衡阳全新西门子S7-200PLC模块加工

该方案主要由1台Siemens ECO1-7500/3变频器、1台S7-200型PLC(CPU215/216，配套EM235扩展模块)以及接触器、操作按钮、1台现场压力变送器和2台振动测量装置(振动变送器)组成，用PLC实现压缩机出口压力单回路闭环PID控制以及压缩机起动、停止、切换、故障处理等各种电气控制功能，由振动变送器对压缩机状态进行监控分析，以实现预测性维护维修。主回路如图2。

S7-200的端口是不隔离的，如果想使网络隔离，应考虑使用RS-485中继器或者EM277。
注意：
●具有不同电位的互联设备有可能导致不希望的电流流过连接电缆。
●这种不希望的电流可能导致通讯失败或者设备损坏。
●要确保用通讯电缆连接的所有设备有相同的参考电位，或者彼此隔离，来避免产生这种不希望的电流。
为网络确定通讯距离、通讯速率和电缆类型
网段的较大长度取决于两个因素：隔离（用RS-485中继器）和波特率。但连接具有不同电位的设备是需要隔离。当接地点之间的距离很远时，有可能具有不同的地电位。即使距离较近，大型机械的负载电流也能导致地电位的不同。
表1 网络电缆的较大长度

波特率
非隔离CPU口1
有中继器的CPU口或者EM277
9.6K到187.5K
50m
1000m
500k
不支持
400m
1M到1.5M
不支持
200m
3M到12M
不支持
100m
1 如果不是用隔离端和中继器，允许的较大距离为50m。测量该距离时，从网段的**个节点开始。到网段的最后一个节点。
在网络中使用中继器
RS-485中继器为网段提供偏压电阻和终端电阻。目的是为了：
●增加网络的长度：在网络中使用一个中继器可以使网络的通讯距离扩展50m。如果使用两个中继器而且中间没有其他节点，网络的通讯距离按照所使用的波特率扩展一个网段的长度。在一个串联网络中，较多可以使用9个中继器。但网络的长度不能**过9600m.
●为网络增加设备：在9600的波特率下。50米距离之内，一个网段较多可以连接32个设备，使用一个中继器允许在网络上增加32个设备。
●在不同的网段之间电隔离：如果不同的网段具有不同的地电位，将他们隔离会提高网络的通讯质量。
一个中继器在网络中被算作网段的一个节点，但没有被*站地址。

　






　
图1带有中继器的网络
选择网络电缆
S7-200 网络使用RS-485标准，是用双绞线电缆。在一个网段上可以连接32个设备。
表2 网络电缆的通用指标
技术指标
描述
电缆类型
屏蔽双绞线
回路阻抗使用CPU内置的高速计数器和高速脉冲发生器处理序列脉冲信号
使用部分CPU数字量输入点的硬件中断功能，在中断服务程序中处理；进入中断的延时可以忽略S7-200拥有“直接读输入”和“直接写输出”指令，可以越过程序扫描周期的时间限制，使用部分CPU数字量输入点的“脉冲捕捉”功能捕捉短暂的脉冲 。
注意： S7-200系统中较小周期的定时任务为1ms。所有实现快速信号处理的措施，都要考虑所有限制因素的影响。例如，为一个需要毫秒级响应速度的信号选择500μs输出延时的硬件，显然是不合理的。高速计数器指令的初始化的步骤如下：
（1）用**扫描时接通一个扫描周期的特殊内部存储器SM0.1去调用一个子程序，完成初始化操作。因为采用了子程序，在随后的扫描中，不必再调用这个子程序，以减少扫描时间，使程序结构更好。
（2） 在初始化的子程序中，根据希望的控制设置控制字（SMB37、SMB47、SMB137、SMB147、SMB157），如设置SMB47=16#F8，则为：允许计数，写入新当前值，写入新预置值，更新计数方向为加计数，若为正交计数设为4×，复位和起动设置为高电平有效。
（3）执行HDEF指令，设置HSC的编号（0-5），设置工作模式（0-11）。如HSC的编号设置为1，工作模式输入设置为11，则为既有复位又有起动的正交计数工作模式。
（4）用新的当前值写入32位当前值寄存器（SMD38，SMD48，SMD58 ，SMD138， SMD148， SMD158）。如写入0，则清除当前值，用指令MOVD 0，SMD48实现。
（5）用新的预置值写入32位预置值寄存器（SMD42 ，SMD52， SMD62， SMD142 ，SMD152， SMD162）。如执行指令MOVD 1000，SMD52，则设置预置值为1000。若写入预置值为16#00，则高速计数器处于不工作状态。
（6）为了捕捉当前值等于预置值的事件，将条件CV=PV中断事件（事件13）与一个中断程序相联系。
（7）为了捕捉计数方向的改变，将方向改变的中断事件（事件14）与一个中断程序相联系。
（8）为了捕捉外部复位，将外部复位中断事件（事件15）与一个中断程序相联系。
（9）执行全局中断允许指令（ENI）允许HSC中断。
（10）执行HSC指令使S7-200对高速计数器进行编程。西门子S7-200PLC模块
高速计数器指令有两条：高速计数器定义指令HDEF、高速计数器指令HSC。指令格式如表1所示。
（1）高速计数器定义指令HDEF。指令*高速计数器（HSCx）的工作模式。工作模式的选择即选择了高速计数器的输入脉冲、计数方向、复位和起动功能。每个高速计数器只能用一条“高速计数器定义”指令。
（2）高速计数器指令HSC。根据高速计数器控制位的状态和按照HDEF指令*的工作模式，控制高速计数器。参数N*高速计数器的号码。
表1 高速计数器指令格式
LAD


STL
HDEF HSC，MODE
HSC N
功能说明
高速计数器定义指令HDEF
高速计数器指令HSC
操作数
HSC：高速计数器的编号，为常量（0～5）数据类型：字节
MODE工作模式，为常量（0～11）
数据类型：字节
N：高速计数器的编号，为常量（0～5）数据类型：字
ENO=0的出错条件
SM4.3（运行时间），0003（输入点冲突），
0004（中断中的非法指令），000A（HSC重复定义）
SM4.3 （运行时间），0001（HSC在HDEF之前），0005（在S7-200系列中，寻址方式分为两种：直接寻址和间接寻址。直接寻址方式是指在指令中直接使用存储器或寄存器的元件名称和地址编号，直接查找数据。间接寻址是指使用地址指针来存取存储器中的数据，使用前，首先将数据所在单元的内存地址放入地址指针寄存器中，然后根据此地址存取数据。本书仅介绍直接寻址。
直接寻址时，操作数的地址应按规定的格式表示。指令中数据类型应与指令相符匹配。
在S7-200系列中，可以按位、字节、字和双字对存储单元进行寻址。寻址时，数据地址以代表存储区类型的字母开始，随后是表示数据长度的标记，然后是存储单元编号；对于按位寻址，还需要在分隔符后*位编号。
在表示数据长度时，分别用B、W、D字母作为字节、字和双字的标识符。
(1)采用变频控制后，实现了压缩机的软起动，减小了起动电流对电网的冲击；节电效果明显，1年内可回收全部投资。
(5)切换
当需从电动机M1切换到M2时，接触器KM2断开，KM1闭合，此时电动机M1工作在工频下，在变频器完全停止后，KM4闭合，变频器重新起动，电动机M2在变频器驱动下起动；完全起动后，KM1断开，电动机M1停止，切换操作结束。电动机M2切换到M1过程类似。