6ES7511-1AL03-0AB0性能参数

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西门子模拟量输出端口输出模拟量信号并送入电动球阀，电动球阀做出实时动作。如何控制球阀的开度成为关键问题。PID控制器是应用较广的闭环控制器，但是PID控制方式主要应用于控制对象的惯性滞后较大时。鉴于本课题对滞后性要求不高，以及模拟量输入输出较少，所以本文给出了一种较为简单的控制方法。

    将球阀开度以10°为单位分为9个区域，9个区域分别对应相应的驱动电流，安控RTU数据字为10000～50000，西门子S7-200数据字为0～+32000，所分的区域如表1所示。它们之间数据的传送是通过十六进制传输的，西门子接收到的数据为十六进制，并存入*的单元中。拿安控RTU数据字50000说，将其转换成十六进制数为C350，将两个字节分别存于西门子*的单元中，较后经过数据转换为十进制数过程中**过范围。所以在处理的过程中运用到一些方法，就是只将**个字节送到西门子，拿50000来说，只将C3传送到西门子中，转换成相应的十进制数为195，这样就比较好处理。

表1 球阀开度区域

    调节球阀开度子程序和初始化子程序如下所示。

调整球阀开度子程序：

网络1：

LD     SM0.0

BTI    VB200, VW200      //将接收到的字节数据转换成字

网络2：                 //分区//

LD     SM0.0

MOVW   +39, VW0

MOVW   +58, VW2

MOVW   +78, VW4

MOVW   +97, VW6

MOVW   +117, VW8

MOVW   +136, VW10

MOVW   +156, VW12

MOVW   +175, VW14

MOVW   +195, VW16

网络3：             //判断是否在175≤x≤195区域，如在输出相应电流，不在执行下面程

序//

LD     SM0.0

LDW>=  VW200, VW14

AW<=   VW200, VW16

MOVW   +32000, AQW0

ENI

网络4—网络11 ：判断是否在156≤x＜175，136≤x＜156，117≤x＜136，97≤x＜117，78≤x＜97，58≤x＜78，39＜x＜58，0≤x≤39区域，其程序与网络3一样。

初始化子程序：

网络1：//西门子处于RUN时VW200为0，输出电流4mA //

LD     SM0.1

MOVW   +0, VW200

MOVW   +6400, AQW0

ENI
接收完成中断0和接收完成中断1程序如下：
接收完成中断0：INT0

网络1：

LDB=   SMB86, 16#20   //SMB86 等于16#20，表示PLC收到结速符

S      Q1.0, 1        //收到后将Q1.0置1，灯亮

CALL   调整球阀开度子程序:SBR0

CRETI

NOT                   //否则将Q1.0置0，灯灭

R      Q1.0, 1

RCV    VB199, 0

接收完成中断1：INT1

INT1：

网络1：

LD     SM0.0

RCV    VB199, 0          //接收数据

3 程序调试

    在编程过程中用到了PLC串口通讯调试软件，软件可以在网上下载。在与安控RTU通讯之前先将西门子S7-200与PC机通讯，检验程序的正确性后再与安控RTU进行通讯调试。在调试西门子S7-200与PC机通讯的过程中出现的问题以及解决方法：

    ①程序跑飞的问题，即在与PC机通讯时，用PLC串口通讯调试软件向PLC中发送数据，当连续地发送数据时，PLC在接收到**个字符后就会出现通讯错误现象。程序跑飞较主要的原因是程序结构问题，只要精简一下程序结构使其更加结构化，问题就可以解决。

    ②西门子S7-200和安控RTU的波特率，数据位，校验位，停止位不一致。如果两者不完全一致，是不能进行通讯的。

4 总结

    本文给出了关于西门子S7-200与其他设备之间利用自由端口通讯的完整通讯程序，以及给出的球阀分区域方法有一定的创新性，可以应用于很多领域中，并给出在编程过程中遇到的问题和解决方法，具有很大的实用性，可以应用于实际项目中

高级编程

TIAPortal支持五种IEC编程语言：梯形逻辑、功能块图、语句表、按顺序图形编程编辑器以及结构化控制语言（SCL）。Broadwater表示，“新型SCL编辑器提高了编写软件的速度。它可以缩减模块使你简化编码，自动录入变量名称，还可以建立功能库并应用到其它项目中。”

跨引用特性

跨引用特性使得普通编码处理可以跨所有IEC编程语言进行。用户可以浏览PLC所有模块的标签以及连接到PLC的HMI所引用的标签。

项目组织

“因为PLC控制多个设备，TIAPortal档案树允许我将功能模块和数据分类建成一个逻辑文件夹结构。”Broadwater称，“在处理某个问题时，我不用打开所有其它功能模块显示项目树。这大大缩减了我的工作量。但该功能不适用于其它编辑器。”

相同功能在TIAPortal的PLCHMI界面上也可以使用。“较近，我在HMI上建立了不同元素的子文件夹。”Broadwater继续说道，“模型数据选项界面有三个子界面。我建立了一个简单的文件夹并把这些界面都放进去，这样当我想修改某个HMI界面的时候就不需要打开包含50或60个HMI界面的文件夹树。我只需要进入文件夹结构然后快速找到特定的界面。”

除错和I/O受益

BurrOak工程师在设计FP400过程中面临的一个挑战是用一种核心编码编写软件，该核心编码可以兼容所有BurrOak机器，这样他们就不必不断地编写特殊编码。

“核心编码用于运行基础设备。”Lund称，“但每个自定义的模块都有不同的输出选项。因此，我们创造了功能模块以运行有共同点的各种类型机制。这表示我们现在可以将这些选项与核心编码进行混合和匹配，省去了自定义不同模块时不断除错和重复验证所有编码的过程。”

S7-1500采用的标准终端模块适用于所有I/O模块，这对BurrOak十分有利。Broadwater表示，“我们再也不需要安装三个终端模块分别为编码卡、32位输出卡和16位输入卡服务。现在只需要一个标准化的模块就可兼容所有应用。”

Lund和Broadwater估测，采用S7-1500和TIAPortal节省了30%的工程时间，主要源于其省去了软件工程师除错的过程。“这是因为技师们现在可以自己修复这些组件。”

FP400的适用性可以帮助BurrOak拓展亚洲市场。Lund表示，在较近一次销售峰会上，某个公司代表对该机器的设计非常满意并表示这款机器好像就是为其印度客户量身定做的。（Shirley译）