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西門子6ES7216-2AD23-0XB8說明:

西門子CPU226CN       6ES7216-2AD23-0XB8

西門子CPU226 DC/DC/DC,24輸入/16輸出

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    6ES7211-0AA23-0XB0 CPU221 DC/DC/DC 6 輸入/4 輸出
    6ES7211-0BA23-0XB0 CPU221 AC/DC/ 繼電器6 輸入/4 輸出
    6ES7212-1AB23-0XB0 CPU222 DC/DC/DC 8 輸入/6 輸出
    6ES7212-1BB23-0XB0 CPU222 AC/DC/ 繼電器8 輸入/6 輸出
    6ES7214-1AD23-0XB0 CPU224 DC/DC/DC 14 輸入/10 輸出
    6ES7214-1BD23-0XB0 CPU224 AC/DC/ 繼電器14 輸入/10 輸出
    6ES7214-2AD23-0XB0 CPU224 XP DC/DC/DC 14 輸入/10 輸出
    6ES7214-2BD23-0XB0 CPU224 XP AC/DC/ 繼電器 14 輸入/10 輸出
    6ES7216-2AD23-0XB0 CPU226 DC/DC/DC 24 輸入/16 輸出
    6ES7216-2BD23-0XB0 CPU226 AC/DC/ 繼電器24 輸入/16 輸出
    原裝S7-200PLC附件：
    S7-200系列編程軟件可免費贈送！
    TD200兩行文本顯示器：6ES7272-0AA30-0YA1
    TD400C四行文本顯示器：6AV6640-0AA00-0AX0
    SMART700觸摸屏：6AV6648-0AC11-3AX0
    SMART1000觸摸屏：6AV6648-0AE11-3AX0

上海拓關(guān)自動化科技有限公司

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S7-200CN 中央處理單元 CPU 訂貨號

CPU 222 CN DC/DC/DC，8 輸入/6 輸出 6ES7 212-1AB23-0XB8

CPU 222 CN AC/DC/繼電器，8 輸入/6 輸出 6ES7 212-1BB23-0XB8

CPU 224 CN DC/DC/DC，14 輸入/10 輸出 6ES7 214-1AD23-0XB8

CPU 224 CN AC/DC/繼電器，14 輸入/10 輸出 6ES7 214-1BD23-0XB8
CPU 224XP CN DC/DC/DC，14 輸入/10 輸出（PNP） 6ES7 214-2AD23-0XB8
CPU 224XPsi CN DC/DC/DC，14 輸入/10 輸出（NPN） 6ES7 214-2AS23-0XB8
CPU 224XP CN AC/DC 繼電器，14 輸入/10 輸出 6ES7 214-2BD23-0XB8
CPU 226 CN DC/DC/DC，24 輸入/16 輸出 6ES7 216-2AD23-0XB8
CPU 226 CN AC/DC/繼電器，24 輸入/16 輸出 6ES7 216-2BD23-0XB8西門子CPU226

西門子CPU226，6ES7216-2AD23-0XB0，CPU226 DC/DC/DC,24輸入/16輸出
6ES7216-2BD23-0XB0 CPU226 繼電器輸出,24輸入/16輸出

6ES7216-2AD23-0XB0 SIMATIC S7-200，CPU 226緊湊型單元，DC 電源，24 DI DC/16 DO DC，16/24 KB代碼/10 KB數(shù)據(jù)，2個PPI/自由端口

