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計算機輔助設計編程
計算機輔助設計是通過 PLC 編程軟件在計算機上進行程序設計、離線或在線編程、離線仿真和在線調試等等。使用編程軟件可以十分方便地在計算機上離線或在線編程、在線調試,使用編程軟件可以十分方便地在計算機上進行程序的存取、加密以及形成 EXE 運行文件。
7.3.2 PLC 軟件系統設計的步驟
在了解了程序結構和編程方法的基礎上,就要實際地編寫 PLC 程序了。編寫 PLC 程序和編寫其他計算機程序一樣,都需要經歷如下過程。
1. 對系統任務分塊
分塊的目的就是把一個復雜的工程,分解成多個比較簡單的小任務。這樣就把一個復雜的大問題化為多個簡單的小問題。這樣可便于編制程序。
2. 編制控制系統的邏輯關系圖
從邏輯關系圖上,可以反應出某一邏輯關系的結果是什么,這一結果又英國導出哪些動作。這個邏輯關系可以是以各個控制活動順序為基準,也可能是以整個活動的時間節拍為基準。邏輯關系圖反映了控制過程中控制作用與被控對象的活動,也反應了輸入與輸出的關系。
3. 繪制各種電路圖
繪制各種電路的目的,是把系統的輸入輸出所設計的地址和名稱聯系起來。這是很關鍵的一步。在繪制 PLC 的輸入電路時,不僅要考慮到信號的連接點是否與命名一致,還要考慮到輸入端的電壓和電流是否合適,也要考慮到在特殊條件下運行的可靠性與穩定條件等問題。特別要考慮到能否把高壓引導到 PLC 的輸入端,把高壓引入 PLC 輸入端,會對 PLC 造成比較大的傷害。在繪制 PLC 的輸出電路時,不僅要考慮到輸出信號的連接點是否與命名一致,還要考慮到 PLC 輸出模塊的帶負載能力和耐電壓能力。此外,還要考慮到電源的輸出功率和極性問題。在整個電路的繪制中,還要考慮設計的原則努力提高其穩定性和可靠性。雖然用 PLC 進行控制方便、靈活。但是在電路的設計上仍然需要謹慎、全面。因此,在繪制電路圖時要考慮周全,何處該裝按鈕,何處該裝開關,都要一絲不茍。
4. 編制 PLC 程序并進行模擬調試
在繪制完電路圖之后,就可以著手編制 PLC 程序了。當然可以用上述方法編程。在編程時,除了要注意程序要正確、可靠之外,還要考慮程序要簡捷、省時、便于閱讀、便于修改。編好一個程序塊要進行模擬實驗,這樣便于查找問題,便于及時修改要整個程序完成后一起算總帳。
5. 制作控制臺與控制柜
在繪制完電器、編完程序之后,就可以制作控制臺和控制柜了。在時間緊張的時候,這項工作也可以和編制程序并列進行。在制作控制臺和控制柜的時候要注意選擇開關、按鈕、繼電器等器件的質量,規格必須滿足要求。設備的安裝必須注意安全、可靠。比如說屏蔽問題、接地問題、高壓隔離等問題必須妥善處理。
6. 現場調試
現場調試是整個控制系統完成的重要環節。任何程序的設計很難說不經過現場調試就能使用的。只有通過現場調試才能發現控制回路和控制程序不能滿足系統要求之處;只有通過現場調試才能發現控制電路和控制程序發生矛盾之處;只有進行現場調試才能后實地測試和后調整控制電路和控制程序,以適應控制系統的要求
s7-300是模塊化的組合結構,根據應用對象的不同,可選用不同型號和不同數量的模塊,并可以將這些模塊安裝在同一機架(導軌)或多個機架上,如圖4。
PS:電源模塊;IM:接口模塊;SM:信號模塊;FM:功能模塊;PG:編程器;OP:操作面板
圖4S7-300系列PLC系統構成框圖
2、主要功能
s7-300的大量功能能夠支持和幫助用戶進行編程、啟動和維護,其主要功能:
1)高速的指令處理。0.1~0.6us的指令處理時間在中等到較低的性能要求范圍內開辟了全新的應用領域。
2)人機界面(hmi)。方便的人機界面服務已經集成在S7-300操作系統內,因此人機對話的編程要求大大減少。
3)診斷功能。CPU的智能化的診斷系統可連續監控系統的功能是否正常,記錄錯誤和特殊系統事件。
4)口令保護。多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密,防止未經允許的復制和修改。
S7-300系列PLC 安裝
一、DIN導軌安裝
