上海功焱自動(dòng)化設(shè)備有限公司本書采用圖文并茂的方式介紹了當(dāng)今在大中型plc應(yīng)用市場占有*地位的西門子公司s7．300／400系列PLC技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，包括它的硬件結(jié)構(gòu)及基本原理、程序構(gòu)成、語句表和梯形圖指令簡介、STEP7編程軟件使用和圖解典型PLC應(yīng)用實(shí)例等。另外，對(duì)西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信和西門子plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成相關(guān)外圍關(guān)鍵技術(shù)，如變頻器、觸摸屏技術(shù)和組態(tài)軟件等亦有簡明概括介紹。*，通過一個(gè)作者親身參與的、綜合性較強(qiáng)的工程案例對(duì)全書重要知識(shí)點(diǎn)做了系統(tǒng)的結(jié)，以希望讀者能夠?qū)ξ鏖T子S7—300／400系列PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)有一個(gè)全局性、深入性的理解和把握，達(dá)到快速入門的目的。

主要經(jīng)營

德國：SIEMENS西門子：PLC及 模塊：S7-200、S7-200SMART、ET200、S7-1200、S7-300、S7-400、系列，
西門子 DP接頭 ，DP電纜   5611網(wǎng)卡
變頻器;MM420、MM430.MM440、6SE70、6RA70系列，V20,V90 ,G120,S120
觸摸屏;OP27、OP37、OP270、OP370等系列，
數(shù) 控：6SN、1FT、6FC、6FX，6AC ,1FK 等系列

本書力求向讀者介紹西門子公司s7—300／400系列PLC入門*為基礎(chǔ)的知識(shí)，并附有比較豐富和典型的程序示例、應(yīng)用實(shí)例和工程案例等，使讀者在學(xué)后能夠收到舉一反三的效果，能夠自如地運(yùn)用s7—300／400系列PLC的相關(guān)理論和技術(shù)方法設(shè)計(jì)出符合工業(yè)現(xiàn)場控制要求的PLC控制系統(tǒng)。

本書工程性和實(shí)踐性較強(qiáng)，清晰、簡明、實(shí)用，圖文相輔相成，可供從事自動(dòng)化工程的技術(shù)人員培訓(xùn)和自學(xué)使用，也可作為大中專校電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、電子信息、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化和機(jī)電一體化等相關(guān)*的教學(xué)參考書。

前言
第1章?緒論
1．1?可編程序控制器概述
1．1．1 可編程序控制器的發(fā)展歷史和定義
1．1．2?可編程序控制器的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域
1．1．3?可編程序控制器的發(fā)展趨勢
1．1．4?PLC、dcs、FCS三種控制系統(tǒng)的比較和展望
?1．2 可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
? 1．2．1 可編程序控制器的主要技術(shù)指標(biāo)及其分類
? 1．2．2?可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)
? 1．2．3?可編程序控制器的工作原理
?1．3?西門子中大型PLc——s7．300／400系列PLC概況
? 1．3．1?西門子SIMATIC自動(dòng)控制系統(tǒng)簡介
? 1．3．2?s7-300／400系列PLC工作原理
? 1．3．3?s7—300／400PLC硬件系統(tǒng)組成和安裝
? 1．3．4?s7-300／400系列PLC的使用軟件
?1．4?s7—300系列PLC的CPU、模塊規(guī)格及性能簡介
? 1．4．1?s7—300系列PLC概況
? 1．4．2?s7—300系列PLC模塊規(guī)格及功能
? 1．4．3?s7—300系列PLC的擴(kuò)展能力及模塊地址確定
? 1．4．4?s7—300系列PLC的通信功能
?1．5?s7-400系列PLC的CPU、模塊規(guī)格及性能簡介
? 1．5．1 S7—400系列PLC概況
? 1．5．2?s7-400系列PLC的安裝和系統(tǒng)擴(kuò)展方式
1．5．3?s7-400系列PLC模塊規(guī)格及功能簡介
1．5．4?s7—400系列PLC的冗余(容錯(cuò))功能
第2章?S7-300／400系列PLC程序構(gòu)成
2．1 s7—300／400系列PLC的數(shù)據(jù)類型和尋址方式
2．1．1?S7—300／400系列PLC的數(shù)據(jù)類型
2．1．2?s7-300／400系列PLC的系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)和尋址方式
2．1．3?狀態(tài)字
2．2?s7—300／400系列PLC用戶程序結(jié)構(gòu)簡介
2．2．1?用戶程序結(jié)構(gòu)
2．2．2?梯形圖的基本概念與編程規(guī)則
第3章?梯形圖和語句表指令簡介
3．1?編程概述
3．1．1 西門子PLC的程序結(jié)構(gòu)和主要編程語言
3．1．2?指令的組成格式和指令的 操作數(shù)
3．2?位邏輯指令
3．2．1?觸點(diǎn)和線圈指令
3．2．2?置位和復(fù)位指令
3．2．3?觸發(fā)器指令
3．2．4?上升沿、下降沿檢測指令
3．2．5?對(duì)RL0直接操作指令
3．3?定時(shí)器指令
3．4?計(jì)數(shù)器指令
3．5?數(shù)字指令
3．5．1?裝載和傳送指令
3．5．2?比較指令
3．5．3?算術(shù)運(yùn)算指令
3．5．4?字邏輯運(yùn)算指令