CPU 221、CPU 222、CPU 224、CPU 224XP、CPU 224XPsi 與 CPU 226 相同技術(shù)參數(shù)
特點	CPU 221, 222, 224, 224 XP, 226
32 位浮點計算，符合 IEEE 標準	√
可完全組態(tài)的全集成 PID 控制器	√，最多可集成 8 個單獨的 PID 控制器
位處理速度	0.22 μs
時間控制中斷	2（循環(huán)時間為 1 到 255 ms 之間，分辨率為 1 ms）
硬件中斷（輸入處進行邊沿檢測）	最多 4 個輸入
標志、定時器、計數(shù)器	每個 256
高速計數(shù)器	4–6（取決于 CPU），最多 30 kHz，CPU 224 XP 為 200 kHz
脈沖輸出（脈寬或調(diào)頻）	2 個輸出，每個為 20 kHz（對于 DC），CPU 224 XP 為 100 kHz
程序和數(shù)據(jù)存儲器	掉電保護（非易失）
掉電時動態(tài)數(shù)據(jù)的儲存	掉電保護：內(nèi)部高性能電容和/或附加電池模塊保證了非易失性：使用  STEP  7-Micro/WIN、TD200C 或用戶程序向集成的 EEPROM 裝載數(shù)據(jù)
使用電池模塊對動態(tài)數(shù)據(jù)的掉電保護	一般 200 天
集成通信接口	√，RS 485 接口支持下列工 作模式：PPI 主站或從站/MPI 從站/自由口（自由組態(tài)的 ASCII 協(xié)議）
最大波特率	187.5 kbaud (PPI/MPI) 或 115.2 kbaud（自由口）
編程軟件	STEP 7-Micro/WIN 支持所有標準，如 STL、CSF 或 LAD
可選的程序存儲模塊	√，CPU 中編程，用于程序傳輸、數(shù)據(jù)記錄、配方、文檔記錄
DC/DC/DC	√
電源電壓	24 V DC
數(shù)字量輸入	24 V DC
數(shù)字量輸出	24 V DC，最大 0.75 A，并聯(lián)，具有更高的切換能力
AC/DC/繼電器	√
電源電壓	85 – 264 V AC
數(shù)字量輸入	24 V DC
數(shù)字量輸出	5 – 30 V DC 或 5–250 V AC，最大 2 A

自動升降電梯的設(shè)計注意事項

 1．  安全事項，設(shè)計始終要把安全放在第一位，這是對每一個客戶、每一位有可能接近或接觸到設(shè)備人員的不可推卸的終身責(zé)任。在程序中要注意使用相應(yīng)的中斷處理和相應(yīng)的電器連鎖，在硬件上要采取機械互鎖、機械限位、電氣聯(lián)動、外部傳感器、安全繼電器等措施和元件來完成安全設(shè)計。安全始終貫穿整個設(shè)計，如果一個設(shè)備設(shè)計的再精巧，卻存在安全隱患，那設(shè)計人員難辭其咎。

 

2．  智能化的設(shè)計，自動化設(shè)備的設(shè)計要求具有相應(yīng)的智能化設(shè)計，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或是動作不協(xié)調(diào)時，設(shè)備能夠自動地切換至應(yīng)急工作態(tài)，或是設(shè)備能自動的自我調(diào)整。減少因為設(shè)備故障或動作失調(diào)造成整個生產(chǎn)線停機事故地發(fā)生。智能化太低或是使得配套生產(chǎn)線頻繁停機的自動化設(shè)備等于一堆廢鐵。

 

3．  如果升降電機的功率較大，那升降電機的工頻應(yīng)急運行可能會存在一定問題，在大功率升降電梯的設(shè)計上應(yīng)考慮由變頻器低速點動來完成檢修運行，這就要求變頻器的質(zhì)量和品質(zhì)一定要高。同時變頻器應(yīng)該注意選用制動電阻，輸出電抗器等附件。

 

4．  外部傳感器的使用要充分考慮到外部傳感器誤動的發(fā)生，在程序上考慮互鎖，在硬件上注意選型。光電傳感器和電磁感應(yīng)式接近開關(guān)在使用上存在一定差別，應(yīng)當(dāng)注意。

 

5．  在PLC的配置上應(yīng)充分考慮設(shè)備的擴展和功能的增加。

 

6．  在低壓元氣件的選擇上建議使用正品原裝進口（帶序列號）知名品牌，自動化程度越高的設(shè)備不使用低檔次低壓元氣件。這與愛不愛國無關(guān)，也與成不成本無關(guān)。

 

7．  機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計要有足夠的強度，充分考慮安全性能。加工要求需要高品質(zhì)，只要嚴格按照國家GB標準生產(chǎn)，一般問題不大。

 

8．  人性化設(shè)計，電氣控制柜設(shè)計要符合日常習(xí)慣，凡是涉及安全的按鈕、旋轉(zhuǎn)開關(guān)應(yīng)放在左手側(cè)，必要時加鎖。急停按鈕應(yīng)放在右手側(cè)，位置應(yīng)該易于按壓，但不易被人誤碰。電氣柜內(nèi)設(shè)計照明燈、散熱風(fēng)扇、電腦插座等附件。機械部件的設(shè)計應(yīng)該首先滿足安全的要求，在此基礎(chǔ)上方便操作人員工作，減小體力勞動強度。

 

9．  變頻器和PLC的安裝位置要有一定的距離空間，防止因為變頻器的高頻干擾使得PLC誤動。注意屏蔽線的正確使用。嚴格按照國家GB標準進行電氣設(shè)計和安裝，嚴格按照西門子產(chǎn)品硬件手冊進行設(shè)計和安裝。

西門子STEP 7-Micro/WIN 32編程軟件的安裝與參數(shù)設(shè)置

1 系統(tǒng)要求

操作系統(tǒng)：Windows 95、Windows 98、Windows ME或 Windows 2000

計算機：IBM 486以上兼容機，內(nèi)存8MB以上，VGA顯示器，至少50MB以上硬盤空間，Windows 支持的鼠標。

通信電纜：PC/PPI電纜（或使用一個通信處理器卡），用來將計算機與PLC連接。

2 軟件安裝

STEP 7-Micro/WIN 32編程軟件在一張光盤上，用戶可按以下步驟安裝：

①將光盤插入光盤驅(qū)動器。

②系統(tǒng)自動進入安裝向?qū)В�或單擊“開始”按鈕啟動Windows 菜單。

③單擊“運行”菜單。

④按照安裝向?qū)�完成軟件的安裝。

⑤在安裝結(jié)束時，會出現(xiàn)是否重新起動計算機選項 。

3 硬件連接

可以用PC/PPI電纜建立個人計算機與PLC之間的通信。這是單主機與個人計算機的連接，不需要其他硬件，如調(diào)制解調(diào)器和編程設(shè)備等。

典型的單主機連接及CPU組態(tài)如下圖所示。

4 參數(shù)設(shè)置

安裝完軟件并且設(shè)置連接好硬件之后，可以按下面的步驟核實默認的參數(shù)：

（1）在STEP 7-Micro/WIN 32運行時單擊通信圖標，或從菜單中選擇View中選擇選項Communications，則會出現(xiàn)一個通信對話框。

（2）在對話框中雙擊PC/PPI電纜的圖標，將出現(xiàn)PG/PC接口的對話框。

（3）單擊Properties按鈕，將出現(xiàn)接口屬性對話框，如圖8.16所示。檢查各參數(shù)的屬性是否正確，其中通信波特率默認值為9600波特。

S7 PLC畫出梯形圖的步驟與規(guī)則

根據(jù)控制系統(tǒng)的動作要求，畫出梯形圖。

    梯形圖設(shè)計規(guī)則

（1）觸點應(yīng)畫在水平線上，并且根據(jù)自左至右、自上而下的原則和對輸出線圈的控制路徑來畫。

（2）不包含觸點的分支應(yīng)放在垂直方向，以便于識別觸點的組合和對輸出線圈的控制路徑。

（3）在有幾個串聯(lián)回路相并聯(lián)時，應(yīng)將觸頭多的那個串聯(lián)回路放在梯形圖的最上面。在有幾個并聯(lián)回路相串聯(lián)時，應(yīng)將觸點最多的并聯(lián)回路放在梯形圖的最左面。這種安排，所編制的程序簡潔明了，語句較少。

