西門子CPU317-2DP模塊6ES7317-2AK14-0AB0

S7-300/S7-300F

1 FM352-5高速布爾處理器簡介

FM352-5是一種現場可編程門陣列FPGA，FPGA包括輸入、輸出以及邏輯單元等可編輯元件用來實現一些基本的邏輯門電路, 如圖1所示：

圖1 FPGA 內部架構

通過編程，這些邏輯單元被分配一些如與、或、非、置位/復位等功能，系統設計師可以根據需要通過連接FPGA內部的邏輯單元和邏輯功能，就好像連接一個電路試驗板，完成所需要的特定功能。zui終程序將成為通過連接邏輯單元形式的硬件結構的一部分，這些硬件結構的程序組件好像通過連接的繼電器控制回路一樣并行執行，響應快速并且響應時間基于常數，FM352-5的掃描周期固定為1цs。
FM352-5模塊高速處理數字量輸入、輸出信號以及編碼器信號，從讀入數字量輸入信號、CPU程序處理到信號的輸出zui小周期不到10цs，適合邏輯簡單、要求快速響應的應用如速度測量、脈寬調制（zui小20цs可調）輸出等。由于FM352-5是布爾處理器，所以只能對布爾、字節、字、雙字等信號進行處理，而不能處理浮點信號。

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2 FM352-5工作方式 
FM352-5具有獨立的處理能力，安裝方式靈活，可以安裝于S7-300 PLC*機架、分布式I/O ET200M中（可以是非西門子主站）、也可以獨立安裝。如圖2所示：

圖2 FM352-5的安裝形式

獨立安裝時通過模塊集成的輸入、輸出信號對受控設備進行操作并讀出反饋狀態，由于沒有額外的通信接口而不能通過人機界面進行操作。安裝于S7-300 *機架中，CPU與FM352-5數據交換過程如圖3所示：

圖3 CPU與FM352-5數據交換示意圖

FM352-5模塊通過集成的輸入接口接收編碼器信號和數字量輸入信號，通過背板通信總線接收CPU發送的命令信號（圖中為輸出緩存，如果FM352-5獨立安裝，只能通過集成的接口接收輸入信號），經過FPGA(現場可編程門陣列)處理后直接通過模塊集成的輸出點輸出，運算數據也可以通過輸入緩存作為狀態信號反饋到CPU。CPU與FM352-5間的通信數據經過接口函數塊的處理后進入CPU的用戶數據區，FM352-5與CPU之間的數據交換也可以通過FM352-5的邏輯地址區直接通信。
普通CPU程序執行是以串行掃描的，FM352-5程序執行則是以并行掃描的，保證程序執行的快速性，由于程序從左到右并行執行，在不同程序行中對由同一信號產生的邏輯結果處理時，可能導致邏輯的先后次序錯誤，FM352-5使用連接器和多相時鐘的技術使具有競爭條件的時序延遲，保證信號的正確性。連接器的使用規則如下：
? 如果連接器的觸點在它的輸出線圈以前引用，那么觸點的值將取決于上個掃描結果。
? 如果連接器的觸點在它的輸出線圈以后引用，那么觸點的值將取決于當前掃描結果。
連接的使用如圖4所示：

圖4 FM352-5連接的使用

連接器使用的方式相當于中間變量，使用梯形圖編寫的FM352-5程序存儲于一個FB塊中，所有的變量使用在FB塊中定義的形參，連接器變量使用固定的形參格式
＃Conn.arrXcon，在圖2程序段1的程序中，連接器＃Conn.arrXcon[8]和＃Conn.arrXcon[9] 的觸點信號在輸出線圈＃Conn.arrXcon[8]以前引用，所以它們的值將取自線圈上個掃描結果。在程序段4的程序中，連接器＃Conn.arrXcon[8]和＃Conn.arrXcon[9]的觸點信號在它的輸出線圈＃Conn.arrXcon[8]以后引用，所以它們的值將取自線圈當前掃描結果。如果在不同程序段相對于連接器使用具有保持功能的指令塊如計數器、定時器、RS觸發器、沿檢測、位移寄存器等時（參考表8），模塊通過多相時鐘管理這些指令塊正確的時序，例子程序如圖5所示：

