Sterownik_Programowalny_S7-200.pdf

Urz Ģ dzenia Automatyki

Sterownik Programowalny

SIEMENS SIMATIC S7-200

1. WPROWADZENIE

Sterowniki programowalne to urz Ģ dzenia przeznaczone pierwotnie głównie do

realizacji sterowania kombinacyjnego i sekwencyjnego obrabiarek, maszyn i urz Ģ dze ı .

Mikroprocesory tych sterowników s Ģ przystosowane do realizacji instrukcji logicznych,

podstawiania, porównania i skoków z bardzo du ŇĢ pr ħ dko Ļ ci Ģ si ħ gaj Ģ c Ģ kilkaset instrukcji w

czasie 1 milisekundy. Obecnie przewa Ň aj Ģ ca wi ħ kszo Ļę sterowników programowalnych mo Ň e

tak Ň e realizowa ę zadania regulacji ci Ģ głej wskutek zastosowania w nich algorytmów PID a w

niektórych przypadkach równie Ň innych, jak np. działaj Ģ cych w dziedzinie zbiorów

rozmytych.

Obecnie, firma Siemens oferuje trzy rodziny sterowników programowalnych,

uszeregowanych tu w kolejno Ļ ci Ļ wiadcz Ģ cej o rozmiarach i mo Ň liwo Ļ ciach:

•

Simatic S7-200

•

Simatic S7-300

•

Simatic S7-400

Simatic S7-200 to rodzina małych sterowników programowalnych i modułów

rozszerzaj Ģ cych przeznaczonych do rozwi Ģ zywania ró Ň norodnych zada ı sterowania o niezbyt

du Ň ym stopniu zło Ň ono Ļ ci. Pierwotnie firma Siemens produkowała tylko dwa typy

sterowników tej rodziny. Były to modele z jednostk Ģ centraln Ģ CPU 212 i z jednostk Ģ

centraln Ģ CPU 214. Widok sterowników serii 21x przedstawia rys.1, a niektóre dane tych

sterowników podano w Tab.1.

Rys.1.

Obecnie rodzin ħ t ħ rozszerzono o sterowniki z jednostkami centralnymi CPU 221,

CPU 222, CPU 224, CPU 224XP i CPU 226. Widok sterowników serii S7 22x przedstawia

rys. 2, a niektóre dane tych sterowników podano w Tab. 2.

- 1 -

Urz Ģ dzenia Automatyki

Sterownik S7-200 zawiera jednostk ħ centraln Ģ , zasilacz oraz moduły wej Ļę i wyj Ļę

dyskretnych jak równie Ň analogowych. Moduły rozszerzaj Ģ ce zawieraj Ģ dodatkowe wej Ļ cia i

wyj Ļ cia dyskretne i analogowe i s Ģ poł Ģ czone ze sterownikiem za pomoc Ģ zł Ģ cza magistrali

(BUS connector). Podstawowe dane modułów rozszerzaj Ģ cych podano w Tab. 3.

Rys.2.

Tabela 1

DANA

CPU 212

CPU 214

Wymiary (DxSzxW)

160x80x62 mm

197x80x62 mm

Masa

0.4 kg

0.5 kg

Moc pobierana

6 W

9 W

Pami ħę programu

512 słów/EEPROM

2K- słów/EEPROM

Rozmiar bloku danych

512 stów/RAM

2K stów/RAM

Podtrzymywanie danych

50 godz. typowo

8 godz. minimum

190 godz. typowo

120 godz. minimum

Lokalne we/wy

8 wej Ļę /6 wyj Ļę

14 wej Ļę /10 wyj Ļę

Maksymalna liczba

modułów rozszerzaj Ģ cych

Czas wykonywania

instrukcji Boolowskiej

1.2 µs

0.8 µs

Liczba wewn ħ trznych

bitów pami ħ ci

128

256

Liczba układów czasowych

128

Liczba liczników

128

Liczba szybkich liczników

1 programowy(2 kHz max)

2 sprz ħ towe (7 kHz max)

Sterownik wyposa Ň ony jest w port komunikacyjny, który słu Ň y do przył Ģ czenia

sterownika do sieci w celu wymiany informacji z innymi urz Ģ dzeniami takimi jak: panele

operatorskie, programatory, inne sterowniki.