（4）不能將觸點畫在線圈的右邊。

利用西門子提供的兩種網(wǎng)絡(luò)連接器可以把多個設(shè)備很容易的連到網(wǎng)絡(luò)中。兩種連接器都有兩組螺釘端子，可以連接網(wǎng)絡(luò)的輸入和輸出。一種連接器僅提供連接到CPU的接口，而另一種連接器增加了一個編程接口。兩種網(wǎng)絡(luò)連接器還有網(wǎng)絡(luò)偏置和終端偏置的選擇開關(guān)，該開關(guān)在ON位置時的內(nèi)部接線圖，在OFF位置時未接終端電阻。接在網(wǎng)絡(luò)端部的連接器上的開關(guān)應(yīng)放在ON位置。如下圖所示：

圖1網(wǎng)絡(luò)連接器

帶有編程器接口的連接器可以把SIMATIC編程器或操作員面板接到網(wǎng)絡(luò)中，而不用改動現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)連接。編程器接口的連接器把CPU來的信號傳到編程器接口。                            

     在其通訊模式中還有自由端口通訊、工業(yè)以太網(wǎng)通訊、調(diào)制解調(diào)器通訊、無線以太網(wǎng)通訊，

倉庫存儲PLC控制系統(tǒng)設(shè)計

倉庫存儲控制系統(tǒng)模型如下圖所示：

在兩臺傳送帶之間有一個倉庫區(qū)。傳送帶1將包裹運送至倉庫區(qū)，傳送帶1由電動機M1驅(qū)動。傳送帶2將包裹運出倉庫區(qū)，傳送帶2有電動機M2驅(qū)動。傳送帶1靠近倉庫一端安裝光電開關(guān)PEB1確定入庫的包裹數(shù)，傳送帶2靠近庫區(qū)一端安裝光電開關(guān)PEB2確定出庫的包裹數(shù)。

控制要求如下：

（1）5個指示燈（HL1~HL5）顯示倉庫區(qū)的占用程度。

（2）電機M1的起停由按鈕SB1和SB2控制，若倉庫裝滿則傳送帶1自動停止。電動機M2的起停由按鈕SB3和SB4控制，若倉庫已空，則傳送帶2自動停止。

（3）庫區(qū)存儲量由MW0中的值決定，MW0的初值為100。MW0中的內(nèi)容可以通過按鈕SB5增加，每按一次SB5，MW0中的內(nèi)容增加10，每按一次按鈕SB6，MW0中的內(nèi)容減10。MW0的內(nèi)容最小不能少于10，最大不能大于200。只用當(dāng)兩臺電動機都處于停止?fàn)顟B(tài)時才可修改MW0中的值。

（4）倉庫內(nèi)剩余空間的包裹存儲數(shù)以BCD碼格式保存在MW10中。

1.       PLC硬件配置   

 控制系統(tǒng)中的硬件配置如下：

 

2．分析控制要求進行輸入輸出點分配，并根據(jù)分配畫出外部接線圖。

輸出：

輸入：

裝入和傳輸指令 ——西門子S7系列PLC

裝入(L)和傳送(T)指令可以在存儲區(qū)之間或存儲區(qū)與過程輸入、輸出之間交換數(shù)據(jù)。L指令將源操作數(shù)裝入累加器l中，而累加器原有的數(shù)據(jù)移入累加器2中，累加器2中原有的內(nèi)容被覆蓋。T指令將累加器1中的內(nèi)容寫入目的存儲區(qū)中，累加器的內(nèi)容保持不變。L和T指令可對字節(jié)(8位)、字(16位)、雙字(32位)數(shù)據(jù)進行操作，當(dāng)數(shù)據(jù)長度小于32位時，數(shù)據(jù)在累加器右對齊(低位對齊)，其余各位填0。基本的裝入和傳送指令如下：

