6ES7511-1UL03-0AB0西门子PLC模块新品介绍

　　西门子PLC有多种类型，例如：西门子PLC S7-300系列和西门子PLC S7-400系列等，他们广泛的应用在各种工业自动化领域。本文下面介绍一下西门子PLC的工作原理，为用户好的理解西门子PLC的操作和使用。 二、西门子PLC原理 西门子PLC是一种*应用于企业的计算机，全名为可编程控制器。在西门子PLC投入运行时，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，西门子PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 处理器是西门子PLC正常工作的神经**，当PLC投入运行时，*它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。 其次是存储器。存储器是存放系统软件的称之为系统程序存储器；存放应用程序的存储器则被我们成为是用户成粗存储器。

　　交换机是工业以太网的关键元件，它可用于数据交换、构建不同拓扑网络、划分虚拟局域网，有的甚至还具有路由功能，可跨子网进行数据交换。今天这篇文章，我们来介绍西门子SCALANCE X系列工业以太网交换机。根据交换机工作在OSI网络参考模型的层级及是否具有管理功能，SCALANCE X交换机可分为三种：①二层非网管型交换机；②二层网管型交换机；③二/三层网管型交换机；这里的“二层”是指OSI网络参考模型的第二层，即“数据链路层”。“三层”是指OSI网络参考模型的第三层，即“网络层”。OSI网络参考模型如下图所示

　　西门子S7-1200是一款紧凑型、模块化的PLC，可完成简单逻辑控制、高级逻辑控制、HMI 和网络通信等任务。对于需要网络通信功能和单屏或多屏HMI的自动化系统，易于设计和实施。具有支持小型运动控制系统、过程控制系统的高级应用功能。SIMATIC S7-1200 具有用于进行计算和测量、闭环回路控制和运动控制的集成技术，是一个功能非常强大的系统，可以实现多种类型的自动化任务

　　一、硬件接线：检查硬件设备数目、进行硬件接线，具体硬件接线如图1.1所示。接线完成后检查接线是否正确，检查确认无误后将plc上电，保证

　　的正常安全运行。输出电压24v dc的pm电源模块给s7-1500 cpu 模块供电，然后cpu内部将24v dc转化为5v dc，cpu通过背板总线为i/o模块供电。若选为ps电源，ps电源输出5v dc为cpu供电，然后cpu和ps电源共同通过背板总线为i/o模块供电。

　　图1.1 硬件接线

　　二、安装tia portal软件，因为之前有用过这个软件，所以在实验课之前该软件已经自己安装完成。（安装之间需要检查计算机硬件是否具备安装tia portal软件的基本要求，检查windows系统与tia portal软件版本是否兼容（自动化和驱动技术的兼容性工具：；确认无误后进行安装，安装过程比较繁琐，每个安装文件运行前都需要去删除注册表

　　与以太网接口的西门子触摸屏的通信

配置通信连接

　　用户通过以下步骤可创建以太网接口的西门子触摸屏与S7-200 SMART CPU的以太网通信，在此以设备Smart 1000 IE为例。

　　在WinCC flexible的主工作窗口中添加与CPU的连接与上文中RS485接口的西门子触摸屏类似，在此不再赘述。下面主要介绍连接参数设置及下载项目等。

　　设置连接参数，首先选择Smart 1000 IE的接口为“以太网”，即触摸屏的以太网接口。选中该接口后，该接口的参数设置窗口将在其下方自动显示。设置触摸屏的IP地址为192.168.2.5，该IP地址必须与Smart 1000 IE设备的IP地址相同。 在“PLC设备”窗口设置CPU的IP地址，此处设置CPU的 IP地址为192.168.2.1，如图1所示。

　　注意：为Smart 1000 IE设置的IP地址必须不同于CPU的IP地址，二者不能重复。

　　硬件接线：检查硬件设备数目、进行硬件接线，具体硬件接线如图1.1所示。接线完成后检查接线是否正确，检查确认无误后将PLC上电，保证PLC的正常安全运行。输出电压24V DC的PM电源模块给S7-1500 CPU 模块供电，然后CPU内部将24V DC转化为5V DC，CPU通过背板总线为I/O模块供电。若选为PS电源，PS电源输出5V DC为CPU供电，然后CPU和PS电源共同通过背板总线为I/O模块供电。

