西門子6SE6440-2UC13-7AA1        西門子6SE6440-2UC13-7AA1

潯之漫 智控技術(shù)有限公司  上海詩慕自動化設(shè)備有限公司

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要通過“嚴(yán)格”的檢驗程序，以可編程控制器（PLC）產(chǎn)品為例，在整個生產(chǎn)過程中針對該類產(chǎn)品的質(zhì)量檢測節(jié)點就超過20個。視覺檢測是數(shù)字化工廠*的質(zhì)量檢測方法，相機會拍下產(chǎn)品的圖像與Teamcenter數(shù)據(jù)平臺中的正確圖像作比對，一點小小的瑕疵都逃不過SIMATIC IT品質(zhì)管理模塊的“眼睛”。對比傳統(tǒng)制造企業(yè)的人工抽檢，這顯然要可靠又快速得多。”

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盡管PLC是專門在現(xiàn)場使用的控制裝置，在設(shè)計制造時已采取了很多措施，使它對工業(yè)環(huán)境比較適應(yīng)，但是為了確保整個系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，還是應(yīng)當(dāng)盡量使PLC有良好的工作環(huán)境條件，并采取必要的抗干擾措施。

    1.PLC的安裝PLC適用于大多數(shù)工業(yè)現(xiàn)場，但它對使用場合、環(huán)境溫度等還是有一定要求?？刂芇LC的工作環(huán)境，可以有效地提高它的工作效率和壽命。在安裝PLC時，要避開下列場所：

    （1）環(huán)境溫度超過0~50℃的范圍；

    （2）相對濕度超過85%或者存在露水凝聚（由溫度突變或其他因素所引起的）；

    （3）太陽光直接照射；

    （4）有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等；

    （5）有打量鐵屑及灰塵；

    （6）頻繁或連續(xù)的振動，振動頻率為10~55Hz、幅度為0.5mm（峰-峰）；

    （7）超過10g（重力加速度）的沖擊。

    小型可編程控制器外殼的4個角上，均有安裝孔。有兩種安裝方法，一是用螺釘固定，不同的單元有不同的安裝尺寸；另一種是DIN（德國共和標(biāo)準(zhǔn)）軌道固定。DIN軌道配套使用的安裝夾板，左右各一對。在軌道上，先裝好左右夾板，裝上PLC，然后擰緊螺釘。為了使控制系統(tǒng)工作可*，通常把可編程控制器安裝在有保護外殼的控制柜中，以防止灰塵、油污、水濺。為了保證可編程控制器在工作狀態(tài)下其溫度保持在規(guī)定環(huán)境溫度范圍內(nèi)，安裝機器應(yīng)有足夠的通風(fēng)空間，基本單元和擴展單元之間要有30mm以上間隔。如果周圍環(huán)境超過55C，要安裝電風(fēng)扇，強迫通風(fēng)。

    為了避免其他外圍設(shè)備的電干擾，可編程控制器應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離高壓電源線和高壓設(shè)備，可編程控制器與高壓設(shè)備和電源線之間應(yīng)留出至少200mm的距離。

    當(dāng)可編程控制器垂直安裝時，要嚴(yán)防導(dǎo)線頭、鐵屑等從通風(fēng)窗掉入可編程控制器內(nèi)部，造成印刷電路板短路，使其不能正常工作甚至損壞。

    2.電源接線PLC供電電源為50Hz、220V±10%的交流電。FX系列可編程控制器有直流24V輸出接線端。該接線端可為輸入傳感（如光電開關(guān)或接近開關(guān)）提供直流24V電源。如果電源發(fā)生故障，中斷時間少于10ms，PLC工作不受影響。若電源中斷超過10ms或電源下降超過允許值，則PLC停止工作，所有的輸出點均同時斷開。當(dāng)電源恢復(fù)時，若RUN輸入接通，則操作自動進行。對于電源線來的干擾，PLC本身具有足夠的抵制能力。如果電源干擾特別嚴(yán)重，可以安裝一個變比為1:1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。

    3.接地良好的接地是保證PLC可*工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地線與機器的接地端相接，基本單元接地。如果要用擴展單元，其接地點應(yīng)與基本單元的接地點接在一起。為了抑制加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應(yīng)給可編程控制器接上地線，接地點應(yīng)與動力設(shè)備（如電機）的接地點分開。若達(dá)不到這種要求，也必須做到與其他設(shè)備公共接地，禁止與其他設(shè)備串聯(lián)接地。接地點應(yīng)盡可能*近PLC。