l        L        通用裝入指令

l        L STW   將狀態(tài)字寄存器的內(nèi)容裝入到累加器1

l        LAR1 AR2將地址寄存器2的內(nèi)容裝入到地址寄存器1

l        LAR1 <D>將32位的長整數(shù)裝入到地址寄存器1

l        LAR1     將累加器1的內(nèi)容裝入到地址寄存器1

l        LAR2 <D>將32位的長整數(shù)裝入到地址寄存器2

l        LAR2    將累加器1的內(nèi)容裝入到地址寄存器2

l        T       通用傳輸指令

l        T STW    將累加器1的內(nèi)容傳輸?shù)綘顟B(tài)字寄存器

l        TAR1 AR2將地址寄存器1的內(nèi)容傳輸?shù)降刂芳拇嫫?span>2 

l        TAR1 <D>將地址寄存器1的內(nèi)容傳輸?shù)侥康膯卧��?span>32位）

l        TAR2 <D>將地址寄存器1的內(nèi)容傳輸?shù)侥康膯卧��?span>32位）

l        TAR1    將地址寄存器1的內(nèi)容傳輸?shù)嚼奂悠?span>1

l        TAR2    將地址寄存器1的內(nèi)容傳輸?shù)嚼奂悠?span>2

l        CAR    交換地址寄存器的1的內(nèi)容和地址寄存器2的內(nèi)容交換

西門子PLC模塊6ES7216-2AD23-0B8

基于PLC的溫度檢測和控制系統(tǒng)

控制要求

溫度控制原理：通過電壓加熱電熱絲產(chǎn)生溫度，溫度再通過溫度變送器變送為電壓。加熱電熱絲時根據(jù)加熱時間的長短可產(chǎn)生不一樣的熱能，這就需用到脈沖。輸入電壓不同就能產(chǎn)生不一樣的脈寬，輸入電壓越大，脈寬越寬，通電時間越長，熱能越大，溫度越高，輸出電壓就越高。

 PID閉環(huán)控制：通過PLC+A/D+D/A實現(xiàn)PID閉環(huán)控制，接線圖及原理圖如圖40，41所示。比例，積分，微分系數(shù)取得合適系統(tǒng)就容易穩(wěn)定，這些都可以通過PLC軟件編程來實現(xiàn)。

2. 程序設(shè)計

    如圖42所示梯形圖模擬量模塊以EM235或EM231+EM232為例。

 

圖42  PID控制梯形圖

 圖42（續(xù)）

 

  

圖40  溫度檢測和控制示意圖

圖41  PID控制示意圖

可編程控制器梯形圖設(shè)計規(guī)則

1．觸點的安排 

梯形圖的觸點應(yīng)畫在水平線上，不能畫在垂直分支上。 

2．串、并聯(lián)的處理 

在有幾個串聯(lián)回路相并聯(lián)時，應(yīng)將觸點最多的那個串聯(lián)回路放在梯形圖最上面。在有幾個并聯(lián)回路相串聯(lián)時，應(yīng)將觸點最多的并聯(lián)回路放在梯形圖的最左面。 

3．線圈的安排 

不能將觸點畫在線圈右邊，只能在觸點的右邊接線圈。 

4．不準雙線圈輸出 

    如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次，則稱為雙線圈輸出。這時前面的輸出無效，只有最后一次才有效，所以不應(yīng)出現(xiàn)雙線圈輸出。

5．重新編排電路

 如果電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可重復(fù)使用一些觸點畫出它的等效電路，然后再進行編程就比較容易。

