6ES7870-1AA01-0YA0
制造業(yè)作為中國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)支柱，正在面臨著*的挑戰(zhàn)，例如：如何縮短產(chǎn)品上市時(shí)間、提高生產(chǎn)效率、以及大規(guī)模的生產(chǎn)如何能夠兼顧價(jià)格和個(gè)性化的產(chǎn)品等。我們憑借創(chuàng)新技術(shù)，硬件軟件無縫集成，并可基于數(shù)據(jù)分析進(jìn)行服務(wù)，確保生產(chǎn)過程更加靈活、高效，且縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。同時(shí)，與教育部合作，培養(yǎng)新一代創(chuàng)新型工程人才，推動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

                 6ES7870-1AA01-0YA0

 

西門子300/400系統(tǒng)里如何使用TON定時(shí)器

 

如何在操作面板上設(shè)定定時(shí)器時(shí)間， 同時(shí)如何輸出定時(shí)器的剩余時(shí)間？
說明:
下面幾個(gè)例子演示了如何在面板上設(shè)置定時(shí)器時(shí)間，同時(shí)也演示了定時(shí)器剩余時(shí)間的輸出。  

本文最后的項(xiàng)目樣例里包括下面例子展示的全部功能。
  No. 步驟 
1 以秒為單位設(shè)定定時(shí)器時(shí)間(example_1 + example_2):

若在 操作面板上設(shè)定定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間，相應(yīng)的變量需要定義為”Timer”類型。如果面板的項(xiàng)目已經(jīng)集成到Step7中，則變量可以直接引用Step7符號(hào)表，Step7項(xiàng)目中的”S5TIME”類型的變量會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)為面板中“Timer”類型，這種類型的變量，其輸入必須以毫秒為單位。 

一般“Timer”類型的變量需以毫秒為單位輸入，為能夠以秒為單位輸入時(shí)間，需要修改變量屬性中的“線性標(biāo)定”。 

Fig. 01 

如圖1所示，在線性標(biāo)定中設(shè)定“操作面板，上限值＝1，控制器，上限值＝ 1000”意味著面板上輸入的1會(huì)轉(zhuǎn)換為1000傳輸?shù)娇刂破髦?，因此面板可以秒為單位直接輸入時(shí)間值（1000＝1000毫秒＝1秒）
 
2 將定時(shí)器的剩余時(shí)間以秒為單位在面板上輸出： 

介紹：

時(shí)間輸出值與時(shí)基相關(guān)，下圖是Step7關(guān)于S5TIME定義的在線幫助。 

Fig. 02 

  

有關(guān)S5TIME在STEP7的在線幫助中 可以查到更多說明，這里不再展開。 

例1：
在面板項(xiàng)目的*個(gè)例子里，剩余時(shí)間直接來自于定時(shí)器的BCD輸出，由于面板中的變量使用“Timer”的數(shù)據(jù)類型，因此不需要考慮控制器中S5TIME的時(shí)基就可以正確地在面板上顯示剩余時(shí)間。（STEP7項(xiàng)目中調(diào)用FC10,DB10） 

例2：
在第二個(gè)例子中，沒有在面板上直接顯示S5TIME定時(shí)器的BCD輸出，而是連接的定時(shí)器BI輸出，即整型輸出。這時(shí)如果在面板上輸出正確的剩余時(shí)間，需要在控制器程序中考慮時(shí)基.(STEP7項(xiàng)目中調(diào)用FC20,DB20) 

本例中不同時(shí)基下組態(tài)了各自的輸出域，當(dāng)時(shí)基不同時(shí)，輸出值的小數(shù)點(diǎn)會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的移動(dòng)，該輸出域顯示隱藏屬性也由時(shí)基決定。 

這個(gè)剩余時(shí)間的顯示由4個(gè)輸出域配合完成，每個(gè)輸出域的顯示屬性由時(shí)基決定，在“屬性>動(dòng)畫>可見性”下完成組態(tài)。
具體見面板項(xiàng)目畫面1中的3，4，5，6層組態(tài)的4個(gè)輸出域。
 
