西門子6ES7451-3AL00-0AE0

S7-400

中端性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC

可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案

的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務(wù)進行調(diào)整

可實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活

連接方便

通信和聯(lián)網(wǎng)功能

操作方便，設(shè)計簡單，不含風(fēng)扇

任務(wù)增加時可順利擴展

多重計算：

多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運行。

多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計算或通信）進行拆分并分配給不同的 CPU?？梢詾槊總€ CPU 分配自己的 I/O。

模塊化：

通過功能強大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路、一條用于高性能等距運動控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現(xiàn)場總線。另外，還可以實現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。

工程組態(tài)和診斷：

結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具，可極為高效地對 S7-400 進行組態(tài)和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù)。為此，可以使用高級語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。

．西門子PLC編程軟件

    西門子公司針對SIMATIC系列PLC提供了很多種的編程軟件，主要有STEPMICRO/DOS和STEPMICRO/WIN；STEPmini;標(biāo)準(zhǔn)軟件包STEP7

    S7系列的PLC的編程語言非常豐富，有LAD、STL、SCL、GRAPH、HIGRAPH、CFC等。用戶可以選擇一種語言編程，如果需要，也可以混合使用幾種語言編程。

    2．程序結(jié)構(gòu)

    程序結(jié)構(gòu)主要適用與S7-3000和S7-400，他有線性編程、分步式編程和結(jié)構(gòu)化編程等3種編程方法。

    FPI系列可編程控制器是日本松下電工公司的小型PLC產(chǎn)品。

    FPI編程軟件及指令系統(tǒng)

    1．編程方式

    NPST-GR提供了3種編程方式：梯形圖方式；語句表方式和語句表達方式。

    2．注釋功能

    NPST-GR可以為I/O繼電器和輸出點加入注釋，使用戶對繼電器所對應(yīng)的設(shè)備及繼電器的用途一目了然。

    3．程序檢查

    NPST-GR能查找程序中語法的錯誤和進行程序校驗

    4．監(jiān)控

    NPST-GR能監(jiān)控用戶編制的程序，并可以進行運行測試。用戶可以檢查繼電器、寄存器和PLC工作狀態(tài)，方便的進行調(diào)試與修改。

    5．系統(tǒng)寄存器設(shè)置

    NPST-GR可設(shè)置N0.0-N0.418系統(tǒng)寄存器的內(nèi)容，根據(jù)屏幕的提示信息進行選擇或輸入，簡單方便。

    6．I/O和遠程I/O地址分配

    用NPST-GR可以為主機擴展板上每個槽分配I/O和遠程I/O地址

    7．?dāng)?shù)據(jù)管理

    數(shù)據(jù)管理可以將程序或數(shù)據(jù)存盤，用于數(shù)據(jù)備份，或在傳入PLC之前暫存數(shù)據(jù)

    兩者在編程的應(yīng)用上還有就是西門子的是單母線，而日本松下的是雙母線；

    還有就是西門子和日本松下的輸入和輸出也不同的，日本松下的輸入就只有X，輸出就只有Y。

    其實語言是相通的，就是方法不同，兩個可以相互轉(zhuǎn)換。

西門子S7-1200PLC的IEC格式的定時器屬于功能塊。在插入定時器指令時，要求創(chuàng)建一個16字節(jié)的IEC_Timer數(shù)據(jù)類型的DB結(jié)構(gòu)（即背景數(shù)據(jù)塊），來保存有關(guān)的數(shù)據(jù)。在功能塊中，可以事先創(chuàng)建一個IEC_Timer數(shù)據(jù)類型的靜態(tài)變量(多重背景），然后將它給定時器指令。

    CPU沒有給任何特定的定時器指令分配專門的資源。每個定時器使用DB結(jié)構(gòu)和一個連續(xù)運行的內(nèi)部CPU定時器（我的理解是一個硬件定時器）來執(zhí)行定時。

    在定時器指令的輸入IN的上升沿啟動定時器時，連續(xù)運行的內(nèi)部CPU定時器的值將被復(fù)制到為該定時器指令分配的DB結(jié)構(gòu)的元素START（起始值）中。

    該起始值在定時器繼續(xù)運行期間將保持不變，以后將在每次更新定時器時使用。以下條件時將會執(zhí)行定時器更新：

    1）執(zhí)行定時器指令（TP、TON、TOF或TONR）；

    2）定時器結(jié)構(gòu)的元素ELAPSED（經(jīng)過的時間）或位輸出Q作為其它指令的參數(shù)，該指令被執(zhí)行。

    更新定時器時，將從內(nèi)部CPU定時器的當(dāng)前值中減去上述起始值，得到經(jīng)過的時間ELAPSED。再將ELAPSED與預(yù)設(shè)值PT進行比較，以確定定時器的位輸出Q的狀態(tài)。然后更新該定時器的DB結(jié)構(gòu)的元素ELAPSED和Q。達到預(yù)設(shè)值PT后，定時器不會繼續(xù)累加經(jīng)過的時間ELAPSED。

