西门子400开出模块/开关量模块

数字量输入/输出模板将二进制过程信号连接到S7-400。可以通过该模板将数字量传感器和执行器连接到SIMATIC S7-400上。

当外部检测开关的接点上加入的是交流电压时，需要使用交流开关量输入模块进行信号检测。

交流输入模块将外部交流信号转换成CPU模块所需要的电信号，如图2.8所示是一个交流开关量输入模块的一个示例。

仍然以*路输入为例对交流开关量输入模板的工作原理进行说明。由于PLC的CPU只能接收与处理标准的直流信号，因此交流输入模板首先要解决限流与整流问题。图中是通过电阻R11来限流，通过整流桥将交流变为直流信号，这样经过光电隔离器的光电二极管就提供一个具有适当大小的直流电流，保证它安全有效地工作。在该模板中，电阻R12和电容C11、电阻R13和电容C12、电阻R14和电容C13电容分别形成交流与直流三级阻容滤波。

与24V直流输入模块一样，该路输入信号的状态由发光二极管Li指示；信号送入内部回路中的锁存器锁存，并等待CPU的读取。

图2.8中给出的交流开关量输入模块的输入端子与外部输入开关接点的连接方法是分离式的，各输入点电路相互独立。当然，交流电源也可多组输入使用。输入电源一般是由用户提供的，并需要合理确定外接交流电源容量。

通过上面的分析可以看出，交流输入模块与直流输入模块的不同在于，交流输入模块多了整流电路部分。实际上，在上述两种输入模块的基础上，确定并适当调整电路参数，就可以得到不同规格的输入模块，如12V、24V、48V直流输入模块，及110V、220V交流输入模块等。

西门子S7-200PLC的基本应用图，此款PLC的型号是CPU224，以后所有的讲解都以此款型号为例，只要掌握了这一种其他的型号也就全明白了。我上一篇文章把PLC的各个主要部分，都与明朝的一些历史人物做了一一对应，这样做是为了让大家能够快速的记住和理解PLC内部那些枯燥的寄存器，因为以后我们编程序就是和这些寄存器打交道，所以这是基础中的基础一定要学的扎实一些。这一篇继续延续以前的人物关系。大家需要注意的是，真实的PLC除了能看到上面接线的螺丝外，内部是什么也看不到的，为了便于大家理解我把PLC内部的原理图也大概画了出来，图中黑色方块就是整个PLC，黑色方块外部是我们在实际应用时需要接的线路，黑色方块内部的电路我们不用接，我是为了讲原理才画出来的。下面分别讲一下开关量输入I（徐达）和开关量输出 Q（常遇春）。

开关量的意思顾名思义就是开和关，是一种非连续性的信号，一个开关量信号它只有两种状态开和关，也可以理解为有和无，或0（断开）和1（接通）。这个比较简单，再不明白的自己百度一下吧。

1，开关量输入I（徐达），他的手下一共有14名部下，可以接收14路开关量信号，也就是说他能接14个开关或者按钮什么的，只要是能提供开或关信号的就行。他们每个人都有自己固定的名字，从左至右分别是I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5共14个，他们几个，人人平等没有高低贵之分，干同样的活拿同样的工资。但这里边有个问题，你会发现I0.7以后直接就I1.0了，怎么不是I0.8 I0.9呢？这和PLC的内存结构有关，这里先不讲PLC的内存结构，下节单独讲。因为PLC的内存结构是我们掌握PLC的重中之重，(

电工

之家)毫不夸张地说掌握了PLC的内存就等同于掌握了PLC。还有I0.0中I代表什么意思？0.0又是什么意思？这些都在下节中一起讲解。这里你只要记住它的排序方式是按八进制排序的就行了，逢八进一。什么？你问我什么是八进制？管他呢，记住逢八进一就行了。提醒一下我们平常用的叫十进制，八进制自己想吧。。。还有他们的名字都是固定好的不能改变，而且位置也不能变，以后编程时必须注意，一定不能写错他们的名字，也不能弄错他们的位置，否则编程时就会出现错误。它们每个人的任务就是负责采集自己连接的外部开关量信号的状态，当外部开关量信号发生变化（由0变为1或由1变为0）时，他们会立即把信号传到PLC内部，写好奏疏等待CPU（朱元璋）来读取，若奏疏上是（0）CPU（朱元璋）就会知道外部连接的按钮是断开的，若是（1）按钮就是闭合的。这样PLC就把外部的开关按钮信号变成了PLC内部可编程的信号，我们就可以用I0.0到I1.5这些点来编程了。原理就是这么简单，是不是也很容易理解。

