西門子6SE6440-2UC31-5DA1

控制功能：線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點設定v/f控制；磁通電流控制（FCC），可以改善動態響應特性；新的IGBT技術，數字微處理器控制；數字量輸入3個，模擬量輸入1個，模擬量輸出1個，繼電器輸出1個；集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板；。
　　保護功能：過載能力為150%額定負載電流，持續時間60秒；過電壓、欠電壓保護；變頻器過溫保護；接地故障保護，短路保護；I2t電動機過熱保護；采用PTC通過數字端接入的電機過熱保護；采用PIN編號實現參數連鎖；閉鎖電機保護，防止失速保護。

　　PPI協議：西門子內部協議PROFIBUS-DP協議：標準協議，公開USS協議：西門子傳動裝置的通用串行通訊協議，公開詳情請參考相應傳動裝置的手冊MODBUS-RTU（從站）：公開8、S7-200的高速輸入、輸出如何使用。

西門子PLC的幾種故障及處理方法
1、軟故障的判斷和處理
S5PLC具有自診斷能力，發生模塊功能錯誤時往往能報警并按預先程序作出反應，通過故障指示燈就可判斷。
當電源正常，各指示燈也指示正常，特別是輸入信號正常，但系統功能不正常(輸出無或亂)時，本著先易后難、先軟后硬的檢修原則首先檢查用戶程序是否出現問題。

啟動轉矩大，功率因數高。因為電動機的功率因數與工作頻率有關，在電動機低速運行時工頻電源下的功率因數遠低于低頻電源下的功率因數。變頻器可以控制電動機從低頻起步，且在整個啟動過程中在接近額定電流的條件下始終保持比較高的功率因數和接近額定轉矩的輸出轉矩。②輕載或空載條件下，或啟動期間采取減載卸載等措施時，變頻器容量可以比電動機容量小。當然，啟動完成后變頻器需要退出運行。
　　若以中繼器連接，站之間的距離可達9100m，可多也只能用10個中繼器，而且它還占用節點數。MPI的網絡組建：利用STEP7的configuretion里的功能可以給每一個網絡節點分配一個MPI地址和高地址，連接是需要在MPI網絡的個節點和后一個節點加終端電阻。
　　PLC以MPI來實現通訊，可用三種方式解決。全局數據包通訊方式、無組態連接通訊方式、組態連接通訊方式。實現全局數據包通訊方式：在PLC硬件配置過程，組態需要通訊的PLC站之間的發送區和接收區不需要任何程序處理，只適應s7-300/400之間的通訊。

四、PLC和工控機的網絡特性
現場總線技術是工業自動化深刻變革之一。PLC和工控機采用現場總線后可方便地作為I/O站和監控站連接在DCS系統中。現場總線是一種取代4～20mA標準，用于連接智能現場設備和控制設備的雙向數字通訊技術，現場總線具有開放性和互操作性，它使得一些控制功能下移到現場設備中。 CAN與I2C總線的許多細節很類似，但也有一些明顯的區別。當CAN總線上的一個節點（站）發送數據時，它以報文形式廣播給網絡中所有節點。對每個節點來說，無論數據是否是發給自己的，都對其進行接收。每組報文開頭的11位字符為標識符，定義了報文的優先級，這種報文格式稱為面向內容的編址方案。在同一系統中標識符是的，不可能有兩個站發送具有相同標識符的報文。當幾個站同時競爭總線讀取時，這種配置十分重要。當一個站要向其他站發送數據時，該站的CPU將要發送的數據和自己的標識符傳送給本站的CAN芯片，并處于準備狀態；當它收到總線分配時，轉為發送報文狀態。

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西門子S200 PLC高速計數器（HC)的功能和格式簡介

 高速計數器用于對頻率高于掃描周期的外界信號進行計數，高速計數器使用主機上的端子接收這些高速信號。高速計數器是對高速事件計數，它獨立于CPU的掃描周期，其數據為32位有符號的高速計算器的當前值。

 順序控制繼電器又稱狀態元件，用來組織機器操作或進入等效程序段工步，以實現順序控制和步進控制。狀態元件是使用順序控制繼電器指令的重要元件，在PLC內為數字量。

    可以按位、字節、字或雙字來存取狀態元件存儲區中的數據。

    位：          S［字節地址］．［位地址］ S0. 6

    字節、字或雙字：S［長度］［起始字節地址］ SB10   SW10   SD4

 S7-200將1個字長（16位）數字值按比例轉換為電流或電壓。可以用區域標識符（AQ）、數據長度（W）及字節的起始地址來改變這些值。因為模擬量為1個字長，且從偶數字節（如0、2、 4)開始，所以必須用偶數字節地址（如AQW0、 AQW2、AQW4)來改變這些值。模擬量輸出值為只寫數據。模擬量轉換的實際精度是12位。 

SIMATIC S7—200系列PLC是西門子公司繼S7—300 、S7—400之后，近幾年才投放市場的小型可編程序控制器，可以單機運行，也可通過RS485或PROFIBUS-DP組網運行。它結構小巧，可靠性高，運行速度快，繼承和發揮了它在大、中型PLC領域的技術優勢，有極豐富的指令集，具有強大的多種集成功能和實時特性，配有功能豐富的擴展模塊，性能價格比非常高，并配有功能強大、使用極其方便的編程開發軟件環境。它在各行各業中的應用得到迅速推廣，在規模不太大的控制領域是較為理想的控制設備，可以滿足各種各樣的自動化控制的需要。由于具有緊湊的設計、良好的擴展性、低廉的價格以及強大的指令系統，使得S7—200可以近乎*地滿足小規模的控制要求。此外，豐富的CPU類型和電壓等級使其在解決用戶的工業自動化問題時，具有很強的適應性和可選擇性。

西門子PLC填表指令應用舉例

填表指令應用舉例。將VW100中的數據1111，填入首地址是VW200的數據表中（圖1）。程序及運行結果如圖2所示。

圖1

LD     I0.0

ATT    VW100, VW200

圖2

組合機床液壓滑臺進給運動功能表圖繪制舉例

某組合機床液壓滑臺進給運動示意圖如圖1所示，其工作過程分成原位、快進、工進、快退四步，相應的轉換條件為SB、SQ1、SQ2、SQ3。液壓滑臺系統各液壓元件動作情況如表5-1所示。根據上述功能表圖的繪制方法，液壓滑臺系統的功能表圖如圖2a所示。

圖1 某組合機床液壓滑臺進給運動示意圖

表1  液壓元件動作表

圖2  液壓滑臺系統的功能表圖

如果PLC已經確定，可直接用編程元件M300～M303（FX系列）來代表這四步，設輸入/輸出設備與PLC的I/O點對應關系如表2所示，則可直接畫出如圖2b所示的功能表圖接線圖，圖中M8002為FX系列PLC的產生初始化脈沖的特殊輔助繼電器。

表2  輸入/輸出設備與PLC I/O對應關系

PLC系統的主要抗干擾措施

(1)電源的合理處理，抑制電網引入的干擾對于電源引入的電網干擾可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1：1的隔離變壓器，以減少設備與地之間的干擾，還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。

(2)正確選擇接地點，完善接地系統良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發生的電壓沖擊危害。接地的目的通常有　　兩個，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統是PLC控制系統抗電磁干擾的重要措施之一。

PLC控制系統的地線包括系統地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統混亂對PLC系統的干擾主要是各個接地點電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，引起地環路電流，影響系統正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地，如果電纜屏蔽層兩端A，B都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當發生異常狀態如雷擊時，地線電流將更大。

此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構成閉合環路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內又會出現感應電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路。若系統地與其他接地處理混亂，所產生的地環流就可能在地線上產生不等電位分布，影響PLC內邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運算和數據存儲，造成數據混亂、程序跑飛或死機。模擬地電位的分布將導致測量精度下降，引起對信號測控的嚴重失真和誤動作。

安全地或電源接地：將電源線接地端和柜體連線接地為安全接地。如電源漏電或柜體帶電，可從安全接地導入地下，不會對人造成傷害。

系統接地：PLC控制器為了與所控的各個設備同電位而接地，叫系統接地。接地電阻值不得大于4 Ω，一般需將PLC設備系統地和控制柜內開關電源負端接在一起，作為控制系統地。

信號與屏蔽接地：一般要求信號線必須要有的參考地即“單點接地"，屏蔽電纜遇到有可能產生傳導干擾的場合，也要在就地或者控制室接地，防止形成“地環路"。信號源接地時，屏蔽層應在信號側接地；不接地時，應在PLC側接地；信號線中間有接頭時，屏蔽層應牢固連接并進行絕緣處理，一定要避免多點接地；多個測點信號的屏蔽雙絞線與多芯對絞總屏蔽電纜連接時，各屏蔽層應相互連接好，并經絕緣處理，選擇適當的接地處單點接點。

(3)對變頻器干擾的抑制

變頻器的干擾處理一般有下面幾種方式：加隔離變壓器，主要是針對來自電源的傳導干擾，可以將絕大部分的傳導干擾阻隔在隔離變壓器之前；使用濾波器，濾波器具有較強的抗于擾能力，還具有防止將設備本身的干擾傳導給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能；使用輸出電抗器，在變頻器到電動機之間增加交流電抗器主要是減少變頻器輸出在能量傳輸過程中線路產生電磁輻射，影響其他設備正常工作。