西门子6ES7211-0AA23-0XB0参数说明
各种型号的CPU模块有不同的性能，如有的CPU模块集成了数字量和模拟量的I/O通道，有的CPU集成了PROFIBUS-DP的通信接口。CPU模块面板上有状态指示灯、模式转换开关、24V电源端子、电池盒和存储卡插槽。
(2)电源模块
电源模块(PS)用于将220 V交流电转换为24V直流电，供给CPU和其他模块使用。电源模块的额定输出电流有2A、SA和10A三种，电源模块的面板上有工作开关和状态指示灯，当电源过载时指示灯会闪烁。
(3)信号模块
信号模块(SM)包括数字量和模拟量的I/O模块，它们作为PLC的过程输入和输出通道。信号模块主要有数字量输入模块SM321、数字量输出模块SM322、模拟量输入模块SM331和模拟量输出模块SM332。模拟量输入模块可以输入热电量、热电阻、直流4~20mA和直流0～10 V等多种不同类型和不同量程的模拟量信号。信号模块通过背板总线将现场的过程信号传递给CPU。
(4)功能模块
功能模块(FM)主要用于对实时性和存储容量要求较高的特殊控制任务，如计数器模块、快速／慢速进给驱动位置控制模块、电子凸轮控制器模块、步进电动机定位模块、伺服电动机定位模块、定位和连续路径控制模块、闭环控制模块、工业标识系统的接口模块、称重模块、位置输入模块和超声波位置jiema器等。
(5)通信处理器
通信处理器(CP)用于PLC与PLC之间、PLC与计算机之间、PLC与其他智能设备之间的通信，它可以将PLC连人PROFIBUS现场总线、AS-1现场总线和工业以太网，或用于实现点对点通信等。通信处理器可以减轻CPU处理通信的负担，并减少用户对通信的编程工作。
(6)接口模块
接口模块(IM)用于组成多机架系统时连接主机架(CR)和扩展机架(ER)。S7-300通过主机架和3个扩展机架，zui多可以配置32个信号模块．功能模块和通信处理器（需要相应的CPU支持）
S7-300采用了模块式结构，主要由机架(RACK)、电源模块(PS)、*处理单元模块(CPU)、接口模块(IM)、信号模块(SM)、功能模块(FM)和通信处理器(CP)等部分组成，如图2-1所示。S7-300的模块都有名称，同样名称的模块根据接口名称和功能的不同，又有不同的规格，在PLC的硬件组态中，以定货号为准。
图2-1 S7-300的硬件组成
(1)*处理器单元模块
各种型号的CPU模块有不同的性能，如有的CPU模块集成了数字量和模拟量的I/O通道，有的CPU集成了PROFIBUS-DP的通信接口。CPU模块面板上有状态指示灯、模式转换开关、24V电源端子、电池盒和存储卡插槽。
(2)电源模块
(3)信号模块
(4)功能模块
(5)通信处理器
(6)接口模块
S7-400PLC模拟量I/O模块
模拟量输入模块SM431将从控制现场采集来的模拟量信号转换成S7-400内部处理用的数字量信号，可组态的分辨率从13位到16位，其性能特性如表2-34所示。
自由口通信
与上位机的通信通过PC Access，操作人员可以轻松通过上位机读取S7-200 SMART的数据，从而实现设备监控或者进行数据存档管理。（PC Access 是专门为S7-200 系列PLC 开发的OPC服务器协议，专门用于小型PLC 与上位机交互的OPC 软件）
运动控制
三轴 100 kHz 高速脉冲输出，*实现jingque定位.