Podstawowe obszary zastosowania sterowników tej serii to automatyzacja procesów

monta Ň u, pakowania, mieszania, obróbki, transportu przeno Ļ nikami jak równie Ň sterowanie

d Ņ wigami, pompami, bramami itp.

Ę wiczenie b ħ dzie realizowane na sterowniku S7 200 z jednostk Ģ centraln Ģ CPU 212.

- 2 -

Urz Ģ dzenia Automatyki

Tabela 2

DANA

CPU 221 CPU 222 CPU 224

CPU

CPU 226

Wymiary (DxSzxW) [mm]

90x80x62

120.5x80x 62

140x80x 62

190x80x62

Masa

0.31 kg

0.41 kg

0.44 kg

0.66 kg

Pobór mocy

IOW

17W

Pami ħę programu (słów)

2048

4096

6144

8192

Pam i ħę danych (słów)

1024

4096

5120

Podtrzymywanie danych

50 h

100 h

Lokalne we/wy cyfrowych

6/4

8/6

14/10

24/16

Lokalne we/wy analogowe

2/1

Maksymalna liczba modułów

rozszerzaj Ģ cych

Czas wykonywania instrukcji

Boolowskiej [µs]

0.22

Liczba wewn ħ trznych bitów

pami ħ ci

512

Liczba układów czasowych

256

Liczba liczników

256

Liczba szybkich liczników 6

Tabela 3

MODUŁ LICZBA WE/WY

EMM 221 Digital Input 8xDC 24 V 8 wej Ļę cyfrowych DC

EMM 221 Digital Input 8xAC 120 V 8 wej Ļę cyfrowych AC

EMM 222 Digital Output 8xDC 24V 8 wyj Ļę cyfrowych DC

EMM 222 Digital Output 8xRelay 8 wyj Ļę cyfrowych przeka Ņ nikowych

EMM 222 Digital Output 8xAC120/230V 8 wyj Ļę cyfrowych AC

EMM 223 Digital Combination

4xDC 24V lnput/4xDC 24V Output

4 wej Ļ cia DC/4 wyj Ļ cia DC

EMM 223 Combination 4xDC 24V

Input/4xRelay Output

4 wej Ļ cia DC/4 wyj Ļ cia przeka Ņ nikowe

EMM 223 Combination 4xAC 120V

Input/4xAC 120/230V Out.

4 wej Ļ cia AC/4 wyj Ļ cia AC

EMM 231 Analog Input AI3xl2 Bits

3 wej Ļ cia analogowe unipolarne o wybieranych

zakresach: 0-5V,0-10V,0-20mA

EMM 232 Analog Output

2 wyj Ļ cia analogowe +/- 10 V lub 0-20 mA.

EMM 235 Analog Combination

AI3/AO3 x 12 Bits

3 wej Ļ cia analogowe uni lub bipolarne o zakresach

wybieranych za pomoc Ģ przeł Ģ czników, l wyj Ļ cie

analogowe +/- 10 V lub 0-20 mA.

- 3 -

Urz Ģ dzenia Automatyki

2. PROGRAMOWANIE STROWNIKA

2.1 Struktura programu

Ka Ň dy program dla S7-200 musi posiada ę struktur ħ organizacyjn Ģ pokazan Ģ na rys.3.

Zasadnicza cz ħĻę programu zawarta jest w programie głównym. Ka Ň de wywołanie

podprogramu jest warunkowe, a powrót z podprogramu mo Ň e równie Ň by ę warunkowy.

Maksymalna liczba podprogramów wynosi 64 lub 128 (w zale Ň no Ļ ci od rodzaju CPU).

Podprogramy mog Ģ wywoływa ę kolejne podprogramy, co stanowi tzw. Zagnie Ň d Ň anie

programu. Liczba poziomów zagnie Ň d Ň ana jest ograniczona do 8. Istnieje mo Ň liwo Ļę

wywołania podprogramu przez samego siebie, tzw. rekurencja aczkolwiek nale Ň y w tym

przypadku zwróci ę uwag ħ na mo Ň liwo Ļę zap ħ tlenia si ħ programu. Zdarzenia wywołuj Ģ ce

przerwania maj Ģ ró Ň n Ģ wa Ň no Ļę , dlatego podzielono je na grupy z ró Ň nymi priorytetami.