    STEP7Basic的V11版與V10.5版相比，增加了類似于S7-300/400的定時器線圈指令。

    從上述的定時器內(nèi)部的定時機制可知，在使用定時器時，其定時精度與CPU的掃描周期有很大的關(guān)系。在CPU兩次更新定時器之間，定時器的輸入、輸出參數(shù)保持不變。

    為了驗證上述結(jié)論，在FB1中調(diào)用定時器指令TP，在OB1中用I0.1作為調(diào)用條件，調(diào)用FB1。用監(jiān)視表格監(jiān)視定時器的輸出Q和經(jīng)過的時間ET，用輸入IN的上升沿啟動定時器后，如果I0.1為0狀態(tài)，沒有調(diào)用FB1和執(zhí)行定時器指令，定時器的輸出Q和經(jīng)過的時間ET保持不變。只有在調(diào)用FB1，執(zhí)行定時器指令時，ET的值才會變化。

    對于CPU31*C緊湊型CPU，由于CPU模塊本身集成有I/O點，對于這些I/O點，同樣需要設(shè)定其屬性參數(shù)。

    在硬件安裝清單上，右鍵單擊CPU模塊集成I/O所在的行，并選中“對象屬性(ObjectProperties...)”選項，可以打開集成I/O的參數(shù)設(shè)定頁面。

    通過設(shè)定頁面不同的標(biāo)簽，可以打開不同的參數(shù)設(shè)定對象。

    在基本參數(shù)(General)設(shè)定頁面，可以在“簡介(Short)”欄顯示集成I/O的特征參數(shù)。在“地址(Address)”設(shè)定頁面，可以顯示與設(shè)定集成I/O的起始地址，地址也可以通過選定“系統(tǒng)選擇(SVqtemqelection)”詵項，由PLC講行白動分配

西門子S7-200的自由口通信需要通過編程設(shè)置串口的工作模式，安排發(fā)送和接受指令的觸發(fā)順序，還要設(shè)定接收的起始和結(jié)束條件。對于剛剛開始使用s7-200的電氣工程師來說，的確有很多細微處易犯錯誤。一般碰到客戶抱怨通信不上的問題，就要逐一幫客戶確認編程配置是否正確。雖然麻煩，不過逐條查下去，總能查到錯誤所在并解決問題。但是有一次客戶遇到的問題頗出人意料，還真耗費了一些時間。

　　客戶反應(yīng)在編寫了自由口通信程序之后，PLC可以發(fā)送數(shù)據(jù)給通信伙伴，但是卻收不到任何伙伴方發(fā)出的數(shù)據(jù)。能發(fā)送數(shù)據(jù)給對方，說明通信端口設(shè)置沒有問題。極有可能是端口被其他通信指令占用導(dǎo)致無法進入接收狀態(tài)。比如說用常開點調(diào)用XMT，或者沒有對接收的故障狀態(tài)進行判斷并終止接收，從而導(dǎo)致后續(xù)的XMT和RCV都無法被正確執(zhí)行?？蛻舯硎舅某绦虿⒉淮嬖谶@種情況。但是為了測試問題所在，客戶下載了一個僅包含條件觸發(fā)RCV的程序下去，還是接收不到數(shù)據(jù)。監(jiān)控程序RCV指令已被正常執(zhí)行。

　　那么是不是接收的起始條件設(shè)置不當(dāng)?客戶使用的是起始字符，這并無不妥。并且改成空閑線檢測之后，問題依然存在。難道是對方發(fā)送的信號有問題用串口調(diào)試軟件來測試，是可以接收到的。眼見這幾個常見錯誤都沒能cover住這個問題，我只好從頭一步步地跟客戶確認。但是還是沒能發(fā)現(xiàn)任何破綻。郁悶之下，只好讓客戶把程序發(fā)過來看看。

　　次檢查程序的時候還真沒注意到問題出在哪里。等到看出來了才覺得啼笑皆非：

　　不知道大家看出來沒有?客戶在設(shè)定完空閑線時間SMW90和消息定時器溢出值SMW92后，慣性地將接受地大字符數(shù)SMB94也寫成了傳送字SMW94。而西門子PLC的高低字節(jié)是逆序的，也就是說SMB94為高有效字節(jié)，SMB95為低有效字節(jié)。見手冊中的如下說明：

　　結(jié)果就是大字符數(shù)100被傳給了SMB95，SMB95是神馬呢?神馬也不是，總之與接收條件無關(guān)。而真正大字符數(shù)存儲字節(jié)SMB94被賦值為0。大字符數(shù)都為0了，那當(dāng)然是接收不到任何數(shù)據(jù)了。

    S7-200 PLC 功能強大，性能可靠，但在做數(shù)學(xué)運算時不能象高級語言那樣做變量類型自動轉(zhuǎn)換，經(jīng)常要手工做 BTI、ITD 之類的轉(zhuǎn)換，計算完成后又要 DTI 等耗時的操作，而且使代碼行數(shù)增加，程序可讀性不好，也降低了程序運行的效率。

