西門子PLC模塊6ES7214-2AD23-0XB8

SIMATIC S7-200 CN，CPU 222 緊湊型設備，交流電源 8 個直流數(shù)字輸入/6 個繼電器數(shù)字輸出 4 KB 程序/2 KB 數(shù)據(jù)， PROFIBUS DP 可擴展 此 S7-200 CN 產(chǎn)品 只具有 CE 認證

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  西門子CPU222繼電器輸出介紹

• 的緊湊型解決方案

   

• 本機帶14個輸入/輸出點

• ***多可帶2個擴展模塊

西門子CPU222繼電器輸出概述

CPU 222 安裝有：

• 集成式 24 V 編碼器/負載電源:
  用于直接連接傳感器和編碼器。用 180 mA 時，它也可用作負載電源。

   

• 2種型號：
  帶多種電源和控制電壓

• 內(nèi)置數(shù)字量輸入/輸出：
  8個輸入和 6 個輸出。

• 1 個通訊接口:
  可選

  • 用戶可編程接口（FreePort），帶中斷能力，用于和非西門子設備進行串行數(shù)據(jù)交換，例如在ASCII協(xié)議下、波特率為1.2/2.4/4.8/9.6/19.2/38.4/57.6/115.2 Kbit/s時，可將 PC /PPI電纜用作為 RS232/ RS 485 適配器。

     

• 擴展總線：
  連接擴展模塊 (只能使用 22x 系列的擴展模塊)。

• 中斷輸入：
  對過程信號的上升沿或下降沿作出*速響應

西門子CPU222繼電器輸出說明

• 豐富的指令集:
  豐富的指令

   

CPU單元設計

集成的24V負載電源：可直接連接到傳感器和變送器（執(zhí)行器），CPU 221，222具有180mA輸出， CPU 224，CPU 226分別輸出280，400mA?？捎米髫撦d電源。

不同的設備類型

CPU 221~226各有2種類型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。

本機數(shù)字量輸入/輸出點

PU 221具有6個輸入點和4個輸出點，CPU 222具有8個輸入點和6個輸出點，CPU 224具有14個輸入點和10個輸出點。CPU 226具有24個輸入點和16個輸出點。

中斷輸入

允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應。

高速計數(shù)器

CPU 221/222

個高速計數(shù)器（30KHz），可編程并具有復位輸入，2個獨立的輸入端可同時作加、減計數(shù)，可連接兩個相位差為90°的A/B相增量編碼器

CPU224/226

個高速計數(shù)器（30KHz），具有CPU221/222相同的功能。

CPU 222/224/226

可方便地用數(shù)字量和模擬量擴展模塊進行擴展?？墒褂茫ㄟx件）對本機輸入信號進行，用于調(diào)試用戶程序。

模擬電位器

CPU221/222 1個

CPU224/226 2個

CPU221/222/224/226還具有

脈沖輸出

2路高頻率脈沖輸出（20KHz），用于控制步進電機或伺服電機實現(xiàn)定位任務。

實時時鐘

例如為信息加注時間標記，記錄機器運行時間或對過程進行時間控制。

EPROM存儲器模塊（選件）

可作為修改與拷貝程序的快速工具（無需編程器），并可進行輔助軟件歸檔工作。

電池模塊

用于長時間數(shù)據(jù)后備。用戶數(shù)據(jù)（如標志位狀態(tài)，數(shù)據(jù)塊，定時器，計數(shù)器）可通過內(nèi)部的超級電容存貯大約5天。選用電池模塊能延長存貯時間到200天（10年壽命）。電池模塊插在存儲器模塊的卡槽中。

S7-200的功能確實不夠綠色，定時器個數(shù)是有限的，但是可以通過寫程序來實現(xiàn)定時功能，這樣就不存在定時器被多次調(diào)用的問題了，定時器實際上就是讀取CPU內(nèi)部晶振的次數(shù)，可以用定時器中斷或是SM0.5編寫子程序。

    S7-200是一款通用性很強大的產(chǎn)品，直接提供的功能有限，但是可以不斷的思考，通過編程等方式獲得產(chǎn)品更大的利用空間。

    西門子S7-200PLC的自由口通訊具有非常強大的功能，熟練使用自由口通訊可以很方便的實現(xiàn)PLC與其他智能設備的數(shù)據(jù)交換。使用自由口通訊需要以下幾個方面的編程設置：對SMB30進行設置端口選擇，波特率選擇，校驗設置，對SMB87,89,90,94進行設置緩沖區(qū)等。通過ATCH指令進行中斷設置，對中斷狀態(tài)進行判斷。通過RCV指令進行接收數(shù)據(jù)。

    通訊交換數(shù)據(jù)

    交換數(shù)據(jù)是通過COM口進行的，所以一定要注意通訊口的地址使用和時間使用。另外數(shù)據(jù)緩沖區(qū)定義也非常重要，因為交換的數(shù)據(jù)會直接存儲到這個緩沖區(qū)里。

    與其他智能設備通訊

    S7-200與其他智能設備通訊時，一般會采用相應的協(xié)議，一般來說一個網(wǎng)絡會有相應的站地址，以及主站與從站，一定要區(qū)分好這方面的問題。

PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設計的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時間和微分時間的大小。

    PID控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學模型，經(jīng)過理論計算確定控制器參數(shù)。二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗，直接在控制系統(tǒng)的試驗中進行，且方法簡單、易于掌握，在工程實際中被廣泛采用。

    PID控制器參數(shù)的工程整定方法，一般采用的是臨界比例法。利用該方法進行PID控制器參數(shù)的整定步驟如下：(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作；(2)僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對輸入的階躍響應出現(xiàn)臨界振蕩，記下這時的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期；(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數(shù)。

    PID參數(shù)的設定：是靠經(jīng)驗及工藝的熟悉，參考測量值跟蹤與設定值曲線，從而調(diào)整PID的大小。比例I/微分D=2，具體值可根據(jù)儀表定，再調(diào)整比例帶P，P過頭，到達穩(wěn)定的時間長，P太短，會震蕩，永遠也打不到設定要求。

    PID控制器參數(shù)的工程整定,各種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中P.I.D參數(shù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)以下可參照：

    溫度T：P=20~60%，T=180~600s，D=3-180s；

    壓力P：P=30~70%，T=24~180s；

    液位L：P=20~80%，T=60~300s；

    流量L：P=40~*，T=6~60s。

    這里介紹一種經(jīng)驗法，方法的基本程序是先根據(jù)運行經(jīng)驗，確定一組調(diào)節(jié)器參數(shù)，并將系統(tǒng)投入閉環(huán)運行，然后人為地加入階躍擾動（如改變調(diào)節(jié)器的給定值），觀察被調(diào)量或調(diào)節(jié)器輸出的階躍響應曲線。若認為控制質量不滿意，則根據(jù)各整定參數(shù)對控制過程的影響改變調(diào)節(jié)器參數(shù)。這樣反復試驗，直到滿意為止。

    西門子S7-200PLC集成有高速計數(shù)功能，高速計數(shù)是PLC的一項非常重要的功能，在工業(yè)領域中測量轉動速度與周期一般都是用脈沖式儀器，例如旋轉編碼器。這類儀器的頻率遠遠大于PLC的采集頻率，因此使用高速計數(shù)器顯得尤為重要。S7-200高速計數(shù)功能的知識點主要分幾個部分：一是輸入地址，二是計數(shù)模式，按有無方向，有無復位，外部復位和軟復位等進行分類。三是相應的控制特殊功能寄存器。來控制計數(shù)器的模式和預置值等。

    高速計數(shù)器復位

    高速計數(shù)的復位是使用計數(shù)器時非常重要的地方。由于外部器件例如編碼器等，一般都會有累積誤差，那么就需要定期的進行復位。另外編碼器一些功能的實現(xiàn)也要求它具有復位功能。

    高速計數(shù)器測量轉速周期等

    使用編碼器和高速計數(shù)器，定時中斷等，可以進行旋轉體的速度周期等數(shù)據(jù)的測量，此功能在對電機測量方面有廣泛的應用。

   實數(shù)的格式

    實數(shù)（浮點數(shù)）由32位單精度數(shù)表示，其格式按照ANSI/IEEE754-1985標準中所描述的形式。實數(shù)按照雙字長度來存取。對于S7-200來說，浮點數(shù)精確到小數(shù)點后第六位。因而當使用一個浮點數(shù)常數(shù)時，多可以到小數(shù)點后第六位。

    實數(shù)運算的精度

    在計算中涉及到非常大和非常小的數(shù)，則有可能導致計算結果不精確。

    字符串的格式

    字符串指的是一系列字符，每個字符以字節(jié)的形式存儲。字符串的*個字節(jié)定義了字符串的長度，也就是字符的個數(shù)。一個字符串的長度可以是0到254個字符，再加上長度字節(jié)，一個字符串的大長度為255個字節(jié)。而一個字符串常量的大長度為126字節(jié)。

    布爾型數(shù)據(jù)（0或1）。

    S7-200CPU不支持數(shù)據(jù)類型檢測

    例如：可以在加法指令中使用VW100中的值作為有符號整數(shù)，同時也可以在異或指令中將VW100中的數(shù)據(jù)當作無符號的二進制數(shù)。

    S7-200提供各種變換指令，使用戶能方便地進行數(shù)據(jù)制式及表達方式的變換。

西門子PLC對檢修工藝及技術要求見如下，另外我司還舉一個西門子PLC維修實例供大家參考：

    （1）測量電壓時，要用數(shù)字電壓表或精度為1%的*表測量

    （2）電源機架，CPU主板都只能在主電源切斷時取下；

    （3）在RAM模塊從CPU取下或插入CPU之前，要斷開PC的電源，這樣才能保證數(shù)據(jù)不混亂；

    （4）在取下RAM模塊之前，檢查一下模塊電池是否正常工作，如果電池故障燈亮時取下模塊PAM內(nèi)容將丟失；

    （5）輸入/輸出板取下前也應先關掉總電源，但如果生產(chǎn)需要時I/0板也可在可編程控制器運行時取下，但CPU板上的QVZ（超時）燈亮；

    （6）撥插模板時，要格外小心，輕拿輕放，并運離產(chǎn)生靜電的物品；

    （7）更換元件不得帶電操作；

    （8）檢修后模板安裝一定要安插到位

    西門子PLC維修實例：

    型號：S7-200(CPU226)

    故障現(xiàn)象：錯誤指示燈閃

    故障分析：根據(jù)故障問題通電PLC無法將開關撥到RUN狀態(tài)，錯誤指示燈一直閃爍，斷電復位后故障依舊，打開外殼測量電源供電電壓都正常。說明錯誤燈閃跟程序和CPU有關系，先把PLC連接電腦讀出程序正常。把PLC程序清空后上電錯誤燈不閃。一切正常。說明程序可能有問題。在檢查程序發(fā)現(xiàn)程序有幾處空白段，初步懷疑是程序問題。把程序段根據(jù)客戶外部信號條件修改好程序輸入PLC后故障解除。

    故障修復：修改程序重新輸入后故障解除。

　　一、 S7-200PLC內(nèi)部RS485接口電路圖

　　圖中R1、R2是阻值為10歐的普通電阻，其作用是防止RS485信號D+和D-短路時產(chǎn)生過電流燒壞芯片，Z1、Z2是鉗制電壓為6V，大電流為10A的齊納二極管，24V電源和5V電源共地未經(jīng)隔離，當D+或D-線上有共模干擾電壓灌入時，由橋式整流電路和Z1、Z2可將共模電壓鉗制在±6.7V，從而保護RS485芯片SN75176（RS485芯片的允許共模輸入電壓范圍為：-7V～+12V）。該保護電路能承受共模干擾電壓功率為60W，保護電路和芯片內(nèi)部沒有防靜電措施。