    4.直流24V接線端使用無源觸點的輸入器件時，PLC內(nèi)部24V電源通過輸入器件向輸入端提供每點7mA的電流。PLC上的24V接線端子，還可以向外部傳感器（如接近開關(guān)或光電開關(guān)）提供電流。24V端子作傳感器電源時，COM端子是直流24V地端。如果采用擴展船員，則應(yīng)將基本單元和擴展單元的24V端連接起來。另外，任何外部電源不能接到這個端子。如果發(fā)生過載現(xiàn)象，電壓將自動跌落，該點輸入對可編程控制器不起作用。

    每種型號的PLC的輸入點數(shù)量是有規(guī)定的。對每一個尚未使用的輸入點，它不耗電，因此在這種情況下，24V電源端子向外供電流的能力可以增加。FX系列PLC的空位端子，在任何情況下都不能使用。

    5.輸入接線PLC一般接受行程開關(guān)、限位開關(guān)等輸入的開關(guān)量信號。輸入接線端子是PLC與外部傳感器負(fù)載轉(zhuǎn)換信號的端口。輸入接線，一般指外部傳感器與輸入端口的接線。輸入器件可以是任何無源的觸點或集電極開路的NPN管。輸入器件接通時，輸入端接通，輸入線路閉合，同時輸入指示的發(fā)光二極管亮。輸入端的一次電路與二次電路之間，采用光電耦合隔離。二次電路帶RC濾波器，以防止由于輸入觸點抖動或從輸入線路串入的電噪聲引起PLC誤動作。若在輸入觸點電路串聯(lián)二極管，在串聯(lián)二極管上的電壓應(yīng)小于4V。若使用帶發(fā)光二極管的舌簧開關(guān)，串聯(lián)二極管的數(shù)目不能超過兩只。另外，輸入接線還應(yīng)特別注意以下幾點：

    （1）輸入接線一般不要超過30m。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時，輸入接線可適當(dāng)長些。

    （2）輸入、輸出線不能用同一根電纜，輸入、輸出線要分開。

    （3）可編程控制器所能接受的脈沖信號的寬度，應(yīng)大于掃描周期的時間。

    6.輸出接線

    （1）可編程控制器有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出3種形式。

    （2）輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。當(dāng)PLC的輸出繼電器或晶閘管動作時，同一號碼的兩個輸出端接通。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。

    （3）由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負(fù)載短路，將燒毀印制電路板，因此，應(yīng)用熔絲保護輸出元件。

    （4）采用繼電器輸出時，承受的電感性負(fù)載大小影響到繼電器的工作壽命，因此繼電器工作壽命要求長。

    （5）PLC的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生噪聲干擾，因此要采取措施加以控制。此外，對于能使用戶造成傷害的危險負(fù)載，除了在控制程序中加以考慮之外，還應(yīng)設(shè)計外部緊急停車電路，使得可編程控制器發(fā)生故障時，能將引起傷害的負(fù)載電源切斷。交流輸出線和直流輸出線不要用同一本電纜，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動力線，避免并行。

一、概述

　　西門子PLC S7-300系列和西門子PLC S7-400系列常用在工業(yè)自動化領(lǐng)域的中大型項目中，它們使用的編程軟件是STEP7，用戶在使用編程軟件STEP7中，可以根據(jù)實際控制要求編寫相應(yīng)的功能塊來實現(xiàn)相關(guān)功能。這些功能塊除了本身具有程序邏輯外，還具有不同的屬性，本文下面就對西門子PLC編程軟件STEP7功能塊的各種屬性做一個說明，為用戶的編程過程中提供幫助。

　　二、西門子PLC STEP7功能塊屬性

　　用戶在進行西門子PLC程序設(shè)計時，例如：S7-300系列PLC，采用的編程軟件為STEP7，STEP7是西門子S7/M7/C7系列西門子PLC的編程工具，該軟件包以塊形式管理用戶編寫的程序和數(shù)據(jù)。STEP7的程序是一種結(jié)構(gòu)化的程序，有各種功能塊，用戶也可以自定義功能塊來完成相關(guān)邏輯。