 6．編程順序

     對復(fù)雜的程序可先將程序分成幾個簡單的程序段，每一段從最左邊觸點開始，由上之下向右進行編程，再把程序逐段連接起來。

1．控制要求 

XCXDXEXF用PLC-01的常開開關(guān)表示，當(dāng)XCXDXEXF取值不是（0001，0010，0011，0100，0101）時，L1閃亮表示出錯，按停止按扭無效。必須取XCXDXEXF為（0001，0010，0011，0100，0101）后，再按停止按扭，復(fù)位一下，再按起動按鈕，則L2亮表示可以進郵件，同時M5亮，S1產(chǎn)生1s的脈沖閃亮。在這基礎(chǔ)上當(dāng)XCXDXEXF取值0001時，表示郵編第一個數(shù)字為1，當(dāng)按下S2表示檢測到了，脈沖開始計數(shù)，經(jīng)五個脈沖后M1亮2s，表示開頭為1的郵編進北京的郵箱，同時M5,L2,S1滅2s。當(dāng)XCXDXEXF取值0010時，表示郵編第一個數(shù)字為2，當(dāng)按下S2表示檢測到了，脈沖開始計數(shù)，經(jīng)十個脈沖后M2亮2s，表示開頭為2的郵編進上海的郵箱，同時M5,L2,S1滅2s。當(dāng)XCXDXEXF取值0011時，表示郵編第一個數(shù)字為3，當(dāng)按下S2表示檢測到了，脈沖開始計數(shù)，經(jīng)十五個脈沖后M3亮2s，表示開頭為3的郵編進天津的郵箱，同時M5,L2,S1滅2s。當(dāng)XCXDXEXF取值0100時，表示郵編第一個數(shù)字為4，當(dāng)按下S2表示檢測到了，脈沖開始計數(shù)，經(jīng)二十個脈沖后M4亮2s，表示開頭為4的郵編進武漢的郵箱，同時M5,L2,S1滅2s。當(dāng)XCXDXEXF取值0101時，表示郵編第一個數(shù)字為5，當(dāng)按下S2表示檢測到了，脈沖開始計數(shù)，經(jīng)二十五個脈沖后，M5,L2,S1滅2s，表示開頭為5的郵編進廣州的郵箱。當(dāng)開頭為1的郵編檢測到了，但M1還沒亮?xí)r，轉(zhuǎn)變XCXDXEXF的值，發(fā)生錯誤L1閃亮，情況就跟開頭說的一樣了，以此類推當(dāng)其他號碼檢測到了，但還沒投進箱子時，轉(zhuǎn)變號碼就發(fā)生錯誤。當(dāng)郵編投進郵箱后再按S2表示檢測到郵件工作。

圖1  郵件分揀控制示意圖

 

 

2．I/O分配                                   

 

3．郵件分揀控制梯形圖

 

圖2  郵件分揀控制梯形圖

西門子S300系列PLC的模擬量模塊介紹

1. 模擬量輸入模塊SM331  

（1）AI模板的類型

模擬量輸入(簡稱AI)模塊SM331目前有三種規(guī)格型號，即8AI×l2位模塊、2AI×l2位模塊和8AI×l6位模塊。

（2）AI模板的特點

SM331主要由A/D轉(zhuǎn)換部件、模擬切換開關(guān)、補償電路、恒流源、光電隔離部件、邏輯電路等組成。

2. 模擬量輸出模塊SM332

（1）AO模板的類型

模擬量輸出(簡稱模出(AO))模塊SM332目前有三種規(guī)格型號，即4AO×l2位模塊、2AO×12位模塊和4AO×l6位模塊。

（2）AO模板的特點

SM332與負載/執(zhí)行裝置的連接：SM332可以輸出電壓，也可以輸出電流。

3. 模擬量I/O模塊SM334

模擬量I/O模塊SM334有兩種規(guī)格，一種是有4模入/2模出的模擬量模塊，其輸入、輸出精度為8位，另一種也是有4模入/2模出的模擬量模塊，其輸入、輸出精度為12位。

SM334模塊輸入測量范圍為0～10 V或0～20 mA，輸出范圍為0～10 V或0～20 mA

西門子PLC的SM322數(shù)字量輸出模塊

（1）DO模板的功能

數(shù)字量輸出模塊SM322將S7-300內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換成過程所要求的外部信號電平，可直接用于驅(qū)動電磁閥、接觸器、小型電動機、燈和電動機啟動器等。

（2）DO模板的類型

按負載回路使用的電源不同分為：

直流輸出模塊、交流輸出模塊和交直流兩用輸出模塊。

按輸出開關(guān)器件的種類不同分為：

晶體管輸出方式、晶閘管輸出方式和繼電器觸點輸出方式。

（3）DI模板的特點

晶體管輸出模塊只能帶直流負載，屬于直流輸出模塊；

晶閘管輸出方式屬于交流輸出模塊；

繼電器觸點輸出方式的模塊屬于交直流兩用輸出模塊。