Najwa Ň niejszy priorytet maj Ģ przerwania komunikacyjne a najni Ň szy przerwania czasowe.

PROGRAM GŁÓWNY

Wykonywany

1 raz na cykl

Maksymalny

rozmiar

programu

SBR 0 Podprogram (opcja)

Podprogramy po wywołaniu

z programu głównego

CPU 212-512 Słów

CPU 214-2048 Słów

SBR 1 Podprogram (opcja)

SBR n Podprogram (opcja)

INT 0 Procedura obsługi

przer w ania (opcja)

Procedury obsługi przerwa ı

wywoływane po zaistnieniu

zdarzenia powoduj Ģ cego

przerwanie

INT m Procedura obsługi

przer w ania (opcja)

Rys.2.

2.2 Organizacja pami ħ ci i dost ħ pu do danych

Pami ħę sterownika podzielona jest na dwa główne obszary: pami ħę danych i pami ħę

obiektów. Z kolei pami ħę danych podzielona jest na 5 obszarów przedstawionych w tabeli 4.

Przyj ħ ty sposób adresowania umo Ň liwia dost ħ p do pojedynczych bitów, bajtów, słów (2

bajty), i słów podwójnych (4 bajty).

Poni Ň ej przedstawiono przykład zaadresowania 4 bitu w 3 bajcie obszaru wej Ļę :

I 3 . 4

Identyfikator obszaru Adres bajtu Separator Numer bitu

- 4 -

Urz Ģ dzenia Automatyki

Tabela 4

OBSZAR DANYCH

IDENTYFIKATOR

ZAKRES ADRESÓW BITOWYCH

CPU 212

CPU 214

Wej Ļ cia (Inputs)

1 0.0-I 7.7

I 0.0 -1 7.7

Wyj Ļ cia (Outputs)

Q 0.0-Q 7.7

Q 0.0 -Q 7.7

Bity wewn ħ trzne

M 0.0-M 15.7

M0.0-M31.7

Bity specjalne

SM 0.0-SM 45.7

SM0.0-SM85.7

Zmienne

V 0.0-V 1023.7

V 0.0-V 4095.7

Dost ħ p do obszaru pami ħ ci jest mo Ň liwy przez zaadresowanie bitu, bajtu, słowa lub

podwójnego słowa, tak jak pokazano na rys.4.

Rys.4.

Obszar pami ħ ci przeznaczony dla obiektów zawiera dane zwi Ģ zane z sze Ļ cioma

typami urz Ģ dze ı oferowanych przez sterownik S7-200. S Ģ to bloki czasowe (Timers), liczniki

(Counters), wej Ļ cia analogowe (Analog Inputs), wyj Ļ cia analogowe (Analog Outputs),

akumulatory (Accumulators), szybkie liczniki (High-Speed Counters), Przestrze ı adresowa

jest wi ħ c podzielona na sze Ļę obszarów z których ka Ň dy ma swój identyfikator: T – bloki

czasowe, C – liczniki, AI – wej Ļ cia analogowe, AQ – wyj Ļ cia analogowe, AC – akumulatory,

HC – szybkie liczniki.

2.3 J ħ zyki programowania

Sterowniki S7 200 mo Ň na programowa ę w nast ħ puj Ģ cych j ħ zykach:

Schemacie drabinkowym (LAD = LADder logic),

Li Ļ cie instrukcji (STL = STatement List)

Schemacie funkcyjnym (FDB = Functions Blocks Diagram).

Schemat drabinkowy jest j ħ zykiem graficznym posługuj Ģ cym si ħ nast ħ puj Ģ cymi

podstawowymi elementami:

• Styki (Contacts). U Ň ywa si ħ symboli styku normalnie otwartego i normalnie zamkni ħ tego

styk normalnie otwarty styk normalnie zamkni ħ ty

- 5 -

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: