西門子CPU414可編程控制器

產品名稱：西門子PLC模塊

產品規格：*
產品報價：電議
產品產地：德國
產品描述：【* 質量保證 價格優勢】
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知其道，用其妙。渠之道，贏之妙

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一分錢，一分貨

西門子CPU414主機模塊西門子CPU414主機模塊西門子CPU414可編程控制器

• 狀態和故障指示燈：
  LED 可指示出部和外部故障和運行狀態，如 RUN（運行）、STOP（停止）、調試和測試功能等。

• 測試功能：
  可使用編程設備顯示程序執行中的信號狀態，不考慮用戶程序而修改過程變量，輸出堆棧存儲器的容，運行各個程序步驟，并禁用程序組件。

• 信息功能：
  用戶可獲取有關 CPU 的存儲器容量和運行模式以及 RAM 和裝載存儲器的當前利用率方面的信息。

CPU 414-3 PN/DP 裝配有：

功能強大的處理器：
CPU 執行每條二進制指令時間僅為 0.045 µs。 4 MB RAM (其中，程序和數據各使用 2 MB);
快速 RAM 用于執行部分用戶程序 靈活擴展：
zui高 131072 個數字量以及 81932 個模擬量輸入/輸出。 MPI多點接口：
通過 MPI，可將zui多 32 個站連成簡單網絡，數據傳輸速率高達 12 Mbit/s。CPU 可與通訊總線（C 總線）和 MPI 的站之間建立zui多 32 個連接。 模式選擇開關：
波動開關設計。 診斷緩沖區：
zui后的故障和中斷事件保存在一個環形緩沖器中，用于進行診斷。可以對輸入數目進行設定。 實時時鐘：
日期和時間附加在 CPU 的診斷消息后面。 存儲卡：
用于擴展置的裝載存儲器。存儲在裝載存儲器中的信息包括S7-400參數數據以及程序，因此需要2倍的存儲空間。其結果是：

• 置的裝載存儲器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲卡。可使用 RAM 和 FEPROM 卡。

PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口：
通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實現分布式自動化組態，從而提高了速度，便于使用。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態、編址和編程).

通訊

*控制器與故障安全 ET 200 模塊之間的安全通訊和標準通訊是通過 PROFIBUS DP 和/或 PROFINET 完成的。通過特別開發的PROFIsafe，可以在標準數據報文中傳輸帶有安全功能的用戶數據。無需其它硬件組件（例如安全總線）。必要的軟件已經或者作為擴展集成在硬件組件之中，或者作為認證軟件塊重載至CPU。

運行模式

F CPU的安全功能包含在CPU的F程序中以及包含在故障安全信號模塊中。

信號模塊采用差異分析方法和測試信號注入技術實現輸出和輸入信號的監控。

借助周期性自檢、指令檢測、程序邏輯檢測和程序順序流檢測等方法，CPU可以檢測控制器是否工作正常。此外，通過“活躍標志（sign-of-life）"請求，還可以對I/O進行檢測。

若判定系統中存在故障，則將該系統切換至安全狀態。

CPU 414F-3 PN/DP 的運行不需要 F 運行版*。

編程

CPU 414F-3 PN/DP 的編程方法與 SIMATIC S7 系統的編程方法相同．使用現場實證過的編程工具，例如STEP 7，創建用于非故障安全工廠區段的用戶程序。

SIMATIC 控制器

集工程工具、工業通訊和集成診斷為一體

為了經濟靈活地對機器和設備進行自動化控制，需要為每個應用領域提供解決方案。通過一體化的工程組態工具、工業通訊和集成診斷的平臺，無論是zui基本的控制要求，還是復雜的可視化、工藝控制或數據歸檔等其它自動化要求，我們都可以為您提供解決方案！

SIMATIC 控制器基于不同的軟硬件體系：

模塊化控制器

模塊化控制器針對控制任務進行了優化設計，具有魯棒性，可*使用。您還可以隨時通過插入 I/O 模塊、功能模塊和通訊模塊對其進行靈活擴展。根據應用需求，可以選擇適用于不能要求、擴展能力和通訊接口的產品。模塊化控制器也可用作容錯系統或故障安全系統。

   Modbus協議是應用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協議，控制器相互之間、控制器經由網絡(例如以太網)和其它設備之間可以通信。它已經成為一通用工業標準，有了它，不同廠商生產的控制設備可以連成工業網絡，進行集中監控。此協議定義了一個控制器能認識使用的消息結構，而不管它們是經過何種網絡進行通信的。它描述了一控制器請求訪問其它設備的過程。如回應來自其它設備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄等。它制定了消息域格式和內容的公共格式。MODBUS為單主站網絡協議，所以系統中只能夠有一個Modbus主站，所有通信都由它發出并且只能夠實現主站和從站的數據交換，從站之間不能進行數據交換，Modbus可支持247個之多的遠程從屬控制器。但實際所支持的從機數要由所用通信設備決定。采用這個系統。各PC可以和中心主機交換信息而不影響各PC執行本身的控制任務。CP341插人MODBUS主站Dongle(狗)或插入從站Dongle，就可以作為MODBUS主站。或者作為MODBUS從站。在ModBus系統中有兩種傳輸模式編碼可選擇，一種模式是ASCIi(美國信息交換碼)，另一種模式是RTU(遠程終端設備)，由這兩種模式定義這兩種傳輸模式與從機PC通信的能力是同等的。選擇時應視所用ModBus主機而定。每個ModBus系統只能使用一種模式。不允許兩種模式混用。

2 RTU幀結構使用RTU模式，消息發送至少要以3．5個字符時間的停頓間隔開始。在相同的網絡波特率下采用多個的字符時間，這是zui容易實現的。傳輸的*一個域是設備地址，可以使用的傳輸字符是十六進制的0...9，A...F。網絡設備不斷偵測網絡總線，包括停頓間隔時間內。當*一個域(地址域)接收到后，每個設備都進行解碼以判斷是否發往自己的，在zui后一個傳輸字符之后，一個至少3．5個字符時間的停頓標定了消息的結束．一個新的消息可在此停頓后開始。整個消息幀必須作為一連續的流轉輸，如果在幀完成之前有超過1．5個字符時間的停頓時間，接收設備將刷新不完整的消息并假定下一字節是一個新消息的地址域。同樣地，如果一個新消息在小于3．5個字符時間內接著前個消息開始，接收的設備將認為它是前一消息的延續，這將導致一個錯誤，因為在zui后的CRC域的值不可能是正確的。一典型的消息幀如下所示：

基于Modbus主從式工作的主站以廣播式的向所有從站發送請求數據的數據包．其數據包中包含從站地址、功能代碼(即讀取的寄存器類型)、要讀取 字串2 的寄存器的起始址、該次要讀取的寄存器個數。并等待從站的響應；掛在同一條RS485總線上的所有從站被動的接收到主站的廣播包．然后解開這個廣播包把這個包中的從站地址與自己的地址對照．如果地址相同．該從站馬上把自己相應寄存器中的數據發送到總線上去：主站中的接收程序始終處于待命狀態．等待總線上從站發送來的響應數據包，并把響應包中的據序列化到自己的接收數據塊中。從站檢測到包中的從站地址與自己的地址不符時，則直接銷毀該包．就不做任何響應。到此完成一個發送接收數據的過程。

4 CP341驅動配置在您的計算機上首先安裝STEP7 5．x軟件和CP34x模板所帶的軟件驅動程序．模板驅動程序包括了對CP341進行參數化的窗口(在STEP7的硬件組態界面下可以打開)、用于串行通訊的FB程序塊。當系統上電，CP34x模板初始化完成后，CP34x上的sF燈點亮：在硬件組態窗口中雙擊CP341模板，打開CP341模板的屬性窗口，選擇通訊協議modbus，網絡工作方式設置為半雙工，請記錄下模板的硬件地址以便在編程序時用到。雙擊CP341模板屬性窗口中的protocol 協議圖標進行協議參數設置，這里我們使用默認值：96oo bit，s， 8 data bits， 1 stop bit，even parity。對的硬件組態存盤編譯，下載硬件組態．如果此時sF燈亮．請將通訊電纜與另一個通訊伙伴進行連接后．SF燈熄滅，說明硬件組態正確。

5 程序編寫

西門子PLC模塊CPU414-3PN/DP

PLC系統的基本構成

1.PLC的硬件結構

可編程控制器主要由*處理單元(CPU)、存儲器(RAM、ROM)、輸入輸出單元(I/O)、電源和編程器等幾組成。PLC硬件結構如圖1所示：

圖1 PLC硬件結構

2.*控制處理單元(CPU)

可編程控制器中常用的CPU主要采用通用微處理器、單片機和雙極型位片式微處理器三種類型。

通用微處理器有8080、8086、80286、80386等；單片機有8031、8096等；位片式微處理器的AM2900、AM2903等。FX2可編程控制器使用的微處理器是16位的8096單片機。

3.存儲器

可編程控制器配有兩種存儲器：系統存儲器和用戶存儲器。

系統存儲器：存放系統管理程序。

用戶存儲器：存放用戶編制的控制程序。

4.輸入接口電路

PLC通過輸入單元可實現將不同輸入電路的電平進行轉換，轉換成PLC所需的標準電平供PLC進行處理。

接到PLC輸入接口的輸入器件是：各種開關、按鈕、傳感器等。各種PLC的輸入電路大都相同，PLC輸入電路中有光耦合器隔離，并設有RC濾波器，用以消除輸入觸點的抖動和外部噪聲干擾。PLC輸入電路通常有三種類型：直流(12∽24)V輸入、交流(100∽120)V輸入與交流(200∽240)V輸入和交直流(12∽24)V輸入

圖2  直流輸入模塊

圖3  交、直流輸入模塊

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•    姓名： 邵工

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•   扣: Q354 + 8508 +227

圖4  交流輸入模塊

5.輸出接口電路

PLC的輸出有三種形式，即繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出。如圖所示：

圖5  場效應晶體管輸出方式（直流輸出）

圖6  可控硅輸出方式（交流輸出）

圖7  繼電器輸出方式（交直流輸出）

輸出端子有兩種接法：

一種是輸出各自獨立，無公共點：各輸出端子各自形成獨立回路。

一種為每4∽8個輸出點構成一組，共有一個公共點：在輸出共用一個公共端子時，必須用同一電壓類型和同一電壓等級，但不同的公共點組可使用不同電壓類型和等級的負載，且各輸出公共點之間是相互隔離的。

輸入輸出端子處理的過程如下：

6.電源

PLC的供電電源一般是市電，也有用直流24V電源供電的。

7.編程器

利用編程器可將用戶程序輸入PLC的存儲器，還可以用編程器檢查程序、修改程序；利用編程器還可以監視PLC的工作狀態。編程器一般分簡易型 和智能型。

8.PLC的軟件結構

在可編程控制器中，PLC的軟件分為兩大部分：

1.系統監控程序：用于控制可編程控制器本身的運行。主要由管理程序、用戶指令解釋程序和標準程序模塊，系統調用。

2.用戶程序：它是由可編程控制器的使用者編制的，用于控制被控裝置的運行。