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上海騰樺電氣設備有限公司
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上海騰樺電氣設備有限公司，成立于2018年3月，注冊500萬，是一家從事技術設備銷售的公司。主要從事工業(yè)自動化產品銷售和系統(tǒng)集成的高新技術企業(yè)
長期與德國SIMATIC（西門子）.瑞士ABB.美國羅克韋爾（AB).法國施耐德.美國霍尼韋爾.美國艾默生合作。
公司有專業(yè)的技術團隊，銷售團隊，公司成員150于人.為客戶提供專業(yè)的技術支持，產品資料，售后。
在工控領域，公司以精益求精的經營理念，從產品、方案到，致力于塑造一個“行業(yè)專家”品牌，以實現可持續(xù)的發(fā)展。
西門子S7系統(tǒng)PLC的符號編程基礎介紹
一、系統(tǒng)存儲區(qū)
S7的系統(tǒng)存儲區(qū)集成在CPU中，不能被擴展。系統(tǒng)存儲區(qū)根據功能分為不同的區(qū)域供用戶使用。在用戶程序中使用相應的指令可以在相應的地址區(qū)內直接對數據進行尋址。
1．輸入過程暫存區(qū)（I）
2．輸出過程暫存區(qū)（Q）
3．位存儲區(qū)（M）
4．外部輸入輸出（PI/PQ）
5．計時器（T）
6．計數器（C）
7．數據塊（DB）
8．局部數據（L）
二、地址尋址
什么是地址尋址？
1.位尋址
2.字節(jié)尋址
3.字尋址
4.雙字尋址
三、符號地址尋址
1. 全局符號
在符號編輯器中定義的符號。
2. 局部符號
局部符號是在程序塊中變量申明區(qū)中定義，定義的對象也只限于本塊的塊參數、靜態(tài)數據和臨時數據等，且所定義的符號只在本程序塊中有效。
PLC加法指令使用說明及指令要素
該指令的助記符、指令代碼、操作數、程序步如表 1 所示。表 1 加法指令的要素 指令名稱 助記符 指令代碼位數 操作數范圍 程序步 S1(.) S2(.) D(.) 加法 ADD ADD(P) FNC20 (16/32) K 、 H KnX 、 KnY 、 KnM 、KnS T 、 C 、 D 、 V 、 Z KnY 、 KnM、 KnS T 、 C 、D 、 V 、Z ADD 、 ADDP…7步 DADD 、DADDP…13 步 ADD 加法指令是將指定的源元件中的二進制數相加，結果送到指定的目標元件中去。 ADD 加法指令的說明如圖 1表示。 圖圖1 加法指令使用說明 當執(zhí)行條件 X0 由 OFF → ON 時， [D10]+[D12] → [D14] 。運算是代數運算，如 5+ （ -8 ） =-3 。 ADD 加法指令有 3 個常用標志。 M8020 為零標志， M8021 為借位標志， M8022 為進位標志。 如果運算結果為 0 ，則零標志 M8020 置 1 ；如果運算結果超過 32767 （ 16 位）或 2147483647 （ 32位），則進位標志 M8022 置 1 ；如果運算結果小于 -32767 （ 16 位）或 -2147483647 （ 32 位），則借位標志M8021 置 1 。 在 32 為運算中，被指定的字元件是低 16 位元件，而下一個元件為高 16 位元件。 源和目標可以用相同的元件號。若源和目標元件號相同而采用連續(xù)執(zhí)行的 ADD 、（ D ） ADD 指令時，加法的結果在每個掃描周期都會改變。
西門子S7系列PLC的主要種類及應用軟件
德國西門子（SIEMENS）公司生產的可編程序控制器在我國的應用也相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產線等領域都有應用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工業(yè)網絡，HMI人機界面，工業(yè)軟件等。
西門子S7系列PLC體積小、速度快、標準化，具有網絡通信能力，功能更強，可靠性更高。S7系列PLC產品可分為微型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。
1．SIMATIC S7-200 PLC
S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網絡都能實現復雜的控制功能。
S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。
