖所示，即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和。
二. PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間
為了增強(qiáng)PLC的抗干擾能力，提高其可*性，PLC的每個(gè)開關(guān)量輸入端都采用光電隔離等技術(shù)。
為了能實(shí)現(xiàn)繼電器控制線路的硬邏輯并行控制，PLC采用了不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式(掃描技術(shù))。
以上兩個(gè)主要原因，使得PLC得I/O響應(yīng)比一般微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)滿的多，其響應(yīng)時(shí)間至少等于一個(gè)掃描周期，一般均大于一個(gè)掃描周期甚至更長。
所謂I/O響應(yīng)時(shí)間指從PLC的某一輸入信號變化開始到系統(tǒng)有關(guān)輸出端信號的改變所需的時(shí)間。其最短的I/O響應(yīng)時(shí)間與最長的I/O響應(yīng)時(shí)間如圖所示：
第(n-1)個(gè)
掃描周期
最短I/O響應(yīng)時(shí)間：
最長I/O響應(yīng)時(shí)間
SIEMENS PLC在中國的產(chǎn)品，根據(jù)規(guī)模和性能的大小，主要有 S7-200 S7-300 和S7-400三種，下面就簡單介紹一下該三種產(chǎn)品的一些特性。
S7-200
針對低性能要求的摸塊化小控制系統(tǒng)，它最多可有7個(gè)模塊的擴(kuò)展能力，在模塊中集成背板總線，它的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接有RS-485通訊接口和Profibus兩種，可通過編程器PG訪問所有模塊，帶有電源、CPU和I/O的一體化單元設(shè)備。
其中的擴(kuò)展模塊（EM）有以下幾種：數(shù)字量輸入模塊（DI）——24VDC 和 120/230VAC；數(shù)字量輸出（DO）——24VDC 和 繼電器；模擬量輸入模塊（AI）——電壓、電流、電阻和熱電偶；模擬量輸出模塊——電壓和電流。  還有一個(gè)比較特殊的模塊-通訊處理器（CP）——該塊的功能是可以把S7-200作為主站連接到AS-接口（傳感器和執(zhí)行器接口），通過AS-接口的從站可以控制多達(dá)248個(gè)設(shè)備，這樣就可以顯著的擴(kuò)展S7-200的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)。
CPU設(shè)計(jì) 
有3種手動(dòng)選擇操作模式：STOP——停機(jī)模式，不執(zhí)行程序；TERM——運(yùn)行程序，可以通過編程器進(jìn)行讀/寫訪問；RUN——運(yùn)行程序，通過編程器僅能進(jìn)行讀操作。
狀態(tài)指示器（LED）：SF——系統(tǒng)錯(cuò)誤或（和）CPU內(nèi)部錯(cuò)誤；RUN——運(yùn)行模式，綠燈；STOP——停機(jī)模式，黃燈；DP——分布式I/O（僅對CPU-215）。
存儲器卡——用來在沒電的情況下不需要電池就可以保存用戶程序。PPI口用來連接編程設(shè)備、文本顯示器或其他CPU。
S7-300
相比較S7-200，S7-300針對的是中小系統(tǒng)，他的模塊可以擴(kuò)展多達(dá)32個(gè)模塊，背板總線也在模塊內(nèi)集成，它的網(wǎng)絡(luò)連接已比較成熟和流行，有MPI（多點(diǎn)接口）、Profibus和工業(yè)以太網(wǎng)，使通訊和編程變的簡單和多選性，并可以借助于HWConfig工具可以進(jìn)行組態(tài)和設(shè)置參數(shù)。
S7-300的模塊稍微多一點(diǎn)，除了信號模塊（SM）和200的EM模塊同類型之外，它還有接口模塊（IM）——用來進(jìn)行多層組態(tài)，把總線從一層傳到另一層；占位模塊（DM）——為沒有設(shè)置參數(shù)的信號模塊保留一個(gè)插槽或?yàn)橐院蟀惭b的接口模塊保留一個(gè)插槽；功能模塊（FM）——執(zhí)行特殊功能，如計(jì)數(shù)、定位、閉環(huán)控制相當(dāng)于對CPU功能的一個(gè)擴(kuò)展或補(bǔ)充；通訊處理器（CP）——提供點(diǎn)對點(diǎn)連接、Profibus和工業(yè)以太網(wǎng)。
CPU設(shè)計(jì)
模式選擇器有：MRES=模塊復(fù)位功能；STOP=停止模式，程序不執(zhí)行；RUN=程序執(zhí)行，編程器只讀操作；RUN-P=程序執(zhí)行，編程器可讀寫操作。
狀態(tài)指示器：SF，BATF=電池故障；DC5V=內(nèi)部5 V DC電壓指示；FRCE=表示至少有一個(gè)輸入或輸出被強(qiáng)制；RUN=當(dāng)CPU啟動(dòng)時(shí)閃爍，在運(yùn)行模式下常亮；STOP=在停止模式下常亮，有存儲器復(fù)位請求時(shí)慢速閃爍，正在執(zhí)行復(fù)位時(shí)快速閃爍。
MPI接口用來連接到編程設(shè)備或其他設(shè)備，DP接口用來直接連接到分布式I/O。
S7-400
同300的區(qū)別主要?--*婺：托閱萇細(xì)看?，启动类型有冷启动（CRST）和熱啟動(dòng)（WRST）之分，其他基本一樣。哦，它還有一個(gè)外部的電池電源接口，當(dāng)在線更換電池時(shí)可以向RAM提供后備電源。
編程設(shè)備
編程設(shè)備主要有PG720 PG740 PG760——可以理解成裝有編程軟件的手提電腦；也可以直接用安裝有STEP7（SIEMENS的編程軟件）的PC來完成。而實(shí)現(xiàn)通訊（要編程首先要和PLC的CPU通訊上）的要求主要在于接口：1.可以在PC上裝CP5611卡——上面有MPI口，可用電纜直接連接。2.加個(gè)PC適配器，把MPI口轉(zhuǎn)換成RS-232口后接到PC上。3.PLC加CP343卡，使它具有以太網(wǎng)口。


一個(gè)工程的建立
項(xiàng)目管理
每個(gè)自動(dòng)化過程都是由許多較小的部分和子過程組成，所以工程建立的第一個(gè)任務(wù)是分解子任務(wù)。而每個(gè)子任務(wù)定義了自動(dòng)化系統(tǒng)要完成的硬件和軟件要求。其中硬件包括輸入/輸出數(shù)目和類型，對應(yīng)模塊序號和類型，所用機(jī)架號，CPU型號和容量，HMI（人機(jī)界面）系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。軟件方面主要是程序結(jié)構(gòu)，自動(dòng)化過程中的數(shù)據(jù)管理，組態(tài)數(shù)據(jù)、通訊數(shù)據(jù)及程序和項(xiàng)目文檔。在SIEMENS的S7中，上述工作都在項(xiàng)目管理（SIMATIC 管理器），包括必須的硬件（+組態(tài)），網(wǎng)絡(luò)（+組態(tài)），所有程序和自動(dòng)化解決方案的數(shù)據(jù)管理。  F1在線幫助。
SIMATIC管理器管理STEP 7項(xiàng)目，編寫 STEP 7用戶程序的工具，有梯形圖LAD，語句表STL，和功能塊圖FBD，編程語言。利用編程器或外部編程器可以把用戶程序保存到EPROM卡上。
SIMATIC管理器是一個(gè)在線/離線編輯S7對象的圖形化用戶界面，這些對象包括項(xiàng)目、用戶程序、快、硬件站和工具。此管理器的用戶界面中工具條和bbbbbbS差不多，就是多了幾個(gè)PLC菜單——顯示訪問節(jié)點(diǎn)、存儲器卡、下載、仿真模塊。
注：：由于目前主流系統(tǒng)是S7-300，所以下面的操作基本以S7-300為主，而實(shí)際過程由于配置的不同可能會有所不同。
STEP 7項(xiàng)目結(jié)構(gòu)：項(xiàng)目中，數(shù)據(jù)以對象形式存儲，按樹型結(jié)構(gòu)組織。
第一級：包含項(xiàng)目圖表，每個(gè)項(xiàng)目代表和項(xiàng)目存儲有關(guān)的一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
第二級：站（如S7-300）用于存放硬件組態(tài)和模塊參數(shù)等信息，站是組態(tài)硬件的起點(diǎn)。
S7程序文件夾是編寫程序的起點(diǎn)，所有S7系列的軟件均放在S7程序文件夾下，它包含程序塊文件和源文件夾。
SIMATIC的網(wǎng)絡(luò)圖表（MPI、Profibus、工業(yè)以太網(wǎng)）
第三級和其他級：和上級對象類型有關(guān)。
編程器可離線/在線查看項(xiàng)目——OFFLINE：編程器硬盤上的內(nèi)容；ONLINE：通過網(wǎng)線從PLC讀到的內(nèi)容。
菜單選項(xiàng)： 在OPTIONS-CUSTOMIZE  設(shè)置語言、助記符、常用特性（存儲位置、系統(tǒng)信息顯示）。
創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目：FILE  NEW  NEW PROJECT
插入 S7程序塊：INSERT  PROGRAM S7 PROGRAM
插入 S7 塊： INSERT S7 BLOCK 然后可選：1：組織塊（OB）被操作系統(tǒng)調(diào)用，他們是操作系統(tǒng)和用戶程序的接口。 2：功能FC和功能塊FB是實(shí)際的用戶程序利用他們可以 把復(fù)雜的程序分解成小的，易于調(diào)試的單元。3：數(shù)據(jù)塊存儲用戶的數(shù)據(jù)。選擇所需塊類型后，會打開一個(gè)屬性對話框，其中可輸入塊序號和要使用的編程語言，及其他設(shè)置。