用上图为例叙述一下I0.0和I0.5的工作流程，我们按照上图把外部电路接好后上电，PLC开始工作。（a）首先I0.0接的是启动按钮（常开），24V电源的正极电压加到启动按钮（常开）后，因为按钮是常开的并且没有按下，所以电流不能通过启动按钮和I0.0进入PLC内部，PLC的内部灯就不会亮起，CPU读取I0.0时它的状态反应到程序里就是0。

（b）同理I0.5因为接的是停止按钮（常闭），所以24V电源的正极电压经过停止按钮（常闭）和I0.5进入PLC内部，和24V电源的负极形成回路，PLC的内部灯亮起。CPU读取I0.5时它的状态反应到程序里就是1。

（c）若是按下启动按钮（常开），I0.0对应的内部灯就会亮起，CPU读取I0.0时它的状态反应到程序里就会由0变为1。

（d）若是按下停止按钮（常闭），I0.5对应的内部灯就会熄灭，CPU读取I0.5时它的状态反应到程序里就会由1变为0。

2，开关量输出Q（常遇春），他的属性和开关量输入I（徐达）的属性是相同的，这里不再重复。不同的是他的功能是输出，可以输出控制10路开关量信号，能控制

继电器

，小型

接触器

，指示灯，

蜂鸣器

等外部器件。

再用上图Q0.0和Q1.0为例叙述一下开关量输出的工作流程

（a）24V电源的正极和负极通过Q0.0和外部继电器加到PLC内部开关的两端，当我们需要Q0.0外部连接的继电器工作时，我们写一个程序让CPU（朱元璋）告诉和Q0.0连接的内部开关闭合，这样外部继电器就会得电一直工作，直到我们在程序里让它断开。

（b）Q1.0的工作原理和Q0.0是一样的，只不过Q1.0连接的是蜂鸣器我们可以听到声音而已。所以大家想想既然能控制继电器和蜂鸣器了，就肯定能控制指示灯，水泵，风机，阀门等等，要学会举一反三。

PLC中无非就是三大量：开关量、模拟量、脉冲量。只在搞清楚三者之间的关系，你就能熟练的掌握PLC了。

一、开关量也称逻辑量，指仅有两个取值，0或1、ON或OFF。它是较常用的控制，对它进行控制是PLC的优势，也是PLC基本的应用。

开关量控制的目的是，根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序，使PLC产生相应的开关量输出，以使系统能按一定的顺序工作。所以，有时也称其为顺序控制。

而顺序控制又分为手动、半自动或自动。而采用的控制原则有分散、集中与混合控制三种。

二、模拟量是指一些连续变化的物理量，如电压、电流、压力、速度、流量等。

PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的，可方便及可靠地用于开关量控制。由于模拟量可转换成数字量，数字量只是多位的开关量，故经转换后的模拟量，PLC也*可以可靠的进行处理控制。

由于连续的生产过程常有模拟量，所以模拟量控制有时也称过程控制。

模拟量多是非电量，而PLC只能处理数字量、电量。所有要实现它们之间的转换要有传感器，把模拟量转换成数电量。如果这一电量不是标准的，还要经过变送器，把非标准的电量变成标准的电信号，如4—20mA、1—5V、0—10V等等。

同时还要有模拟量输入单元(A/D)，把这些标准的电信号变换成数字信号；模拟量输出单元(D/A)，以把PLC处理后的数字量变换成模拟量——标准的电信号。

所以标准电信号、数字量之间的转换就要用到各种运算。这就需要搞清楚模拟量单元的分辨率以及标准的电信号。例如：

PLC模拟单元的分辨率是1/32767，对应的标准电量是0—10V，所要检测的是温度值0—100℃。那么0—32767对应0—100℃的温度值。然后计算出1℃所对应的数字量是327.67。如果想把温度值精确到0.1℃，把327.67/10即可。

模拟量控制包括：反馈控制、前馈控制、比例控制、模糊控制等。这些都是PLC内部数字量的计算过程。

三、脉冲量是其取值总是不断的在0(低电平)和1(高电平)之间交替变化的数字量。每秒钟脉冲交替变化的次数称为频率。

PLC脉冲量的控制目的主要是位置控制、运动控制、轨迹控制等。例如：脉冲数在角度控制中的应用。步进电机驱动器的细分是每圈10000，要求步进电机旋转90度。那么所要动作的脉冲数值=10000/(360/90)=2500。

02

PLC编程算法——模拟量的计算

-10—10V。-10V—10V的电压时，在6000分辨率时被转换为F448—0BB8Hex(-3000—3000)；12000分辨率时被转换为E890—1770Hex(-6000—6000)。

0—10V。0—10V的电压时，在12000分辨率时被转换为0—1770Hex(0—6000)；12000分辨率时被转换为0—2EE0Hex(0—12000)。

0—20mA。0—20mA的电流时，在6000分辨率时被转换为0—1770Hex(0—6000)；12000分辨率时被转换为0—2EE0Hex(0—12000)。

4—20mA。4—20mA的电流时，在6000分辨率时被转换为0—1770Hex(0—6000)；12000分辨率时被转换为0—2EE0Hex(0—12000)。

以上仅做简单的介绍，不同的PLC有不同的分辨率，并且您所测量物理量实现的量程不一样。计算结果可能有一定的差异。

注：模拟输入的配线的要求

使用屏蔽双绞线，但不连接屏蔽层。

当一个输入不使用的时候，将V IN 和COM端子短接。

模拟信号线与电源线隔离 (AC 电源线，高压线等)。

当电源线上有干扰时，在输入部分和电源单元之间安装一个虑波器。

确认正确的接线后，首先给CPU单元上电，然后再给负载上电。

断电时先切断负载的电源，然后再切断CPU的电源。

03

PLC编程算法——脉冲量的计算

脉冲量的控制多用于步进电机、伺服电机的角度控制、距离控制、位置控制等。以下是以步进电机为例来说明各控制方式。

一、步进电机的角度控制

首先要明确步进电机的细分数，然后确定步进电机转一圈所需要的总脉冲数。计算“角度百分比=设定角度/360°(即一圈)”“角度动作脉冲数=一圈总脉冲数*角度百分比。”

公式为：角度动作脉冲数=一圈总脉冲数*(设定角度/360°)。

二、步进电机的距离控制

首先明确步进电机转一圈所需要的总脉冲数。然后确定步进电机滚轮直径，计算滚轮周长。计算每一脉冲运行距离。后计算设定距离所要运行的脉冲数。

公式为：设定距离脉冲数=设定距离/[(滚轮直径*3.14)/一圈总脉冲数]

