西門子PLC模擬量輸入模塊代理商在工業(yè)控制中應(yīng)用廣泛。其高可靠性、高穩(wěn)定性、友好的編程環(huán)境以及輔以觸摸式人機界面，使得各種工業(yè)控制更方便直觀、經(jīng)濟可靠。這里主要闡述了基于S7-200PLC實現(xiàn)位置控制方法。

　　該系統(tǒng)是以PLC控制器為核心的位置控制系統(tǒng)，包含伺服電機、光電編碼器、操作及顯示屏、上位計算機、伺服電機控制電路和狀態(tài)返回電路。其硬件總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

　　該系統(tǒng)設(shè)計核心部件采用西門子S7-200系列的PLC，該系列PLC功能豐富，具有多種功能模塊，可方便通過人機界面對設(shè)備進行操作和監(jiān)視其狀態(tài)，高版本的PLC主機擁有2個通訊端口，在使用人機界面對設(shè)備進行操作的同時還可通過RS-485接口和計算機實現(xiàn)邏輯運算及狀態(tài)管理，對設(shè)備進行遠程控制和監(jiān)視。該系統(tǒng)使用S7-200 PLC的一個重要的功能：高速可逆計數(shù)。光電編碼器和伺服電機同軸連接，伺服電機旋轉(zhuǎn)帶動光電編碼器產(chǎn)生連續(xù)的脈沖串，PLC通過輸入點讀取光電編碼器產(chǎn)生的脈沖，實現(xiàn)高速可逆計數(shù)。例如設(shè)置高、中、低3個給水量檔位并進行控制。在調(diào)試階段應(yīng)動伺服電機進行3個給水量的位置標(biāo)定，也就是說，高、中、低3個檔位分別對應(yīng)的脈沖數(shù)。應(yīng)該注意的是，由于采用的是增量式光電編碼器，也就是說，當(dāng)編碼器掉電后并不能將當(dāng)前的脈沖數(shù)保存。所以在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上還要設(shè)置2個限位開關(guān)，一來保護機械結(jié)構(gòu)；二來把逆向的限位開關(guān)的位置定為零位，這樣相對于這個零位的高、中、低3個給水檔位從光電編碼器讀到的脈沖數(shù)即為這3個檔位的位置。這3個位置可通過PLC編程對其控制。圖2給出S7-200 PLC高速可逆計數(shù)器的時序圖。

　　圖2 S7 -200 PLC模塊計數(shù)器時序圖

　　光電編碼器，是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。這是目前應(yīng)用多的傳感器，光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。由于光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉(zhuǎn)時，光柵盤與電動機同速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可提供相位相差90°的兩路脈沖信號。圖3為在實際項目中采用光電編碼器的時序圖，從圖中可以看出此光電編碼器的相位判斷角度為90°±45°；另外圖中標(biāo)識的CW(順時針)和CCW(逆時針)可以根據(jù)實際應(yīng)用在PLC程序中自行定義。圖4為在實際項目中采用光電編碼器的內(nèi)部電路和外部引線圖。

　　該系統(tǒng)軟件設(shè)計的重點為：1)準(zhǔn)確配置高速計數(shù)器；2)位置控制器的允差設(shè)計，允差的選擇應(yīng)盡量小以提高伺服系統(tǒng)的控制精度，在滿足系統(tǒng)定位精度的前提下，允差的設(shè)計上還需要考慮于機械結(jié)構(gòu)定位的分辨率，以免設(shè)置值過小機械結(jié)構(gòu)控制不到位而引起驅(qū)動電機反復(fù)轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)，往往需要現(xiàn)場標(biāo)定；3)初始位置的精確標(biāo)定，需要注意的是初次標(biāo)定各檔位位置時應(yīng)使用手動控制方式，并且要將機械限位開關(guān)狀態(tài)接入PLC。由于采用增量式光電編碼器，計數(shù)器當(dāng)前值要存在PLC的掉電可保存寄存器MDl4中。

　　在程序中首先需要將高速計數(shù)器配置為A／B相正交輸入，4倍計數(shù)速率，增計數(shù)，并使能高速計數(shù)器，的地址中，并且設(shè)置允差為兩個脈沖，也就是說各檔位的脈沖數(shù)加減2即為相應(yīng)的到位。伺服系統(tǒng)傳動裝置的間隙是多樣性的，并且對伺服控制的性能有影響，設(shè)置允差的目的是為了消除由于伺服傳動間隙引起的系統(tǒng)不穩(wěn)定，從而準(zhǔn)確定位。位置定位程序的流程如圖5所示。   在程序設(shè)計時除順、逆限位和順轉(zhuǎn)、逆轉(zhuǎn)的互鎖程序外，重點在于如何用PLC實現(xiàn)多點重復(fù)定位。主要設(shè)計程序如下：

