西门子6ES7515-2AN03-0AB0参数详细

西门子plc根据规模和性能的大小，主要有 s7-200 s7-300 和s7-400三种，下面就简单介绍一下该三种产品的一些特性。

1、s7-200

针对低性能要求的摸块化小控制系统，它较多可有7个模块的扩展能力，在模块中集成背板总线，它的网络联接有rs-485通讯接口和profibus两种，可通过编程器pg访问所有模块，带有电源、cpu和i/o的一体化单元设备。其中的扩展模块（em）有以下几种：数字量输入模块（di）——24vdc 和 120/230vac；数字量输出（do）——24vdc 和继电器；模拟量输入模块（ai）——电压、电流、电阻和热电偶；模拟量输出模块——电压和电流。还有一个比较特殊的模块-通讯处理器（cp）——该块的功能是可以把s7-200作为主站连接到as-接口（传感器和执行器接口），通过as-接口的从站可以控制多达248个设备，这样就可以显著的扩展s7-200的输入和输出点数。

2、s7-300

相比较s7-200，s7-300针对的是中小系统，他的模块可以扩展多达32个模块，背板总线也在模块内集成，它的网络连接已比较成熟和流行，有mpi、工业以太网，使通讯和编程变得简单，选择性也比较多，并可借助工具进行组态和设置参数。s7-300 的模块稍微多一点，除了信号模块（sm）和200的em模块同类型之外，它还有接口模块（im）——用来进行多层组态，把总线从一层传到另一层；占位模块（dm）——为没有设置参数的信号模块保留一个插槽或为以后安装的接口模块保留一个插槽；功能模块（fm）——执行特殊功能，如计数、定位、闭环控制相当于对cpu功能的一个扩展或补充；通讯处理器（cp）——提供点对点连接、profibus和工业以太网。

针对cpu设计模式选择器有：mres=模块复位功能；stop=停止模式，程序不执行；run=程序执行，编程器只读操作；run-p=程序执行，编程器可读写操作。状态指示器：sf，batf=电池故障；dc5v=内部5 v dc电压指示；frce=表示至少有一个输入或输出被强制；run=当cpu启动时闪烁，在运行模式下常亮；stop=在停止模式下常亮，有存储器复位请求时慢速闪烁，正在执行复位时快速闪烁。mpi接口用来连接到编程设备或其它设备，dp接口用来直接连接到分布式i/o。

3、s7-400

同300的区别主要在于热启动（wrst）这一部分，其他基本一样。它还有一个外部的电池电源接口，当在线更换电池时可以向ram提供后备电源。编程设备主要有pg720 pg740 pg760——可以理解成装有编程软件的手提电脑；也可以直接用安装有step7（siemens的编程软件）的pc来完成。而实现通讯（要编程首先要和 plc的cpu通讯上）的要求主要在于接口：1.可以在pc上装cp5611卡——上面有mpi口，可用电缆直接连接。2.加个pc适配器，把mpi口转换成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡，使它具有以太网口。

4、西门子plc在工程中的应用

每个自动化过程都是由许多较小的部分和子过程组成，所以工程建立的**个任务是分解子任务。而每个子任务定义了自动化系统要完成的硬件和软件要求。其中硬件包括输入/输出数目和类型，对应模块序号和类型，所用机架号，cpu型号和容量，hmi系统，网络系统。软件方面主要是程序结构，自动化过程中的数据管理，组态数据、通讯数据及程序和项目文档。在siemens的s7中，上述工作都在项目管理（simatic 管理器），包括必须的硬件（+组态），网络（+组态），所有程序和自动化解决方案的数据管理。   f1在线帮助。simatic管理器管理step 7项目，编写 step 7用户程序的工具，有梯形图lad，语句表stl，和功能块图fbd，编程语言。利用编程器或外部编程器可以把用户程序保存到eprom卡上。simatic管理器是一个在线/离线编辑s7对象的图形化用户界面，这些对象包括项目、用户程序、快、硬件站和工具。此管理器的用户界面中工具条和bbbbbbs差不多，就是多了几个plc菜单——显示访问节点、存储器卡、下载、模块。

step 7项目结构：项目中，数据以对象形式存储，按树型结构组织。**级：包含项目图表，每个项目代表和项目存储有关的一个数据结构。*二级：站（如s7-300）用于存放硬件组态和模块参数等信息，站是组态硬件的起点。s7程序文件夹是编写程序的起点，所有s7系列的软件均放在s7程序文件夹下，它包含程序块文件和源文件夹。simatic的网络图表（mpi、profibus、工业以太网）*三级和其他级：和上级对象类型有关。编程器可离线/在线查看项目——offline：编程器硬盘上的内容；online：通过网线从plc读到的内容。菜单选项： 在options-customize 设置语言、助记符、常用特性（存储位置、系统信息显示）。创建一个项目：file new new project插入 s7程序块：insert program s7 program插入 s7 块： insert s7 block 然后可选：1：组织块（ob）被操作系统调用，他们是操作系统和用户程序的接口。 2：功能fc和功能块fb是实际的用户程序利用他们可以把复杂的程序分解成小的，易于调试的单元。3：数据块存储用户的数据。选择所需块类型后，会打开一个属性对话框，其中可输入块序号和要使用的编程语言，及其他设置。

