西門子S7-300317-2PN/DP

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西門子可為用戶提供自動化、驅動和低壓開關技術以及工業軟件，從豐富的標準產品到整體的解決方案，無所不包。 工業軟件可以讓用戶的整個價值鏈達到*，貫穿產品的設計開發、生產銷售以及售后服務的整個過程。 我們的電氣和機械部件能夠為整個驅動鏈提供集成技術，從聯軸器到齒輪箱、從電機到控制和驅動解決方案，非常全面，可應用于所有工業領域。 我們的全集成能源管理 (TIP) 技術平臺可對能源的輸送提供強有力的解決方案。西門子出色的產品質量樹立了業界。 對環保的高要求是我們環境管理的目標，我們始終貫徹執行。 從產品設計初期，我們便對產品可能對環境造成的影響進行考量， 因而我們的產品符合 RoHS（有害物質限令）標準。 同樣地，我們的生產環境通過了 DIN EN ISO 14001 認證。但對于西門子而言，環境保護不只是這些，它還意味著我們要充分利用有價值的資源。 我們的節能型驅動產品便是有力證明，它們可以節約高達 60% 的能源。敬請了解西門子自動化與驅動解決方案為您帶來的機遇， 從中發現經濟有效的解決之道。攜手西門子，提高您的競爭力。SIMATIC S7-300 一種通用型PLC，能適合自動化工程中的各種應用場合，尤其是在生產制造工程中的應用。模塊化、無排風扇結構、易于實現分布式的配置、以及用戶易于掌握等特點，使得S7-300 PLC在以下工業部門中實施各種控制任務時，成為一種既經濟又切合實際的解決方案：西門子PLC串口通訊方法
西門子S7-300317-2PN/DP

1、RS485串口通信第三方設備大部分支持，西門子S7 PLC可以通過選擇自由口通信模式控制串口通信。zui簡單的情況是只用發送指令（XMT）向打印機或者變頻器等第三方設備發送信息。不管任何情況，都必須通過S7 PLC編寫程序實現。當選擇了自由口模式，用戶可以通過發送指令（XMT）、接收指令（RCV）、發送中斷、接收中斷來控制通信口的操作。

2、PPI通信

PPI協議是S7-200CPUzui基本的通信方式，通過原來自身的端口（PORT0或PORT1）就可以實現通信，是S7-200 CPU默認的通信方式。 PPI是一種主-從協議通信，主-從站在一個令牌環網中。在CPU內用戶網絡讀寫指令即可，也就是說網絡讀寫指令是運行在PPI協議上的。因此PPI只在主站側編寫程序就可以了，從站的網絡讀寫指令沒有什么意義。

3、MPI通信 MPI通信是一種比較簡單的通信方式，MPI網絡通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/s，MPI網絡zui多支持連接32個節點，zui大通信距離為50M。通信距離遠，還可以通過中繼器擴展通信距離，但中繼器也占用節點。 MPI網絡節點通常可以掛S7-200、人機介面、編程設備、智能型ET200S及RS485中繼器等網絡元器件。

西門子PLC與PLC之間的MPI通信一般有3種通信方式： PROFIBUS-DP現場總線是一種開放式現場總線系統，符合歐洲標準和標準。PROFIBUS-DP通信的結構非常精簡，傳輸速度很高且穩定，非常適合PLC與現場分散的I/O設備之間的通信。

5、 以太網通信 以太網的核心思想是使用共享的公共傳輸通道，這個思想早在1968年來源于廈威爾大學。 1972年，Metcalfe和David Boggs（兩個都是網絡專家）設置了一套網絡，這套網絡把不同的ALTO計算機連接在一起，同時還連接了EARS激光打印機。這就是世界上*個個人計算機局域網，這個網絡在1973年5月22日運行。Metcalfe在運行這天寫了一段備忘錄，備忘錄的意思是把該網絡改名為以太網（Ethernet），其靈感來自于“電磁輻射是可以通過發光的以太來傳播”這一想法。 1979年，DEC、In和Xerox共同將網絡標準化。 1984年，出現了細電纜以太網產品，后來陸續出現了粗電纜、雙絞線、CATV同軸電纜、光纜及多種媒體的混合以太網產品。 以太網是目前世界上zui流行的拓樸標準之一，具有傳傳播速率高、網絡資源豐富、系統功能強、安裝簡單和使用維護方便等很多優點。

S7-300是模塊化小型PlC系統，能滿足中等性能要求的應用。其模塊化結構設計使得各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合以用于擴展。系統組成*處理單元(CPU)：各種CPU有不同的性能，例如，有的CPU上集成有PROFIBUS—DP通訊接口等。信號模塊(SM)：用于數字量和模擬量輸入／輸出。通訊處理器(CP)：用于連接網絡和點對點連接。功能模塊(FM)：用于高速計數，定位操作(開環或閉環定位)和閉環控制。負載電源模塊(PS)：用于將SIMATICS7—300連接到120／230V交流電源，或24／48／60／110V直流電源。接口模塊(1M)：用于多機架配置時連接主機架(CR)和擴展機架(ER)。S7—300通過分布式的主機架(CR)和3個擴展機架(ER)，可以操作多達32個模塊。運行時無需風扇。SIMATICS7—300適用于通用領域：高電磁兼容性和強抗振動，沖擊性，使其具有zui高的工業環境適應性。功能SIMATICS7—300的大量功能能夠支持和幫助用戶進行編程、啟動和維護，其主要功能如下：高速的指令處理：0．1—0．6u s的指令處理時間在中等到較低的性能要求范圍內開辟了全新的應用領域。浮點數運算：用此功能可以有效地實現更為復雜的算術運算。方便用戶的參數賦值：一個帶標準用戶接口的軟件工具給所有模塊進行參數賦值。人機界面(HMl)：方便的人機界面服務已經集成在S7—300操作系統內、因此人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面(HMl)從S7—300中取得數據，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數據。S7-300操作系統自動地處理數據的傳送。診斷功能：CPU的智能化的診斷系統連續監控系統的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統事件(例如：超時、模塊更換等)。口令保護：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，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。這樣就防止非法刪除或改寫用戶程序。

通訊

PCS 7中順序功能圖SFC編程常見問題集

問題1.  SFC chart有哪些狀態，各種狀態之間如何轉換？

SFC chart是順序功能圖(Sequential Function Chart)的簡寫，SFC chart有16種狀態，如下圖1所示：

圖1 SFC chart狀態結構圖
·         穩定狀態：需要通過事件觸發才會退出該狀態，包括：Ready、Run、Completed、Aborted、stopped、Held、Held（error）
·         非穩定狀態：不需要事件觸發，順控程序執行完之后會自動退出該狀態，包括：Starting、Completing、error（Completing）、Holding、Error、Resuming、Resuming（Error）、Aborting、Stopping
注：

• Ready狀態也稱為Idle，Abort命令也稱為Cancel

·         圖中黑色細線表示順控程序會在處理完畢之后會自動轉入下一個狀態，例如StartingàRun，holdingàheld等
·         圖中黑色粗線表示事件觸發，即狀態改變需要事件觸發，例如ReadyàRun需要Start命令。事件可以是命令、條件、外部信號、內部信號。SFC chart的命令窗口如下圖2所示：

圖2 SFC chart的命令窗口
SFC chart簡單的狀態變化如下：
1)      SFC chart初始狀態為Idle，Start命令將SFC chart從“Idle”轉換到“Starting”狀態。
2)      “Starting”狀態下的順控程序執行完成后，SFC chart會自動進入”Run”狀態。
3)      “Run”狀態的改變受SELFCOMP參數影響。SELFCOMP=1時，”Run”狀態的順控程序執行完成后SFC chart會自動進入“Completing”狀態；SELFCOMP=0時，需要Complete命令才能使SFC chart由“Run”狀態轉換到“Completing”狀態。
4)      “Completing”狀態的順控程序執行完成后，SFC chart會自動進入“Completed”狀態，
5)      SFC chart會穩定在“Completed”狀態，直到受到新的事件觸發，例如“Reset”命令會使SFC chart回到“Idle”狀態；Start命令會使SFC chart回到“Starting“狀態。

問題2.  SFC chart 與順控程序有何差異？

順控程序中包含步和轉移，在步中編輯程序實現對工藝設備的控制；SFC chart允許用戶通過圖形化的方式組態和調試順控程序，單個SFC chart中可以創建8個順控程序。
SFC chart 有16種狀態，如圖1所示；而順控程序僅有五種狀態，如下圖3所示。
SFC chart的命令窗口的控制命令改變的是SFC chart的狀態，而不是順控程序的狀態。SFC chart的狀態改變會觸發順控程序狀態改變，通過在SFC chart不同的狀態來觸發不同的順控程序執行。
 

圖3順控程序的狀態結構圖
SFC chart狀態和順控程序的狀態相互獨立，同時又相互影響。如下圖4所示的SFC chart中包含三個順控程序RUN_KM，HOLD_KM，ABORT_KM。

圖4 SFC chart和順控程序的狀態結構

• 順控程序和SFC chart都有自己的狀態。SFC chart處于“Holding”狀態，但是順控程序RUN_KM處于“Held“狀態，而順控HOLD_KM處于”Running”狀態。
• 順控的狀態可以影響SFC chart的狀態。順控程序HOLD_KM未執行完成之前，SFC chart會一直處于“Holding”狀態，當HOLD_KM執行完之后SFC chart會自動轉入“Held”狀態。
• 如果在順控程序的啟動條件中加入SFC chart的狀態，SFC chart的狀態可以控制順控程序的運行。RUN_KM的啟動條件為SFC chart處于“Run”狀態，HOLD_KM的啟動條件為SFC chart處于“Holding”狀態。hold命令使SFC chart從“Run”狀態轉入“Holding”狀態，導致RUN_KM順控的暫停和HOLD_KM順控的執行。

問題3. 順控程序的每一步是如何執行的？

在順控程序的步中，都可以設置“Initialization“、”Processing“、”Termination“三種執行程序，如下圖5所示。除START步和END步之外，步和轉移交替布置。

圖5順控程序的步屬性
順控程序在處理“Processing“的程序過程中會判斷轉移條件是否滿足（轉移邏輯和步的zui少執行時間）。如下圖6所示：在未滿足轉移條件T4時，順控程序會一直執行S4步的“Processing“程序，如圖綠色部分Execution階段。T4滿足后的下一個處理周期，開始執行S5步。S4的”Termination“和S5的”Initialization“在同一個處理周期執行，而且僅執行一個處理周期，如圖紅色部分。

圖6順控程序步和轉移的執行

問題4. 為什么順控程序的不能啟動？

順控程序只有在滿足啟動條件后才能啟動。需要為每個順控程序定義啟動條件，如下圖7所示。選中順控程序后右擊在彈出的菜單中選擇“Sequence Properties”，在順控程序屬性窗口的“Start condition”選項卡中設置啟動條件。下圖所示的順控程序在SFC chart的狀態為“Run”時才會啟動執行。

圖7順控程序的啟動條件
在順控程序的“General”選項卡中可以設置順控程序的優先級，如下圖8所示。因為在幾個順控程序同時滿足啟動條件時，優先級高的會先執行。如果有相同優先級的幾個順控程序同時滿足啟動條件，則左面的順控程序會執行。

圖8順控程序的優先級
除了滿足順控程序的啟動條件，還需要判斷SFC chart的是否允許啟動：
·         要求SFC chart允許啟動，即ENSTART=1，和LI_ERR=0
·         要求比啟動優先級高的信號，如 INTERROR 、 LOCKERROR 、 LOCKCOMPLETE 、 LOCKHOLD 、LOCKABORT  或  LOCKSTOP  沒有置1
·         在手動模式下沒有操作員錯誤，即OP_ERR=0

問題5. 順控程序中如何編輯鏈接CFC的結構變量？

在順控程序的步中編輯CFC 功能塊的結構變量時，會提示如下圖9的錯誤信息，顯示類型不匹配。

圖9順控程序步中使用結構變量提示信息
轉移條件不支持結構變量，會提示如下圖10錯誤。

圖10轉移中使用結構變量錯誤信息
 
需要在結構變量上右擊，通過“Open Structure”命令來打開結構變量，然后選擇其中的value數值，如下圖11所示。注意：轉移條件不支持結構變量。

圖11如何在步中配置結構變量

問題6. 如何通過程序控制SFC chart切換到自動模式？

SFC chart能以外部視圖的方式顯示為功能塊，可以像CFC一樣通過IO互聯控制SFC chart的執行。在工廠層級下選中SFC chart右擊，通過“Open External View”打開外部視圖；或者在SFC chart編輯界面通過菜單ViewàExternal View打開外部視圖。如下圖12所示：

圖12如何調用SFC chart的外部視圖
SFC chart與控制模式相關的外部視圖IO如下圖13所示，表格顯示了手動模式和自動模式輸入/輸出IO的對應關系。從手動模式切換到自動模式要求ENAUT=1和AUT=1，且MAN=0。注意：AUT和MAN不能都=1，否則會提示LI_ERR錯誤，無法實現模式切換。

圖13手動模式和自動模式切換

問題7. 如何讓CPU啟動后SFC chart就運行？CPU重啟后SFC chart能否繼續執行？

在SFC chart的屬性中可以設置啟動選項和CPU重啟后SFC chart的運行方式。如下圖14所示：

圖14 SFC chart 屬性
·         Autostart：CPU啟動后SFC chart是否自動啟動。不勾選時CPU啟動后SFC chart處于“Idle”狀態，勾選后CPU啟動以后SFC chart自動進入“Starting”狀態。