全新的，緊湊的，集成有三類復(fù)雜控制任務(wù)的工藝運(yùn)動(dòng)控制器 現(xiàn)在，使用全新的SIMATIC CPU 317TF-2DP，用戶即可通過單個(gè)控制器，執(zhí)行運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)、安全任務(wù)以及標(biāo)準(zhǔn)PLC任務(wù)。使用全新的SIMATIC CPU 317TF-2DP控制器，借助SIMATIC CPU 317TF-2DP，可以通過經(jīng)濟(jì)有效、簡(jiǎn)單友好的方式，大限度降低用戶在實(shí)現(xiàn)典型運(yùn)動(dòng)控制控制應(yīng)用中，對(duì)人、機(jī)器設(shè)備的危險(xiǎn)事故傷害。例如，碼垛機(jī)、夾鉗送料機(jī)、運(yùn)動(dòng)軌跡控制，或者飛剪應(yīng)用，等等。 優(yōu)點(diǎn)：所有的工藝功能（包括：運(yùn)動(dòng)控制工藝，故障安全保護(hù)，PLC工藝功能），都是借助統(tǒng)一的STEP 7編程環(huán)境得以實(shí)現(xiàn)，從而大限度地幫助用戶節(jié)省了編程、調(diào)試和維護(hù)時(shí)間及成本。同時(shí)由于無(wú)需額外的安全裝置及復(fù)雜布線，因而可大量節(jié)省控制柜空間，幫助用戶降低成本。 顯著功能亮點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)控制功能 所有T-CPU 均使用PLCopen兼容的運(yùn)動(dòng)控制功能指令塊(FB)，非常適合應(yīng)用于多軸間的位置耦合運(yùn)動(dòng)應(yīng)用，包括從簡(jiǎn)單的控制定位，到復(fù)雜的多軸同步位置控制，如電子齒輪、凸輪盤同步或印刷標(biāo)記補(bǔ)償。同步軸可與虛擬主軸或?qū)嶋H主軸進(jìn)行耦合。 集成的故障安全功能提升了工藝技術(shù)的附加值 由于集成有安全集成功能， 全新的SIMATIC CPU 317TF-2DP 全應(yīng)用要求：EN 954-1( Cat.4)、IEC 62061(SIL 3)及EN ISO 13849-1(PL e)。 隨時(shí)可用的運(yùn)動(dòng)控制功能指令塊（FB），方便程序編制隨時(shí)可用的運(yùn)動(dòng)控制功能指令塊（FB），便于創(chuàng)建用戶的項(xiàng)目：借助STEP 7 選件包S7 Technology，可以實(shí)現(xiàn)所有工藝功能。例如，編程和調(diào)試，可同時(shí)處理多達(dá)64個(gè)工藝功能對(duì)象（軸，凸輪盤，凸輪開關(guān)輸出，快速測(cè)量輸入，外部編碼器）。對(duì)于故障安全應(yīng)用，STEP 7選件包Distributed Safety 還提供有經(jīng)德國(guó)技術(shù)監(jiān)督協(xié)會(huì) (TÜV) 認(rèn)證的隨時(shí)可用的故障安全應(yīng)用指令庫(kù)，例如，急停，雙手控制，屏蔽和閉門監(jiān)控等應(yīng)用。

多種工藝功能的集成 即使是機(jī)器設(shè)備中復(fù)雜的安全預(yù)防措施，也無(wú)需使用額外的故障安全硬件，由此可顯著節(jié)省控制柜空間。符合故障安全通信標(biāo)準(zhǔn) (PROFIsafe) 的集中式和分布式故障安全I(xiàn)/O，以及故障安全驅(qū)動(dòng)器，可連接到SIMATIC CPU 317TF-2DP。作為標(biāo)準(zhǔn)故障安全的一部分，驅(qū)動(dòng)安全功能，可以提供例如安全停機(jī)(STO，安全扭矩?cái)嚅_/SS1 和SS2安全停止1、2)、安全減速(SLS，安全限速)，也可使用安全制動(dòng)控制(SBC，安全制動(dòng)控制) 及其它符合PROFIsafe 標(biāo)準(zhǔn)的功能。與傳統(tǒng)布線工藝相比較，采用PROFIsafe技術(shù)，可顯著節(jié)省布線成本、降低布線故障風(fēng)險(xiǎn)，并大大增強(qiáng)調(diào)試的靈活性。

西門子PLC軟件的FBD提供水平行和垂直行幫助用串行或并行排列方式連接邏輯。將一條指令的邏輯流輸出與另一條指令的邏輯流輸入相連， FBD自動(dòng)提供一些水平連接，甚至可在垂直方向擴(kuò)充方框，排列邏輯流。