　　图1.1 硬件接线

二、安装TIA Portal软件，因为之前有用过这个软件，所以在实验课之前该软件已经自己安装完成。（安装之间需要检查计算机硬件是否具备安装TIA Portal软件的基本要求，检查Windows系统与TIA Portal软件版本是否兼容（自动化和驱动技术的兼容性工具：；确认无误后进行安装，安装过程比较繁琐，每个安装文件运行前都需要去删除注册表（注册表删除见附录1）安装时间比较长，需要小心谨慎并且有耐心）

　　硬件组态首先可通过在线访问扫描PLC信息，获取PLC信息如图1.2所示：

　　图1.2在线访问

　　点击在线诊断，选择PG/PC接口进行硬件检测，搜索 PLC信息实现在线访问，如图1.3所示。

　　图1.3硬件检测

　　可以通过在线访问分配IP地址、设置PLC内部时钟，可以选择时区，也可以从PC/PG获取，如图1.4、1.5所示：

　　输入类型的分类

　　PLC的数字量输入端子，按电源分直流与交流，按输入接口分类由单端共点输入与双端输入，单端共点接电源正极为SINK（sink Current 拉电流），单端共点接电源负极为SRCE（source Current 灌电流）。

2、词语的概述SINK漏型为电流从输入端流出，那么输入端与电源负极相连即可，说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源正极，可接NPN型传感器。SOURCE源型为电流从输入端流进，那么输入端与电源正极相连即可，说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源负极，可接PNP型传感器。接近开关与光电开关三、四线输出分 NPN 与 PNP 输出，对于无检测信号时 NPN 的接近开关与光电开关输出为高电平（对内部有上拉电阻而言），当有检测信号，内部NPN 管导通，开关输出为低电平。对于无检测信号时 PNP 的接近开关与光电开关输出为低电平（对内部有下拉电阻而言），当有检测信号，内部 PNP 管导通，开关输出为高电平

　　以上的情况只是针对，传感器是属于常开的状态下。3、按电源配置类型（1） 直流输入电路如图1，直流输入电路要求外部输入信号的元件为无源的干接点或直流有源的无触点开关接点，当外部输入元件与电源正极导通，电流通过R1，光电耦合器内部LED，VD1（接口指示）到COM端形成回路，光电耦合器内部接收管接受外部元件导通的信号，传输到内部处理；这种由直流电提供电源的接口方式，叫直流输入电路；直流电可以由PLC内部提供也可以外接直流电源提供给外部输入信号的元件。R2在电路中的作用是旁路光电耦合器内部LED的电流，保证光电耦合器LED不被两线制接近开关的静态泄漏电流导通。

　　（2） 交流输入电路如图2，交流输入电路要求外部输入信号的元件为无源的干接点或交流有源的无触点开关接点，它与直流接口的区分在光电耦合器前加一级降压电路与桥整流电路。外部元件与交流电接通后，电流通过R1，C2经过桥整流，变成降压后的直流电，后续电路的原理与直流的一致。交流PLC主要适用相对环境恶劣，布线技改变动不大等场合；如接近开关就用交流两线直接替代原来行程开关。

　　4、按端口类型（1）单端共点（Comcon）数字量输入方式为了节省输入端子，单端共点输入的结构是在 PLC 内部将所有输入电路（光电耦合器）的一端连接在一起接到标示为 COM 的内部公共端子，各输入电路的另一端才接到其对应的输入端子 X0、X1、X2、....com 共点与 N 个单端输入就可以做 N 个数字量的输入（N+1 个端子），因此我们称此结构为"单端共点"输入。用户在做外部数字量输入组件的接线时也需要同样的做法，需要将所有输入组件的一端连接在一起，叫输入组件的的外部共线；输入组件的另一端才接到 PLC 的输入端子 X0、X1、X2、....SINK输入方式，可接 NPN 型传感器，即 X 端口与负极相连。SRCE输入方式，可接 PNP 型传感器。即 X 端口与整机极相连。（外部输入组件可以为按钮开关、行程开关、舌簧开关、霍尔开关、接近开关、光电开关、光幕传感器、继电器触点、接触器触电等开关量的元件。）（2） SINK（sink Current 拉电流）输入方式单端共点SINK输入接线（内部共点端子COM→24V+，外部共线→24V-）。如图3: