西门子CPU模块ST40


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    PLC在正式运行时,不需要编程器。编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等,并将用户程序送入PLC中,在调试过程中,进行监控和故障检测。S7-200系列PLC可采用多种编程器,一般可分为简易型和智能型。

    简易型编程器是袖珍型的,简单实用,价格低廉,是一种很好的现场编程及监测工具,但显示功能较差,只能用指令表方式输入,使用不够方便。智能型编程器采用计算机进行编程操作,将**的编程软件装入计算机内,可直接采用梯形图语言编程,实现在线监测,非常直观,且功能强大,S7-200系列PLC的**编程软件为STEP7-Micro/WIN

    4.程序存储卡

    为了保证程序及重要参数的安全,一般小型PLC设有外接EEPROM卡盒接口,通过该接口可以将卡盒的内容写入PLC,也可将PLC内的程序及重要参数传到外接EEPROM卡盒内作为备份。程序存储卡EEPROM6ES 7291-8GC00-0XA06ES 7291-8GD00-0XA0两种,程序容量分别为8K16K程序步。

    5.写入器

    写入器的功能是实现PLCEPROM之间的程序传送,是将PLCRAM区的程序通过写入器固化到程序存储卡中,或将PLC中程序存储卡中的程序通过写入器传送到RAM区。

    6.文本显示器

    文本显示器TD200不仅是一个用于显示系统信息的显示设备,还可以作为控制单元对某个量的数值进行修改,或直接设置输入/输出量。文本信息的显示用选择/确认的方法,较多可显示80条信息,每条信息较多4个变量的状态。过程参数可在显示器上显示,并可以随时修改。TD200面板上的8个可编程序的功能键,每个都分配了一个存储器位,这些功能键在启动和测试系统时,可以进行参数设置和诊断。


    1 引言

    近年来,计算机控制已被迅速地推广和普及,工业控制计算机、plc、变频器、触摸屏、机器人、柔性制造系统广泛地应用于工业生产中。将不同的生产设备连在一个网络中,相互之间进行数据通信,实现分散控制和集中管理,是计算机控制系统发展的大趋势,所以,工厂自动化网络和plc的通信是工业控制中的重要研究课题。通信的方式包括并行通信和串行通信。并行数据通信方式是以字节为单位的数据传输方式,除了8根或16根数据线、一根公共线外,还需要通信双方联络用的控制线。并行通信的传输速度快,但是传输线的根数多,成本高,一般用于近距离的传输,例如计算机于打印机之间的通信。串行数据通信方式是以二进制的位(bit)为单位的数据传输方式,每次只传送一位,除了公共线外,在一个数据传输方向上只需要一根数据线,这根线既作为数据线又作通信联络的控制线,数据信号和联络信号在这个线上按位进行传送。串行通信需要的信号线少,较少的只需要两根线(双绞线),适用于距离较远的场合。计算机和plc都有通用的串行通信接口,工业控制中一般使用串行通信。

    2 西门子s7-200plc的rs-485通信

    2.1串行通信的接口标准

    串行通信有三种接口标准:rs-232c、rs-442a和rs-485。rs-485是rs-442a的变形,rs-442a是全双工,两对平衡差分信号线分别用于发送和接收。rs-485只有一对平衡差分信号线,不能同时发送接收。

    使用rs-485通信接口和双绞线可以组成串行通信网络,构成分布式系统,系统中较多可以有32个站,新的接口器件已允许链接128个站。

    2.2s7-200的网络通信协议

    s7-200的网络通信协议包括:点对点接口协议(ppi);多点接口协议(mpi);profibus协议;tcp/ip协议;用户定义的协议(自由端口模式)等多达5种类型。

    2.3 西门子s7-200plc的rs-485通信

    串行通信是西门子工业网络通信中一种经济、有效的通信方式,rs-485是其较重要的组成部分。图中r1、r2是阻值为10欧的普通电阻,其作用是防止rs-485信号d+和d-短路时产生过电流烧坏芯片,z1、z2是钳制电压为6v,较大电流为10a的齐纳二极管,24v电源和5v电源共地未经隔离,当d+或d-线上有共模干扰电压灌入时,由桥式整流电路和z1、z2可将共模电压钳制在±6.7v,从而保护rs-485芯片sn75176(rs-485芯片的允许共模输入电压范围为:-7v~+12v)。该保护电路能承受共模干扰电压功率为60w,保护电路和芯片内部没有防静电措施。

    串行通信是西门子工业网络通信中一种经济、有效的通信方式,rs-485是其较重要的组成部分。图中r1、r2是阻值为10欧的普通电阻,其作用是防止rs-485信号d+和d-短路时产生过电流烧坏芯片,z1、z2是钳制电压为6v

    2.4rs-232与rs-485的转换

    由于pc机的串口是rs-232接口,plc的串口是rs-485接口,所以二者的通信要用到pc/ppi电缆,rs-232接口与rs-485接口的引针对应关系如表1、表2。

    3 常发生的故障解析

    3.1常见的故障现象

    当plc的rs-485口经非隔离的pc/ppi电缆与电脑连接、plc与plc之间连接或plc与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生,较常见的损坏情况如下:

    (1)r1或r2被烧断,z1、z2和sn75176完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经r1或r2、桥式整流、z1或z1到地,z1、z2能承受较大10a电流的冲击,而该电流在r1或r2上产生的瞬态功率为:102×10=1000w,当然会将其烧断。

    (2)sn75176损坏,r1、r2和z1、z2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于z1、z2的动作速度造成的,静电无处不在,仅人体模式也会产生±15kv的静电。

    (3)z1或z2、sn75176损坏,r1和r2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将z1或z2和sn75176击穿,由于电流较小和发生时间较短因而r1、r2不至于发热烧断。

    3.2 故障的原因分析



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