2．SIMATIC S7-300 PLC
S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應用。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結構，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運算速度；用浮點數運算比較有效地實現了更為復雜的算術運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數賦值；方便的人機界面已經集成在S7-300操作系統(tǒng)內，人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面（HMI）從S7-300中取得數據，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數據。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數據的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經允許的復制和修改；S7-300 PLC設有操作方式選擇開關，操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng)；多點接口（MPI）集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。
3． SIMATIC S7-400 PLC
S7-400 PLC是用于中、性能范圍的可編程序控制器。
S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時，只要適當地增加一些模板，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。
4． 工業(yè)通訊網絡
通訊網絡是自動化系統(tǒng)的支柱，西門子的全集成自動化網絡平臺提供了從控制級一直到現場級的一致性通訊，“SIMATIC NET”是全部網絡系列產品的總稱，他們能在工廠的不同部門，在不同的自動化站以及通過不同的級交換數據，有標準的接口并且相互之間完全兼容。
5． 人機界面（HMI）硬件
HMI硬件配合PLC使用，為用戶提供數據、圖形和事件顯示，主要有文本操作面板TD200（可顯示中文），OP3，OP7，OP17等；圖形/文本操作面板OP27，OP37等，觸摸屏操作面板TP7，TP27/37，TP170A/B等；SIMATIC面板型PC670等。個人計算機（PC）也可以作為HMI硬件使用。HMI硬件需要經過軟件（如ProTool）組態(tài)才能配合PLC使用。
6． SIMATIC S7工業(yè)軟件
西門子的工業(yè)軟件分為三個不同的種類：
（1）編程和工程工具 編程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于編程、組態(tài)、模擬和維護等控制所需的工具。STEP 7標準軟件包SIMATIC S7是用于S7-300/400，C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制產品的組態(tài)編程和維護的項目管理工具，STEP 7-Micro/WIN是在Windows平臺上運行的S7-200系列PLC的編程、在線仿真軟件。
（2）基于PC的控制軟件 基于PC的控制系統(tǒng)WinAC允許使用個人計算機作為可編程序控制器（PLC）運行用戶的程序，運行在安裝了Windows NT4.0操作系統(tǒng)的SIMATIC工控機或其它任何商用機。WinAC提供兩種PLC，一種是軟件PLC，在用戶計算機上作為視窗任務運行。另一種是插槽PLC（在用戶計算機上安裝一個PC卡），它具有硬件PLC的全部功能。WinAC與SIMATIC S7系列處理器完全兼容，其編程采用統(tǒng)一的SIMATIC編程工具（如STEP 7），編制的程序既可運行在WinAC上，也可運行在S7系列處理器上。
（3）人機界面軟件 人機界面軟件為用戶自動化項目提供人機界面（HMI）或SCADA系統(tǒng)，支持大范圍的平臺。人機界面軟件有兩種，一種是應用于機器級的ProTool，另一種是應用于監(jiān)控級的WinCC。