　　可在邏輯系列中連接方框。有時(shí)需要用水平行連接指令系列邏輯流。此處使用水平行連接加上實(shí)數(shù)和乘以實(shí)數(shù)方框。

　　多個(gè)方框分支連接，當(dāng)需要用具體輸出作為多個(gè)西門子PLC指令的輸入時(shí)，可使用垂直行進(jìn)行必要的連接。垂直行可從原點(diǎn)單元格位置向上和／或向下擴(kuò)充 。垂直行在此啟用“比較整數(shù)”結(jié)果，將其用作兩個(gè)方框的邏輯流輸入。

　　請(qǐng)注意垂直行不應(yīng)用于將多個(gè)輸出與一個(gè)具體輸入連接，這種配置不能被編譯。反之，應(yīng)當(dāng)使用AND（與）或OR（或）方框連接多個(gè)邏輯流。

　　當(dāng)一個(gè)元素被放入網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，F(xiàn)BD編輯器自動(dòng)將元素的邏輯流輸入與左側(cè)的任何邏輯流指示器連接。在右側(cè)的網(wǎng)絡(luò)中。邏輯流的自動(dòng)擴(kuò)充并非無(wú)條件。上面的*個(gè)例子顯示水平行未擴(kuò)充至帶有“立即”設(shè)置的邏輯流輸出。

　　第二個(gè)例子顯示當(dāng)方框置于右側(cè)時(shí)，的邏輯流參數(shù)未被邏輯流替代。

　　當(dāng)方框被直接放入邏輯流輸出中時(shí)，就會(huì)得到后一個(gè)范例的結(jié)果。邏輯流輸出參數(shù)被邏輯流替代。當(dāng)方框被置于網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，方框包含兩個(gè)或多個(gè)邏輯流輸入，編輯器將自動(dòng)將邏輯流輸入與邏輯流指示器和網(wǎng)絡(luò)輸出對(duì)齊。

　　“表查找”方框占用網(wǎng)絡(luò)中的許多行。為了使AND（與）方框的第二個(gè)邏輯流輸入與第二個(gè)方框的邏輯流輸出相連，方框被自動(dòng)擴(kuò)充。

西門子S7-200，300，1200三種型號(hào)在功能上有什么差別

SIMATIC S7-1200系列功能和市場(chǎng)定位介于西門子S7-200CN和S7-300之間，主要是集成了運(yùn)動(dòng)控制，高速計(jì)數(shù)功能。（因?yàn)檫@兩個(gè)功能模塊在300、400系列中都屬于高階產(chǎn)品，比較貴）我想1200是西門子針對(duì)運(yùn)動(dòng)控制的一個(gè)成套設(shè)備集成產(chǎn)品。主要為了給點(diǎn)數(shù)不多的高速運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，大型機(jī)械制造廠商提供一個(gè)價(jià)格低廉的運(yùn)動(dòng)控制器用于他們產(chǎn)品的集成。

200、300、400大的區(qū)別是應(yīng)用的規(guī)模上不同。在實(shí)際工程應(yīng)用中200控制點(diǎn)數(shù)一般不會(huì)超過64個(gè)；300的系統(tǒng)一般不超過512個(gè)；400則基本上就是大型系統(tǒng)了上千點(diǎn)都平常。當(dāng)然系統(tǒng)的控制點(diǎn)數(shù)是受限于CPU的尋址能力、存儲(chǔ)器容量和授權(quán)點(diǎn)數(shù)以及設(shè)計(jì)思想的。這些參數(shù)都可以查詢手冊(cè)得到。一般選擇的哪一個(gè)系列都要選擇在適中，不要讓你的系統(tǒng)工作在手冊(cè)說明的規(guī)模點(diǎn)數(shù)上限值附近。
200與300、400差別比較大；主要差別集中在編程工具上；因?yàn)?00、400都可以使用step7編程，200使用的是MicroWin，界面差別很大。

200終究是小系統(tǒng)，沒有上位機(jī)的支持，總線通訊能力只支持從站方式，受限于自身的尋址能力、運(yùn)算速度、所以應(yīng)用范圍是小規(guī)模順序控制比較合適。
300、400系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程管理，通訊能力強(qiáng)支持以太網(wǎng)和多種現(xiàn)場(chǎng)總線。上位機(jī)集控、顯示以及可以為更高層的ERP系統(tǒng)提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集等等。
400大的特點(diǎn)是支持冗余，200、300系統(tǒng)不支持。

所以，200可以奠定你的編程邏輯基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)300、400可以使你能做大型工程。
要想做好大型工程，還需要你對(duì)結(jié)構(gòu)化編程思想、上位機(jī)軟件、現(xiàn)場(chǎng)總線調(diào)試、工控網(wǎng)絡(luò)、第三方設(shè)備集成都要熟練運(yùn)用。

簡(jiǎn)介西門子S7-300 PLC和70系列變頻器位置控制的應(yīng)用

西門子股份公司是大的機(jī)電類公司之一，1847年由維爾納·馮·西門子建立。西門子是大的電氣和電子公司之一，也是中國(guó)著名和推崇和尊敬的企業(yè)公民之一。德國(guó) 西門子公司生產(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。西門子公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò) ，HMI人機(jī)界面，工業(yè)軟件等。 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)，可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC，小規(guī)模性能要求的PLC和中、高性能要求的PLC。

　　德國(guó)西門子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(yīng)用。各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算；一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對(duì)話的編程要求大大減少。SIMATIC人機(jī)界面從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動(dòng)地處理數(shù)據(jù)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(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件多級(jí)口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改；S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開關(guān)，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時(shí)，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(qiáng)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(jiǎn)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(wǎng)總線 系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)；多點(diǎn)接口集成在CPU中，用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

一。 概述

　　在自動(dòng)化控制領(lǐng)域中，相同功能有不同實(shí)現(xiàn)方式，針對(duì)不同的設(shè)備對(duì)精度和響應(yīng)速度的要求，選用合適的定位控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)的性價(jià)比。本文介紹的一種應(yīng)用西門子S7-300 PLC的高速計(jì)數(shù)模塊ET200S和70系列變頻器通過PROFIBUS總線通訊的功能來實(shí)現(xiàn)的定位控制的實(shí)際應(yīng)用。

二。 控制思路

　　橫移車是鋼管生產(chǎn)線中*的輔機(jī)設(shè)備，它主要完成將前一工序生產(chǎn)的鋼管搬運(yùn)到下一工序，或有序地暫放在臺(tái)架的每個(gè)工位上。隨著對(duì)生產(chǎn)線自動(dòng)化程度要求的日益提高，減輕操作人員的工作量和操作失誤。要求對(duì)橫移車實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)準(zhǔn)確定位控制。

　　其控制核心就是利用裝在橫移車車輪上的編碼器采集的位置信號(hào)，通過PLC的高速計(jì)數(shù)模塊讀取，CPU經(jīng)過運(yùn)算處理與設(shè)定位置作比較，控制變頻器的多段速度，從而實(shí)現(xiàn)橫移車的準(zhǔn)確 定位控制。因?yàn)榭紤]到控制成本和操作方便，采用PROFIBUS總線控制方式，減少了布線，控制方便，靈活。

三。系統(tǒng)的構(gòu)成和特點(diǎn)

　　1.PLC作為控制的核心，主要用來接收編碼器的反饋信號(hào)，與設(shè)定的位置信號(hào)作比較，通過通訊功能來控制變頻器的輸出頻率減小，提前減速，到位前低速運(yùn)轉(zhuǎn)，到位時(shí)準(zhǔn)確停止。為了實(shí)現(xiàn)精確定位還設(shè)有零位置傳感器，到零位時(shí)將計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值清零，消除累積誤差，保證定位的準(zhǔn)確，使橫移車能平穩(wěn)地放下和舉起鋼管。

　　由于放置主站CPU和變頻器的控制柜與橫移車比較遠(yuǎn)，在橫移車上放置了遠(yuǎn)程I/O模塊和高速計(jì)數(shù)器模塊ET200S，通過 PROFIBUS總線相連，將現(xiàn)場(chǎng)的傳感器，編碼器信號(hào)直接連接在遠(yuǎn)程I/O和計(jì)數(shù)模塊上，減少了現(xiàn)場(chǎng)的走線和故障的發(fā)生，維護(hù)方便。通訊速率可過 1.5M，整個(gè)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖如1。

　　由于使用通訊功能，可以省去用于控制變頻器的幾個(gè)輸出點(diǎn)，PLC的輸出點(diǎn)也減少了。

　　2.高速計(jì)數(shù)器模塊ET200S的應(yīng)用

　　控制系統(tǒng)中所選的編碼器分辨率為2048P/R，輪徑φ250，齒輪比3，可計(jì)算出脈沖精度：250×3.14/2048×3=0.127mm/脈。能*橫移車的準(zhǔn)確定位精度。

　　精確定位過程如下：

變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過流、過壓、過載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。

它是把工頻電源（50Hz或60Hz）變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，其中控制電路完成對(duì)主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆成交流電。對(duì)于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來說，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。變頻調(diào)速是通過改變電機(jī)定子繞組供電的頻率來達(dá)到調(diào)速的目的。

變頻器的分類

變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照開關(guān)方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器；按照工作原理分類，可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。

VVVF：改變電壓、改變頻率 CVCF：恒電壓、恒頻率。各國(guó)使用的交流供電電源，無(wú)論是用于家庭還是用于工廠，其電壓和頻率均為400V/50Hz或200V/60Hz（50Hz），等等。通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電（DC）。

用于電機(jī)控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。

變頻器的工作原理