西门子智能照明系统软件选型及西门子智能照明模块

 

引言

西门子程序采用结构化编程,把程序分成多个模块,各模块完成相应的功能结合起来就能实现一个复杂的控制系统,就像高级语言一样用子程序实现特定的功能,再通过主程序调用各子程序,从而能实现复杂的程序。

 

结构化编程

 

STEP7的程序结构 l 线性程序结构 l 分块程序结构 l 结构化程序结构


一、西门子编程里面的块简介

1.编程块概述

 

变成块汇总

 

2.程序访问顺序

 

程序访问

 

西门子PLC CPU 程序访问顺序:主程序OB块、功能块FB&FC、数据块DB


二、西门子编程各块应用案例分析

1.OB块案例

 

组织块代号

 

1.1组织循环(OB1)块 程序循环 OB 在 CPU 处于 RUN 模式时,周期性地循环执行。可在程序循环 OB 中放置控制程序的指令或调用其它功能块(FC 或 FB)。主程序(Main)为程序循环 OB ,要启动程序执行,项目中至少有一个程序循环 OB 。操作系统每个周期调用该程序循环 OB 一次,从而启动用户程序的执行。

1.2延时中断( OB20)块

 

延时中断块

 

1、调用“SRT_DINT”指令启动延时中断;

2、当到达设定的延时时间,操作系统将启动相应的延时中断 OB ;

3、图例中,延时中断 OB20 中断程序循环 OB1 优先执行;

4、当启动延时中断后,在延时时间到达之前,调用“CAN_DINT”指令可取消已启动的延时中断。

1.3 循环中断 (OB30)块

循环中断 OB 在经过一段固定的时间间隔后执行相应的中断 OB 中的程序。

 

循环中断块

 

1、PLC 启动后开始计时;

2、当到达固定的时间间隔后,操作系统将启动相应的循环中断 OB ;

3、图例中,到达固定的时间间隔后,循环中断 OB30 中断程序循环 OB1 优先执行。

1.4硬件中断 (OB 40)块

硬件中断 OB 在发生相关硬件事件时执行,可以快速的响应并执行硬件中断 OB 中的程序(例如立即停止某些关键设备)。

 

硬件中断块

 

使用硬件中断需要注意什么?

1、一个硬件中断事件只能分配给一个硬件中断 OB ,而一个硬件中断 OB 可以分配给多个硬件中断事件;

2、用户程序中最多可使用50个互相独立的硬件中断 OB ;数字量输入和高速计数器均可触发硬件中断;

3、中断 OB 和中断事件在硬件组态中定义;在 CPU 运行时可通过“ATTACH”和“DETACH”指令进行中断事件重新分配;

4、如果“ATTACH”指令的使能端 EN 为脉冲信号触发,在使用“ATTACH”指令进行中断事件重新分配后;若 CPU 的操作模式从 STOP 切换到 RUN 时执行一次,包括启动模式处于 RUN 模式时上电和执行 STOP 到 RUN 命令切换,则硬件中断 OB 和硬件中断事件将恢复为在硬件组态中定义的分配关系;

5、如果一个中断事件发生,在该中断 OB 执行期间,同一个中断事件再次发生,则新发生的中断事件丢失;

6、如果一个中断事件发生,在该中断 OB 执行期间,又发生多个不同的中断事件中,则新发生的中断事件进入排队,等待第一个中断 OB 执行完毕后依次执行。

1.5时间错误( OB80 )块

当 CPU 中的程序执行时间超过最大循环时间或者发生时间错误事件(例如,循环中断 OB 仍在执行前一次调用时,该循环中断 OB 的启动事件再次发生)时,将触发时间错误中断优先执行 OB80 。由于 OB80 的优先级最高,它将中断所有正常循环程序或其它所有 OB 事件的执行而优先执行。

 

时间错误块

 

1.6诊断错误 (OB82)

可以为具有诊断功能的模块启用诊断错误中断功能来检测模块状态。

 

诊断错误块

 

触发诊断错误中断时,CPU 如何响应?

1、启用诊断错误中断且 CPU 中创建了 OB82 ;

2、OB82 是唯一支持诊断错误事件的 OB ;一次只能报告一个通道的诊断错误;

3、如果多通道设备的两个通道出现错误,则第二个错误只会在以下情况触发 OB82 :第一个通道错误已清除,由第一个错误触发的 OB82 已执行完毕,并且第二个错误仍然存在;

4、事件的进入或离开都会触发一次 OB82 ;

5、触发 OB82 ,CPU 不会进入 STOP 模式。

2.FB块案例

【FB块】有时候也叫函数块是一种代码块,它将输入、输出和输入/输出参数永久地存储在背景数据块中,从而在执行块之后,这些值依然有效、。 所以函数块也称为“有存储器”的块。函数块也可以使用临时变量。 临时变量并不存储在背景数据块中,而用于一个循环。

 

单背景数据块

 

3.FC块案例

【FC块】函数可以使用全局数据块 (数据块用于存储用户数据。 数据块分为可由所有代码块访问的全局数据块,以及分配给特定功能块调用的背景数据块。) 永久性存储数据。

 

功能块参数传递

 

4.DB块案例

DB块】数据块用于存储程序数据。 因此,数据块包含由用户程序使用的变量数据。 全局数据块存储所有其它块都可使用的数据。数据块的最大大小因 CPU 的不同而各异。 可以以自己喜欢的方式定义全局数据块的结构。还可以选择使用 PLC 数据类型 (UDT) 作为创建全局数据块的模板。

 

DB数据块

 

5.SFC&SFB块案例

【SFB】系统功能块是集成在 S7 CPU 中的功能块。SFB 是操作系统的一部分,不作为程序的一部分而被加载。同 FB 一样,SFB 也是“具有内存”的块。必须给 SFB 创建实例数据块,然后将它们作为程序的一部分下载到 CPU 中。

S7 CPU 给 SFB 提供下列功能:

• 通过已组态的连接进行通讯

• 集成的特殊功能 SFB29 “HS_COUNT”

【SFC】作系统,不能作为程序的一部分而被加载。同 FC 一样,SFC 也是“具有内存”的

块。

S7 CPU 给 SFC 提供下列功能:

• 复制功能和块功能 • 检查程序 • 处理时钟和运行仪表 • 传送数据集 • 在多值计算模式中将事件从一个 CPU 传送到其它 CPU 中

• 处理日历和延时中断 • 处理同步错误、中断和异步错误 • 关于静态和动态系统数据的信息,例如,诊断

• 过程映像更新以及位域处理 • 寻址模块 • 分布式 I/O • 全局数据通讯

• 通过未组态的连接进行通讯


三、结构化(模块化)编程

 

结构化编程

 

结构化编程:处理复杂自动化控制任务的过程,为了是任务易于控制,常把过程要求类似或者相关的功能进行分类,分割为用于几个任务的通用解决的小任务,这些小任务以相似的程序段表示即块,结构化编程的特点每个块都可以被多次调用。


四、总结

个人觉得西门子编程主程序写在OB块里面,子程序写在功能块FC/FB里面,DB作为数据块,可用于静态数据存储,SFC块是CPU集成的功能块相当于子程序!程序编写主要靠积累平时多积累有效的程序模块或者样例。


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西门子标准CPU模块S7-200 SMART型号6ES7288-1SR60-0AA1继电器输出

S7-200 SMART,CPU SR60,标准型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC 或110 DC供电,36 输入/24 输出

SIMATIC S7-200 SMART,CPU SR60, 上,AC/DC/继电器, 机载 I/O: 36 个数字输入端 24V DC;

24 个 2A 继电器数字输出; 电源:AC 47-63Hz 时,85 – 264V AC 程序存储器/数据存储器 50 KB 网络服务器支持

产品类型标志CPU SR60 AC/DC/继电器

附带程序包的

● 工程系统STEP 7 Micro/WIN SMART

安装方式/安装

导轨安装 是; 标准导轨

电源电压

额定值 (AC)

● AC 120 V是

● AC 230 V是

允许范围,下限 (AC) 85 V

允许范围,上限 (AC) 264 V

电源频率

● 允许范围,下限47 Hz

● 允许范围,上限63 Hz

输入电流

耗用电流(额定值) 220 mA; AC 240 V 时

耗用电流,最大值 370 mA; AC 120 V 时

接通电流,最大值 16.3 A; 264 V 时

输出电流

电流输出,最大值 300 mA; 24 V DC 传感器电源

用于背板总线 (DC 5 V),最大值 1.4 A; 最大 5 V DC,用于 EM 总线

功率损失

功率损失,最大值 25 W

存储器

存储器类型 DDR

闪存 是

RAM 是

用于用户数据的可用存储器 20 kbyte

存储器大小 30 kbyte; 程序存储器

微型存储卡 是; microSDHC 卡(可选)

缓冲

● 存在 是; 免维护,RTC 需要 7 天。

CPU-处理时间

对于位运算,典型值 150 ns; / 说明

对于字运算,典型值 1.2 µs; / 说明

对于浮点运算,典型值 3.6 µs; / 说明

地址范围

外设地址范围

● 输入端 144 byte; 256 位数字量输入和 56 字模拟量输入

● 输出端 144 byte; 256 位数字量输出和 56 字模拟量输出

时间

时钟

● 类型 硬件时钟,未缓冲

● 硬件时钟(实时时钟) 是

● 缓冲持续时间 7 d

● 每日偏差,最大值 120 s; 25 °C 时在 120s/月范围内

数字输入

数字输入端数量 36; 集成

● 可用来实现技术功能的输入端 4; HSC(高速运算)

源型输入/漏性输入 是

可同时控制的输入端数量

所有安装位置

— 最高可达 40 ℃,最大值 36

输入电压

● 输入电压类型 DC

● 额定值 (DC) 24 V

● 对于信号“0” 1 mA 时 DC 5 V

● 对于信号“1” 15 V DC,当为 2.5 mA 时

输入电流

● 对于信号“0”,最大值(允许的闭路电流) 1 mA

● 对于信号“1”,典型值 4 mA

输入延迟(输入电压为额定值时)

对于标准输入端

— 可参数化 是; 0.2 ms、0.4 ms、0.8 ms、1.6 ms、3.2 ms、6.4 ms 和 12.8 ms,可在 4 个组别中选择

— 从“0”到“1”时,最小值 0.2 ms

— 从“0”到“1”时,最大值 12.8 ms

对于报警输入端

— 可参数化 是

用于技术功能

— 可参数化 是; 6 个单相:4 个 HSC,200 kHz;2 个 HSC,30 kHz 4 A/B 相:2 个 HSC,100 kHz;2 个 HSC,20 kHz

导线长度

● 屏蔽,最大值 500 m; 50 m 用于技术功能

● 未屏蔽,最大值 300 m; 用于技术功能:否

数字输出

数字输出端数量 24; 继电器

输出端的通断能力

● 电阻负载时的最大值 2 A

● 照明负载时的最大值 30 W; DC 时 30 W,AC 时 200 W

电阻负载时的输出延迟

● 从 “0” 到“1”,最大值 10 ms; 最大值

● 从 ”1” 到“0”,最大值 10 ms; 最大值

开关频率

● 电阻负载的脉冲输出端,最大值 1 Hz

继电器输出端

● 继电器输出端数量 24

导线长度

● 屏蔽,最大值 500 m

● 未屏蔽,最大值 150 m

接口

工业以太网接口数量 1

RS 485 接口数量 1

1. 接口

接口类型 PROFINET

电位隔离 是; 隔离的变压器,1500V AC

传输速率的自动计算 是; 10/100 Mbit/s

自动协商 是

自动交叉 是

物理接口

● RJ 45(以太网) 是

协议

● PROFINET IO 控制器 是; 自 V2.4

● PROFINET IO 设备 是; 智能设备(V2.5 及以上)

PROFINET IO 控制器

● 传输速率,最大值 100 Mbit/s

服务

— 可连接的 IO 设备数量,最大值 8

— 更新时间 4 ms; 更新时间最小值还取决于为 PROFINET IO 设置的通信组件、IO 设备数目以及所组态的用户数据量。

地址范围

— 输入端,最大值 128 byte; 每个设备

— 输出端,最大值 128 byte; 每个设备

2. 接口

接口类型 RS 485(最大 187.5 Mbps)

物理接口

● RS 485 是

PROFIBUS DP 主站

服务

— S7 通讯 是

协议

PROFINET IO 支持的协议 是; RT 控制器(FW V2.4 及以上)智能设备(FW2.5 及以上)

PROFIBUS 是; 通过 CM DP 模块

协议(以太网)

● TCP/IP 是

通信功能 / 标题

S7 通讯

● 提供支持 是

● 作为服务器 是

● 作为客户端 是

调试功能测试

状态/控制

● 变量状态/控制 是

强制

● 强制 是

集成功能

计数器

● 计数器数量 6

PID 调节器 是; PID 闭环控制功能:连续控制器输出,二进制控制器输出,自动/手动模式,最多 8 个回路

脉冲输出端的数量 3

电位隔离

数字输入电位隔离

● 在通道之间,分组点数 1

数字输出电位隔离

● 在通道之间 否

● 在通道之间,分组点数 2

EMV

抗静态放电干扰的能力

● 抗静态放电干扰的能力符合 IEC 61000-4-2 是

— 空气放电时的试验电压 8 kV

— 接触放电时的试验电压 4 kV

针对高频电磁场的抗干扰能力

● 针对高频射线的抗干扰性,符合 IEC 61000-4-3 是; 10 V/m,80 至 1000 MHz(符合 IEC 61000-4-3);10 V/m,900 MHz,1.89 GHz,50 % ED(符合 IEC 61000-4-3)

与导线相关的抗干扰能力

● 电源导线的抗干扰能力符合 IEC 61000-4-4 是; 2 kV 符合 IEC 61000-4-4,脉冲

● 信号导线的抗干扰能力,符合 IEC 61000-4-4 是; ±2 kV 符合 IEC 61000-4-4,脉冲

针对通过高频场引起的导线干扰量的抗干扰能力

● 针对高频馈电的抗干扰性,符合 IEC 61000-4-6 是; 10 V,150 kHz 到 80 MHz(根据 IEC 61000-4-6)

依据 EN 55 011 标准抑制无线电干扰辐射

● 极限值等级 A 适用于工业领域中的应用 是; EN 61000-6-4,发射干扰:在工业领域中使用。

电缆传导的干扰辐射和电缆传导的干扰

● 通过电源电缆/交流电电缆的干扰发射 EN 61000-6-4,发射干扰:在工业领域中使用。

标准、许可、证书

CE 标记 是

环境要求

露天情况下

● 最大落差 0.3 m; 五个,在发货包装内

运行中的环境温度

● 最小值 -20 °C

● 最大值 60 °C

● 水平安装,最小值 -20 °C

● 水平安装,最大值 60 °C

● 垂直安装,最小值 -20 °C

● 垂直安装,最大值 55 °C

运输/储存时的环境温度

● 最小值 -40 °C

● 最大值 70 °C

气压符合 IEC 60068-2-13 标准要求

● 存放/运输,最小值 660 hPa

● 存放/运输,最大值 1 080 hPa

参考海平面的运行高度

● 安装高度,最小值 -1 000 m

● 安装高度,最大值 2 000 m

相对空气湿度

● 25 °C 时无冷凝运行,最大值 95 %

项目组态 / 标题

项目组态 / 编程 / 标题

编程语言

— KOP 是

— FUP 是

— AWL 是

尺寸

宽度 175 mm

高度 100 mm

深度 81 mm

重量

重量,约 611.5 g