補(bǔ)充一下：
1、內(nèi)存總清——MRES=MEMORY RESET，經(jīng)過MRES的模塊相當(dāng)于一個(gè)新模塊，所以請務(wù)必謹(jǐn)慎。方法是：放在MRES足夠時(shí)間，到STOP指示燈閃2下；彈回到STOP再迅速放到MRES，此時(shí)STOP快速閃6下——內(nèi)存清空，將刪除所有用戶程序數(shù)據(jù)，硬件測試和初始化，如果此時(shí)裝有EPROM卡，把卡內(nèi)容COPY到內(nèi)部RAM區(qū)。
2、SIEMENS的信號模塊（SM）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，接線非常方便，更換摸板無需接線（可拔下來）。固定方式有彈簧和螺釘連接兩種。
3、對于軟件的授權(quán)：在光盤安裝后以后，一定要用軟盤（權(quán)盤）授權(quán)，對于重裝系統(tǒng)或軟件的，一定要先"收回“權(quán)到軟盤以后，才進(jìn)行，以便重裝以后再次授權(quán)，否則只能聯(lián)系西門子了。

硬件組態(tài)和存儲器概念
S7-300的存儲器概念：
裝載存儲器是一個(gè)可編程模塊，它包括建立在編程設(shè)備上的裝載對象（邏輯塊、數(shù)據(jù)塊和其他信息），它可以是存儲器卡或內(nèi)部集成的RAM。存儲器卡一般有兩種，其中，當(dāng)采用RAM存儲器卡時(shí)，系統(tǒng)必須配備電池，當(dāng)采用Flash EPROM存儲器卡時(shí)，則斷電不會丟失，但內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)仍需電池保持。工作存儲器僅包含和運(yùn)行時(shí)間使用的程序和數(shù)據(jù)，RAM工作存儲器集成在CPU中，通過后備電池保持。系統(tǒng)存儲器包括過程映象輸入和輸出表（PII，PIQ），位存儲器，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器和局部堆踐。保持存儲器是非揮發(fā)的RAM，即使沒有安裝后備電池也可用來保持某些數(shù)據(jù)，設(shè)置CPU參數(shù)時(shí)要保持的區(qū)域。
從上述概念可知，假如我們在線修改程序，被修改的塊存放在工作存儲器中，當(dāng)把程序上載到編程器時(shí)，就從工作存儲器傳到編程器。由于斷電會導(dǎo)致RAM數(shù)據(jù)的丟失，所以假如要安全保存被修改的程序，就必須保存在FEPROM或硬盤上。
硬件組態(tài)和參數(shù)分配
一些概念：組態(tài)就是指在硬件組態(tài)的站窗口中分配機(jī)架、塊可分布式I/O，可從硬件目錄中選擇部件；參數(shù)分配就是建立可分配參數(shù)模塊的特性，例如啟動(dòng)特性、保持區(qū)等；設(shè)定組態(tài)就是設(shè)定好的硬件組態(tài)和參數(shù)分配；實(shí)際組態(tài)指已存在的實(shí)際組態(tài)和參數(shù)分配，一般是在已裝配的系統(tǒng)中，從PLC的CPU中讀出來的。
組態(tài)過程：
啟動(dòng)硬件組態(tài)：新建一個(gè)項(xiàng)目（PROJECT），選擇該項(xiàng)目，并插入（INSERT）一個(gè)站（STATION），在SIMATIC管理器中選擇硬件站（HARDWARE）雙擊OPEN即可，我們同時(shí)可以打開硬件目錄——VIEW-CATALOG，如果選擇標(biāo)準(zhǔn)硬件目錄庫，它會提供所有的機(jī)架、模塊和接口模塊。
產(chǎn)生硬件組態(tài)：主要選擇機(jī)架，模塊如何在機(jī)架擺放。具體是：
1、  在硬件目錄中打開一個(gè)SIMATIC300站的RACK-300（例如是300），雙擊或拖到左邊窗口。這樣在左邊的窗口中就出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)架表：上面的部分顯示一個(gè)簡表，下面的部分顯示帶有定貨號、MPI地址和I/O地址的詳細(xì)信息。
2、  電源：雙擊或拖拉目錄中的“PS-300"模塊，放到表中的一號槽位上。
3、  CPU：從CPU-300的目錄中選擇你所配置的CPU，列入2號槽位。
4、  3號槽—一般接口模塊保留（用于多層組態(tài)），在實(shí)際配置中，如果這個(gè)位置要保留以后安裝接口模塊，在安裝時(shí)就必須插入一個(gè)占位模塊。
5、  信號模塊：從4號槽位開始最多可以插入八塊信號模塊（SM卡），包括通訊處理器（CP）和功能模塊（FM）。