西门子连接电缆6SL3060-4AC30-0AA0

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PLC现场工程师工作指南

 一、出发前的准备
    从事PLC的技术支持的人，如果是要到现场开始进行系统调试，无论是对OEM客户，还是对一个过程控制的系统集成，都要在事先做好一些准备工作。就像一个“驴友”出行前，要更换自己的服装尤其是鞋子，带好水、食品，还要准备在野外的一些，如果是过夜的话，还要有帐篷、手电筒等一样，作为一个职业的PLC技术支持工程师，也有不少的东西是要准备的。
    首先要安排自己的行程计划和衣食住行。如果是需要住宿的话，那么如何定酒店（旅馆、），这里就不多说了。如果时间很长（如**过一个月），为了省钱，就要考虑在当地租房子了，尤其是出发的是一个小组，而不是一个人的时候。衣食住行，这些问题与普通的旅行是一样的，虽然这些问题对你完成任务的影响力并不亚于你的专业水平。想象一下，你到了现场，因为食物中毒导致一个星期拉痢疾的情况会对工作造成什么样的影响，就知道该准备那些东西了。通常，有经验的自动化公司的行政部门会为工程师考虑好这些情况，但是，作为工程师自己一定要进行确认，看看是否所有的事情都已经安排好了。
    安顿好了衣食住行的后，要准备自己的工具。作为PLC的现场调试工程师，并不需要很多的调试工具。但是，一个螺丝、一台万用表。另外，如果要与现场的仪表传感器进行系统联调的时候，还要有一台信号发生器来模拟现场仪表的信号，以确定当发生问题时，现场的信号是完好的。还有，一台结实的手提电脑，是你编程和调试的必需的工具。虽然这些工具你可以要求用户准备好，但是，作为一个职业的PLC工程师，如果连这几样工具都没有，会被用户怀疑你的职业水平的。其它的一些仪器仪表，如果需要的话，你可以向公司或者客户提出来，让他们提前准备，比如，示波器、稳压电源等等。毕竟这些不那么通用的仪器，通常是不可能随身携带或备用的。
    有一些常被忽视的小东西，你准备了之后一定有用的。如，电气胶带、热缩套管、打火机（你吸烟的话自然会有，没有别人也会有），束线带、还有，如果现场接线已经完成了，要准备好一些与信号线相同的电缆，和一些固定基座的螺丝。你可能怀疑要这些做什么用，相信我，带上这些，虽然有些只值几分钱，但到了现场后，可能会节约你一天甚至几天的时间，尤其是你去的地方是在一个偏远的山区的时候。虽然在发货的时候厂家都有螺丝钉，但是到了现场什么都有可能发生，如果螺丝钉不够（而这是每次都必然发生的），会引起许多问题。
    除了以上的东西，就是这次调试所要带的备品备件了。虽然现场的货物清单可能会已经考虑了备品备件的问题，但为了应付万一的情况，有些备件你较好还是自己要随身携带。首先是PLC的基板（有的成为机架）、电源、CPU模块，因为这些是一台PLC能够工作的基础，如果现场只有一套系统，那么这些模块就只有一个，假如没有备分的话，一旦出现故障，你的所有的工作都必须停下来。因此较好带上一套。
    其它的I/O模块和通讯模块，如果现场只有一个的，你都要考虑在多带一个。对于那些现场已经有两块以上的模块，你就不用考虑自己带了。
    二、设计交底工作
    如果系统设计不是你自己做的，那么在出发前，就要与系统的设计人员进行充分的沟通，对于不清楚和不明白的地方，一定要弄清楚，确保自己清晰地理解了要完成的工作目标，和设计者的意图。不要轻易否定设计者的方案，也不要轻易地说别人那里设计得不行。
    但是，因为你是从事现场的工程师，因此，也不要于设计者。你可以提出自己的建议。比如，PLC的机架和CPU模块和I/O模块的搭配原则，可能有时候，设计师不知道你所用的 PLC的机架有4槽、6槽和8槽，甚至12槽的，因此，也许全部都选了8槽的，而导致了几个槽的空缺，你可以建议它修改为4槽或6槽的。
    方案设计中，较容易出问题的地方是通讯，现场调试较麻烦的地方也是通讯，所以对于通讯的部分，你必须清晰了解系统的框架结构，并且对需要进行通讯的东西在出发前就要全部进行一遍调试，而且要确认其中的所有需要通讯的模块是可以通讯的。比如，操作台电脑、触摸屏、PLC、变频器、其它的PLC、一些智能仪表和仪器，如果这些东西需要通讯的话，你必须要确认它们相互之间是可以通讯的，如果你不确认的话，就要与厂家联络，并亲自再试一次。如果PLC的节点数较多，要考虑距离和厂家CPU的限制。
    如果系统较大，远程单元、本地机架数量、每个机架的模块数量的限制，并非出于系统功能和技术上的限制，而是由于使用规范性的限制。在系统硬件组态时，要考虑这些模块的搭配作用。
    对于电源模块的配置,一个*的工程师应该能够做出比较合理的搭配。例如，电源模块通常有5A和10A的分别，如果模块较少，可以选用功率小的电源模块，如果模块较多，则应该选用大功率的电源模块。而一般，如果现场仪表需要PLC也供应24V直流电源而不是采用外部电源供电（如RTU）的情景，通常CPU所在的机架上选用大功率的电源比较合理。