　　這種設(shè)計方法被利用在某軍用雷達工程的衰減器控制的4位置定位系統(tǒng)中，系統(tǒng)要求驅(qū)動機械部件在0°～360°內(nèi)的4個位置往返定位，定位精度要求O．1°。在具體的設(shè)計中驅(qū)動電機選用型號為55TYD02的交流電機，編碼機構(gòu)選用型號為

　西門子PLC系列應(yīng)用廣泛，在各種工業(yè)自動化控制領(lǐng)域都有應(yīng)用。其中西門子PLC S7-1200系列是一種中小型的控制系統(tǒng)，它有自身的特點和優(yōu)勢。目前在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，西門子PLC S7-1200系列應(yīng)用廣泛，為控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了有力保證。本文下面對西門子PLC S7-1200系列的性能參數(shù)做一個介紹，供用戶在配置時進行參考。西門子PLC S7-1200系列性能參數(shù)　西門子PLC S7-1200系列的性能參數(shù)如下：1．CPU類型西門子PLC S7-1200的CPU主要有CPU1211C，CPU1212C，CPU1214C，CPU1215C，CPU1217C。其中每種CPU都有三種類型，包括：DC/DC/DC，AC/DC/RLY，DC/DC/RLY。2. 集成數(shù)字量I/OCPU1211C集成6輸入和4輸出；CPU1212C集成8輸入和6輸出；CPU1214C，CPU1215C，CPU1217C集成14輸入和10輸出。3. 集成模擬量I/OCPU1211C，CPU1212C，CPU1214C集成2輸入；CPU1215C，CPU1217C集成2輸入和2輸出；4. 過程映像區(qū)所有的CPU都是1024 字節(jié)輸入/1024字節(jié)輸出；5. 信號板擴展所有CPU擴展都是1個；6. 大本地數(shù)字量I/OCPU1211C為14個，CPU1212C為82個，CPU1214C，CPU1215C，CPU1217C為284個；大本地模擬量I/OCPU1211C為3個，CPU1212C為19個，CPU1214C為67個，CPU1215C為69個，CPU1217C為69個；8. 通信模塊擴展上述5種CPU都是多擴展3個。本文介紹了西門子PLC S7-1200系列的性能參數(shù)，用戶可以參考本文提供的內(nèi)容進行選擇和配置。并根據(jù)項目需求進行合理選擇，配置出合適的方案。如果用戶需要更多的了解西門子PLC 系列的相關(guān)用法，請聯(lián)系我們，我們會更好的提供相關(guān)技術(shù)支持。

  西門子公司S7300/400PLC都是模塊式的PLC，主要有機架，CPU模塊，信號模塊，功能模塊，接口模塊，通信處理器，電源模塊等組成，每個模塊都有其訂貨號，例如：6ES7 315-2AG10-0ab0是西門子進口的CPU313訂貨號，詳細說明如下:6ES----自動化系統(tǒng)系列

7------7：S7系列，5：S5系列

3------2：200系列，3：300系列，4：400系列

1------0：電源 1：CPU，2：DI/DO，3：AI/AO，4：通訊模塊，5：功能模塊

5------1:輸入，2：輸出，3：輸入輸出（對于數(shù)字量)，5：輸入輸出（對于模擬量）

2AG ----輸入/輸出電壓等級，尺寸，類型等查看相關(guān)文檔

10-----版本，如果后一位數(shù)字不同，基本上可以通用

0------產(chǎn)地，0表示進口，8的話表示是國產(chǎn)的

以上產(chǎn)品的訂貨號會因為產(chǎn)品軟硬件的升級略有調(diào)整，產(chǎn)品特性以產(chǎn)品

    1．在定購以上產(chǎn)品時，PLC本身不帶有MMC卡，所以為了正常使用PLC，您必須根據(jù)您工程項目實際需求定購一個大小適用的MMC卡，如果您的PLC上未插入MMC卡，你是無法將STEP7中的程序和數(shù)據(jù)下載下去的，同時你應(yīng)當(dāng)注意，不能帶電插拔MMC卡，否則會丟失程序或損壞M

