西門子模塊6ES7314-6BG03-0AB0

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德國(guó)西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國(guó)的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等

SIEMENS上海翰粵自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司

SIEMENS西門子

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：瞿曉明（）

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24銷售技術(shù)：

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：132-4375-156

Overview

• 帶集成數(shù)字量和模擬量輸入/輸出以及第二個(gè)串口的緊湊型 CPU
• 滿足工廠對(duì)高處理性能和相應(yīng)時(shí)間的要求
• 帶技術(shù)功能

CPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微存儲(chǔ)卡 (MMC)。

Area of application西門子模塊6ES7314-6BG03-0AB0

CPU 314C-2 PtP 是一種緊湊型 CPU，用于對(duì)處理性能和響應(yīng)速度要求很高的系統(tǒng)。通過(guò)其擴(kuò)展工作存儲(chǔ)器，該緊湊型CPU也適用于中等規(guī)模的應(yīng)用。使用集成數(shù)字量和模擬量 I/O，可實(shí)現(xiàn)與過(guò)程的直接連接；使用第二個(gè)串口，可以與其它的外圍設(shè)備相連接，例如打印機(jī)、條形碼掃描器等。

集成技術(shù)工程的其他用途包括：

• 計(jì)數(shù)
• 頻率測(cè)量
• 周期測(cè)量
• 脈寬調(diào)制
• PID 控制
• 定位控制

Design

CPU 314C-2 PtP 安裝有：

• 微處理器;
  處理器處理每條二進(jìn)制指令的時(shí)間可達(dá) 60 ns。
• 擴(kuò)展存儲(chǔ)器;
  192 KB 高速工作 RAM（相當(dāng)于約 64 K 指令），用于程序段執(zhí)行，可以為用戶程序提供足夠的存儲(chǔ)空間；
  SIMATIC 微型存儲(chǔ)卡（zui大 8 MB）作為程序的裝載存儲(chǔ)器，還允許將項(xiàng)目（包括符號(hào)和注釋）存儲(chǔ)在 CPU 中。
• 靈活的擴(kuò)展能力;
  多達(dá) 31 個(gè)模塊，（4排結(jié)構(gòu)）
• MPI多點(diǎn)接口;
  集成 MPI 接口zui多可以同時(shí)建立與 S7-300/400 或編程器、PC、操作員面板的 12 路連接。在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個(gè)連接。通過(guò)“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”，MPI可以用來(lái)建立zui多16個(gè)CPU組成的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)。
• 第二個(gè)串行接口 PtP；
  該串口用于連接其它 I/O 設(shè)備，諸如：打印機(jī)、掃描儀等。
• 內(nèi)置輸入/輸出；
  在 CPU 314C-2 PtP 中，提供有 24 路數(shù)字量輸入（所有輸入都可用作報(bào)警處理），16 路數(shù)字量輸出以及 4路模擬量輸入和 2 路模擬量輸出（用于電流/電壓信號(hào)），以及 1 路附加輸入（用于測(cè)量溫度 (Pt100)）。

Functions

• 口令保護(hù);
  用戶程序使用密碼保護(hù)，可防止非法訪問(wèn)。
• 塊加密；
  函數(shù) (FC) 和功能塊 (FB) 可以通過(guò) S7-Block Privacy，加密存儲(chǔ)于 CPU 以保護(hù)專有技術(shù)。
• 診斷緩沖;
  診斷緩沖區(qū)中可存儲(chǔ)zui后 500 條錯(cuò)誤和中斷事件，其中的 100 條事件可以*存儲(chǔ)。
• 免維護(hù)的數(shù)據(jù)后備;
  如果發(fā)生斷電，則可通過(guò) CPU 將所有數(shù)據(jù)（zui大 64 KB）自動(dòng)寫(xiě)入到 SIMATIC 微型存儲(chǔ)卡，且將在再次通電時(shí)保持不變。

可參數(shù)化的特性

可以使用 STEP 7 對(duì) S7 的組態(tài)、屬性以及CPU的響應(yīng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置：

• 概要：
  定義名稱、上位系統(tǒng)名稱和位置名稱
• MPI多點(diǎn)接口;
  定義站地址
• 啟動(dòng)；
  定義 CPU 的啟動(dòng)特性和監(jiān)視時(shí)間
• 循環(huán)/時(shí)鐘存儲(chǔ)器；
  定義zui大的掃循環(huán)描時(shí)間和負(fù)載設(shè)置時(shí)鐘存儲(chǔ)器地址
• 記憶性；
  定義具有保持功能的存儲(chǔ)位、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器和數(shù)據(jù)塊的數(shù)量
• 日時(shí)鐘中斷；
  設(shè)定起始日期、起始時(shí)間和間隔周期
• 周期中斷；
  周期設(shè)定
• 系統(tǒng)診斷；
  確定診斷消息的處理和范圍
• 時(shí)鐘；
  設(shè)定AS內(nèi)或MPI上的同步類型
• 防護(hù)等級(jí)；
  定義程序和數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)限
• 通訊；
  保留連接源
• PtP 接口；
  設(shè)置地址和基本參數(shù)ASKII、3964(R) 和 RK512 協(xié)議的參數(shù)設(shè)置。
• 數(shù)字量輸入/輸出
  地址設(shè)定，輸入繼電器和過(guò)程中斷
• 模擬輸入/輸出
  地址設(shè)置，對(duì)于輸入：溫度單元，測(cè)量類型，量程，以及干擾頻率；對(duì)于輸出：輸出類型和輸出范圍
• 集成功能“計(jì)數(shù)器” 
  設(shè)定地址，以及 “連續(xù)計(jì)數(shù)”“單次計(jì)數(shù)”“周期計(jì)數(shù)”“頻率測(cè)量”和“脈寬調(diào)制”模式下的參數(shù)分配
• 集成功能“定位器” 
  設(shè)定地址，“數(shù)字輸出定位”和“模擬輸出定位”參數(shù)
• 集成“規(guī)則”功能

顯示功能與信息功能

• 狀態(tài)和故障指示；
  發(fā)光二極管顯示，例如，硬件、編程、定時(shí)器或I/O出錯(cuò)以及運(yùn)行模式，如RUN、STOP、Startup。
• 測(cè)試功能；
  使用編程器，可顯示用戶執(zhí)行過(guò)程中的信號(hào)狀態(tài)，獨(dú)立于用戶程序修改過(guò)程變量，并輸出堆棧存儲(chǔ)器的內(nèi)容。
• 信息功能；
  通過(guò)編程器以文本形式為用戶提供存儲(chǔ)能力信息、CPU的運(yùn)行模式，以及主存儲(chǔ)器和裝載存儲(chǔ)器當(dāng)前的使用情況、當(dāng)前的循環(huán)時(shí)間和診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容。

集成的通訊功能

• 編程器/OP 通訊
• 全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊
• S7 基本通訊
• S7 通訊(只是服務(wù)器)

集成功能

• 計(jì)數(shù)器；
  4個(gè)計(jì)數(shù)器(zui高60kHz)，具有獨(dú)立方向的比較器，可直接連接到24V增量編碼器。
• 4通道頻率測(cè)量；
  允許進(jìn)行頻率測(cè)量（高達(dá) 60 kHz），例如，測(cè)量軸速或吞吐量（每個(gè)測(cè)量周期內(nèi)的件數(shù)）。
• 周期測(cè)量
  4個(gè)通道?？蓽y(cè)量計(jì)數(shù)信號(hào)的周期時(shí)間，計(jì)數(shù)頻率zui高為 1 KHz。
• 脈寬調(diào)制；
  4個(gè)輸出可直接連接控制閥、執(zhí)行器、開(kāi)關(guān)設(shè)備、加熱裝置等，例如采樣頻率為 2.5 kHz。 可設(shè)置周期長(zhǎng)度并可在運(yùn)行時(shí)修改占空比。
• 定位控制；
  集成在操作系統(tǒng)中的 SFB 可通過(guò) 2 個(gè)數(shù)字量輸出或 1 個(gè)模擬量輸出對(duì) 1 個(gè)軸進(jìn)行定位控制。
• 報(bào)警輸入（所有數(shù)字量輸入）；
  報(bào)警輸入可以檢測(cè)過(guò)程事件，并在zui短的時(shí)間內(nèi)觸發(fā)響應(yīng)。

Technical Specifications

• 西門子PLC S7-300訂貨號(hào)

2015年很快就要過(guò)去一半了，想想自己學(xué)習(xí)西門子PLC也有快一年，這一年當(dāng)中自己有甜也有苦，許多事情回去想想也有說(shuō)不清楚的事情。去年5月份回學(xué)校答辯的時(shí)候，我的老師找到我，說(shuō)是有工作介紹給我，問(wèn)我愿不愿去做，說(shuō)是做PLC的，我以前大學(xué)里面學(xué)的是電子信息工程工程的專業(yè)，根本就沒(méi)接觸過(guò)PLC這塊，也根本就不知道PLC到底是什么東西，當(dāng)時(shí)只聽(tīng)說(shuō)過(guò)西門子PLC、歐姆龍PLC一些大型做PLC的公司，于是我開(kāi)始問(wèn)老師先從什么PLC，從什么型號(hào)開(kāi)始學(xué)習(xí)，我老師就開(kāi)*西門子PLCS7-200小型PLC開(kāi)始學(xué)習(xí)。確定型號(hào)之后我開(kāi)始在網(wǎng)上下載資料，買了兩本書(shū)，一本教程，一本例程（我強(qiáng)烈建議買書(shū)的做好買兩本，一本教程，一本例程，教程書(shū)可以讓你熟悉一些指令和一些寄存器，也可以作為參考書(shū)供自己平時(shí)查閱，例程書(shū)可以讓你參照別人寫(xiě)程序是怎樣的），開(kāi)始熟悉一些參數(shù)和指令，慢慢的自己編寫(xiě)小程序，什么自鎖、互鎖之類，以方便自己以后拿出來(lái)用，大概過(guò)了兩個(gè)月之后，我開(kāi)始做項(xiàng)目，*個(gè)項(xiàng)目主要我還是執(zhí)行，我老師出主意我來(lái)寫(xiě)程序，中間怎么處理也是由我做，做完*項(xiàng)目之后我大概的指令都知道；*個(gè)項(xiàng)目做完之后，第二個(gè)項(xiàng)目也相繼來(lái)臨，我開(kāi)始做第二個(gè)項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目要用到通信之類，做完這個(gè)項(xiàng)目之后，又讓我熟悉通信；第二個(gè)項(xiàng)目做完現(xiàn)在手上的第三個(gè)項(xiàng)目又開(kāi)始做，現(xiàn)在做這個(gè)項(xiàng)目就顯得更加得心應(yīng)手，不會(huì)像剛開(kāi)始那么迷茫。
總的來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)PLC我認(rèn)為要注意以下幾個(gè)方面：
1.剛開(kāi)始學(xué)的時(shí)候多去網(wǎng)上找些文檔，我認(rèn)為買兩本書(shū)還是有必要的
2.熟悉一些基本操作和一些指令之后，可以接寫(xiě)小的項(xiàng)目，在項(xiàng)目中成長(zhǎng)
3.做完一個(gè)項(xiàng)目一定要學(xué)會(huì)總結(jié)，自己做的不好的地方，當(dāng)然自己做的好的地方都記下來(lái)
4.多問(wèn)，你不知道東西，打給西門子技術(shù)中心或者問(wèn)你身邊的人
5.大家一定要堅(jiān)持，遇到問(wèn)題，可以迷茫，但不要輕易放棄
以上是我個(gè)人的看法，有不足地方希望大家多多指教，謝謝大家?。?！

PID控制的難點(diǎn)在于整定控制器的參數(shù)。為了學(xué)習(xí)整定PID控制器參數(shù)的方法，必須做閉環(huán)實(shí)驗(yàn)，開(kāi)環(huán)運(yùn)行PID程序沒(méi)有任何意義。用硬件組成一個(gè)閉環(huán)需要PLC的CPU模塊、模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊，此外還需要被控對(duì)象、檢測(cè)元件、變送器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。例如可以用電熱水壺作為被控對(duì)象，用熱電阻檢測(cè)溫度，用溫度變送器將溫度轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓，用移相控制的交流固態(tài)調(diào)壓器作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
 有沒(méi)有比較簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)PID閉環(huán)控制的方法呢？
 在控制理論中，用傳遞函數(shù)來(lái)描述被控對(duì)象、檢測(cè)元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和PID控制器。
 被控對(duì)象一般是串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的組合。在實(shí)驗(yàn)室可以用以運(yùn)算放大器為核心的模擬電路來(lái)模擬廣義的被控對(duì)象（包括檢測(cè)元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的傳遞函數(shù)。我曾將這種運(yùn)放電路用于S7-200和S7-1200的PID參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)。
 用運(yùn)算放大器模擬被控對(duì)象一般需要做印刷電路板，還是比較麻煩。有沒(méi)有更簡(jiǎn)單的方法呢？
 除了用運(yùn)算放大器來(lái)模擬被控對(duì)象的傳遞函數(shù)，也可以用PLC的程序來(lái)模擬。為此我編寫(xiě)了用來(lái)模擬被控對(duì)象的S7-200的子程序，它也可以用于S7-200 SMART。使用模擬的被控對(duì)象的PID閉環(huán)示意圖如下圖所示，虛線右邊是被控對(duì)象，DISV是系統(tǒng)的擾動(dòng)輸入值。虛線左邊是PLC的PID控制程序。
 


 被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型為3個(gè)串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié)，其增益為GAIN，3個(gè)慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)分別為TIM1～TIM3。其傳遞函數(shù)為
 


 分母中的“s”為自動(dòng)控制理論中拉普拉斯變換的拉普拉斯算子。將某一時(shí)間常數(shù)設(shè)為0，可以減少慣性環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù)。圖中被控對(duì)象的輸入值INV是PID控制器的輸出值。被控對(duì)象的輸出值OUTV作為PID控制器的過(guò)程變量（反饋值）PV。
 下圖是模擬被控對(duì)象的子程序，實(shí)際上只用了兩個(gè)慣性環(huán)節(jié)，其時(shí)間常數(shù)分別為5000ms和2000ms。用與PID的采樣周期相同的定時(shí)中斷時(shí)間間隔來(lái)調(diào)用這個(gè)子程序。