运动控制基本功能
标准型晶体管输出CPU 模块，ST40/ST60 提供3 轴100 kHz 高速脉冲输出，支持PWM（脉宽调制）和PTO脉冲输出
在PWM 方式中，输出脉冲的周期是固定的，脉冲的宽度或占空比由程序来调节，可以调节电机速度、阀门开度等
在PTO方式（运动控制）中，输出脉冲可以组态为多种工作模式，包括自动寻找原点，可实现对步进电机或伺服电机的控制，达到调速和定位的目的
CPU 本体上的Q0.0，Q0.1 和Q0.3 可组态为PWM 输出或高速脉冲输出，均可通过向导设置完成上述功能
PWM 和运动控制向导设置为了简化您应用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINSMART提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM、PTO的组态。该向导可以生成位控指令，您可以用这些指令在您的应用程序中对速度和位置进行动态控制。PWM 向导设置根据用户选择的PWM脉冲个数， 生成相应的PWMx_RUN 子程序框架用于编辑。运动控制向导***多提供3 轴脉冲输出的设置，脉冲输出速度从20 Hz到100 kHz 可调。
运动控制功能特点
提供可组态的测量系统，输入数据时既可以使用工程单位（如英寸或厘米），也可以使用脉冲数
提供可组态的反冲补偿
支持、相对和手动位控模式
支持连续操作
提供多达32 组运动动包络，每组包络***多可设置16 种速度
提供4 种不同的参考点寻找模式，每种模式都可对起始的寻找方向和***终的接近方向进行选择
运动控制的监控为了帮助用户开发运动控制方案，STEP 7- Micro/WIN SMART提供运动控制面板。其中的操作、组态和包络组态的设置使用户在开发过程的启动和测试阶段就能轻松监控运动控制功能的操作。
使用运动控制面板可以验证运动控制功能接线是否正确，可以调整组态数据并测试每个移动包络
显示位控操作的当前速度、当前位置和当前方向，以及输入和输出LED（脉冲LED 除外）的状态
查看修改在CPU 模块中存储的位控操作的组态设置
由于通信是在PC机以及PLC之间协调进行的，PC机以及PLC中的通信程序也必须相互协调，即当一方发送数据时另一方必须处于接收数据的状态。如图7-18、图7-19所示分别是PC、PLC的通信程序流程。
图7-18 PC机通信程序流程图
图7-19 S7-PLC通信程序流程图
通信程序的工作过程：PC每发送一个字节前发送握手信号，PLC收到握手信号后将其传送回PC，PC只有收到PLC传送回来的握手信号后才开始发送一个字节数据。PLC收到这个字节数据以后也将其回传给PC，PC将原数据与PLC传送回来的数据进行比较，若两者不同，则说明通信中发生了误码，PC机重新发送该字节数据；若两者相同，则说明PLC收到的数据是正确的，PC机发送下一个握手信号，PLC收到这个握手信号后将前一次收到的数据存入的存储区。这个工作过程重复一直持续到所有的数据传送完成。
采用软件握手以后，不管PC与PLC的速度相差多远，发送方永远也不会超前于接收方。软件握手的缺点是大大降低了通信速度，因为传送每一个字节，在传送线上都要来回传送两次，并且还要传送握手信号。考虑到控制的可靠性以及控制的时间要求，牺牲一点速度是值得的，也是可行的。
PLC方的通信程序只是PLC整个控制程序中的一小部分，可将通信程序编制成PLC的中断程序，当PLC接收到PC发送的数据以后，在中断程序中对接收的数据进行处理。PC方的通信程序可以采用VB、VC等语言，也可直接采用西门子组态软件，如STEP7、WinCC。
. 程序设计前的准备工作
程序设计前的准备工作就是要了解控制系统的全部功能、规模、控制方式、输入/输出信号的种类和数量、是否有特殊功能的接口、与其它设备的关系、通信的内容与方式等，从而对整个控制系统建立一个整体的概念。接着熟悉被控对象，可把控制对象和控制功能按照响应要求、信号用途或控制区域分类，确定检测设备和控制设备的物理位置，了解每一个检测信号和控制信号的形式、功能、规模及之间的关系。
2. 设计程序框图
根据软件设计规格书的总体要求和控制系统的具体情况，确定应用程序的基本结构、按程序设计标准绘制出程序结构框图，再根据工艺要求，绘出各功能单元的功能流程图。
3. 编写程序
根据设计出的框图逐条地编写控制程序。编写过程中要及时给程序加注释。
4. 程序调试
调试时先从各功能单元入手，设定输入信号，观察输出信号的变化情况。各功能单元调试完成后，再调试全部程序，调试各部分的接口情况，直到满意为止。程序调试可以在实验室进行，也可以在现场进行。如果在现场进行测试，需将可编程控制器系统与现场信号隔离，可以切断输入/输出模板的外部电源，以免引起机械设备动作。程序调试过程中先发现错误，后进行纠错。基本原则是“集中发现错误，集中纠正错误"。
5. 编写程序说明书
在说明书中通常对程序的控制要求、程序的结构、流程图等给以必要的说明，并且给出程序的安装操作使用步骤等.
1、在PLC里建立DB1数据块，里面设两个开关量“PLC秒开关"和“人机响应开关"；
2、人机变量中连接这两个变量；
3、在人机“PLC秒开关"变量的属性----事件----数值变更中添加“取反位"，让“人机响应开关"变量随着“PLC秒开关"变化而变化；
4、在PLC程序块中编程，让“PLC秒开关"每0.5秒反转，再用TON延时指令让“人机响应开关"1秒内没有动作就输出人机通信失败，因为人机通信异常后“人机响应开关"将不再会发生变化。
其实，市场上任何触摸屏与PLC通讯不上不外乎要确认四个问题：
1、plc参数和工程里的是否*
2、通讯线是否按照接线图的引脚接线
3、工程里设置的com口在屏上接的时候是否正确
4、参数和线确认OK，的情况下，看看是不是plc程序或是plc的地址问题。
方法：
先判断参数：
1、用PLC的编程软件接上PLC测试看看PLC的参数是多少，工程里设置的参数是否和测试出来的*。
2、在线模拟：用我们的组态软件，用PLC本身的通讯电缆和电脑相连接，在线模拟看看工程是否通讯的上。可以用个数值输入部件或是开关，对其操作，看看关掉模拟器之后再开在线模拟后之前的操作是否还在，是否直接提示NC。（NC和之前操作没有写下去即为没有通上）
测试线：
用万用表按照接线图的引脚定义测试接线。
一：触摸屏的参数。查看一下触摸屏的参数设置。
这里面有几个参数需要特别注意的：
1：通信口的设置--－一定要确认清楚PLC连接触摸屏的COM1口还是COM2口
2：设备类型--－这个是zui重要的，如果协议没选对的话，其他就不用说了
3：连接方式--－PLC跟触摸屏的连线，确认好事RS485，还是RS232C
4：接口参数跟PLC站号--－一定要跟PLC里面的设置*。
二：如果参数确认设置好了，就排查线路的问题。
确认RS485,RS232C的做线是否正确，触摸屏与各种PLC接线的做法不一样。这个可以参照维控(plc与触摸屏通信线接法帮助文档）查看，这个是正常排查通信问题的基本方法。
教大家如何绕开触摸屏的问题--－在线模拟。在通讯不上的时候，有的客户会猜测可能是触摸屏的问题，或者接口的问题。在线模拟就是绕开触摸屏，直接用PLC跟电脑进行连接。
具体的做法：
1：PLC跟电脑要通过RS232进行连接。有的PLC有RS232的接口，有的没有，没有的可以通过转接头接到电脑上。
2：新建一个简单的工程。放两个元器件，一个数值显示，一个数值输入。地址设置PLC里面的地址。
3：工程参数设置一定要跟PLC里面的设置一样。
4：点击在线模拟功能
这样子做就可以很明显查看PLC能不能跟PC通信上。如果可以通信上就可以排除PLC方面的问题，跟参数设置的问题
PLC的扫描周期包括上电后初始处理、共同处理、上位链接服务、外设服务、运算处理、I/O刷新
在OB1的扫描周期中，CPU扫描并形成RLO值，若该RLO值是0且上次RLO值是1，这说明FN指令检测到一个RLO的负跳沿，那么FN指令把RLO位置1。如果RLO在相邻的两个扫描周期中相同（全为1或0），那么FN语句把RLO位清0。若CPU检测到输入I1.0有一个负跳沿，将使得输出Q4.0的线圈在一个扫描周期内通电。对输入I1.0常开触点扫描的RLO值（在本例中，此RLO正好与输入I1.0的信号状态相同）存放在存储位M1.0中。
在OB1的扫描周期中，CPU对I1.0信号状态扫描并形成RLO值，若该RLO值是0且存放在M1.0中的上次RLO值是1，这说明FN指令检测到一个RLO的负跳沿，那么FN指令把RLO位置1。如果RLO在相邻的两个扫描周期中相同（全为1或0），那么FN语句把RLO位清0。
l?上升沿信号识别指令?SIMATIC ET 200SP 安全电源模板 PPM ? 可实现安全应用和标准应用 ? 支持PROFISAFE, 24V 直流 , 安全转换 和安全 F DQ ? 支持到 PL D/SIL2 或 PL E/SIL3安全等级 ? 2 通道故障安全数字量输入和 1 故障安全数字量输出 PPM???????
若CPU检测到输入有一个正跳沿，将使得输出线圈在一个扫描周期内通电。对输入扫描的RLO值存放在存储位中。
在OB1的扫描周期中，CPU扫描并形成RLO值，若该RLO值是1且上次RLO值是0，这说明FN指令检测到一个RLO的正跳沿，那么FP指令把RLO位置1。如果RLO在相邻的两个扫描周期中相同（全为1或0），那么FP语句把RLO位清0。
例?3.1.14?
SIMATIC ET 200SP 故障安全继电器输出模块，1 通道 F- ST RQ ? 用于故障安全功能和标准功能的应用 ?DC24V/AC230V/5A，20MM 宽，1 点继电器输出 (2 NO- 触点 ) ? 总输出电流 5A，额定电压 24V 以及AC 24 ... 230V ? 可支持到 PL E (ISO13849-1: 2008)/SIL 3 (IEC61508:2010)
若CPU检测到输入I1.0有一个正跳沿，将使得输出Q4.0的线圈在一个扫描周期内通电。对输入I1.0常开触点扫描的RLO值（在本例中，此RLO正好与输入I1.0的信号状态相同）存放在存储位M1.0中。
在OB1的扫描周期中，CPU对I1.0信号状态扫描并形成RLO值，若该RLO值是1且存放在M1.0中的上次RLO值是0，这说明FN指令检测到一个RLO的正跳沿，那么FP指令把RLO位置1。如果RLO在相邻的两个扫描周期中相同（全为1或0），那么FP语句把RLO位清0
如果置位输入端为“1"，复位输入端为“0"，则触发器被置位。此后，置位输入端为0，触发器也保持置位不变。如果复位输入端为1，置位输入端为“0"，则触发器被复位。
置位优先型RS触发器的R端在S端之上，当两个输入端都为1时，下面的置位输入端终有效。既置位输入优先，触发器被置位。
复位优先型SR触发器的S端在R端之上，当两个输入端都为1时，下面的复位输入端终有效。既复位输入优先，触发器被复位。
例?3.1.1???????? 直插式端子，接线无需工具，单手可完成接线 ? 可选的彩色端子标签方便接线，指示更加明晰 运行中更换模块不会影响到接线 ? 模块空缺运行（模块可以不插） ? 自动机械编码，可以防止插错模块 ?更好的电磁兼容性源于 - 自动连接的屏蔽的背板总线 - 带有屏蔽的多层电路板保证信号不受干扰 - 体积小，安装方便的屏蔽套件 ?自动连接的电势组，无需额外接线和跳线 ? 端子盒可以拆卸 ? 并排连接的基座单元具有良好的机械特性 ? 可选的彩色端子标签，根据 CC彩色编码????
如果输入信号?I 0.0 = 1, I 0.0 = 0,?则M 0.0被复位，Q 4.0 = 0；
??标签条（长条形） 可以用于接口模块，总线适配器，I/O模块和基座单元盖板 参考标识牌 ? 用于标识 ET 200SP组件（设备标识） ? 可以应用于接口模块，总线适配器，I/O模块和基座单元盖板 彩色端子标 ? 标识端子上的电压等级 ?防止接线错误?????????
如果输入信号?
输出不变；令根据RLO的值，来决定被寻址位的信号状态是否需要改变。若RLO的值为1，被寻址位的信号状态被置1或清0；若RLO是0，则被寻址位的信号保持原状态不变。对于置位操作，一旦RLO为1，则被寻址信号（输出信号）状态置1，RLO又变为0,输出仍保持为1；对于复位操作，一旦RLO为1，则被寻址信号（输出信号）状态置0，RLO又变为0，输出仍保持为0。
SIMATIC ET 200S 是一款防护等级为 IP20，具有丰富的信号模块，支持电机启动器，变频器，PROFIBUS 和PROFINET 网络的分布式 IO 系统。该产品在烟草，qiche，钢铁和各 OEM 厂商得到了广泛的认可和应用。?
语句表STL表示的置位/复位指令
功能图FBD表示的位逻辑指
、实验目的
选用PLC时用户需要考虑以下因素：
1．用户存储器容量
PLC中用户存储器一般由用户程序存储器和数据存储器组成，小型PLC的用户存储器容量多为几K字节，而大型PLC可达到几M字节。
2．输入输出点数
输入输出的点数决定了PLC可控制的输入开关信号和输出开关信号的总体数量。
3．扫描速度
扫描速度通常指PLC扫描1K字节用户程序所需的时间，一般以ms/K为单位。
4．编程指令的种类和功能
某种程度上用户程序所完成的控制功能受限于PLC指令的种类和功能。PLC指令的种类和功能越多，用户编程则越方便简单。
5．内部寄存器的配置和容量
变频器输入端电源滤波器是采用高导磁率的铁氧体磁心及铁粉芯，配接一定的电容，构成LC滤波器，将变频器产生的高次谐波（在某一频带内的）滤掉，而使临近或同一电网工作的电器设备不受干扰，能够正常工作。其原理图如图1所示。
图1 输入滤波器电路原理图
变频器输出端电源滤波器采用电感（L）滤波，抑制变频器输出的传导干扰和减少输出线上低频辐射干扰，使直接驱动的电机电磁噪声减小，使电机的铜损、铁损大幅减少。其原理图如图2所示。
购买了该类滤波器后，我们去现场进行了调试。由于对该类现场接触较少，技术人员准备不太充分，增加了滤波器，但滤波效果仍不理想，在重载时仍存在干扰，DCS系统不能正常工作，变频器仍无法运行。于是我们对问题做了具体的分析。
变频器产生干扰的原因
图3 变频器主电路图
变频器主电路一般是交流—直流—交流模式见图3，外部输入380V/50Hz的工频电源经三相桥路不可控整流成直流电压信号，经滤波电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可变的交流信号。在整流回路中，输入电流的波形为不规则的矩形波，波形按傅立叶级数分解为基波和各次谐波，其中的高次谐波将干扰输入供电系统。在逆变输出回路中，输出电流信号是受PWM载波信号调制的脉冲波形，对于GTR大功率逆变元件，其PWM的载波频率为2～3kHz，而IGBT大功率逆变元件的PWM载频可达15kHz。同样，输出回路电流信号也可分解为只含正弦波的基波和其他各次谐波，而高次谐波电流对负载直接干扰。高次谐波电流还通过电缆向空间辐射，干扰邻近电气设备。
变频器干扰的主要传播途径
变频器工作时，作为一个强大的干扰源，其干扰途径一般分为辐射、传导、电磁耦合、二次辐射和边传导边辐射等。主要途径如图4所示：
图4变频器干扰的主要传播途径
从上图可以看出，变频器产生的辐射干扰对周围的无线电接收设备产生强烈的影响，传导干扰使直接驱动的电机产生电磁噪声，使得铜损、铁损大幅增加，传导干扰和辐射干扰对电源输入端所连接或邻近的电子敏感设备有很大的影响。
针对这两次调试情况和变频器产生干扰及干扰的途径，我们联合电源滤波器生产厂商的工程师进行了分析并与北京康拓生物工程有限公司的工程师多次进行了沟通，了解了其工作原理、布线情况，分析认为主要还是变频器输入端产生的高频谐波造成的干扰。因装变频器后，变频器的输入线在原动力线槽内，而输出线不在线槽内，离电机也比较近。原布线系统不太合理，动力线槽与控制线槽距离较近，只有20cm，按规定应不少于50cm，且两线槽平行走线，这些都是比较忌讳的。变频器的地线接的也不太合理，接在了电源线的走线槽上，线槽的作用一是支撑电源线、二是起屏蔽的作用，变频器的干扰又通过地线到了线槽上。变频器产生的高次谐波通过变频器的输入线和地线辐射到其它设备的电源线和信号线上（尤其是比较敏感的传感器的信号线。这里强调一点：我们的变频器与DCS控制系统不是同一台变压器给电，可以排除直接传导干扰），干扰了控制系统的正常工作。
分析这些问题，由于原布线系统已成定型，再动几乎是不可能，改变电源线和信号线布线的想法应予以排除，变频器地线可以另走，拉一根地线直接接至配电室电控柜的地线上，对变频器的输入端再加强滤波措施，按理论问题应于解决。
在现场原发酵罐停车后，我们在原滤波器基础上又增加了一套共模及差模磁环，在输入、输出每相线上各套二个差模环，在输入的三根相线上套两个共模磁环，并将地线接至配电室的地上。这样处理后开机运行，在电机空载的情况下运行正常，没有出现干扰报警现象。
带载运行时，305、307罐出现干扰报警。将地线改至控制307罐（该罐已使用变频器，线槽内走的是该变频器的输出线）变压器的地线上，305罐不再干扰报警，但307罐仍间隔几分钟出现干扰报警现象，分析可能是两台变频器产生的共模干叠加所至，也可能是地线放在动力线槽内，走线较长引起的，于是在地线上加装地线滤波器，但效果也不太好。后来将地线拆除（经测量变频器整机漏电流很小，对人体不会造成危害，可以将地线拆除），效果好一些，但报警现象也是间断出现，这样分析应该不是地线引起的，还是输入端的滤波措施不够，没有将高频干扰滤除干净。停机，在输入的每相线上再加两只差模环，在三条输入相线上再套三个共模环，这样开机运行，工作正常，整个系统不再出现干扰现象。系统处理后的框图如图5所示。