S7-400冗余控制器

說明
SIMATICS7-400 PNH系統(tǒng)可以根據(jù)具體應(yīng)用需求量身定制：性能可擴展、的冗余度可靈活組態(tài)，安全功能易于集成。集成PROFINET接口，可冗余連接I/O設(shè)備，或者通過PROFIBUS連接I/O設(shè)備，實現(xiàn)工廠級通信。無論何種應(yīng)用，使用SIMATIC S7-400 PNH，均可在熟悉的STEP7 工程環(huán)境中，進行便捷而有效的編程和組態(tài)。
應(yīng)用
■ 避免控制器故障引起的停機。主要用于生產(chǎn)、能源、供水系統(tǒng)、機場助航照明、編組站系統(tǒng)等領(lǐng)域。
■ 避免因工廠故障造成數(shù)據(jù)丟失而導(dǎo)致的高昂重啟成本。主要用于行李處理、高架倉庫、跟蹤和追溯等領(lǐng)域。
■ 在工廠或機器停機時保護工廠、工件和材料。主要用于爐子、半導(dǎo)體、船舶等領(lǐng)域。
■ 無監(jiān)督和維修人員亦能保障正常運行。主要用于污水處理廠、隧道、船閘、樓宇系統(tǒng)等領(lǐng)域。
效益
簡單、高效的工程組態(tài)
與在標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中一樣，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 編程語言進行編程。可以很容易的把程序從標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)遷移到冗余系統(tǒng)中，反之亦然。當(dāng)加載程序時，它會自動傳送到兩個冗余控制器中。使用 STEP 7，可以對特定冗余功能和配置進行參數(shù)設(shè)置。
出色的診斷和模塊更換優(yōu)勢 
■ 利用集成的自我診斷功能，系統(tǒng)可以提前檢測故障和發(fā)送信號，避免故障對生產(chǎn)過程產(chǎn)生影響。這樣可以有針對性地替換故障組件，加快維修進程。
■ 可以在系統(tǒng)運行過程中對所有組件進行熱插拔。更換一個 CPU 后，當(dāng)前的所有程序和數(shù)據(jù)可以自動重新裝載。
■ 即使在系統(tǒng)運行過程中，也可以修改程序（例如，程序塊的修改和重新裝載），更改配置（例如，增加或刪減 DP從站或模塊）以及改變 CPU 的內(nèi)存分配。
設(shè)計和功能
根據(jù)統(tǒng)計數(shù)字表明，所有自動化組件（無論是機械式、機電式，還是電子式）都會出現(xiàn)故障。因此，工廠維護和工廠改造也就必不缺少。在實際應(yīng)用中，期待的可用性是不現(xiàn)實的。

通過西門子 SIMATIC S7-400H，能夠大限度地降低生產(chǎn)故障機率，生產(chǎn)率。

 西門子6ES7451-3AL00-0AE0

一般信息
硬件產(chǎn)品狀態(tài)01
固件版本V3.2
附帶程序包的
工程系統(tǒng)自 STEP7 V 5.5 起
電源電壓
DC 24 V是
允許范圍，下限 （DC）20.4 V
允許范圍，上限 （DC）28.8 V
電源導(dǎo)線的外部保險裝置（推薦）小值 2 A
電源和電壓斷路跨接
停電/斷電跨接時間5 ms
重復(fù)率，小值1 s
輸入電流微處理器;處理器處理每條二進制指令執(zhí)行時間約為 50 ns，每條浮點數(shù)運行指令約為 450ns。384 KB 主存儲器（相當(dāng)于大約 128 K 條指令）；

與程序組件執(zhí)行相關(guān)的大容量工作存儲器為用戶程序提供了充分的空間。作為程序裝載存儲器的微型存儲卡（大為 8 MB）也允許將可以項目（包括符號和注釋）保存在 CPU 中。裝載存儲器還可用于數(shù)據(jù)歸檔和配方管理。
靈活的擴展；
多達 32 個模塊，（4 層結(jié)構(gòu)）
MPI/DP 組合接口；
集成的 MPI/DP 接口多能同時建立 16 個與 S7-300/400的連接或與編程器、PC 和 OP 的連接。 在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。
MPI 可以通過“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”與多32個CPU組建簡單的網(wǎng)絡(luò)。
該接口可從MPI接口重新設(shè)置為DP接口。
PROFIBUS DP 接口:
DP 接口可用作 DP 主站或 DP 從站運行。在該接口上，PROFIBUS DP從站可在等時模式下運行．全面支持 PROFIBUS DP V1 標(biāo)準(zhǔn)。這將增加 DP V1 標(biāo)準(zhǔn)從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。
以太網(wǎng)接口；
CPU 315-2 PN/DP 的第 2 個內(nèi)置接口是一個基于以太網(wǎng) TCP/IP 的 PROFINET 接口，帶有雙端交換機。
它支持下列協(xié)議：
S7通訊用于在SIMATIC控制器間進行數(shù)據(jù)通訊;
通過 STEP 7 進行編程、啟動和診斷的 PG/OP 通訊;
與HMI和SCADA連接的PG/OP通訊;
在PROFINET上實現(xiàn)開放的TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP （RFC1006）通訊；
SIMATIC NET OPC-Server用于與其它控制器以及CPU自帶的I/O設(shè)備進行通訊