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上海騰樺電氣設(shè)備有限公司，成立于2018年3月，注冊500萬，是一家從事技術(shù)設(shè)備銷售的公司。主要從事工業(yè)自動化產(chǎn)品銷售和系統(tǒng)集成的高新技術(shù)企業(yè)
長期與德國SIMATIC（西門子）.瑞士ABB.美國羅克韋爾（AB).法國施耐德.美國霍尼韋爾.美國艾默生合作。
公司有專業(yè)的技術(shù)團隊，銷售團隊，公司成員150于人.為客戶提供專業(yè)的技術(shù)支持，產(chǎn)品資料，售后。
在工控領(lǐng)域，公司以精益求精的經(jīng)營理念，從產(chǎn)品、方案到，致力于塑造一個“行業(yè)專家”品牌，以實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。
西門子S7系統(tǒng)PLC的符號編程基礎(chǔ)介紹
一、系統(tǒng)存儲區(qū)
S7的系統(tǒng)存儲區(qū)集成在CPU中，不能被擴展。系統(tǒng)存儲區(qū)根據(jù)功能分為不同的區(qū)域供用戶使用。在用戶程序中使用相應的指令可以在相應的地址區(qū)內(nèi)直接對數(shù)據(jù)進行尋址。
1．輸入過程暫存區(qū)（I）
2．輸出過程暫存區(qū)（Q）
3．位存儲區(qū)（M）
4．外部輸入輸出（PI/PQ）
5．計時器（T）
6．計數(shù)器（C）
7．數(shù)據(jù)塊（DB）
8．局部數(shù)據(jù)（L）
二、地址尋址
什么是地址尋址？
1.位尋址
2.字節(jié)尋址
3.字尋址
4.雙字尋址
三、符號地址尋址
1. 全局符號
在符號編輯器中定義的符號。
2. 局部符號
局部符號是在程序塊中變量申明區(qū)中定義，定義的對象也只限于本塊的塊參數(shù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)和臨時數(shù)據(jù)等，且所定義的符號只在本程序塊中有效。
PLC加法指令使用說明及指令要素
該指令的助記符、指令代碼、操作數(shù)、程序步如表 1 所示。表 1 加法指令的要素 指令名稱 助記符 指令代碼位數(shù) 操作數(shù)范圍 程序步 S1(.) S2(.) D(.) 加法 ADD ADD(P) FNC20 (16/32) K 、 H KnX 、 KnY 、 KnM 、KnS T 、 C 、 D 、 V 、 Z KnY 、 KnM、 KnS T 、 C 、D 、 V 、Z ADD 、 ADDP…7步 DADD 、DADDP…13 步 ADD 加法指令是將指定的源元件中的二進制數(shù)相加，結(jié)果送到指定的目標元件中去。 ADD 加法指令的說明如圖 1表示。 圖圖1 加法指令使用說明 當執(zhí)行條件 X0 由 OFF → ON 時， [D10]+[D12] → [D14] 。運算是代數(shù)運算，如 5+ （ -8 ） =-3 。 ADD 加法指令有 3 個常用標志。 M8020 為零標志， M8021 為借位標志， M8022 為進位標志。 如果運算結(jié)果為 0 ，則零標志 M8020 置 1 ；如果運算結(jié)果超過 32767 （ 16 位）或 2147483647 （ 32位），則進位標志 M8022 置 1 ；如果運算結(jié)果小于 -32767 （ 16 位）或 -2147483647 （ 32 位），則借位標志M8021 置 1 。 在 32 為運算中，被指定的字元件是低 16 位元件，而下一個元件為高 16 位元件。 源和目標可以用相同的元件號。若源和目標元件號相同而采用連續(xù)執(zhí)行的 ADD 、（ D ） ADD 指令時，加法的結(jié)果在每個掃描周期都會改變。
西門子S7系列PLC的主要種類及應用軟件
德國西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應用也相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，HMI人機界面，工業(yè)軟件等。
西門子S7系列PLC體積小、速度快、標準化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強，可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。
1．SIMATIC S7-200 PLC
S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實現(xiàn)復雜的控制功能。