    2．在Simatic manager中，選擇一個程序塊下載，則該塊被下載到MMC卡中，如果在窗口左邊的樹型圖中選中Block文件夾進行下載，則所有的塊被下載到MMC卡上，MMC中原有的信息將被覆蓋，向MMC卡讀寫數(shù)據(jù)或下載程序的次數(shù)不受限制

    3．除過CPU中集成的SFB/SFCs塊外，MMC當(dāng)中其他的塊可被在線刪除。

    4．對某些CPU用新版MMC卡（6ES7 953-XXX10-0AA0）替代舊版MMC卡（6ES7 953-XXX00-0AA0）時需要升級PLC的OPERATING SYSTEM。升級時需要使用PG（6ES7798-0BA00-0XA0）或帶USB口的編程器（6ES7792-0AA00-0XA0），通過STEP7 MANAGER窗口中的菜單功能“PLC/UPDATE OPERATING SYSTEM”將CPU_HD.UPD文件寫到MMC卡上，CPU_HD.UPD文件可以在www4.ad.siemens.de網(wǎng)站上下載得到

    5．MMC卡作為CPU的裝載內(nèi)存（Load Memory），在為您的CPU選型MMC的時候，我們建議您所選的MMC卡一定要大于等于您所選定的CPU工作內(nèi)存的大小（work memory），好比工作內(nèi)存大一些，但如果您的應(yīng)用中，PLC工作時要使用大量的過程數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)，配方數(shù)據(jù)等或控制工藝中存在較多的用戶程序塊、STEP7中的應(yīng)用功能塊（如FB41、FB42等）時，建議選用2－8M的MMC卡，但請注意只有314、315－2DP、C7系列的PLC支持8M的MMC卡。

    6．MMC卡是裝載內(nèi)存，所以不能夠在上位機中的組態(tài)軟件中直接讀取MMC卡上的數(shù)據(jù)值（DB塊中的數(shù)據(jù)），組態(tài)畫面讀取的是PLC RAM內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。

    7．在西門子的PLC上必須使用西門子的MMC卡，如下表中所列出的，不能使用數(shù)碼相機、或PDA等數(shù)碼產(chǎn)品使用的通用型MMC卡。

西門子PLC模擬量輸入模塊代理商OB模塊的使用方法簡介

      S7  CPU啟動完成后，操作系統(tǒng)循環(huán)執(zhí)行OB1，OB1執(zhí)行完成后，操作系統(tǒng)再次啟動OB1。在OB1中可以調(diào)用FB、SFB、FC、SFC等用戶程序使其循環(huán)執(zhí)行。除OB90以外，OB1優(yōu)先級低，可以被其他OB中斷。OB1默認(rèn)掃描監(jiān)控時間為150ms（可設(shè)置），掃描超時，CPU自動調(diào)用）B80報錯，如果程序中沒有建立OB80，CPU進入停止模式。  

2、日期中斷組織塊OB10~OB17  

      在CPU屬性中，可以設(shè)置日期中斷組織塊OB10~OB17觸發(fā)的日期、執(zhí)行模式（到達設(shè)定的觸發(fā)日期后，OB只執(zhí)行一次或按每分、每小時、每周、每月周期執(zhí)行）等參數(shù)，當(dāng)CPU的日期值大于設(shè)定的日期值時，觸發(fā)相應(yīng)的OB并按設(shè)定的模式執(zhí)行。在用戶程序中也可以通過調(diào)用SFC28系統(tǒng)函數(shù)設(shè)定CPU日期中斷的參數(shù)，調(diào)用SFC30激活日期中斷投入運行，與在CPU屬性中的設(shè)置相比，通過用戶程序，可以在CPU運行時靈活地修改設(shè)定的參數(shù)，兩種方式可以任意選擇，也可以同時對一個OB進行設(shè)置。  

3、時間延遲中斷組織塊OB20~OB23  

      時間延遲中斷組織塊OB20~OB23的優(yōu)先級及更新過程映像區(qū)的參數(shù)需要在CPU屬性中設(shè)置，通過調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)SFC32觸發(fā)執(zhí)行，OB號及延遲時間在SFC32參數(shù)中設(shè)定，延遲時間為1~60000ms，大大優(yōu)于定時器精度。  