3 以時(shí)/分/秒格式在面板上做時(shí)間輸入/輸出：
例3：

在第三個(gè)例子中，時(shí)間可以以時(shí)/分/秒的格式設(shè)定，當(dāng)設(shè)定時(shí)間比較大的時(shí)候推薦用這種方法。（STEP7項(xiàng)目中調(diào)用FC82; FC200; FB200,DB200） 

這個(gè)例子中的FB200是用戶自定義的功能塊，其中包括將以秒為單位的整型時(shí)間值到S5TIME的轉(zhuǎn)換。 

  

注釋：
  

FB200調(diào)用FC200 

FC200調(diào)用FC82

FB200的結(jié)構(gòu): 

Fig. 03 

FB200的輸入?yún)?shù): 

In_Type_Of_Timer
設(shè)定使用的定時(shí)器功能塊類型.
1=S_PULSE; 2=S_PEXT; 3=S_ODT; 4=S_ODTS; 5=S_OFFDT 
In_Timer_Number
設(shè)定使用的定時(shí)器編號(hào)(最大編號(hào)取決于 CPU). 
In_Timer_Start (Bool)
定時(shí)器啟動(dòng)  
In_Timer_Reset (Bool)
定時(shí)器重置  
Input_Hour (Int)
小時(shí)值設(shè)定  
Input_Minute (Int)
分鐘值設(shè)定 
Input_Second (Int)
秒值設(shè)定
FB200的輸出參數(shù): 

Out_Hour (Int)
剩余時(shí)間的小時(shí)值  
Out_Minute (Int)
剩余時(shí)間的分鐘值  
Out_Second (Int)
剩余時(shí)間的秒值  
Time_Exit (Bool)
時(shí)間狀態(tài) 
Fault (Bool)
如果輸入的時(shí)間超過2小時(shí)46分30秒，本例中出錯(cuò)位被置位，或者可以在操作面板中輸出一個(gè)消息。.
"example_3"的操作注釋:
例三中可以選擇不同的定時(shí)器功能塊作測(cè)試，一旦選定某一個(gè)，將會(huì)有對(duì)應(yīng)的數(shù)值作為參數(shù)提供給FB200.
4 以時(shí)/分/秒格式在操作面板上輸入/輸出定時(shí)器時(shí)間： 

例4: 

第四個(gè)例子中，時(shí)間可以以日/時(shí)/分/秒的方式設(shè)定。與前幾個(gè)例子不同的是，本例中調(diào)用了系統(tǒng)功能塊SFB3 "TP"; SFB4 "TON" 和 SFB5 "TOF"。標(biāo)準(zhǔn)塊中時(shí)間的最大值是2小時(shí)46分30秒，而系統(tǒng)塊可以設(shè)定的最大值是24天20小時(shí)31分鐘23秒（STEP7項(xiàng)目中調(diào)用FC40; DB40; FB210,DB210） 

這個(gè)例子中的FB210是用戶自定義的功能塊，其中包括將以秒為單位的整型時(shí)間值到S5TIME的轉(zhuǎn)換。 

FB210的結(jié)構(gòu): 

Fig. 04 

FB210: 

In_Type_Of_Timer
設(shè)定使用的定時(shí)器功能塊類型.
1=SFB3 (TP); 2=SFB4 (TON); 3=SFB5 (TOF) 
In_Timer_Start (Bool)
定時(shí)器啟動(dòng) 
In_Timer_Reset (Bool)
定時(shí)器重置  
Input_Date (DINT)
日期設(shè)定  
Input_Hour (DInt)
小時(shí)值設(shè)定  
Input_Minute (DInt)
分鐘值設(shè)定  
Input_Second (DInt)
秒值設(shè)定 
Output parameters for the FB210: 

Out_Date (DInt)
剩余時(shí)間的日期值 
Out_Hour (DInt)
剩余時(shí)間的小時(shí)值  
Out_Minute (DInt)
剩余時(shí)間的分鐘值  
Out_Second (DInt)
剩余時(shí)間的秒值  
Time_Exit (Bool)
時(shí)間狀態(tài) 
Fault (Bool)
如果輸入的時(shí)間超過24天20小時(shí)31分鐘23秒，本例中出錯(cuò)位被置位，或者可以在操作面板中輸出一個(gè)消息。.
"example_4"的操作:
例三中可以選擇不同的定時(shí)器功能塊作測(cè)試，一旦選定某一個(gè)，將會(huì)有對(duì)應(yīng)的數(shù)值作為參數(shù)提供給FB210.

例子項(xiàng)目中的畫面: 

Fig. 05 

運(yùn)行和測(cè)試環(huán)境:
這個(gè)例子適用于所有SIMATIC S7-300/400系列的CPU。
另外,這個(gè)例子適用于所有操作系統(tǒng)基于Windows CE的操作面板。
下表是項(xiàng)目例子中使用的硬件和軟件，經(jīng)測(cè)試能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能。
  Component Product and version designation 
PC 操作系統(tǒng) Microsoft Windows XP SP2 
標(biāo)準(zhǔn)工具 STEP 7 V5.3 SP3 
組態(tài)工具 - 
HMI 軟件 WinCC flexible 2005 SP1 Advanced 
HMI 設(shè)備 MP370 Touch 12" 
控制器 S7 CPU 315 2DP (315-2AG10-0AB0) 

The attached download contains the archived STEP 7 project and integrated WinCC flexible project, along with the function blocks described above.
下載附件包括壓縮的STEP7項(xiàng)目和集成在項(xiàng)目中的WinCC flexible項(xiàng)目，其中包括上述的功能塊。 

 附件 1: WinCC_flexible_Timer ( 2547 KB ) 

PLC的系統(tǒng)軟件和用戶程序簡(jiǎn)介

 

PLC控制系統(tǒng)的軟件主要包括系統(tǒng)軟件和用戶程序。系統(tǒng)軟件由PLC廠家固化在存儲(chǔ)器中，用于控制PLC的運(yùn)作。用戶程序由使用者編制錄入，保存在用戶存儲(chǔ)器中，用于控制外部對(duì)象的運(yùn)行。

    1）、系統(tǒng)軟件

     系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序、標(biāo)準(zhǔn)程序模塊及系統(tǒng)調(diào)用。整個(gè)系統(tǒng)軟件是一個(gè)整體，它的質(zhì)量很大程度上影響了PLC的性能。通常情況下，進(jìn)一步改進(jìn)和完善系統(tǒng)軟件就可以在不增加任何設(shè)備條件下大大改善PLC的性能，使其功能越來越強(qiáng)。

2）用戶程序

        PLC的程序一般由三個(gè)部分構(gòu)成：用戶程序、數(shù)據(jù)塊和參數(shù)塊。用戶程序是必選項(xiàng)，數(shù)據(jù)塊和參數(shù)塊是可選部分。

用戶程序即應(yīng)用程序，是用戶針對(duì)具體控制對(duì)象編制的程序。PLC是通過在RUN方式下，循環(huán)掃描執(zhí)行用戶程序來完成控制任務(wù)的，用戶程序決定了一個(gè)控制系統(tǒng)的功能。

        一個(gè)完整的用戶程序應(yīng)當(dāng)包含一個(gè)主程序、若干子程序和若干中斷程序三大部分。

PLC抗干擾硬件上應(yīng)采取的措施

 

(1) 屏蔽：對(duì)電源變壓器、cpu、編程器等主要部件，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁良好的材料進(jìn)行屏蔽，以防外界干擾。               

　　(2) 濾波：對(duì)供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波，以消除或抑制高頻干擾，也削弱了各種模塊之間的相互影響。               

　　(3)電源調(diào)整與保護(hù)：對(duì)cpu這個(gè)核心部件所需的+5v電源，采用多級(jí)濾波，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動(dòng)和過電壓、欠電壓的影響。               

　　(4) 隔離：在cpu與i/o電路間，采用光電隔離措施，有效隔離i/o間的電聯(lián)系，減少故障誤動(dòng)作。                

　　(5)采用模塊式結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)有助于在故障情況下短時(shí)修復(fù)。因?yàn)橐坏┎樘幠骋荒K出現(xiàn)故障，就能迅速更換，使系統(tǒng)回復(fù)正常工作，也有助于加快查找故障原因。

PLC抗干擾軟件上應(yīng)采取的措施

 

故障檢測(cè)：plc本身有很完善的自診斷功能，但在工程實(shí)踐中，plc的i/o元件如限位開關(guān)、電磁閥、接觸器等的故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于plc的本身故障率，這些元件出現(xiàn)故障后，plc一般不會(huì)察覺出來，不會(huì)立即停機(jī)，這會(huì)導(dǎo)致多個(gè)故障相繼發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成人身設(shè)備事故，停機(jī)后查找故障也要花費(fèi)大量時(shí)間[4]。為方便檢測(cè)故障可用梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)，這里介紹一種邏輯組合判斷法：系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，plc的輸入和輸出信號(hào)之間存在著確定的關(guān)系，因此根據(jù)輸出信號(hào)的狀態(tài)與控制過程間的邏輯關(guān)系來判斷設(shè)備運(yùn)行是否正常。               

　　信息保護(hù)和恢復(fù)：當(dāng)偶發(fā)性故障條件出現(xiàn)時(shí)，不破壞plc內(nèi)部的信息，一旦故障條件消失，就可以恢復(fù)正常繼續(xù)原來的工作。所以，plc在檢測(cè)故障條件時(shí)，立即把現(xiàn)狀態(tài)存入存儲(chǔ)器，軟件配合對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行封閉，禁止對(duì)存儲(chǔ)器的任何操作，以防存儲(chǔ)器信息被沖掉，一旦檢測(cè)到外界環(huán)境正常后，便可恢復(fù)到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來的程序工作。

　　設(shè)置警戒時(shí)鐘wdt：機(jī)械設(shè)備的動(dòng)作時(shí)間一般是不變的，可以以這些時(shí)間為參考，當(dāng)plc發(fā)出控制信號(hào)，相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)械動(dòng)作，同時(shí)啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器，定時(shí)器的設(shè)定值比正常情況下機(jī)械設(shè)備的動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)20%，若時(shí)間到，plc還沒有收到執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作結(jié)束信號(hào)，則啟動(dòng)報(bào)警。

　　提高輸入信號(hào)的可靠性：由于電磁干擾、噪聲、模擬信號(hào)誤差等因素的影響，會(huì)引起輸入信號(hào)的錯(cuò)誤，引起程序判斷失誤，造成事故，例如按紐的抖動(dòng)、繼電器觸點(diǎn)的瞬間跳動(dòng)都會(huì)引起系統(tǒng)誤動(dòng)作，可以采用軟件延時(shí)去抖。對(duì)于模擬信號(hào)誤差的影響可采取對(duì)模擬信號(hào)連續(xù)采樣三次，采樣間隔根據(jù)a/d轉(zhuǎn)換時(shí)間和該信號(hào)的變化頻率而定，三個(gè)數(shù)據(jù)先后存放在不同的數(shù)據(jù)寄存器中，經(jīng)比較后取中間值或平均值作為當(dāng)前輸入值。

整體式和機(jī)架模塊式PLC是什么？

 

1）整體式（箱體式）

　　將PLC的中央處理器單元、輸入、輸出部件安裝在一塊印刷電路板上，并連同電源一起裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)殼內(nèi)，形成一個(gè)箱體。這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，通過輸入、輸出端子與外部設(shè)備連接。一般小型PLC常采用這種結(jié)構(gòu)，它適用于單機(jī)自動(dòng)控制。

三菱FX系列

（2）機(jī)架模塊式

　　把PLC的各個(gè)部分制成獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的模塊，主要有CPU模塊（包括存儲(chǔ)器）、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊以及其他各種模塊直接插入機(jī)架底板的插座上即可。這種結(jié)構(gòu)形式配置靈活，裝配方便，便于擴(kuò)展，用戶根據(jù)控制要求靈活地配置各種模塊，構(gòu)成各種控制系統(tǒng)。一般大型、中型PLC采用這種結(jié)構(gòu)。

6ES7870-1AA01-0YA0