S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。
2．SIMATIC S7-300 PLC
S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應用。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運算速度；用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復雜的算術(shù)運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數(shù)賦值；方便的人機界面已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術(shù)機密，防止未經(jīng)允許的復制和修改；S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開關(guān)，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng)；多點接口（MPI）集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。
3． SIMATIC S7-400 PLC
S7-400 PLC是用于中、性能范圍的可編程序控制器。
S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設(shè)計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時，只要適當?shù)卦黾右恍┠０�，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。
4． 工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)
通訊網(wǎng)絡(luò)是自動化系統(tǒng)的支柱，西門子的全集成自動化網(wǎng)絡(luò)平臺提供了從控制級一直到現(xiàn)場級的一致性通訊，“SIMATIC NET”是全部網(wǎng)絡(luò)系列產(chǎn)品的總稱，他們能在工廠的不同部門，在不同的自動化站以及通過不同的級交換數(shù)據(jù)，有標準的接口并且相互之間完全兼容。
5． 人機界面（HMI）硬件
HMI硬件配合PLC使用，為用戶提供數(shù)據(jù)、圖形和事件顯示，主要有文本操作面板TD200（可顯示中文），OP3，OP7，OP17等；圖形/文本操作面板OP27，OP37等，觸摸屏操作面板TP7，TP27/37，TP170A/B等；SIMATIC面板型PC670等。個人計算機（PC）也可以作為HMI硬件使用。HMI硬件需要經(jīng)過軟件（如ProTool）組態(tài)才能配合PLC使用。
6． SIMATIC S7工業(yè)軟件
西門子的工業(yè)軟件分為三個不同的種類：
（1）編程和工程工具 編程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于編程、組態(tài)、模擬和維護等控制所需的工具。STEP 7標準軟件包SIMATIC S7是用于S7-300/400，C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制產(chǎn)品的組態(tài)編程和維護的項目管理工具，STEP 7-Micro/WIN是在Windows平臺上運行的S7-200系列PLC的編程、在線仿真軟件。
（2）基于PC的控制軟件 基于PC的控制系統(tǒng)WinAC允許使用個人計算機作為可編程序控制器（PLC）運行用戶的程序，運行在安裝了Windows NT4.0操作系統(tǒng)的SIMATIC工控機或其它任何商用機。WinAC提供兩種PLC，一種是軟件PLC，在用戶計算機上作為視窗任務(wù)運行。另一種是插槽PLC（在用戶計算機上安裝一個PC卡），它具有硬件PLC的全部功能。WinAC與SIMATIC S7系列處理器完全兼容，其編程采用統(tǒng)一的SIMATIC編程工具（如STEP 7），編制的程序既可運行在WinAC上，也可運行在S7系列處理器上。
（3）人機界面軟件 人機界面軟件為用戶自動化項目提供人機界面（HMI）或SCADA系統(tǒng)，支持大范圍的平臺。人機界面軟件有兩種，一種是應用于機器級的ProTool，另一種是應用于監(jiān)控級的WinCC。
ProTool適用于大部分HMI硬件的組態(tài)，從操作員面板到標準PC都可以用集成在STEP 7中的ProTool有效地完成組態(tài)。ProTool/lite用于文本顯示的組態(tài)，如：OP3，OP7，OP17，TD17等。ProTool/Pro用于組態(tài)標準PC和所有西門子HMI產(chǎn)品，ProTool/Pro不只是組態(tài)軟件，其運行版也用于Windows平臺的監(jiān)控系統(tǒng)。
WinCC是一個真正開放的，面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）軟件，可在任何標準PC上運行。WinCC操作簡單，系統(tǒng)可靠性高，與STEP 7功能集成，可直接進入PLC的硬件故障系統(tǒng)，節(jié)省項目開發(fā)時間。它的設(shè)計適合于廣泛的應用，可以連接到已存在的自動化環(huán)境中，有大量的通信接口和全面的過程信息和數(shù)據(jù)處理能力，其新的WinCC5.0支持在辦公室通過IE瀏覽器動態(tài)監(jiān)控生產(chǎn)過程。
| 6SE6420-2UC11-2AA1 | 6SE6400-3CC00-4AB3 |
| 6SE6420-2UC12-5AA1 | |
| 6SE6420-2UC13-7AA1 | 6SE6400-3CC01-0AB3 |
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| 6SE6420-2UC21-1BA1 | 6SE6400-3CC00-8BC3 |
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| 6SE6420-2UC24-0CA1 | 6SE6400-3CC03-5CD3 (6SE6400-3CR03-5CD3) |
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| 6SE6420-2UD13-7AA1 | 6SE6400-3CC00-2AD3 (6SE6400-3CR00-2AD3) |
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| 6SE6420-2UD21-5AA1 | 6SE6400-3CC00-6AD3 (6SE6400-3CR00-6AD3) |
| 6SE6420-2UD22-2BA1 | 6SE6400-3CC01-0BD3 (6SE6400-3CR01-0BD3) |
| 6SE6420-2UD23-0BA1 | |
| 6SE6420-2UD24-0BA1 | 6SE6400-3CC01-4BD3 (6SE6400-3CR01-4BD3) |
| 6SE6420-2UD25-5CA1 | 6SE6400-3CC02-2CD3 (6SE6400-3CR02-2CD3) |
| 6SE6420-2UD27-5CA1 | |
| 6SE6420-2UD31-1CA1 | 6SE6400-3CC03-5CD3 (6SE6400-3CR03-5CD3) |
CBE30-2 通信板可用于為 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 提供另一個 PROFINET 接口。
另一個 PROFINET 接口的應用如下：
CBE30-2 通信板具備以下功能：
CBE30-2 通信板插在 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 的選件插槽中。
注意
CBE30-2 通信板只能與 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 控制單元結(jié)合使用。
該通信板與 SIMOTION D425、D435、D445-1 和 D4x5-2 DP 不兼容。
故障安全型數(shù)字量輸出模塊具有以下機械特性：
這些模塊以集中形式被用于 SIMATIC S7-31xF-2 DP，或與 SIMATIC IM151-7 F-CPU、S7-31xF-2 DP、S7-416F-2 和 S7-400F/FH 一起在 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備中使用。
0 - 20 mA 和 4 - 20 mA 電流變送器（也包括 HART）可作為編碼器連接。
S7-200系列 PLC的數(shù)據(jù)存儲器尋址
在S7-200PLC中所處理數(shù)據(jù)有三種，即常數(shù)、數(shù)據(jù)存貯器中的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)對象中的數(shù)據(jù)。
1．常數(shù)及類型