ProTool適用于大部分HMI硬件的組態(tài)，從操作員面板到標準PC都可以用集成在STEP 7中的ProTool有效地完成組態(tài)。ProTool/lite用于文本顯示的組態(tài)，如：OP3，OP7，OP17，TD17等。ProTool/Pro用于組態(tài)標準PC和所有西門子HMI產品，ProTool/Pro不只是組態(tài)軟件，其運行版也用于Windows平臺的監(jiān)控系統(tǒng)。
WinCC是一個真正開放的，面向監(jiān)控與數據采集的SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）軟件，可在任何標準PC上運行。WinCC操作簡單，系統(tǒng)可靠性高，與STEP 7功能集成，可直接進入PLC的硬件故障系統(tǒng)，節(jié)省項目開發(fā)時間。它的設計適合于廣泛的應用，可以連接到已存在的自動化環(huán)境中，有大量的通信接口和全面的過程信息和數據處理能力，其新的WinCC5.0支持在辦公室通過IE瀏覽器動態(tài)監(jiān)控生產過程。
| 6SE6420-2UC11-2AA1 | 6SE6400-3CC00-4AB3 |
| 6SE6420-2UC12-5AA1 | |
| 6SE6420-2UC13-7AA1 | 6SE6400-3CC01-0AB3 |
| 6SE6420-2UC15-5AA1 | |
| 6SE6420-2UC17-5AA1 | |
| 6SE6420-2UC21-1BA1 | 6SE6400-3CC02-6BB3 |
| 6SE6420-2UC21-5BA1 | |
| 6SE6420-2UC22-2BA1 | |
| 6SE6420-2UC23-0CA1 | 6SE6400-3CC03-5CB3 |
| 6SE6420-2UC11-2AA1 | 6SE6400-3CC00-3AC3 |
| 6SE6420-2UC12-5AA1 | |
| 6SE6420-2UC13-7AA1 | 6SE6400-3CC00-5AC3 |
| 6SE6420-2UC15-5AA1 | |
| 6SE6420-2UC17-5AA1 | |
| 6SE6420-2UC21-1BA1 | 6SE6400-3CC00-8BC3 |
| 6SE6420-2UC21-5BA1 | 6SE6400-3CC01-4BD3 (6SE6400-3CR01-4BD3) |
| 6SE6420-2UC22-2BA1 | |
| 6SE6420-2UC23-0CA1 | 6SE6400-3CC01-7CC3 |
| 6SE6420-2UC24-0CA1 | 6SE6400-3CC03-5CD3 (6SE6400-3CR03-5CD3) |
| 6SE6420-2UC25-5CA1 | |
| 6SE6420-2UD13-7AA1 | 6SE6400-3CC00-2AD3 (6SE6400-3CR00-2AD3) |
| 6SE6420-2UD15-5AA1 | |
| 6SE6420-2UD17-5AA1 | 6SE6400-3CC00-4AD3 (6SE6400-3CR00-4AD3) |
| 6SE6420-2UD21-1AA1 | |
| 6SE6420-2UD21-5AA1 | 6SE6400-3CC00-6AD3 (6SE6400-3CR00-6AD3) |
| 6SE6420-2UD22-2BA1 | 6SE6400-3CC01-0BD3 (6SE6400-3CR01-0BD3) |
| 6SE6420-2UD23-0BA1 | |
| 6SE6420-2UD24-0BA1 | 6SE6400-3CC01-4BD3 (6SE6400-3CR01-4BD3) |
| 6SE6420-2UD25-5CA1 | 6SE6400-3CC02-2CD3 (6SE6400-3CR02-2CD3) |
| 6SE6420-2UD27-5CA1 | |
| 6SE6420-2UD31-1CA1 | 6SE6400-3CC03-5CD3 (6SE6400-3CR03-5CD3) |
CBE30-2 通信板可用于為 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 提供另一個 PROFINET 接口。
另一個 PROFINET 接口的應用如下：
CBE30-2 通信板具備以下功能：