S7-200 有兩個(gè) 置PTO/PWM 發(fā)生器，用以建立高速脈沖串（PTO）或脈寬調(diào)節(jié)（PWM） 信號(hào)波形。

當(dāng)組態(tài)一個(gè)輸出為PTO 操作時(shí)，生成一個(gè)50%占空比脈沖串用于步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的速度和位置的開環(huán)控制。 置PTO 功能提供了脈沖串輸出，脈沖周期和數(shù)量可由用戶控制。但應(yīng)用程序必須通過PLC內(nèi)置I/O 提供方向和限位控制。

為了簡化用戶應(yīng)用程序中位控功能的使用，STEP7--Micro/WIN 提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM，PTO 或位控模塊的組態(tài)。向?qū)Э梢陨晌恢弥噶睿脩艨梢杂眠@些指令在其應(yīng)用程序中為速度和位置提供動(dòng)態(tài)控制。

2、開環(huán)位控用于步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的基本信息

借助位控向?qū)ЫM態(tài)PTO 輸出時(shí)，需要用戶提供一些基本信息，逐項(xiàng)介紹如下：

⑴ *速度 （MAX_SPEED）和啟動(dòng)/停止速度 （SS_SPEED）

圖1是這2 個(gè)概念的示意圖。

MAX_SPEED 是允許的操作速度的*值，它應(yīng)在電機(jī)力矩能力的范圍 。 驅(qū)動(dòng)負(fù)載所需的力矩由摩擦力、慣性以及加速/減速時(shí)間決定。

SS_SPEED：該數(shù)值應(yīng)滿足電機(jī)在低速時(shí)驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力，如果SS_SPEED 的數(shù)值過 低，電機(jī)和負(fù)載在運(yùn)動(dòng)的開始和結(jié)束時(shí)可能會(huì)搖擺或顫動(dòng)。如果SS_SPEED 的數(shù)值過高，電機(jī)會(huì)在啟動(dòng)時(shí)丟失脈沖，并且負(fù)載在試圖停止時(shí)會(huì)使電機(jī)速。通常，SS_SPEED 值是MAX_SPEED 值的5%至15%。

⑵加速和減速時(shí)間

加速時(shí)間ACCEL_TIME：電機(jī)從 SS_SPEED速度加速到MAX_SPEED速度所需的時(shí)間。 減速時(shí)間DECEL_TIME：電機(jī)從MAX_SPEED速度減速到SS_SPEED速度所需要的時(shí)間。

加速時(shí)間和減速時(shí)間的缺省設(shè)置都是1000 毫秒。通常，電機(jī)可在小于1000 毫秒的時(shí)間工作。參見圖2。這2 個(gè)值設(shè)定時(shí)要以毫秒為單位。

