西門子6ES7241-1AH32-0XB0

SIEMENS 可編程控制器

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電源（PS）

電源模塊提供了機(jī)架和CPU內(nèi)部的供電電源，置于1號機(jī)架的位置。

（2）中央處理器（CPU）

CPU存儲并處理用戶程序，為模塊分配參數(shù)，通過嵌入的MPI總線處理編程設(shè)備和PC、模塊、其它站點(diǎn)之間的通訊，并可以為進(jìn)行DP主站或從站操作裝配一個(gè)集成的DP接口。置于2號機(jī)架。

（3）接口模塊（IM）

接口模塊將各個(gè)機(jī)架連接在一起。不同型號的接口模塊可支持機(jī)架擴(kuò)展或PROFIBUS　DP連接。置于3號機(jī)架，沒有接口模塊時(shí)，機(jī)架位置為空。

（4）信號模塊（SM）

通常稱為I/O（輸入/輸出）模塊。測量輸入信號并控制輸出設(shè)備。信號模塊可用于數(shù)字信號和模擬信號，還可用于進(jìn)行連接，如傳感器和啟動(dòng)器的連接。

（5）功能模塊（FM）

用于進(jìn)行復(fù)雜的、重要的但獨(dú)立于CPU的過程，如：計(jì)算、位置控制和閉環(huán)控制。

（6）通訊處理器（CP）

模塊化的通訊處理器通過連接各個(gè)SIMATIC站點(diǎn)，如：工業(yè)以太網(wǎng)，PROFIBUS或串行的點(diǎn)對點(diǎn)連接等。

后三個(gè)模塊在機(jī)架上可以任意放置，系統(tǒng)可以自動(dòng)分配模塊的地址。

需要說明的是，每個(gè)機(jī)架只能安裝8個(gè)信號模塊、功能模塊或通訊模塊。如果系統(tǒng)任務(wù)超過了8個(gè)，則可以擴(kuò)展機(jī)架（每個(gè)帶CPU的中央機(jī)架可以擴(kuò)展3個(gè)機(jī)架）。

各個(gè)模塊的性能具體如下：

（1）電源模塊（PS）

電源模塊用于將SIMATIC S7-300 連接到120/230V AC電源。

（2）CPU模塊

各種CPU 有各種不同的性能，例如，有的CPU 上集成有輸入/輸出點(diǎn)，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通訊接口等。

以上只是列出了部分指標(biāo)，設(shè)計(jì)時(shí)還要參看相應(yīng)的手冊。

（3）接口模塊

接口模塊用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架(CR)和擴(kuò)展機(jī)架 (ER)。S7-300通過分布式的主機(jī)架(CR)和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架(ER)，可以操作多達(dá)32個(gè)模塊。運(yùn)行時(shí)無需風(fēng)扇。

（4）信號模塊

信號模塊用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出，又分DI/DO（數(shù)字量輸入/輸出）和AI/AO（模擬量輸入/輸出）模塊。

①數(shù)字量輸入模塊：

②數(shù)字量輸出模塊：

③數(shù)字輸入/輸出模塊：

④繼電器輸出模塊：

⑤模擬量輸入模塊

⑥模擬量輸出模塊：

⑦模擬量輸入/輸出模塊：

（5）功能模塊

西門子S7－300功能模塊模塊適用于各種場合，功能塊的所有參數(shù)都在STEP7中分配，操作方便，而且不必編程。包括：計(jì)數(shù)器模塊（FM350），定位模塊（FM351），凸輪控制模塊（FM352），閉環(huán)控制模塊（FM355）等許多用于特定場合的模塊。

（6）通訊模塊（CP）

S7－300通訊模塊是用于連接網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對點(diǎn)通訊用的模塊，比如：用于S7－300和SIMATIC C7通過PROFIBUS通訊的模塊CP343－5，用于S7－300和工業(yè)以網(wǎng)通訊的模塊CP343－1及CP343－1 IT等

CP 243-1 是一種通訊處理器，設(shè)計(jì)用于在S7-200 自動(dòng)化系統(tǒng)中運(yùn)行。它可用于將S7-200 系統(tǒng)連接到工業(yè)以太網(wǎng)（IE）中。CP 243-1 有助于 S7 產(chǎn)品系列通過因特網(wǎng)進(jìn)行通訊。因此，可以使用STEP 7 Micro/WIN 32，對S7-200 進(jìn)行遠(yuǎn)程組態(tài)、編程和診斷。而且，一臺S7-200 還可通過以太網(wǎng)與其它S7-200、S7-300 或S7-400 控制器進(jìn)行通訊。并可與OPC 服務(wù)器進(jìn)行通訊。

在開放式SIMATIC NET 通訊系統(tǒng)中，工業(yè)以太網(wǎng)可以用作協(xié)調(diào)級和單元級網(wǎng)絡(luò)。在技術(shù)上，工業(yè)以太網(wǎng)是一種基于屏蔽同軸電纜、雙絞電纜而建立的電氣網(wǎng)絡(luò)，或一種基于光纖電纜的光網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)以太網(wǎng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3 定義。

　確保強(qiáng)弱電沒有混合到一起因?yàn)镻LC電源為v，一旦因?yàn)榻泳€錯(cuò)誤V接進(jìn)PLC里，很容易將PLC或者拓展模塊燒毀。二檢查PLC外部回路，也就是俗稱的“打點(diǎn)”電源確認(rèn)完畢后送電，輸入輸出點(diǎn)，這就是俗稱的“打點(diǎn)”，IO點(diǎn)需要挨個(gè)，包括操作按鈕，急停按鈕，操作指示燈以及氣缸及其限位開關(guān)等等，具體方法是一人在現(xiàn)場側(cè)操作按鈕等，另一人在PLC測監(jiān)控輸入輸出信號；對于大型系統(tǒng)應(yīng)該建立表，即后做好標(biāo)記。

　　禁止循環(huán)中斷的事件會影響所有的優(yōu)先級。此處可以參見這兩個(gè)SFC的在線幫助。循環(huán)中斷檢查是否在循環(huán)程序中使用SFC“DIS_AIRT”了不希望出現(xiàn)的循環(huán)中斷或者中斷驅(qū)動(dòng)的程序，結(jié)果造成這些中斷或者程序丟失。使用SFC“DIS_AIRT”，可以處理優(yōu)先級高于當(dāng)前OB的循環(huán)中斷OB。可以在OB中多次調(diào)用SFC。操作系統(tǒng)會計(jì)算調(diào)用SFC的，處理一直有效，除非使用SFC“EN_AIRT”取消使用SFC設(shè)置的中斷，或者直到處理完當(dāng)前OB為止。

PLC控制器本身的硬件采用積木式結(jié)構(gòu)，有母板，數(shù)字I/O模板，模擬I/O模板，還有特殊的模板，條形碼識別模板等模塊，用戶可以根據(jù)需要采用在母板上擴(kuò)展或者利用總線技術(shù)配備遠(yuǎn)程I/O從站的方法來想要的I/O數(shù)量。
隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提升，PLC所占據(jù)的地位可以說功不可沒，雖然PLC是專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)有*的安全性和穩(wěn)定性，但是不乏一些自然原因和人為因素PLC損壞，不能正常使用。PLC的價(jià)格少則幾百，多則上萬，所以從節(jié)省開支方面講，PLC損壞后還是具有一定的維修價(jià)值。

　　在這里設(shè)置的數(shù)據(jù)保持功能靠如下幾種方式實(shí)現(xiàn)在這里設(shè)置的數(shù)據(jù)保持功能靠CPU內(nèi)置的超級電容實(shí)現(xiàn)，超級電容放電完畢后，如果安裝了外插電池或CPU/用的時(shí)鐘/電池卡，則電池卡會繼續(xù)數(shù)據(jù)保持的電源供電，直到放電完畢數(shù)據(jù)在斷電前被自動(dòng)寫入相應(yīng)的EEPROM數(shù)據(jù)區(qū)中如果設(shè)置MB-MB為保持?jǐn)?shù)據(jù)保持設(shè)置與EEPROM有什么關(guān)系。如果將MB-MB共個(gè)字節(jié)范圍中的存儲單元設(shè)置為“保持”，則CPU在斷電時(shí)會自動(dòng)將其內(nèi)容寫入到EEPROM的相應(yīng)區(qū)域中，在重新上電后用EEPROM的內(nèi)容覆蓋這些存儲區(qū)如果將其他數(shù)據(jù)區(qū)的范圍設(shè)置為“不保持”，CPU會在重新上電后將EEPROM中數(shù)值到相應(yīng)的地址如果將數(shù)據(jù)區(qū)范圍設(shè)置為“保持”，如果內(nèi)置超級電容＋電池卡未能保持?jǐn)?shù)據(jù)，則會將EEPROM的內(nèi)容覆蓋相應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)，反之則不覆蓋。

隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提升，PLC所占據(jù)的地位可以說功不可沒，雖然PLC是專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)有*的安全性和穩(wěn)定性，但是不乏一些自然原因和人為因素PLC損壞，不能正常使用。PLC的價(jià)格少則幾百，多則上萬，所以從節(jié)省開支方面講，PLC損壞后還是具有一定的維修價(jià)值。
PLC的維修技術(shù)，不單是PLC硬件上的修復(fù)，還有PLC線路以及的相互配合，再者，PLC不像單片機(jī)那樣，是單一的芯片，加上少量電路就能工作，修復(fù)相對簡單。PLC內(nèi)部集成了CPU，存儲器，I/O電路，通訊電路，開關(guān)電源等，是各部分協(xié)調(diào)工作，因此，單就PLC硬體上的維修，具有一定的學(xué)問。

PLC型號眾多，但內(nèi)部大同小異，原理基本一樣。我就以西門子S7-200PLC為例，談?wù)凱LC硬件維修的一些思路和方法，不但對工控初級維修有指導(dǎo)性的幫助,此文也對PLC初學(xué)者更好的理解PLC這門理論，有積極的幫助。

 　　UART是什么UART是通用異步收發(fā)傳輸器UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)，通常稱作UART，是一種異步收發(fā)傳輸器,是設(shè)備間進(jìn)行異步通信的關(guān)鍵模塊。UART負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)總線和串行口之間的串/并并/串轉(zhuǎn)換，并規(guī)定了幀格式；通信雙方只要采用相同的幀格式和波特率，就能在未共享時(shí)鐘信號的情況下，僅用兩根信號線Rx和Tx就可以完成通信，因此也稱為異步串行通信。

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模擬量信號模塊可以提供輸入信號，或等待表示電壓范圍或電流范圍的輸出值。 這些范圍是 ±10 V、±5 V、±2.5 V 或 0 - 20 mA。 模塊返回的值是整數(shù)值，其中，0 到 27648 表示電流的額定范圍，-27648 到 27648 表示電壓的額定范圍。 任何該范圍之外的值即表示上溢或下溢。 有關(guān)超出范圍值的類型的詳細(xì)信息，請參見模擬量輸入表示法和模擬量輸出表示法表格。
在控制程序中，很可能需要以工程單位使用這些值，例如表示體積、溫度、重量或其它數(shù)量值。 要以工程單位使用模擬量輸入，必須首先將模擬值標(biāo)準(zhǔn)化為由 0.0 到 1.0 的實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)）值。 然后，必須將其標(biāo)定為其表示的工程單位的小值和值。 對于要轉(zhuǎn)換為模擬量輸出值的以工程單位表示的值，應(yīng)首先將以工程單位表示的值標(biāo)準(zhǔn)化為 0.0 和 1.0 之間的值，然后將其標(biāo)定為 0 到 27648 之間或 -27648 到 27648 之間（取決于模擬模塊的范圍）的值。 STEP 7 為此提供了 NORM_X 和 SCALE_X 指令。 還可以使用 CALCULATE 指令來標(biāo)定模擬值。

在 PLC 應(yīng)用中，典型的方法是將模擬量輸入值標(biāo)準(zhǔn)化為 0.0 至 1.0 之間的浮點(diǎn)值。 然后，需要將得到的值換算為工程單位范圍內(nèi)的浮點(diǎn)值。 為簡單起見，以下 LAD 指令使用常數(shù)值表示范圍；實(shí)際上可能選擇使用變量。

程序段 1

程序段 2

概述

• 通過點(diǎn)到點(diǎn)連接可進(jìn)行快速、高性能的串行數(shù)據(jù)交換
• 執(zhí)行的協(xié)議：ASCII、USS 驅(qū)動(dòng)協(xié)議、Modbus RTU，3964(R)
• 也可以加載加載附加協(xié)議
• 使用 STEP 7 Basic 可實(shí)現(xiàn)簡單的參數(shù)化過程

應(yīng)用

CM 1241 通訊模塊用于通過點(diǎn)對點(diǎn)連接進(jìn)行的快速、高性能的串行數(shù)據(jù)交換。

可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)連接，例如：

• SIMATIC S7 自動(dòng)化系統(tǒng)和許多其他制造商提供的系統(tǒng)
• 打印機(jī)
• 機(jī)器人控制
• 調(diào)制解調(diào)器
• 掃描器
• 條形碼閱讀器等

設(shè)計(jì)

CM 1241 通訊模塊具有與基本設(shè)備相同的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

• 安裝在 DIN 導(dǎo)軌上：
  模塊安裝在右側(cè) CPU 旁邊的導(dǎo)軌上，相互電氣、機(jī)械地連接，并且通過滑塊機(jī)構(gòu)連接到 CPU。
• 直接安裝：
  水平或垂直安裝在 DIN 導(dǎo)軌上或使用集成插片直接安裝在控制柜中。

該通訊模塊配備下列各項(xiàng)：

• 具有用于顯示“發(fā)送”、“接收”和“錯(cuò)誤”的狀態(tài)指示燈
• 通訊接口：
  可用于 RS232 或 RS422/485 物理傳輸特性

功能

下列標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議可用于 CM 1241 通訊模塊：

• ASCII:
  用于與采用簡單傳輸協(xié)議的第三方系統(tǒng)進(jìn)行接口，例如，帶有起始和結(jié)束字符或帶有塊檢查字符的協(xié)議。接口握手信號可通過用戶程序來調(diào)用和控制。
• MODBUS:
  用于符合MODBUS協(xié)議的通訊，具有RTU格式：
  • MODBUS 主站:
    以 SIMATIC S7 作為主站的主站-從站接口。
  • MODBUS 從站:
    以 SIMATIC S7 作為從站的主站-從站接口；無法實(shí)現(xiàn)從站到從站的報(bào)文幀流量。
• USS 驅(qū)動(dòng)協(xié)議：
  專門支持 USS 協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序的連接指令。在這種情況下，驅(qū)動(dòng)程序通過 RS485 交換數(shù)據(jù)。隨后，可以控制這些驅(qū)動(dòng)程序，并可讀寫參數(shù)。

還可以下載更多的驅(qū)動(dòng)程序。

參數(shù)

使用 STEP 7 Basic，CM 1241 通訊模塊的參數(shù)化變得非常簡便：

• 用戶通過集成在 STEP 7 Basic 中的參數(shù)化環(huán)境來分配模塊特性，例如：
  • 已執(zhí)行的協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序。
  • 使用的驅(qū)動(dòng)程序特定特性。