CBE30-2 通信板插在 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 的選件插槽中。
注意
CBE30-2 通信板只能與 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 控制單元結合使用。
該通信板與 SIMOTION D425、D435、D445-1 和 D4x5-2 DP 不兼容。
故障安全型數字量輸出模塊具有以下機械特性：
這些模塊以集中形式被用于 SIMATIC S7-31xF-2 DP，或與 SIMATIC IM151-7 F-CPU、S7-31xF-2 DP、S7-416F-2 和 S7-400F/FH 一起在 ET 200M 分布式 I/O 設備中使用。
0 - 20 mA 和 4 - 20 mA 電流變送器（也包括 HART）可作為編碼器連接。
S7-200系列 PLC的數據存儲器尋址
在S7-200PLC中所處理數據有三種，即常數、數據存貯器中的數據和數據對象中的數據。
1．常數及類型
在S7-200的指令中可以使用字節(jié)、字、雙字類型的常數，常數的類型可指定為十進制、
十六進制（6#7AB4）、二進制（2#10001100）或ASCII字符（‘SIMATIC’）。PLC不支持數據類型的處理和檢查，因此在有些指令隱含規(guī)定字符類型的條件下，必須注意輸入數據的格式。
2．數據存貯器的尋址
（1）數據地址的一般格式 數據地址一般由二個部分組成，格式為：Aal.a2。其中：A區(qū)域代碼（I，Q，M，SM，V），al字節(jié)首址，a2位地址（0~7）。例如I10.1表示該數據在I存儲區(qū)10號地址的第1位。
（2）數據類型符的使用 在使用以字節(jié)、字或雙字類型的數據時，除非所用指令已隱含有規(guī)定的類型外，一般都應使用數據類型符來指明所取數據的類型。數據類型符共有三個，即B（字節(jié)），W（字）和D（雙字），它的位置應緊跟在數據區(qū)域地址符后面。例如對變量存貯器有VBl00、VW100、VDl00。同一個地址，在使用不同的數據類型后，所取出數據占用的內存量是不同的。
3．數據對象的尋址
數據對象的地址基本格式為：An，其中A為該數據對象所在的區(qū)域地址。A共有6種：T（定時器），C（計數器），HC（高速計數器），AC（累加器），AIW（模擬量輸入），AQW（模擬量輸出）。
不同性能級別的 2 種標準 CPU：
CPU 1510SP-1 PN 是經濟型入門級 CPU，用于不連續(xù)生產技術中對處理速度和響應速度要求不高的應用。CPU 1510SP-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統(tǒng)（PROFINET 智能設備）。集成式 PROFINET IO IRT 接口的設計形式為 3 端口交換機，這樣就可以在系統(tǒng)中通過端口 1 和 2 建立總線型拓撲，并且也可通過端口 3 來連接編程設備/PC 或 HMI 設備。
作為智能設備使用時，CPU 1510SP-1 PN 可實現在本地對過程數據進行分布式預處理，并且僅將實際需要的信息傳輸到上位控制器。這樣做有以下優(yōu)勢：
CPU 1510SP-1 PN 完全獨立于中央控制器運行。如果其發(fā)生故障，CPU 1510SP-1 PN 仍繼續(xù)運行。
位模塊化設計的 ET 200SP I/O 系統(tǒng)和 CPU 1510SP-1 PN 可實現面向功能的站設計。
另外，CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能，以及通過標準化 PLC-open 塊 提供連接至驅動器的能力。
CPU 1510SP-1 PN CPU 直接卡裝到 DIN 導軌上，并具有：
S7-200系列PLC編程器的使用示例
Siemens編程器S7-200系列用在中小型設備上的自動系統(tǒng)的控制單元，適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測，監(jiān)測及控制。
在這里，和大家一起來討論S7-200幾個使用方面的情況。
1.步進，伺服脈沖定位控制。
在設備的控制系統(tǒng)中，有關運動控制是很重要的，下面我們來看一看西門子S7-200系列PLC怎樣來實現這 個功能。
首先，確定使用哪個端口來發(fā)脈沖，如采用Q0.0發(fā)脈沖，則它的控制字為SMB67，脈沖同期為SMW68，脈 沖個數存放在SMD72中，
下面是控制字節(jié)的說明：
Q0.0 Q0.1 控制字節(jié)說明
SM67.0 SM77.0 PTO/PWM更新周期值 0=不更新，1=更新周期值
SM67.1 SM77.1 PWM更新脈沖寬度值 0=不更新，1=脈沖寬度值
SM67.2 SM77.2 PTO更新脈沖數 0=不更新，1=更新脈沖數
SM67.3 SM77.3 PTO/PWM時間基準選擇 0=1微秒值，1=1毫秒值
SM67.4 SM77.4 PWM更新方法 0=異步更新，1=同步更新
SM67.5 SM77.5 PTO操作 0=單段操作，1=多段操作
SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式選擇 0=選擇PTO，1=選擇PWM
SM67.7 SM77.7 PTO/PWM允許 0=禁止PTO/PWM，1=允許
這樣根據以上表格，我們得出Q0.0控制字：SMB67為：10000101
采用PTO輸出，微妙級周期，發(fā)脈沖的周期（也就是頻率）與脈沖個數都要重新輸入。10000101轉化為 16進制 為85，有了控制字以后，我們來寫這一段程序：
根據上面這段程序，我們知道了控制字的使用，同時也知道步進電機的脈沖周期與沖個數的存放位置（對 Q0.0來說是SMW68與SMD72）。當然，VW100與VD102內的數據不同的話，步進電機的轉速和轉動圈數就不一樣。
還有一點需要說明得是：M0.0導通---PLC捕捉到上升沿發(fā)動脈沖輸出后，想停止的話，只須改變端口脈沖的 控制字，再啟動PLS即可，程序如下：
2.高速計數功能。
西門子S7-200系列PLC具有高速計數的功能；舉一例子來談談高速計數的用途，我們采用普通電機來帶動絲桿轉動，我們想控制轉動距離，怎么來解決這個問題？那么我們可在電機另一頭與一編碼器聯接，電機轉一圈，編碼器也隨之轉一圈，同時根據規(guī)格發(fā)出不同的脈沖數。當然，這些脈沖數的頻率比較高，PLC不能用普通的上升沿計數來取得這些脈沖，只能通過高速計數功能了。
啟動高速計數功能，也要具有控制字
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 復位有效電平控制位 0=高電平有效， 1=低電平有效
SM37.1 SM47.1 啟動有效電平控制位于 0=高電平有效， 1=低電平有效
SM37.2 SM47.2 正交計數器速率選擇 0=4X計數率， 1=1X計數率
SM37.3 SM47.3 計數方向控制位 0=減計數， 1=正計數
SM37.4 SM47.4 向HSC中寫入計數方向 0=不更新， 1=更新計數方向
SM37.5 SM47.5 向HSC中寫入預置值 0=不更新， 1=更新預置值
SM37.6 SM47.6 向HSC中寫入當前值 0=不更新， 1=更新當前值
SM37.7 SM47.7 HSC允許 0=禁止HSC， 1=允許HSC
參照上面的表格，我們選擇HSC1高速計數器，控制字為SMB47，現在我們啟動高速計數器HSC1，選擇為增計數，更新計數方向，重新設置值，更新當前值：這樣的話，HSC1的啟動控制高為：11111000轉化為16進制為 F8，將啟動計數器時當前值存放在SMD48中，將預存置放在SMD52中，具體的程序 如下：
同樣的，如果計數器在工作狀態(tài)下想停止計數器，也必須改變它的控制字后，啟動HSC具體程序 如下：
３． PID回路控制功能。
西門子S7-200系列PLC的PID控制相當的簡單，可以通過micro/win軟件的一個向導程序，按照提示,一步一步執(zhí)行您所要求PID控制的屬性即可，在這里談一談PID這三個參數的具體意義：P為增益項，Ｐ越大，響應起就快，在調節(jié)流量閥時：設定流量為50%，當目前流量接近50%，剛超過，如果P值很大的話，那么流量閥會馬上會關閉，而不會控制在某一區(qū)域。這就是增益項太大引起。在調節(jié)的過程中應該先將P值調節(jié)比較適當了，再去調節(jié)I值，它為積分項，是在控制器回路中控制對當前值與設定值相等的偏差范圍。D為微分項，主要作用是避免給定值的微分作用而引起的跳變。
在現場的PID參數的調整過程中，針對西門子S7-200型PLC我的建議是在不同的控制階段，采用不同的PID參數組，具體而言就是當目前距離設定值差距較大時，采用P值較大的一套PID參數，如果當前值快接近設定值范圍時，采用P值較小的一套PID參數。