注意：電機(jī)的加速和失速時(shí)間要 過測試來確定。開始時(shí)，您應(yīng)輸入一個(gè)較大的值。逐漸減少這個(gè)時(shí)間值直至電機(jī)開始失速，從而優(yōu)化您應(yīng)用中的這些設(shè)置。

一個(gè)包絡(luò)是一個(gè)預(yù)先定義的移動(dòng)描述，它包括一個(gè)或多個(gè)速度，影響著從起點(diǎn)到終點(diǎn)的移動(dòng)。一個(gè)包絡(luò)由多段組成，每段包含一個(gè)達(dá)到目標(biāo)速度的加速/減速過程和以目標(biāo)速度勻速運(yùn)行的一串固定數(shù)量的脈沖。 位控向?qū)峁┮苿?dòng)包絡(luò)定義界面，在這里，您可以為您的應(yīng)用程序定義每一個(gè)移動(dòng)包絡(luò)。PTO 支持*100 個(gè)包絡(luò)。

定義一個(gè)包絡(luò)，包括如下幾點(diǎn)：①選擇操作模式；②為包絡(luò)的各步定義指標(biāo)。③為包絡(luò)定義一個(gè)符號(hào)名。

⑴選擇包絡(luò)的操作模式：PTO 支持相對(duì)位置和單一速度的 續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖3所示，相對(duì)位置模式指的是運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)位置是從起點(diǎn)側(cè)開始計(jì)算的脈沖數(shù)量。單速續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)則不需要提供終點(diǎn)位置，PTO 一直持續(xù)輸出脈沖，直至有其他命令發(fā)出，例如到達(dá)原點(diǎn)要求停發(fā)脈沖。

一個(gè)步是工件運(yùn)動(dòng)的一個(gè)固定距離，包括加速和減速時(shí)間 的距離。PTO 每一包絡(luò)*允許29 個(gè)步。

每一步包括目標(biāo)速度和結(jié)束位置或脈沖數(shù)目等幾個(gè)指標(biāo)。圖4 所示為一步、兩步、三步和四步包絡(luò)。注意一步包絡(luò)只有一個(gè)常速段，兩步包絡(luò)有兩個(gè)常速段，依次類推。步的數(shù)目與包絡(luò)中常速段的數(shù)目一致。

7.2.5    使用位控向?qū)Ь幊?

STEP7 V4.0 軟件的位控向?qū)茏詣?dòng)處理PTO 脈沖的單段管線和多段管線、脈寬調(diào)

制、SM 位置配置和創(chuàng)建包絡(luò)表。

本節(jié)將給出一個(gè)在YL-335A 上實(shí)現(xiàn)的簡單工作任務(wù)例子，闡述使用位控向?qū)Ь幊痰姆椒ê筒襟E。表1 是YL-335A 上實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行所需的運(yùn)動(dòng)包絡(luò)。

表1步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行的運(yùn)動(dòng)包絡(luò)

1、使用位控向?qū)Ь幊痰牟襟E如下：

1）為S7--200 PLC選擇選項(xiàng)組態(tài) 置PTO/PWM操作。

在STEP7 V4.0軟件命令菜單中選擇 工具→位置控制向?qū)Р⑦x擇配置S7-200PLC內(nèi)

置PTO/PWM操作，如圖5所示。

圖5 位控向?qū)?dòng)界面

2）單擊“下一步”選擇“QO.0”，再單擊“下一步”選擇“線性脈沖輸出 PTO）”。

圖5   選擇PTO或PWM界面

3）單擊“下一步”后，在對(duì)應(yīng)的編輯框中輸入MAX_SPEED 和SS_SPEED 速度值。輸入*電機(jī)速度“90000”，把電機(jī)啟動(dòng)/停止速度設(shè)定為“600”。這時(shí)，如果單擊MIN_SPEED值對(duì)應(yīng)的灰色框，可以發(fā)現(xiàn)，MIN_SPEED值改為600，注意：MIN_SPEED值由計(jì)算得出。用戶不能在此域中輸入其他數(shù)值。