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什么是可编程控制器?可编程控制器的结构和原理是什么?

PLC基本改造   查阅次数:0   更新时间: 2015-08-01 10:57

S7-200plc程序数据的断电保存方法,主要可分三种,其数据断电保存方法及特点如下:一、在系统块中设置断电数据保持功能来保存数据。在 S7-200的编程中,系统块中有一项功能为断电数据保持设置,设置范围包括V存储区、M存储区、时间继电器T和计数器C。

可编程逻辑控制器,其英文全称为Programmable Logic Controller,简称plc,它是一种数字运算操作的电子系统,专门在工业环境下应用而设计。它采用可以编制程序的存储器,用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字或模拟的输入和输出接口,控制各种类型的机械设备或生产过程。

可编程控制器原理构成

可编程控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置,它主要是由以下几部分构成的:

中央处理单元:它是PLC的控制中枢,是PLC的核心起神经中枢的作用,每套PLC至少有一个CPU。

存储器:它是存放系统软件的存储器;用户程序存储器是存放PLC用户程序应用;数据存储器用来存储PLC程序执行时的中间状态与信息,它相当于PC的内存。

输入输出接口:它主要是完成PLC与电气回路的接口。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。

通信接口:它的主要作用是实现PLC与外部设备之间的数据交换。

电源:PLC的电源为PLC电路提供工作电源,在整个系统中起着十分重要的作用。

可编程控制器是采取顺序扫描,不断循环,的方式进行工作的,即在PLC运行时,PLC根据用户按控制要求编好并存放于用户程序存储器中的程序,按指令步序号或地址号作周期性循环扫描,如无跳转指令,则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序,直至程序结束,然后重新返回第一条指令,开始下一轮扫描,在每一次扫描过程中,还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。

西门子S7

S7-200plc程序数据的断电保存方法,主要可分三种,其数据断电保存方法及特点如下:
一、在系统块中设置断电数据保持功能来保存数据。
在 S7-200的编程中,系统块中有一项功能为断电数据保持设置,设置范围包括V存储区、M存储区、时间继电器T和计数器C。其基本工作原是在PLC外部供电中断时,利用PLC内部的超级电容供电,保持系统块中所设置的断电数据 保持区域的数值保持不变,而将非保持区域的数据值归零。由于超级电容容量的限制,在西门子的资料中宣称只能保存几天时间。对于M存储区中的前十四个字节 ,当设为断电数据保持,在PLC外部供电中断时,PLC内部自动将以上存储区的数据转移到EEPROM中,因此可实现断电永久保 存。
若需更长的RAM存储器断电数据保存时间,西门子公司可提供一个可选的电池卡,在超级电容耗尽后继续提供电能,延长数据保存时间。
二、在编程时建立数据块来保存数据。
在程序设计的编程阶段,可在编程中建立数据块,并赋予需要的初始值,编程完成后随程序一起下载到PLC的 RAM存储器中,CPU同时自动将其转存于EEPROM,作为EEPROM储器中的V数据永存储区。因EEPROM的数据保存不需要供电维持,所以可以实 现永久保存。若在系统块中相应V存储区未设为断电数据保持,在每次PLC上电初始,CPU自动将EEPROM中的V数据值读入RAM的V存储区。若相应V 存储区设为断电数据保持,在每次PLC上电初始,CPU检测断电数据保存是否成功。若成功,则保持RAM中的相应V数据保持不变。若保存不成功,则将 EEPROM中的相应V数据值读入RAM的V存储区。此方法只适用于V数据的断电数据保存。
三、在程序中用SMB31和SMW32来保存数据。
在程序中将要保存的V存储器地址写入SMW32,将数据长度写入SMB31,并置 SM31.7为1。在程序每次扫描的末尾,CPU自动检查SM31.7,如果为1,则将指定的数据存于EEPROM中,并随之将SM31.7置为零,保存 的数据会覆盖先前EEPROM中V存储区中的数据。在保存操作完成之前,不要改变RAM中V存储区的值。存一次EEPROM操作会将扫描时间增加15至 20毫秒。因为存EEPROM的次数是有限制的,所以必须控制程序中保存的次数,否则将导致EEPROM的失效。
结 合以上的了解和工地调试的经验,在实际应用中,若遇到需程序数据保持的时候,要多种方法结合运用以达到最理想的结果。针对程序中需保存数据的不同,采取不 同的方式实现。对于需在程序第一次运行时进行预置并在程序运行过程中个别情况下进行重新设置的数据,如高度、荷重等相关标定参数,可在程序的数据块中建立 数据,并赋予初始数值。同时在程序中编入SMB31和SMW32命令,在相关条件下对EEPROM的V数据区进行重新保存,修改先前的初始值。示例如下, 当进行参数设置时,置M0.0为1,完成一次VD100的EEPROM存储器保存操作。
对于程序运行过程中数值变化比较频繁,且需断电长期保存 的数据,则可将数据存于MB0至MB13存储区,且系统块的断电数据保存设置中将相应的M存储区设为断电数据保存。也可使用程序中的V存储区,在必要时如 上图所示进行一次程序数据存储,而在断电数据保持设置中可选取,也可不选取。

西门子1200PLC仿真连接HMI和WinCC步骤

最近在搞1200与hmi的仿真,包括触摸屏、TIAWinCC及经典WinCC7.2,仿真都没问题,虽然简单,但还是将一些步骤写下来跟大家一起探讨。
一、软件准备
首先说明的是1. 必须要TIAV13SP1才能对1200仿真,CPU固件要4.0以上,同时要安装plcSIMV13SP1软件。
2.TIAWinCC专业版和经典WinCC7.2是不能共存的,刚开始电脑上装的WinCC7.2再装TIAWinCCProfessional死活装不上,打电话给400后得到确认。
3.TIAWinCC的PC版也要硬件狗授权。
因为电脑上已有WinCC7.2,我只能电脑重装系统,再装TIA软件,包括Step7 professionalv13sp1、winccprofessionalv13sp1、plcsimv13sp1三款软件。有关TIAWinCC软件版本相关问题可参阅WinCC Panel论坛“来自西门子技术支持热线的故事:关于TIA PORTALV11中的WinCC软件版本和许可证说明”一贴,西门子的工程师讲的很清楚。


二、项目建立与仿真
新建一个项目,添加1215CPU,弄一个简单的模拟量程序,数据放到DB1块PD里,注意DB1选用优化的块访问。然后点击工具栏“开始访真”按钮,会自动启动PLCSIM,选择网络接口后直接下载到仿真器里。


继续添加HMI触摸屏,比如选择7寸精简屏,添加后会有自动设置向导,你选择上面的PLC即可,在“设备和网络”中将其与PLC连在一起。直接在根画面下建3个IO域,分别为压力、差压、温度,变量连接选择PLC变量,直接找到DB1,选择对应符号名连接即可。右键该HIM设备,选择“开始仿真”,会自动打开WinCC RT,可以看到模拟的数据画面,至此触摸屏的仿真到此结束。


下面是PC单机TIAWinCC
首先右侧硬件目录选择“PC系统”---“常规PC”—“PC_Station”进行添加,建立一个PC站,然后在该PC硬件视图右侧第一个插槽添加“通信模块”,因为是模拟所以选择的通讯卡是“常规IE”,添加完后进行网络配置,使该PC也连接到上面的1200网络里。


PC硬件视图里接着通信模块再添加应用软件,同样从右侧硬件目录“SIMATIC HMI应用软件”---“WinCC RT Professional”进行添加,至此PC站硬件组态完毕。


同样在根画面下将上面三个IO域复制过来,然后也右键PC站“开始仿真”,由于没有硬件狗授权,所以会弹出许可证不全提示。


下面是模拟数据的画面


三、与经典WinCC的模拟
我在早些一个帖子里提过,只要把访问点改为plcsim,另外注意WinCC7.2要装更新安装包的,比如说update9之类,因为原始的WinCC7.2不支持1200的4.0及以上固件CPU。


最后说两句,先夸下1200现在是一身本领了,小身材大智慧,仿真都有了大家调试更方便。吐槽的是西门子硬件软件版本有点多,当然这是全集成推行过程中不可避免的尴尬,若干年后通用PLC与驱动、运动控制、数控机床甚至dcs和过程仪表全部一个软件搞定后大家会真正感受到全集成的震撼。

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