三、步进电机的位置控制就是角度控制与距离控制的综合

以上只是简单的分析步进电机的控制方式，可能与实际有出入，仅供各位同仁参考。

伺服电机的动作与步进电机的一样，但要考虑伺服电机的内部电子齿轮比与伺服电机的减速比。

通过西门子全面而相互协调的产品线，可灵活适应极为广泛的解决方案与扩展：从机器控制系统的馈电装置，到机器中的微型执行器。　　实际上，S7-200对数字量的处理速度受到以下几个因素的限制：　　总的来说，SCL适合软件工程师，LAD适合电气工程师，STL兼有优缺点，FBD适合电子工程师。　　西门子S7-200的自由口通信需要通过编程设置串口的工作模式，安排发送和接受指令的触发顺序，还要设定接收的起始和结束条件。对于刚刚开始使用s7-200的电气工程师来说，的确有很多细微处易犯错误。一般碰到客户抱怨通信不上的问题，就要逐一帮客户确认编程配置是否正确。虽然麻烦，不过逐条查下去，总能查到错误所在并解决问题。但是有一次客户遇到的问题颇出人意料，还真耗费了一些时间。　　此外，关于设备每个元件的特性，使用方法，调试方法也在说明书中，不去阅读，即使程序正确，如果元件没有调试好，设备一样不能工作。再有，所有的电路图、气动液压回路图、装配图也在说明书中，不去阅读它怎么知道没种元件可以做何种改造呢。可以分为机、中档机和低档机。分布式 I/O 设备，例如 ET 200该软件包的另一个组件是F库，配有TUV认可的安全相关功能的编程实例。这些编程实例可以更改，但更改必须再次认证。自检 进入70年代，随着中小规模集成电路的工业化生产，可编程序控制器技术得到了较大的发展。可编程序控制器功能除逻辑运算外，增加了数值运算、计算机接口、模拟量控制等；软件开发有自诊断程序，程序存储开始使用EPROM ；可靠性进一步提高，初步形成系列，结构上开始有模块式和整体式的区分，整机功能从向通用过渡。 基于 SIMATIC PC 的自动化解决方案的优点：PLC有较高的易操作性。它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不容易发生操作的错误。对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。程序的输入直接可接显示，更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或程序寻找，然后进行更改。PLC有多种程序设计语言可供使用。用于梯形图与电气原理图较为接近。容易掌握和理解。PLC具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以很快找到故障的部位。　　1. 限度地满足被控对象的控制要求　　状态监控指令，用以监视及记录PLC及其控制系统的工作状态，对提高PLC控制系统的工作可靠性大有帮助。PROFIBUS DP连接。这种新的驱动接口连接技术只需要少数量的几根连线就可以进行非常简单而容易的安装。SINUMERIK802D sl为标准的数控车床和数控铣床提供了完备的功能，其配套的模块化结构的驱动系统为各种应用提供了*的灵活性。性能方面经过大大改进的工程设计软件（Sizer，Starter）可以帮助用户完成从项目开始阶段的设计选型，订货直到安装调试全部过程中的各项任务。售后服务中，西门子维修和保养对于系统的稳定运转起到非常重要的作用。正弦干扰变量使用STEP7中的 LAD、FBD STL 对 CPU 进行编程。可以使用下列编程工具：STEP 7 Basis 和 STEP 7 Professional。设计SIEMENS 可编程控制器通过 C 总线进行的数据交换受限制：

? 水/污水但数据中心不仅能保存数据，还可以创造价值，因为数据可以提炼出切实可行的信息，赢得竞争优势。事实上，数据中心被视为二十一世纪的新工厂。西门子的EAGLE数据中心正是这样一座工厂。但出于其重大战略意义，EAGLE数据中心在分设4个站点。为了实现可追溯性，在 SIMATIC Process Historian 中提供*生产数据。　　1. 图形式指令结构：程序由图形方式表达，MT6100IV5的指令由不同的图形符号组成，易于理解和记忆。系统的软件*已把工业控制中所需的独立运算功能编制成象征性图形，用户根据自己的需要把这些图形进行组合，并填入适当的参数。在逻辑运算部分，几乎所有的厂家都采用类似于继电器控制电路的梯形图，很容易接受。如西门子公司还采用控制系统流程图来表示，它沿用二进制逻辑元件图形符号来表达控制关系，很直观易懂。较复杂的算术运算、定时计数等，一般也参照梯形图或逻辑元件图给予表示，虽然象征性不如逻辑运算部分，也受用户欢迎。3.2功率因数计算　 一个电路的启动和停止控制通常是由2只按钮分别完成的。当一台PLC控制多个具有启/停操作的电路时，将占用很多输入点，如果用1只按钮实现启动和停止则可节省一半的输入点,用计数器实现的单按钮起停控制电路。CSA C22.2 No. 142SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，带IM 308SIMATIC S7-1200d) 指令系统带有电气和/或光纤端口、冗余电源和信号触点的交换机可在机器级应用中使用。　　如果HoldStart设为&VB0，MaxHold设为1000，即Modbus主设备可存取V内存从VB0开始，可存取1000个字，2000个字节。则库内存的开始地址一定要从2000以上开始，否则初始化不成功，返回错误代码为5，即“保持寄存器与Modbus从属符号重叠”。　1.在西门子S7-200PLC中PID功能是通过PID指令功能块实现。通过定时（按照采样时间）执行PID功能块，按照PID运算规律，根据当时的给定、反馈、比例-积分-微分数据，计算出控制量。　　每台机组全部选用钢制镀锌电缆桥架，其质量约为250t。6AV2181-8XP00-0AX0 触摸屏 2GB存储卡 EN 61131-2直接从用户程序中发送认证电子邮件。电子邮件客户端设计有通知功能，可以在控制程序中直接通知用户。这些消息是自动发送的，即与参数设置无关。PLC可分为箱体式及模块式两大类。微型机、小型机多为箱体式的，但从发展趋势看，小型机也逐渐发展成模块式的了。如OMRON公司，原来小型机都是箱体式，现在的CQM1则为模块式的。

销售范围（中国）  ----------------------------------------------- 北京_      重庆_    天津_    上海 河北_      石家庄_唐山_秦皇岛_邯郸_邢台保定_张家口_承德_沧州_廊坊_衡水 山西_      太原_大同_阳泉_长治_晋城_朔州_晋中_运城_忻州_临汾_吕梁 内蒙古_   呼和浩特_包头_乌海_赤峰_通辽_鄂尔多斯_呼伦贝尔_巴彦淖尔盟_兴安盟_锡林郭勒盟和满洲里_阿拉善盟 _乌兰察布盟_二连浩特 湖北_      武汉_黄石_襄阳_十堰_荆州_宜昌_荆门_鄂州_孝感_黄冈_咸宁_随州_恩施州 湖南_      长沙_株洲_湘潭_衡阳_邵阳_岳阳_常德_张家界_益阳_郴州_永州_怀化_娄底_湘西州 广东_      广州_深圳_珠海_汕头_韶关_佛山_江门_湛江_茂名_肇庆_惠州_梅州_汕尾_河源_阳江_清远_东莞_中山_潮州_揭阳_云浮广西_南宁_柳州_桂林_梧州_北海_防城港_钦州_贵港_玉林_百色_贺州_河池_来宾_崇左 海南_      海口_三亚_白沙黎族自治县_昌江黎族自治县_乐东黎族自治县_陵水黎族自治县_保亭黎族苗族自治县_琼中黎族苗族自治县_西沙群岛_南沙群岛_中沙群岛_五指山_琼海_儋州_文昌_万宁_东方_定安县_屯昌县_澄迈县_临高县 四川_      成都_自贡_攀枝花_泸州_德阳_绵阳_广元_遂宁_内江_乐山_南充_宜宾_广安_达州_眉山_雅安_巴中_资阳_阿坝州_甘孜州_凉山州 贵州_      贵阳_六盘水_遵义_安顺_铜仁_毕节_黔西南州_黔东南州_黔南州 云南_      昆明_曲靖_玉溪_保山_昭通_丽江_普洱_临沧_*州_红河州_西双版纳_楚雄州_大理_德宏州_怒江州_迪庆州_思茅 西藏_      拉萨_昌都_山南_日喀则_那曲_阿里_林芝 陕西_      西安_铜川_宝鸡_咸阳_渭南_延安_汉中_榆林_安康_商洛 甘肃_      兰州_嘉峪关_金昌_白银_天水_武威_张掖_平凉_酒泉_庆阳_定西_陇南_临夏州_甘南州 青海_      宁海_东海_北州_黄南州_海南州_果洛州_玉树州_海西州 宁夏_      银川_石嘴山_吴忠_固原_中卫 新疆_      乌鲁木齐_克拉玛依_吐鲁番_哈密_昌吉州_博尔塔拉州_巴音郭楞州_阿克苏_克孜勒苏州_喀什_和田_伊犁州_塔城_阿勒泰 香港_     澳门  _   中国台湾

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