在S7-200的指令中可以使用字節(jié)、字、雙字類型的常數(shù)，常數(shù)的類型可指定為十進制、
十六進制（6#7AB4）、二進制（2#10001100）或ASCII字符（‘SIMATIC’）。PLC不支持數(shù)據(jù)類型的處理和檢查，因此在有些指令隱含規(guī)定字符類型的條件下，必須注意輸入數(shù)據(jù)的格式。
2．數(shù)據(jù)存貯器的尋址
（1）數(shù)據(jù)地址的一般格式 數(shù)據(jù)地址一般由二個部分組成，格式為：Aal.a2。其中：A區(qū)域代碼（I，Q，M，SM，V），al字節(jié)首址，a2位地址（0~7）。例如I10.1表示該數(shù)據(jù)在I存儲區(qū)10號地址的第1位。
（2）數(shù)據(jù)類型符的使用 在使用以字節(jié)、字或雙字類型的數(shù)據(jù)時，除非所用指令已隱含有規(guī)定的類型外，一般都應使用數(shù)據(jù)類型符來指明所取數(shù)據(jù)的類型。數(shù)據(jù)類型符共有三個，即B（字節(jié)），W（字）和D（雙字），它的位置應緊跟在數(shù)據(jù)區(qū)域地址符后面。例如對變量存貯器有VBl00、VW100、VDl00。同一個地址，在使用不同的數(shù)據(jù)類型后，所取出數(shù)據(jù)占用的內(nèi)存量是不同的。
3．數(shù)據(jù)對象的尋址
數(shù)據(jù)對象的地址基本格式為：An，其中A為該數(shù)據(jù)對象所在的區(qū)域地址。A共有6種：T（定時器），C（計數(shù)器），HC（高速計數(shù)器），AC（累加器），AIW（模擬量輸入），AQW（模擬量輸出）。
不同性能級別的 2 種標準 CPU：
CPU 1510SP-1 PN 是經(jīng)濟型入門級 CPU，用于不連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)中對處理速度和響應速度要求不高的應用。CPU 1510SP-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統(tǒng)（PROFINET 智能設(shè)備）。集成式 PROFINET IO IRT 接口的設(shè)計形式為 3 端口交換機，這樣就可以在系統(tǒng)中通過端口 1 和 2 建立總線型拓撲，并且也可通過端口 3 來連接編程設(shè)備/PC 或 HMI 設(shè)備。
作為智能設(shè)備使用時，CPU 1510SP-1 PN 可實現(xiàn)在本地對過程數(shù)據(jù)進行分布式預處理，并且僅將實際需要的信息傳輸?shù)缴衔豢刂破�。這樣做有以下優(yōu)勢：
CPU 1510SP-1 PN 完全獨立于中央控制器運行。如果其發(fā)生故障，CPU 1510SP-1 PN 仍繼續(xù)運行。
位模塊化設(shè)計的 ET 200SP I/O 系統(tǒng)和 CPU 1510SP-1 PN 可實現(xiàn)面向功能的站設(shè)計。
另外，CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能，以及通過標準化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動器的能力。
CPU 1510SP-1 PN CPU 直接卡裝到 DIN 導軌上，并具有：
S7-200系列PLC編程器的使用示例
Siemens編程器S7-200系列用在中小型設(shè)備上的自動系統(tǒng)的控制單元，適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測，監(jiān)測及控制。
在這里，和大家一起來討論S7-200幾個使用方面的情況。
1.步進，伺服脈沖定位控制。
在設(shè)備的控制系統(tǒng)中，有關(guān)運動控制是很重要的，下面我們來看一看西門子S7-200系列PLC怎樣來實現(xiàn)這 個功能。
首先，確定使用哪個端口來發(fā)脈沖，如采用Q0.0發(fā)脈沖，則它的控制字為SMB67，脈沖同期為SMW68，脈 沖個數(shù)存放在SMD72中，
下面是控制字節(jié)的說明：
Q0.0 Q0.1 控制字節(jié)說明
SM67.0 SM77.0 PTO/PWM更新周期值 0=不更新，1=更新周期值
SM67.1 SM77.1 PWM更新脈沖寬度值 0=不更新，1=脈沖寬度值
SM67.2 SM77.2 PTO更新脈沖數(shù) 0=不更新，1=更新脈沖數(shù)
SM67.3 SM77.3 PTO/PWM時間基準選擇 0=1微秒值，1=1毫秒值