圖5 保持功能塊的多相定時

在程序段1中，連接器＃Conn.arrXcon[2] 的觸點信號在它的輸出線圈前引用，它的值將取自線圈上個掃描結果，所以RS觸發器＃FF.ThirdFF被看作相序1，在程序段2中，RS觸發器＃FF.MoreFFs[0] 相序為1，＃FF.MoreFFs[1] 相序為2，連接器線圈
＃Conn.arrXcon[2]在相序1后輸出。在程序段3中，通過連接器觸點＃Conn.arrXcon[2]將RS觸發器＃FF.MoreFFs[2]連接到程序段2的相序1后，同樣被看作為相序2，程序段3相當于程序段2的擴展部分，這樣程序執行相序圖（順序）如圖6所示：

圖6 12相序定時和I/O時序圖

從圖4中可以看到，＃FF.MoreFFs[0]為相序1zui先執行，＃FF.MoreFFs[2]和＃FF.MoreFFs[1] 同為相序2被同時執行。每一個程序段中zui多可以串連11個（相序）具有保持功能的指令塊，第十二個相序作為輸出，如果利用連接器擴展，如圖5中程序段2和程序段3中zui多只能連接11個指令塊，否則編譯時報錯。利用12相序的處理方式也保證FM352-5并行處理的穩定性——程序的執行周期固定為1цs。

安裝模塊：

只需簡單地將模塊掛在安裝導軌上，轉動到位然后鎖緊螺釘。 集成的背板總線： 背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。 模塊采用機械編碼，更換極為容易：更換模塊時，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上。 現場證明可靠的連接：對于信號模塊，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。 TOP 連接：為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統提供預組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。

規定的安裝深度：

所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內，并有前蓋保護。因此，所有模塊應有明確的安裝深度。 無插槽規則:信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統可自行組態。若用戶的自動化任務需要 8 個以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時，則可對 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）進行擴展：*控制器和3個擴展機架zui多可連接32個模塊：總共可將 3 個擴展裝置（EU）連接到*控制器（CC）。每個 CC/EU 可以連接八個模塊。 通過接口模板連接：每個 CC / EU 都有自己的接口模塊。在*控制器上它總是被插在 CPU 旁邊的插槽中，并自動處理與擴展裝置的通信。

通過 IM 365 擴展：

1 個擴展裝置zui遠擴展距離為 1 米；電源電壓也通過擴展裝置提供。 通過 IM 360/361 擴展：3 個擴展裝置， CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的zui遠距離為 10m。 單獨安裝：對于單獨的 CC/EU，也能夠以更遠的距離安裝。兩個相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離：長達 10m。 靈活的安裝選項：CC/EU 既可以水平安裝，也可以垂直安裝。這樣可以zui大限度滿足空間要求。

S7-300 具有不同的通信接口：

連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業以太網總線系統的通信處理器。 用于點到點連接的通信處理器 多點接口 (MPI), 集成在 CPU 中；是一種經濟有效的方案，可以同時連接編程器/PC、人機界面系統和其它的 SIMATIC S7/C7 自動化系統。

PROFIBUS DP進行過程通信

SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統，并且使得操作大大簡化。從用戶的角度來看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區別（相同的組態，編址及編程）。

一個項目進行改造，在PROFIBUS網絡的后面增加了幾個站點，距離也非常近，符合PROFIBUS網絡長度的限制，同時也符合網絡的安裝規范，接地也良好，施工完成后，從站出現不定期的掉站情況，故事將帶您一起分析故障的原因。

注意事項

應用示例與所示電路、設備及任何可能結果沒有必然，并不*相關。應用示例不表示客戶的具體解決方案。它們僅對典型應用提供支持。用戶負責確保所述產品的正確使用。這些應用示例不能免除用戶在確保安全、專業使用、安裝、操作和維護設備方面的責任。當使用這些應用示例時，應意識到西門子不對在所述責任條款范圍之外的任何損壞/索賠承擔責任。我們保留隨時修改這些應用示例的權利，恕不另行通知。如果這些應用示例與其它西門子出版物(例如，目錄)給出的建議不同，則以其它文檔的內容為準。