　　在用戶自定義的功能塊FB中，可以定義FB的屬性來完成額外的功能，主要功能有如下幾種：

　　1. S7_m_c

　　這個屬性的默認(rèn)值是“false”，用戶可將其改為“true”。它的含義是：系統(tǒng)屬性用于控制創(chuàng)建帶過程變量的背景數(shù)據(jù)塊的默認(rèn)特性。如果用戶使用上位機進行控制，在上位機編程軟件中，例如：WinCC中，可以使用STEP7中具有S7_m_c屬性的變量。用戶通過對STEP7程序的編譯可以將具有該屬性的功能塊中的變量生成到WinCC的變量中，上位機可以對這些變量進行調(diào)用。

　　2. S7_pdiag

　　這個屬性的默認(rèn)值是“false”，用戶可將其改為“true”。它的含義是：為功能塊FB設(shè)定該屬性時，語言編譯器為該塊中的所有程序段創(chuàng)建過程診斷所需的信息。例如：用戶在自定義一個FB功能塊后，設(shè)定它的屬性為“S7_pdiag”，則這個FB中的程序會生成診斷信息。

　　3. S7_alarm_ui

　　這個屬性的默認(rèn)值是0，即標(biāo)準(zhǔn)消息對話框；用戶可將其設(shè)定為1，即PCS7消息對話框。它的含義是：當(dāng)某個FB功能塊具有此系統(tǒng)屬性時，調(diào)用PCS7消息組態(tài)應(yīng)用程序，而不是標(biāo)準(zhǔn)消息對話框。PCS7消息組態(tài)應(yīng)用程序尤其適用于PCS7和WinCC消息向?qū)АＨ绻麃G失系統(tǒng)屬性或值等于'0'時，和以前一樣出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)消息對話框。例如：用戶需要使用PCS7組態(tài)項目時，里面的消息組態(tài)程序可以使用特定的對話框，可以更加清晰直觀的了解項目中出現(xiàn)的信息，即將S7_alarm_ui設(shè)定為1。

　　三、小結(jié)

　　綜上所述，西門子PLC編程軟件STEP7為用戶提供了多種功能塊，用戶也可以在編程組態(tài)過程中自定義相關(guān)功能塊，并對功能塊的屬性進行設(shè)置以完成相關(guān)功能。這些功能塊的屬性在本文中進行了簡要說明，用戶在程序設(shè)計時可以進行參考。如果用戶需要更多的了解西門子PLC及其軟件的相關(guān)用法，我們會更好的提供相關(guān)技術(shù)支持。

西門子PLC STEP7功能塊屬性說明

　一、概述

2）電源故障檢查

3）運行故障檢查

4）輸入輸出故障檢查

5）外圍環(huán)境的檢查

6）故障的處理

3、內(nèi)部錯誤的故障診斷

1）故障診斷的基本方法

2）利用CPU診斷緩沖區(qū)進行詳細(xì)故障診斷

3）錯誤處理組織塊

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幾種常用的PLC梯形圖控制程序

1、啟動、保持和停止電路

實現(xiàn)Y10的啟動、保持和停止的四種梯形圖如圖所示。這些梯形圖均能實現(xiàn)啟動、保持和停止的功能。X0為啟動信號，X1為停止信號。圖a、c是利用Y10 常開觸點實現(xiàn)自鎖保持，而圖b、d是利用SET、RST指令實現(xiàn)自鎖保持。

2、三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制

3、常閉觸點輸入信號的處理

如果輸入信號只能由常開觸點提供，梯形圖中的觸點類型與繼電器電路的觸點類型*一致。

如果接入PLC的是輸入信號的常閉觸點，這時在梯形圖中所用的X1的觸點的類型與PLC外接SB2的常開觸點時剛好相反，與繼電器電路圖中的習(xí)慣也是相反的。建議盡可能采用常開觸點作為PLC的輸入信

4、多繼電器線圈控制電路

下圖是可以自鎖的同時控制4個繼電器線圈的電路圖。其中X0是起動按鈕，X1是停止按鈕。

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PLC的應(yīng)用特點

1 可靠性高，抗干擾能力強

高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路

集成電路是采用半導(dǎo)體制作工藝，在一塊較小的單晶硅片上制作上許多晶體管及電阻器、電容器等元器件，并按照多層布線或遂道布線的方法將元器件組合成完整的電子電路。它在電路中用字母"IC"(也有用文字符號"N"等)表示。

      技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了*進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器