4、循環(huán)中斷組織塊OB30~OB38  

      循環(huán)中斷組織塊OB30~OB38按設(shè)定的時間間隔循環(huán)執(zhí)行，循環(huán)中斷的間隔時間在CPU屬性中設(shè)定，每一個OB默認(rèn)的時間間隔不同，例如）B35默認(rèn)的時間間隔為100ms，在OB35中的用程序?qū)⒚扛?00ms調(diào)用一次，時間間隔可以自由設(shè)定，小時間間隔不能小于55ms。OB中的用戶程序執(zhí)行時間必須小于設(shè)定的時間間隔，如果間隔時間較短，由于循環(huán)中斷OB沒有完成程序掃描而被再次調(diào)用，從而造成CPU故障，觸發(fā)OB80報錯，如果程序中沒有創(chuàng)建OB80，CPU進入停止模式。通過調(diào)用SFC39~SFC42系統(tǒng)函數(shù)可以禁止、延遲、使能循環(huán)中斷的調(diào)用。循環(huán)中斷組織塊通常處理需要固定掃描周期的用戶程序，例如PID函數(shù)塊通常需在循環(huán)中斷中調(diào)用以處理積分時間的計算。  

5、硬件中斷組織塊OB40~OB47  

      硬件中斷也叫過程中斷，由外部設(shè)備產(chǎn)生，例如功能模塊FM、通信處理器CP及數(shù)字量輸入、輸出模塊等。通常使用具有硬件中斷的數(shù)字量輸入模塊觸發(fā)中斷響應(yīng)，然后為每一個模塊配置相應(yīng)的中斷OB（一個模塊只能良一個中斷OB，S7-300系列PLC  CPU只能觸發(fā)硬件中斷OB40），在模塊配置中可以選擇輸入點的上升沿、下降沿或全部作為觸發(fā)中斷OB的事件。配置中的中斷事件出現(xiàn)，中斷主程序，執(zhí)行中斷OB中的用戶程序一個周期，然后跳回中斷處繼續(xù)執(zhí)行主程序。使用中斷與普通輸入信號相比，沒有主程序掃描和過程映像區(qū)更新時間，適合需要快速響應(yīng)的應(yīng)用。  

        如果輸入模塊中的一個通道觸發(fā)硬件中斷，操作系統(tǒng)將識別模塊的槽號及觸發(fā)相應(yīng)的OB，中斷OB執(zhí)行之后發(fā)送與通道相關(guān)的確認(rèn)。在識別和確認(rèn)過程中，該通道再次觸發(fā)的中斷事件將丟失；如果模塊其他通道觸發(fā)中斷事件，中斷不會丟失，在當(dāng)前正在運行的中斷確認(rèn)之后觸發(fā)；如果是不同的模塊觸發(fā)的中斷事件，中斷請求被記錄，中斷OB在空閑（沒有模塊其他通道的中斷請求）時觸發(fā)。通過調(diào)用SFC39~SFC42系統(tǒng)函數(shù)可以禁止、延遲、使能硬件中斷的調(diào)用。  

6、DPV1中斷組織塊OB55~OB57  

      CPU響應(yīng)PROFIBUS-DP  V1從站觸發(fā)的中斷信息。  

7、多處理器中斷組織塊OB60  

      用于S7-400系列PLC多CPU（一個機架中多插入4個CPU完成同一個復(fù)雜任務(wù)）處理功能，通過調(diào)用SFC35，可以觸發(fā)OB60在多個CPU中同時執(zhí)行。  

8、時鐘同步中斷組織塊OB61~OB64  

      用于處理PROFIBUS-DP  V1等時鐘同步，從采集各個從站的輸入到邏輯結(jié)果輸出，需要經(jīng)過從站輸入信號采樣循環(huán)（信號轉(zhuǎn)換）、從站背板總線循環(huán)（轉(zhuǎn)換的信號從模塊傳遞到從站接口）、PROFIBUS-DP總線循環(huán)（信號自從站傳遞到主站）、程序執(zhí)行循環(huán)（信號的程序處理）、PROFIBUS-DP總線循環(huán)（信號從主站傳遞到從站）、從站背板總線循環(huán)（信號從從站接口傳遞到輸出柜塊）及模塊輸出循環(huán)（信號轉(zhuǎn)換）7個循環(huán)，時鐘同步中斷將7個循環(huán)同步，優(yōu)化數(shù)據(jù)的傳遞并保證PROFIBUS-DP各個從站數(shù)據(jù)處理的同步性。PROFIBUS時鐘同步中斷只能用于S7-400系列PLC  CPU（具有DP  V2  功能）。  

9、工藝同步處理中斷組織塊OB65  

      用于T-CPU（具有運動控制功能的CPU）工藝塊與開始程序的同步處理。  

10、冗余故障中斷組織塊OB