S7300/400PLC編程之20 系統調試的基本步驟

   首*行硬件調試，可以用變量表來測試硬件，通過觀察CPU模塊上的故障指示燈，或使用故障診斷工具來診斷故障。

   下載程序之前應將CPU的存儲器復位，將CPU切換到STOP模式，下載用戶程序時應同時下載硬件組態數據。

   在正式的軟件功能調試之前應該首先保證CPU能夠正常啟動，通訊系統正常工作，以及處理完外圍的硬件故障。

1、可以在OB1中逐一調用各程序塊，一步一步地調試程序。

可通過 PC 或移動設備，從標準 Web 頁面訪問用戶定義頁面。

   2、西門子PLC軟件調試的基本原則：由底層至高層，由下*。

   3、zui先調試起動組織塊OB100，然后調試FB和FC。應先調試嵌套調用zui深的塊，例如首先調試FB1。調試時可以在完整的OB1

黃山西門子PLC編程調試有限公司

的中間臨時插入BEU（塊無條件結束）指令，只執行BUE指令之前的部分，調試好后將它刪除掉。

   4、zui后調試不影響OB1的循環執行的中斷處理程序，或者在調試OB1時調試它們。

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西門子S7-300/400PLC編程規范書

SIMATIC 控制器有多種多樣，包括從高性能 PLC 的書本型迷你控制器，到基于 PC 的控制器，無論什么要求，它都能滿足要求。

這些控制器的共同特點是，在zui小的空間里壓縮了zui大處理能力，能滿足zui苛刻的機械和氣候條件、高速及可擴展性等要求。

這種分級的性能特征是 SIMATIC 系列產品的力量所在。

目前，SIMATIC PLC 正在執行越來越多的功能，原本需要*不同技術。 對您來說，一切都變得更加容易，更加*，更加經濟。

SINAMICS 驅動控制圖 (SINAMICS DCC) 通過可自由配備的閉環控制、算術和邏輯塊來擴展設備的功能范圍，并提供可以在 SINAMICS 驅動系統中以圖形方式組態工藝功能的方法。SINAMICS DCC 是高級技術功能的一部分，是作為 STARTER 調試工具的附加組件安裝的。

SINAMICS DCC 可讓用戶根據機器設備的具體功能，在更大功能范圍內對系統進行調整。SINAMICS DCC 對可用的功能數量沒有限制。功能的數量僅受控制單元的能力限制。

SINAMICS DCC 適用于以下 SINAMICS 驅動系統：

• SINAMICS G130

• SINAMICS G150

• SINAMICS S120

• SINAMICS S150

• SINAMICS DCM

• SINAMICS DCP

• SINAMICS GM150

• SINAMICS SM150

• SINAMICS GL150

• SINAMICS SL150

通過用戶友好的 DCC 編輯器，可基于圖形輕松進行組態，能夠清晰表示控制回路結構，并且已創建的圖表具有較高的可再用性。

開環和閉環控制功能通過庫（DCB 庫）中的多背景塊（驅動控制塊 (DCB)）來定義；通過拖放，可以選擇驅動控制塊并以圖形方式進行鏈接。通過測試和診斷功能，可以驗證程序性能，并在發生故障時確定其原因。

提供了兩種類型的 DCB 庫，即：DCB Standard 和 DCB Extension。隨 SINAMICS DCC 提供的 DCB Standard 庫包含大量閉環、算術和邏輯l塊以及全面的開環和閉環控制函數。

為了邏輯組合、分析和獲取數字量信號，所有常用邏輯功能均可供選擇（AND、XOR、開/關延遲、RS 觸發器、計數器等）。各種算術功能（如值生成、除法器和zui小值/zui大值評估）可用來監控和分析數值量。除閉環驅動控制外，還可方便地組態軸向卷繞機功能、PI 控制器、斜坡函數發生器或擺動發生器。

除標準庫外，隨 SINAMICS DCC 還提供了 DCB Extension 庫（V4.6 及更高固件版本）。其中包含更廣泛的塊，可在 DCC Editor 中用作附加的獨立庫。該庫是使用 SINAMICS DCB Studio 開發工具創建的。C/C++ 高級語言用于對程序塊編程并生成 DCB 庫。這樣，用戶就可通過用 C/C++ 語言進行編程來集成自己的專有技術。通過高級編程語言，還可以創建并高效維護某種功能。

除了能夠生成自己的 DCB Extension 庫外，還可根據需要提供作為 GMC 庫的運動控制塊以及作為 Math Extended 庫的塊（用于輔助數學函數和邏輯函數）。詳細信息，請參見“傳動應用"部分。

SINAMICS DCC 提供了一種便利方法，用于直接在變頻器中完成具體的傳動級開環和閉環控制任務。它進一步擴展了使 SINAMICS 適應特定應用的可能性。變頻器中的本地數據處理支持模塊化機器概念，可以提高機器總體性能。

SINAMICS Startdrive 是用于對 SINAMICS 系列變頻器進行組態、調試和診斷的工具，集成在 TIA 博途中。 SINAMICS Startdrive 可用于實現包含以下變頻器的驅動應用：

• SINAMICS G120

• SINAMICS G120C

• SINAMICS G120D

• SINAMICS G120P

SINAMICS Startdrive 調試工具在用戶友好性方面進行了優化，面向 PLC、HMI 和變頻器統一采用 TIA Portal 這一公用的工作環境。

安裝版本

SINAMICS Startdrive 可作為 SIMATIC STEP 7 的可選軟件包安裝，或作為獨立應用程序進行安裝（不帶 SIMATIC STEP 7）。

安裝 Startdrive 后，STARTER 調試工具仍保持可用，即 SINAMICS Startdrive 可與 STARTER 一同安裝在 PC 上。

系統要求

硬件

• 編程器或 PC，In Core i5-3320M 或更高處理器，3.3 GHz（或類似處理器）

• 8 GB RAM

• 屏幕分辨率 1920 x 1080 像素

• 64 位操作系統

軟件

SINAMICS Startdrive 固件 V13 是針對與以下操作系統結合使用而發布的（64 位 Windows 7，也可以是 32 位）：

• Microsoft Windows 7 Professional SP1

• Microsoft Windows 7 Enterprise SP1

• Microsoft Windows 7 Ultimate SP1

• Microsoft Windows 8.1 Professional

• Microsoft Windows 8.1 Enterprise

• Microsoft Server 2008 R2 StdE SP1（* STEP 7 Professional）

• Microsoft Server 2012 R2 StdE

使用易于使用和功能強大的組態工具進行高效組態：

• 基于任務在工程組態工作流中導航，可用性高

• 硬件組態

• 參數設置

• 調試

• 故障診斷

• 節省時間且有指引的分步調試

• 所有變頻器功能都采用用戶友好的圖形化功能視圖

• 變頻器參數列表的結構按照功能進行安排

• 便于集成 SIMOTICS 電機

• 通過集成式控制面板，從 TIA Portal 來直接操作變頻器

• 強大的實時跟蹤功能可用于調試和變頻器診斷

• 通過自動消息顯示實現直觀和高效的變頻器診斷

• 與內容相關的在線幫助（例如，提供變頻器消息的幫助）

• 集成詳細的變頻器診斷功能

• 控制/狀態字

• 參數狀態

• 運行條件

• 通信狀態

• 簡易組態變頻器端的安全集成功能以及變頻器內部的基本定位功能 (EPos)

• 圖形化組態變頻器內部的自由函數塊 (FFB)

• 變頻器上的在線工作

• 無需事先創建離線項目

• 通過新的 SINAMICS 固件（如 V4.6），無需執行工具更新

• 無項目時的可用在線功能： 使用向導和控制面板進行調試，通過圖形化功能視圖和結構化參數列表進行全面的參數訪問，具有完整的變頻器診斷功能