可编程序控制器原理及应用第8章

第8章其他常用PC简介8.1西门子(SIEMENS)公司的PC8.2A-B(Allen-Bradley)公司的PC8.3三菱(MITSUBISHI)电机的PC8.4施耐德(SCHNEIDER)自动化公司的PC8.5GE-Fanuc公司的PC8.6松下(NATIONAL)电工的FP系列8.1西门子(SIEMENS)公司的PC8.1.1SIMATICS5/505系列SIMATICS5是西门子公司较早推出的一种系列的可编程序控制器。它包括小型机S5-90U/95U/100U、中型机S5-115U及大型机S5-135U/155U/505，适合各种应用场合，在市场上占有一定的份额。表8.1.1列出了S5系列PC的主要性能。

项目型号CPU配置程序和数据存储容量(字节)扫描速度(ms/K)中间标志位/可扩展标志位计数器/定时器最大模拟I/O点数最大数字I/O点数网络功能S5-95U—16K/4K22048/－128/128480/48041远程I/O系统、SINEC–L1、SINEC–L2及SINEC–H1S5-115UCPU1002K71024/－16/16256/2568CPU1024K21024/－32/32448/44816CPU10320K0.82048/－128/128448/44832S5-135UCPU94118K1.62048/－128/12851264/64CPU94242K1.62048/－128/1281024/102464/64CPU94348K1.62048/－128/1281024/102464/64CPU94496K0.82048/－128/1281024/102464/64CPU945256/384K0.12048/－256/2564096/4096256/256S5-155UCPU946/947/948896K0.182048/327682048/327685185232/30/32表8.1.1S5系列PC的主要性能8.1.2SIMATICS7系列SIMATICS7系列PC是西门子公司1996年推出的新产品，也是目前应用最多的PC机型。其中，S7-200是微型PC，S7-300/300C、M7-300和C7-620属于中小型PC，S7-400和M7-400则是大型PC。从某种意义上来说，S7代表了西门子公司自动化产品的未来发展，即S7系列PC将逐渐取代S5系列PC。S7系列PC的主要性能如表8.1.2所示。表8.1.2S7系列PC的主要性能

项目型号CPU配置程序和数据内存数字量I/O位操作执行时间模拟量I/O计数器/定时器通信接口S7–200CPU2214K/1K6/40.37μs—256/256具有PPI、MPI通信和自由方式通信接口及RS–485接口(仅限CPU224和226有)CPU2224K/1K8/60.37μs8/4256/256CPU2248K/2.5K14/100.37μs28/7(14)256/256CPU2264K/2.5K2560.37μs32/32256/256CPU226XM13K26/160.37μs最大35路256/256S7–300CPU312IFM26+6128/-0.6～1.2μs32/—32/64PROFIBUS、AS–I网络、MPI网络、点到点PPI串行通信接口(RS–232C、RS–422/485、20MA/TTY)CPU31320+12128/-0.6～1.2μs32/—64/128CPU314IFM48+32512/-0.3～0.6μs

64/—64/128CPU31440+24512/-CPU31580+481024/-0.3～0.6μs128/—64/128CPU315–2DP96+641024/20480.3～0.6μs128/25664/128CPU316–2DP192+1281024/40960.3～0.6μs128/51264/128CPU318-2DP64+5121024/163840.1μs128/102464/128S7–400CPU412–1CPU412–22*48K2*72K8K/8K0.2μs0.5K/0.5K256/256MPI/DPPROFIBUS–DP或IFMSSCPU412–2CPU414–32*128K2*384K16K/16K32K/32K0.1μs1K/1K256/256CPU416–2CPU416–32*0.8M2*1.6M32K/32K64K/64K0.08μs4K/4K512/512CPU417–42*2M128K/128K0.1μs8K/8K512/512S7系列具有的最大特点是：①结构采用基板和背板总线方式，基板上有一个串行通信总线和一个并行I/O总线，PC分解为模块，可按积木式结构自由配置系统，不同功能模块可灵活组合、扩展十分方便；②PC的核心--中央处理器可升级为INTEL80486乃至Pentium处理器；③在编程手段上是开放的，可用WINDOWS平台下的STEP7编制PC程序，或作为网络节点运行联网软件。图8.1.1S7-400系统配置一个S7-400系统主要包括：①电源模块PS，有交直流两种规格；②中央处理器(CPU)模块，如表8.1.2中所列的各种CPU，不同的CPU有不同的组网功能，因为有些CPU带有内置的PROFIBUS-DP接口；③信号模块SM，提供数字量输入/输出(DI/DO)信号及模拟量输入/输出(AI/AO)信号；④通信处理模块CP，用于总线联网和点对点通信；⑤功能模块FM，可用来完成如计数、定位等控制任务；⑥接口模块IM，用于连接中央控制单元和扩展单元，沿袭了S5系列的扩展原则，可进行集中式扩展和分散式扩展，总扩展单元不超过21个。8.1.3基本编程指令8.1.3常用命令语句对照表功能说明西门子公司三菱公司欧姆龙公司松下公司常开触点与母线相连LDLDLDST常闭触点与母线相连LDNANIANDNOTST/输出指令，驱动线圈=OUTOUTOT常开触点相串联AANDANDAN常闭触点相串联ANANIANDNOTAN/常开触点相并联OOROROR常闭触点相并联ONORIORNOTOR/空操作NOP(0/1)NOPNOPNOP定时器指令TON/TONR—TIMTML/TMR/TMX计数器指令CTU/CTUD—CNTCT结束指令END/MENDENDENDED电路并联OLD，XORBOR-LDORS电路串联ALD，A()ANBAND-LDANS8.1.4过程控制系统简介西门子MooreProcessAutomation过程自动化公司在过程控制系统有性能卓越的SIMATICPCS7、APACS+和Procidia系统三种产品。过程控制系统(ProcessControlSystem)的概念由西门子公司提供。SIMATICPCS7过程控制系统是西门子公司开发的具有PC功能的新型集散控制系统(DCS)，它是一个结构完整、功能完善、面向整个生产过程的全集成的过程控制系统。SIMATICPCS7系统是结合了最先进的计算机软、硬件技术，在SIMATIC-S5/S7系列PC及TELEPERM系列集散系统的基础上开发出来的，面向所有过程控制应用场合的先进的过程控制系统。它的主要特点体现在以下几个方面：①SIMATICPCS7采用优秀的上位机软件WinCC作为操作和监控的人机界面，采用客户/服务器的结构，利用开放的现场总线PROFIBUS和工业以太网实现现场信息的采集和网络通信，采用S7等高速度、大容量的控制器完成现场控制单元的过程控制，以灵活多样的分布式I/O接收现场传感器的检测信号。②SIMATICPCS7是基于全集成自动化思想上的系统，其集成的核心是统一的过程数据库和惟一的数据库管理软件，即所有的系统信息都存储于一个数据库中而且只需输入一次，这样就大大增强了系统的整体性和信息的准确性。③SIMATICPCS7的通信系统采用开放的总线结构，可以同管理级进行通信，并具有高度的可靠性和稳定性。④SIMATICPCS7采用符合IEC61131-3国际标准的编程软件和现场设备库，提供连续控制、顺序控制及高级编程语言。现场设备库提供大量的常用的现场设备信息及功能块，集中的、从上到下的组态方式使用户可根据自己的需要利用SIMATICAPT应用开发工具，自动生成组态程序，大大降低开发周期和工程费用，简化组态工作，缩短工程周期。SIMATICPCS7具有ODBC、OLE等标准接口，因而具有很强的开放性，可以很容易地连接上位机信息管理系统和其他厂商的控制系统。8.1.5西门子公司的PC网络简介图8.1.2西门子公司PC网络配置表8.1.4西门子公司PC网络系统的性能规格网络SINECS1SINECL2/L2FOSINECH1/H1FOSINECH3网络标准及协议ASI规范IECTG17BPROFIBUS总线标准子协议L2–FMS，L2-DP，L2–TFIEEE 802.3以太网FDDI光纤环网访问模式主机/从机主从方式与令牌方式相结合CSMA/CD令牌环传输介质屏蔽双绞线屏蔽四芯电缆/光缆同轴电缆/光缆对(HIFO)光缆最大站数31个从站127个1024个500个网络拓扑总线型，树型线型，环型或树型总线型，星型环型，星型传输速度扫描31个从站为5 ms9.6～1500kb/s10 Mb/s100Mb/s局域网范围50 km9.6km/23.8km1.5 km/4.6 km100 km接入设备S5系列、SINUME–RIK、SIROTECPC等个人计算机S5系列、个人计算机、SINUMERIK、SIROTEC、ET200/100从站等S5系列、S7系列、带CPU的SINUMERIK、SIROTEC或个人计算机等S5系列、S7系列、个人计算机、SINUMERIK、SIROTEC等应用范围对时间要求不高的执行器、传感器等适合快速地处理和传递数据的网络适用单元网络和局域网络适用于长距离且高可靠的主干网络8.2A-B(Allen-Bradley)公司的PC8.2.1微型PC的性能指标表8.2.1微型PC的性能指标型号电源输入点及性质输出1761–L16AAC220V10点AC120V6点(继电器型)176-1–L32AWAAC220V20点AC120V12点(继电器型)1761–L16BWAAC220V10点DC24V6点(继电器型)176–1–L32BWAAC220V10点DC24V12点(继电器型)1761–L16BBB1761–L32BBB1761–L16BWB1761–L32BWBDC24V10DC24V6(MOSFET/继电器型)20DC24V12(MOSFET/继电器型)10DC24V6(继电器型)20DC24V12(继电器型)1761–32AAAAC220V20AC120V12(双向可控硅/继电器型)8.2.2小型PC的性能指标表8.2.2小型PC性能指标型号最大用户存储器最大I/O点数扫描时间(ms/k字)网络接口SLC5/001747–L201K指令528msDH–4851747–L301K指令628msDH–4851747–L401K指令728msDH–485SLC5/011747–L5114K指令2568msDH–4851747–L5244K指令2568msDH–485SLC5/021747–L5244K指令4804.8msDH–485SLC5/031747–L53212K指令(4K数据)9601msDH–85SLC5/041747–L54112K9600.9msRS–232C1747–L54228K9600.9msRS–232C1747–L54360K9600.9msRS–232C8.2.3PLC-5系列PC表8.2.3PLC-5系列PC的性能指标CPU型号存储器容量(字节)最大I/O点数扫描速度(ms/k字)型号代号PLC–5/10PLC–5/12PLC–5/151785–LT41785–LT31785–LT6K6K14K512最小为2ms，典型值为8msPLC–5/11PLC–5/20PLC–5/25PLC–5/30PLC–5/40PLC–5/60PLC–5/80PLC–5/40LPLC–5/60LPLC–5/20EPLC–5/40EPLC–5/80EPLC–5/20CPLC–5/40CPLC–5/80C1785–L11B1785–L20B1785–LT21785–LT30B1785–LT40B1785–LT60B1785–LT80B1785–LT40L1785–LT60L1785–LT20E1785–LT40E1785–LT80E1785–LT20C1785–LT40C1785–LT80C8K16K21K32K48K64K100K48K64K16K48K100K16K48K100K2565121024204830723072204830725122048307251220483072最小为0.5ms，典型值为8msPLC–5/V40BPLC–5/V40L1785–V40B1785–V40L48K48K19201920最小为0.5ms，典型值为8msPLC–5/2501785–5256K～2M40968.2.4A-B公司的PC网络简介A-B公司的PC以PI(PyramidIntegrator)机型为代表，其结构分为三层(如图8.2.1所示)：最低层称为设备网络层，如远程I/O和本地扩展I/O，PROFIBUS的产品等；中间层称为控制网络层，凡是A-B公司的PC产品均可通过高速链路DH(DataHighWay)及改进型DH+规约接入网络，实现过程监控；顶层是信息管理网络层，可选用Ethernet或MAP规约的MAP网，采用TCP/IP协议进行计算机互接和数据管理。图8.2.1A-B公司的PC网络系统结构8.3三菱(MITSUBISHI)电机的PC8.3.1F1、F2系列PC简介型号基本单元扩展单元输入点数输出点数F1系列－F1–10E46F1–12M－66F1–20MF1–20E128F1–30M－1614F1–40MF1–40E2416F1–60MF1–60E3624F2系列－F1–10ER46－F1–10EYR08－F1–10EX120F1–20MF1–20E128F1–40MF1–40E2416F1–60MF1–60E3624表8.3.1F1、F2系列PC的性能指标表8.3.2F1、F2系列PC的继电器分配基本单元输入继电器X0～X7，X400～X407，X500～X507，X10～X13，X410～X413，X510～X513输出继电器Y30～Y37，Y430～Y437，Y530～Y537扩展单元输入继电器X14～X17，X414～X417，X514～X517,X20～X27，X420～X427，X520～X527输出继电器Y40～Y47，Y440～Y447，Y540～Y547中间继电器M100～M277(普通型)M300～M377(掉电保护型)移位寄存器M100～M117，M120～M137，M140～M157，M160～M177M200～M217，M220～M237，M240～M257，M260～M277M300～M317，M320～M337，M340～M357，M360～M377定时器T50～T57，T450～T457，T550～T557(定时范围为0.1～999s)T650～T657(定时范围为0.01～99.9s)计数器C60～C67,C560～C567,F1为减一计数器C460～C467,C660～C667,F2为可逆计数器特殊继电器M70：运行监视，M71：运行的第一次扫描脉冲，M72：100ms时钟脉冲序列，M73：10ms时钟脉冲序列，M74：双机连接时中断信号继电器，M75：双机连接故障，M76：电池电压降低，M77：输出全部禁止状态寄存器S600～S647(F1系列)，S600～S647,S800～S877，S900～S977(F2系列)标志及方式继电器高速计数器(C600/661)M470计数方式选择(ON为外计数，OFF内计数)M471计数方向选择(ON为加计数，OFF为减计数)M472外部计数启动M473标志信号(计数为ON)可逆计数器(F2)M474计数方式选择(ON为加计数，OFF为减计数)M475方向选择(ON为加计数，OFF为减计数)M476计数标志信号可逆移位寄存器M474(ON为左移，OFF为右移)标志继电器M570：错误标志；M571：进位标志M572：零标志；M573：借位标志M574：禁止状态转移；M575：启动状态转移M576：全部过程完成标志；M577：定义C666/6678.3.2FX系列表8.3.3FX系列PC的性能指标型号用户程序容量最大I/O点数基本指令执行速度特点基本单元及I/O点数扩展单元及I/O点数扩展模块及I/OFX2系列最大8K步2560.48μs/步具有大型PC的软件功能FX2–16M(8入/8出)FX2–24M(12入/12出)FX2–36M(16入/16出)FX2–48M(24入/24出)FX2–64M(32入/32出)FX2–80M(40入/40出)FX–32E(16入/16出)FX–48E(24入/24出)FX–8ER(4入/4出)FX–8EY(0入/8出)FX–16EY(0入/16出)FX2C系列最大8K步2560.48μs/步6秒输出FX2–16M(8入/8出)FX2–24M(12入/12出)FX2–36M(16入/16出)FX2–48M(24入/24出)FX2–-64M(32入/32出)FX2–80M(40入/40出)FX–32E(16入/16出)FX–48E(24入/24出)FX–8ER(4入/4出)FX–8EY(0入/8出)FX–16EY(0入/16出)FXON系列最大2K步1280.16μs/步超小型PCFXON–24MFXON–40MR(24/16)FXON–24MT(24/16)FXON–60MR(36/24)FXON–-60MT(36/24)FXON–40ER(24/16)FXON–8EX(8/0)FXON–8EYR(0/8)FXON–8YET(0/8)FX0系列80030—超小型PC———8.3.3MELSEC-A系列表8.3.4ME