5、硬件组态和存储器概念

装载存储器是一个可编程模块，它包括建立在编程设备上的装载对象（逻辑块、数据块和其他信息），它可以是存储器卡或内部集成的ram。存储器卡一般有两种，其中，当采用ram存储器卡时，系统必须配备电池，当采用flash eprom存储器卡时，则断电不会丢失，但内部ram中的数据仍需电池保持。工作存储器仅包含和运行时间使用的程序和数据，ram工作存储器集成在cpu 中，通过后备电池保持。系统存储器包括过程映象输入和输出表（pii，piq），位存储器，定时器，计数器和局部堆践。保持存储器是非挥发的ram，即使没有安装后备电池也可用来保持某些数据，设置cpu参数时要*保持的区域。

从上述概念可知，如我们在线修改程序，被修改的块存放在工作存储器中，当把程序上载到编程器时，就从工作存储器传到编程器。由于断电会导致ram数据的丢失，所以如要安全保存被修改的程序，就必须保存在feprom或硬盘上。

硬件组态和参数分配

组态就是指在硬件组态的站窗口中分配机架、块可分布式i/o，可从硬件目录中选择部件；参数分配就是建立可分配参数模块的特性，例如启动特性、保持区等；设定组态就是设定好的硬件组态和参数分配；实际组态指已存在的实际组态和参数分配，一般是在已装配的系统中，从plc的cpu中读出来的。

组态过程：

启动硬件组态：新建一个项目（project），选择该项目，并插入（insert）一个站（station），在simatic管理器中选择硬件站（hardware）双击open即可，我们同时可以打开硬件目录——view-catalog，如果选择标准硬件目录库，它会提供所有的机架、模块和接口模块。