SM67.4 SM77.4 PWM更新方法 0=異步更新，1=同步更新
SM67.5 SM77.5 PTO操作 0=單段操作，1=多段操作
SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式選擇 0=選擇PTO，1=選擇PWM
SM67.7 SM77.7 PTO/PWM允許 0=禁止PTO/PWM，1=允許
這樣根據(jù)以上表格，我們得出Q0.0控制字：SMB67為：10000101
采用PTO輸出，微妙級周期，發(fā)脈沖的周期（也就是頻率）與脈沖個數(shù)都要重新輸入。10000101轉(zhuǎn)化為 16進制 為85，有了控制字以后，我們來寫這一段程序：
根據(jù)上面這段程序，我們知道了控制字的使用，同時也知道步進電機的脈沖周期與沖個數(shù)的存放位置（對 Q0.0來說是SMW68與SMD72）。當然，VW100與VD102內(nèi)的數(shù)據(jù)不同的話，步進電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動圈數(shù)就不一樣。
還有一點需要說明得是：M0.0導通---PLC捕捉到上升沿發(fā)動脈沖輸出后，想停止的話，只須改變端口脈沖的 控制字，再啟動PLS即可，程序如下：
2.高速計數(shù)功能。
西門子S7-200系列PLC具有高速計數(shù)的功能；舉一例子來談?wù)劯咚儆嫈?shù)的用途，我們采用普通電機來帶動絲桿轉(zhuǎn)動，我們想控制轉(zhuǎn)動距離，怎么來解決這個問題？那么我們可在電機另一頭與一編碼器聯(lián)接，電機轉(zhuǎn)一圈，編碼器也隨之轉(zhuǎn)一圈，同時根據(jù)規(guī)格發(fā)出不同的脈沖數(shù)。當然，這些脈沖數(shù)的頻率比較高，PLC不能用普通的上升沿計數(shù)來取得這些脈沖，只能通過高速計數(shù)功能了。
啟動高速計數(shù)功能，也要具有控制字
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 復位有效電平控制位 0=高電平有效， 1=低電平有效
SM37.1 SM47.1 啟動有效電平控制位于 0=高電平有效， 1=低電平有效
SM37.2 SM47.2 正交計數(shù)器速率選擇 0=4X計數(shù)率， 1=1X計數(shù)率
SM37.3 SM47.3 計數(shù)方向控制位 0=減計數(shù)， 1=正計數(shù)
SM37.4 SM47.4 向HSC中寫入計數(shù)方向 0=不更新， 1=更新計數(shù)方向
SM37.5 SM47.5 向HSC中寫入預置值 0=不更新， 1=更新預置值
SM37.6 SM47.6 向HSC中寫入當前值 0=不更新， 1=更新當前值
SM37.7 SM47.7 HSC允許 0=禁止HSC， 1=允許HSC
參照上面的表格，我們選擇HSC1高速計數(shù)器，控制字為SMB47，現(xiàn)在我們啟動高速計數(shù)器HSC1，選擇為增計數(shù)，更新計數(shù)方向，重新設(shè)置值，更新當前值：這樣的話，HSC1的啟動控制高為：11111000轉(zhuǎn)化為16進制為 F8，將啟動計數(shù)器時當前值存放在SMD48中，將預存置放在SMD52中，具體的程序 如下：
同樣的，如果計數(shù)器在工作狀態(tài)下想停止計數(shù)器，也必須改變它的控制字后，啟動HSC具體程序 如下：
３． PID回路控制功能。
西門子S7-200系列PLC的PID控制相當?shù)暮唵危梢酝ㄟ^micro/win軟件的一個向?qū)С绦�，按照提�?span>,一步一步執(zhí)行您所要求PID控制的屬性即可，在這里談一談PID這三個參數(shù)的具體意義：P為增益項，Ｐ越大，響應起就快，在調(diào)節(jié)流量閥時：設(shè)定流量為50%，當目前流量接近50%，剛超過，如果P值很大的話，那么流量閥會馬上會關(guān)閉，而不會控制在某一區(qū)域。這就是增益項太大引起。在調(diào)節(jié)的過程中應該先將P值調(diào)節(jié)比較適當了，再去調(diào)節(jié)I值，它為積分項，是在控制器回路中控制對當前值與設(shè)定值相等的偏差范圍。D為微分項，主要作用是避免給定值的微分作用而引起的跳變。
在現(xiàn)場的PID參數(shù)的調(diào)整過程中，針對西門子S7-200型PLC我的建議是在不同的控制階段，采用不同的PID參數(shù)組，具體而言就是當目前距離設(shè)定值差距較大時，采用P值較大的一套PID參數(shù)，如果當前值快接近設(shè)定值范圍時，采用P值較小的一套PID參數(shù)。