    此外，在I/O模块的安装时，根据不同的系统，通常同型号的模块放置在一起。但是，如果对于输出模块与输入模块形成回路的，则可以将一个回路的参量所涉及的模块放置在一个机架上（或一个CPU所控制的机架上）比较合理。有的设计师在设计的时候不会考虑这一点，你可以调整过来。
    在选型的时候，因为各种PLC都有大型、中型、小型的分别，这些分别主要是由CPU模块的性能不同造成的。在实际上，并非一定大型的功能就是合适的。除了价格方面的考量之外，主要是，如果控制点数不多，小型的CPU模块*可以胜任，则小型的CPU反而比大型的CPU模块工作还要可靠一些。因为，小型的CPU所涉及的资源少，而大型CPU的资源多，在程序执行中，为处理那些程序不需用到的资源时，也要分配时间去处理，这样不仅造成资源的浪费，可能在程序处理上不及小型CPU可以更单纯和稳定地工作。
    在设计交底的过程中要指出的是，对于设计中的任何变更，你只能提建议，而不是擅自做修改。因为，你的职责是按照设计施工，而不是设计，因此，对于任何你发现的不合理的东西，你可以提出意见，但必须要等到设计变更确认书下到你手里后，你才能按照变更后的设计工作，尽管这个变更可能是你的意见。还有，即使较初的设计也是你做的，你在变更后，也要通知客户，并取得客户的书面同意。
    三、装机步骤
    到了现场后，进行系统安装前，需要考虑安装环境是否满足PLC的使用环境要求，这一点可以参考各类产品的使用手册。但无论什么PLC，要不能装设在下列场所：含有腐蚀性气体之场所，阳光直接照射到的地方，温度上下值在短时间内变化急遽的地方，油、水、化学物质容易侵入的地方，有大量灰尘的地方，振动大且会造成安装件移位的地方。
    如果必须要在上面的环境使用，则要为制作合适的控制箱，采用规范和必要的防护措施。如果需要在野外较低温度下使用，可以使用有加热功能的控制箱。如何做这些防护箱或控制箱，各制造商和和资格的系统集成商将会为客户提供相应的供应和设计。
    在使用控制箱时，在控制箱内OpenPLC安装的位置要注意如下事项：控制箱内空气流通是否顺畅(各装置间须保持适当的距离)，变压器、马达控制器、变频器等是否与PLC保持适当距离，动力线与信号控制线是否分离配置，组件装设之位置是否利于日后之检修，是否需预留空间，供日后系统扩充使用。
    除了上述注意事项之外，还有其它注意事项要留意。
    四、硬件模块的组态和确认
    对于各种PLC的现场硬件组态和软件调试，通常有经验的工程师应该先花一些时间对自己的现场工作进行一个简单的规划，通常应当采取如下的步骤：
    (1) 系统的规划
    首先，必须深入了解系统所需求的功能，并调查可能的控制方法，同时与用户或设计院共同探讨较佳之操作程序，根据所归纳之结论来拟定系统规划，决定所采行的PLC系统架构、所需之I/O点数与I/O模块型式。
    (2) I/O模块选择与地址设定
    当I/O模块选妥后，依据所规划之I/O点使用情形，由PLC的CPU系统自动设定I/O地址，或由使用者自定I/O模块的地址。
    (3) 梯形图程序的编写与系统配线
    在确定好实际的I/O地址之后，依据系统需求的功能，开始着手梯形图程序的编写。同时，I/O之地址已设定妥当，故系统之配线亦可着手进行。
    (4) 梯形图程序的仿真与修改
    在梯形图程序撰写完成后，将程序写入PLC，便可**在PC与OpenPLC系统做在线连接，以执行在线仿真作业。倘若程序执行功能有误，则必须进行除错，并修改梯形图程序。
    (5) 系统试车与实际运转
    在线上程序仿真作业下，若梯形图程序执行功能正确无误，且系统配线亦完成后，便可使系统纳入实际运转，项目计划亦告完成。
    （6）程序注释和归档
    为确保日后维修的便利，要将试车无误可供实际运转的梯形图程序做批注，并加以整理归档，方能缩短日后维修与查阅程序之时间。这是职业工程师的良好习惯，无论对今后自己进行维护，或者移交用户，这都会带来很大的便利，而且是你的职业水准的一个体现。
    以上工作中，复杂的系统规划可能需要几天甚至更长的时间，但一个简单的系统规划在一个具有良好的职业习惯的编程工程师手中，可能只需要几个小时。
    这里要强调一个问题，是十分简单但却几乎每个项目都会发生的，那就是对PLC的接线。这往往是经验不足的工程师常常忽略的一个问题。其实，现场调试大部分的问题和工作量都是在接线方面。有经验的工程师首先应当检查现场的接线。通常，如果现场接线是由用户或者其它的施工人员完成的，则通过看其接线图和接线的外观，就可以对接线的质量有个大致的判断。然后要对所有的接线进行一次完整而认真的检查。现场由于接线错误而导致PLC被烧坏的情况屡次发生，在进行真正的调试之前，一定要认真地检查。即便接线不是你的工作，检查接线也是你的义务和责任，而且，可以省去你后面大量的时间