节点的电源电压等级，向输出回路供电，以确保输出回路未短路，否则，当输出点向输出回 路送电时，会因短路而烧坏模块。 一般来说，大中型 PLC 如果装上模拟输入输出模块，还可以接收和输出模拟量。在这 种情况下，要对向 PLC 输送模拟输入信号的一次检测或变送元件，以及接收 PLC 模拟输出 的调节或执行装置进行检查，确认其正确性。必要时，还应向检测与变送装置送入模拟输 入量，以检验其安装的正确性及输出的模拟量是否正确并是否符合 PLC 所要求的标准； 向接收 PLc 模拟输出信号调节或执行元件，送人与 PLC 模拟量相同的模拟信号，检查调节 可执行装置能否正常工作。装上模拟输入与输出模块的 PLC，可以对生产过程中的工艺参 数(模拟量)进行监测，按设计方案预定的模型进行运算与调节，实行生产工艺流程的过程控 制。 本步骤至关重要，检查与调整过程复杂且麻烦，必须认真对待。因为只要所有外部工艺 设备完好，所有送入 PLC 的外部节点正确、可靠、稳定，所有线路连接无误，加上程序逻 辑验证无误，则进入联动调试时，就能一举成功，收到事半功倍的效果。 6、系统模拟联动空投试验 本步骤的试验目的是将经过实验室调试的 PLC 机及逻辑程序，放到实际工艺流程中， 通过现场工艺设备的输入、输出节点及连接线路进行系统运行的逻辑验证。 试验时，将 PLC 控制的工艺设备(主要指电力拖动设备)主回路断开二相(仅保留作为继 电控制电源的一相)，使其在送电时不会转动。按设计要求对子系统的不同运转方式及其他 控制功能，逐项进行系统模拟实验，先确认各转换开关、工作方式选择开关，其他预置开关 的正确位置，然后通过 PLC 起动系统，按联锁顺序观察并记录 PLC 各输出节点所对应的继 电器、接触器的吸合与断开情况，以及其顺序、时间间隔、信号指示等是否与设计的工艺流 程逻辑控制要求相符，观察并记录其他装置的工作情况。对模拟联动空投实验中不能动作的 执行机构，料位开关、限位开关、仪表的开关量与模拟量输入、输出节点，与其他子系统的 联锁等，视具体情况采用手动辅助、外部输入、机内强置等手段加以模拟，以协助 PLC 指 挥整个系统按设计的逻辑控制要求运行。 7、PLC 控制的单体试车 本步骤试验的目的是确认 PLC 输出回路能否驱动继电器、接触器的正常接通，而使设 备运转，并检查运转后的设备，其返回信号是否能正确送人 PLC 输入回路，限位开关能否 正常动作。 其方法是，在 PLC 控制下，机内强置对应某一工艺设备(电动机、执行机构等)的输出 节点，使其继电器、接触器动作，设备运转。这时应观察并记录设备运输情况，检查设备运 转返回信号及限位开关、执行机构的动作是否正确无误。 试验时应特别注意，被强置的设备应悬挂运转危险指示牌，设专人值守。待机旁值守人 员发出指令后，PLC 操作人员才能强置设备起动。应当特别重视的是，在整个调试过程中， 没有充分的准备，绝不允许采用强置方法起动设备，以确保安全。 8、PLC 控制下的系统无负荷联动试运转 本步骤的试验目的是确认经过单体无负荷试运的工艺设备与经过系统模拟试运证明逻 辑无误的 PLC 联接后，能否按工艺要求正确运行，信号系统是否正确，检验各外部节点的 可靠性、稳定性。试验前，要编制系统无负荷联动试车方案，讨论确认后严格按方案执行。 试验时，先分子系统联动，子系统的连锁用人工辅助(节点短接或强置)，然后进行全系统联 动，试验内容应包括设计要求的各种起停和运转方式、事故状态与非常状态下的停车、各种 信号等。总之，应尽可能地充分设想，使之更符合现场实际情况。事故状态可用强置方法模 拟，事故点的设置要根据工艺要求确定。 在联动负荷试车前，一定要再对全系统进行一次全面检查，并对操作人员进行培训，确 保系统联动负荷试车一次成功。 信号衰减问题的讨论 (1)从 PLC 主机至 I/O 站的信号较大衰减值为 35dB。因此，电缆敷设前应仔细规划， 画出电缆敷设图，尽量缩短电缆长度(长度每增加 1km，信号衰减 0.8dB)；尽量少用分支器 (每个分支器信号衰减 14dB)和电缆接头(每个电缆接头信号衰减 1dB)。 (2)通信电缆较好采用单总线方式敷设，即由统一的通信干线通过分支器接 I/O 站，而 不是呈星状放射状敷设。PLC 主机左右两边的 I/O 站数及传输距离应尽可能一致，这样能保 证一个较好的网络阻抗匹配。 (3)分支器应尽可能靠近 I/O 站，以减少干扰。 (4)通信电缆末端应接 75Ω电阻的 BNC 电缆终端器，与各 I/O 柜相连接，将电缆由 I/O 柜拆下时，带 75Ω电阻的终端头应连在电缆网络的一头，以保持良好的匹配。 (5)通信电缆与高压电缆间距至少应保证 40cm/kV；必须与高压电缆交叉时，必须垂直 交叉。 (6)通信电缆应避免与交流电源线平行敷设，以减少交流电源对通信的干扰。同理，通 信电缆应尽量避开大电机、电焊机、大电感器等设备。 (7)通信电缆敷设要避开高温及易受化学腐蚀的地区。 (8)电缆敷设时要按 0.05%/℃留有余地，以满足热胀冷缩的要求。 (9)所有电缆接头，分支器等均应连接紧密，用螺钉紧固。 (10)剥削电缆外皮时，切忌损坏屏蔽层，切断金属铂与绝缘体时，一定要用剥线钳，切 忌刻伤损坏中心导线。 系统接地问题的讨论 (1)主机及各分支站以上的部分，其接地应用 10mm2 的编织铜线汇接在一起经单独引 下线接至独立的接地网，一定要与低压接地网分开，以避免干扰。系统接地电阻应小于 4Ω。 PLC 主机及各屏、柜与基础底座间要垫 3mm 厚橡胶使之绝缘、螺栓也要经过绝缘处理。 (2)I/O 站设备本体的接地应用单独的引下线引至共用接地网。 (3)通信电缆屏蔽层应在 PLC 主机侧 I/O 处理模块处一起汇集接到系统的**接地网， 在 I/O 站一侧则不应接地。电缆接头的接地也应通过电缆屏蔽层接至**接地网。要特别提 醒的是决不允许电缆屏蔽层有二点接地形成闭合回路，否则易引起干扰。 (4)电源应采用隔离方式，即电源中性线浮地，当不平衡电流出现时将经电源中性线直 接进入系统中性点，而不会经保护接地形成回路，造成对 PLC 运行和干扰。 (5)I/O 模块的接地接至电源中性线上。 调试中应注意的问题 (1)系统联机前要进行组态，即确定系统管理的 I/O 点数，输入寄存器、保持寄存器数、 通信端口数及其参数、I/O 站的匹配及其调度方法、用户占用的逻辑区大小，等等。组态一 经确认，系统便按照一定的约束规则运行。重新组态时，按原组态的约定生成的程序将不能 在新的组态下运行，否则会引起系统错乱。因此，**次组态时一定要慎重，I/O 站、I/O 点数，寄存器数、通道端口数、用户存储空间等均要留有余地，必须考虑到近期的发展。但 是，I/O 站、I/O 点数、寄存器数、端口数等的设置，都要占用一定的内存，同时延长扫描 时间，降低运行速度。因此，余量又不能留得太多。特别要引起注意的是运行中的系统一定 不能重新组态。 (2)对于大中型 PLC 机来说，由于 CPU 对程序的扫描是分段进行的，每段程序分段扫 描完毕，即更新一次 I/O 点的状态，因而大大提高了系统的实时性。但是，若程序分段不当， 也可能引起实时性降低或运行速度减慢的问题。分段不同将显著影响程序运行的时间，特别 是对于个别程序段特长的情况尤其如此。一般地说，理想的程序分段是各段程序有大致相当 的长度