接觸器是一種應(yīng)用廣泛的開關(guān)電器。接觸器主要用于頻繁接通或分?jǐn)嘟?、直流主電路和大容量的控制電路，可遠(yuǎn)距離操作，配合繼電器可以實現(xiàn)定時操作，聯(lián)鎖控制及各種定量控制和失壓及欠壓保護，廣泛應(yīng)用于自動控制電路，其主要控制對象是電動機，也可用于控制其它電力負(fù)載，如電熱器、照明、電焊機、電容器組等。 [全文]

系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)的可靠性*。

2 配套齊全，功能完善，適用性強

PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。

3 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎

PLC是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制打開了方便之門。

      4 系統(tǒng)設(shè)計的工作量小，維護方便，容易改造

　　西門子PLC S7-300系列和西門子PLC S7-400系列常用在工業(yè)自動化領(lǐng)域的中大型項目中，它們使用的編程軟件是STEP7，用戶在使用編程軟件STEP7中，可以根據(jù)實際控制要求編寫相應(yīng)的功能塊來實現(xiàn)相關(guān)功能。這些功能塊除了本身具有程序邏輯外，還具有不同的屬性，本文下面就對西門子PLC編程軟件STEP7功能塊的各種屬性做一個說明，為用戶的編程過程中提供幫助。

　　二、西門子PLC STEP7功能塊屬性

　　用戶在進行西門子PLC程序設(shè)計時，例如：S7-300系列PLC，采用的編程軟件為STEP7，STEP7是西門子S7/M7/C7系列西門子PLC的編程工具，該軟件包以塊形式管理用戶編寫的程序和數(shù)據(jù)。STEP7的程序是一種結(jié)構(gòu)化的程序，有各種功能塊，用戶也可以自定義功能塊來完成相關(guān)邏輯。

　　在用戶自定義的功能塊FB中，可以定義FB的屬性來完成額外的功能，主要功能有如下幾種：

　　1. S7_m_c

　　這個屬性的默認(rèn)值是“false”，用戶可將其改為“true”。它的含義是：系統(tǒng)屬性用于控制創(chuàng)建帶過程變量的背景數(shù)據(jù)塊的默認(rèn)特性。如果用戶使用上位機進行控制，在上位機編程軟件中，例如：WinCC中，可以使用STEP7中具有S7_m_c屬性的變量。用戶通過對STEP7程序的編譯可以將具有該屬性的功能塊中的變量生成到WinCC的變量中，上位機可以對這些變量進行調(diào)用。

　　2. S7_pdiag

　　這個屬性的默認(rèn)值是“false”，用戶可將其改為“true”。它的含義是：為功能塊FB設(shè)定該屬性時，語言編譯器為該塊中的所有程序段創(chuàng)建過程診斷所需的信息。例如：用戶在自定義一個FB功能塊后，設(shè)定它的屬性為“S7_pdiag”，則這個FB中的程序會生成診斷信息。

　　3. S7_alarm_ui

　　這個屬性的默認(rèn)值是0，即標(biāo)準(zhǔn)消息對話框；用戶可將其設(shè)定為1，即PCS7消息對話框。它的含義是：當(dāng)某個FB功能塊具有此系統(tǒng)屬性時，調(diào)用PCS7消息組態(tài)應(yīng)用程序，而不是標(biāo)準(zhǔn)消息對話框。PCS7消息組態(tài)應(yīng)用程序尤其適用于PCS7和WinCC消息向?qū)?。如果丟失系統(tǒng)屬性或值等于'0'時，和以前一樣出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)消息對話框。例如：用戶需要使用PCS7組態(tài)項目時，里面的消息組態(tài)程序可以使用特定的對話框，可以更加清晰直觀的了解項目中出現(xiàn)的信息，即將S7_alarm_ui設(shè)定為1。

　　三、小結(jié)

　　綜上所述，西門子PLC編程軟件STEP7為用戶提供了多種功能塊，用戶也可以在編程組態(tài)過程中自定義相關(guān)功能塊，并對功能塊的屬性進行設(shè)置以完成相關(guān)功能。這些功能塊的屬性在本文中進行了簡要說明，用戶在程序設(shè)計時可以進行參考。如果用戶需要更多的了解西門子PLC及其軟件的相關(guān)用法，請聯(lián)系我們，我們會更好的提供相關(guān)技術(shù)支持。