在网络上寻找S7-200，可以选择使用特定的波特率或者所有的波特率来寻找网络上的S7-200。如果使用PC/PPI电缆，STEP 7-Micro/WIN只能在9.6K和9.2K两个波特率下寻找。对于CP卡，STEP 7-Micro/WIN可以在9.6K、19.2K和187.5K三个波特率中寻找，搜寻从当前的波特率

开始。

1）、打开通讯对话框并双击刷新

图标开始搜寻。

2）、要使用所有的波特率来搜寻，

选中在所有的波特率下搜寻的菜单

S7-200CPU支持以下通讯协议中的一种或多种，它允许配置网络，实现应用要求：

●点对点接口(PPI)

●多点接口(MPI)

●PROFIBUS-DP。

在开放系统互联（OSI）七层模式通讯结构的基础上，这些协议在一个令牌环网络上实现。这些协议是非同步的字符协议，有1位起始位、8位数据位、偶校验和1位停止位。通讯结构依赖于特定的起始字符和停止字符、源和目的地，报告文长度和数据校验和。如果使用相同的波特率，这些协议可以在同一个网络中同时运行而互不干扰。

PPI协议

PPI是一种主-从协议：主站设备发送要求到从站设备，从站设备响应，从站不发出信息，只是等待主站的要求和对

主站的要求做出响应。主站靠一个PPI协议管理起来的共享连接来与从站通讯。PPI并不限制于任意一个从站通讯的主站个数。但是在一个网络中，主站的个数不能**过32个。选择PPI高级允许网络设备建

立一个设备和一个设备之间的逻辑连接。对于PPI高级，每个设备的连接个数是有限制的。表5-3 S7-200支持的连接个数

如果在用户程序中使用PPI主站模式。S7-200CPU在运行模式下可以做主站。在使用PPI主站模式之后，可以使网络读写指令来读写另外的一个S7-200。当S7-2000作PPI主站时，他仍然可以做从站来响应其他主站的请求。可以使用所有的PPI协议和所有的S7-200CPU通讯，当与EM277通讯时，必须使用PPI高级。

MPI协议

MPI允许主-主通讯和主-从通讯，与一个S7-200CPU通讯，STEP 7-Micro/WIN建立主-从连接。MPI协议不能和一个作为

主站的S7-200CPU通讯。网络设备通过任意的两个设备之间的连接通讯（由MPI协议管理），设备之间的通讯连接受S7-200

或者EM277模块所支持的连接个数限制。对于MPI协议，S7-300和S7-4000PLC可以用XGET和XPUT指令来读写S7-200的数据（指令信息参考S7-300和S7-400的编程手册）

图5-1-6  MPI网络

PROFIBUS协议

PROFIBUS协议通常用于实现与分布式I/O（远程I/O）的高速通讯。可以使用不同厂家的PROFIBUS设备。这些设备

包含普通的输入/输出模块、电机控制器和PLC。PROFIBUS网络通常有一个主站和若干个I/O从站，从站的类型和站号由主站初始化，使网络上的从站设备与配置相匹配。主站不断地读写从站的数据。当一个DP主站成功的配置了一个DP从站之后。他就拥有了这个从站设备。如果在网络上有*二个主站设备，他对**个主站的从站访问将受到限制