S7-300 PLC 由一個中央單元 (CU) 和一個或多個擴展模塊組成。包含CPU 的機架是中央單元 (CU)。配有模塊并連接到CU 的機架形成了系統的擴展模塊(EM)。
S7-300 的機架是一個裝配DIN導軌。可利用此導軌安裝S7-300系統的所有模塊。
DIN安裝導軌
DIN導軌種類 | DIN導軌型號 | DIN導軌作用 |
160mm DIN 導軌 | 6ES7 390-1AB60-0AA0 | ? SIMATIC S7-300 的機械安裝機架 ? 用于S7-300模塊安裝 ? 可用螺絲擰緊到安裝背板或墻上 |
482mm DIN 導軌 | 6ES7 390-1AE80-0AA0 | |
530mm DIN 導軌 | 6ES7 390-1AF30-0AA0 | |
830mm DIN 導軌 | 6ES7 390-1AJ30-0AA0 | |
2000mm DIN 導軌 | 6ES7 390-1BC00-0AA0 |
1、安裝方式:
可以垂直或水平安裝S7-300。所允許的環境空氣溫度和CPU模塊的位置如下:
垂直裝配:0℃至40℃
水平裝配:0℃至60℃
始終將CPU 和電源模塊安裝在左側或底部。
2、安裝間距:
必須保持如圖中所示的間距,以便為安裝模塊提供充足的空間,并能夠散發模塊所產生的熱量。下圖顯示的是安裝在多個機架上的S7-300 裝配,其中顯示了各機架與相鄰組件、電纜槽、機柜壁之間的間距。例如,在沿電纜槽為模塊接線時,屏蔽接觸元件底部與電纜槽間的小間距為40mm。
3、DIN導軌安裝孔要求
DIN導軌具有用于固定螺絲的4個孔和1個接地導線螺栓
一米長以上的裝配導軌可以削減到任何特殊長度。不帶用于固定螺絲的安裝孔和接地導線螺栓。
四個用于安裝固定螺絲的孔(關于尺寸大小的信息,請參閱“固定孔的尺寸”)
如果導軌長度超出了830mm,則必須提供附加孔,以便用更多的螺絲固定才能使其穩固。沿導軌中間部分的凹槽標出這些孔(見下圖)。間距應大約為500mm。
鉆出標記的這些孔,M6 螺絲的孔徑=6.5+0.2 mm。
安裝一個M6 螺栓,用以固定接地導線。
DIN導軌安裝孔說明
裝配導軌的固定孔尺寸如下表所示。
“標準”導軌 | 2m裝配導軌 | ||
導軌長度 | 尺寸a | 尺寸b | – |
160 mm | 10 mm | 140 m | |
482.6 mm | 8.3 mm | 466 mm | |
530 mm | 15 mm | 500 mm | |
830 mm | 15 mm | 800 mm |
表 導軌的安裝孔尺寸
4、接地線安裝:
使用M6螺栓連接DIN導軌和接地線。接地線的小橫截面:10mm2。下圖顯示了如何將接地線連接到導軌。
注意:請始終確保接地線和導軌之間的低阻抗連接。可通過以下方法達到此目的:使用低阻抗電纜,盡可能縮短該電纜的長度,使用較大的接觸表面。例如,必須使用柔性接地帶將安裝在鉸接框上的S7-300接地
西門子PLC S7-1500系列的CPU模塊,與西門子PLC S7-300的CP343-1之間實現TCP通訊的步驟如下:
1. 分配IP地址
(1)為用戶的電腦分配IP地址;
(2)為西門子PLC S7-1500系列的CPU分配IP地址,與電腦的IP地址需要在同一個網段;
2. 創建一個新項目
(1)在博途軟件STEP7 V13中插入西門子PLC S7-1500系列的CPU和西門子PLC S7-300系列的CPU,并且加入CP343-1通訊模塊;
3. TCP通信編程
(1)創建全局數據塊,用來保存接收和發送的數據;
(2)在S7-1500的CPU主程序中調用TRCV_C和TSEND指令,并添加背景數據塊,設置各個管腳的參數;
(3)在S7-300的CPU主程序中調用AG_SEND和AG_RECV指令,并添加背景數據塊,設置各個管腳的參數;
4. 下載組態到站點
(1)將組態好的程序下載到S7-1500的CPU中;
(2)將組態好的程序下載到S7-300的CPU中;
5. TCP通信測試
在博途軟件中,分別對S7-1500的CPU和S7-300的CPU建立變量狀態監視表,觀察發送和接收的數據是否正確
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