對西門子PLC硬件和編程過程中出現(xiàn)的問題深度解析

1、西門子Step7Micro/WINV4.0安裝在什么環(huán)境下才能正常工作？

Step7Micro/WINV4.0的安裝、運(yùn)行環(huán)境為：

WINOOWs2000SP3以上

WINOOWsXPHome

WINOOWsXPProfessional

西門子plc沒有在其他操作系統(tǒng)下測試，不保證能夠使用。

2、Step7Micro/WINV4.0和其他的版本兼容性如何？

Micro/WINV4.0生成的項(xiàng)目文件，舊版本的Micro/WIN不能打開或上載。

3、siemens200PLC硬件版本有什么區(qū)別？

二代S7-200（CPU22x）系列也分幾個主要的硬件版本。

6ES721x-xxx21-xxxx是21版；6ES721x-xxx22-xxxx是22版。

22版與21版相比，硬件、軟件都有改進(jìn)。22版向下兼容21版的功能。

22版與21的主要區(qū)別是：www.plcs.cn

21版CPU的自由口通訊速率300、600被22版的57600、115200所取代，22版不再支持300和600波特率，22版不再有智能模塊位置的限制

4、西門子plc的電源改如何連接？

在給CPU進(jìn)行供電接線時，一定要特別小心分清是哪一種供電方式，如果把220VAC接到24VDC供電的CPU上，或者不小心接到24VDC傳感器輸出電源上，都會造成CPU的損壞。

5：S7-200 PLC的處理器是多少位的？

S7-200CPU的中央處理芯片數(shù)據(jù)長度為32位。從CPU累加器AC0/AC1/AC2/AC3的數(shù)據(jù)長度也可以看出。

6、如何進(jìn)行S7-200的電源需求與計(jì)算？

S7-200CPU模塊提供5VDC和24VDC電源：

當(dāng)有擴(kuò)展模塊時CPU通過I/O總線為其提供5V電源，所有擴(kuò)展模塊的5V電源消耗之和不能超過該CPU提供的電源額定。若不夠用不能外接5V電源。

每個CPU都有一個24VDC傳感器電源，它為本機(jī)輸入點(diǎn)和擴(kuò)展模塊輸入點(diǎn)及擴(kuò)展模塊繼電器線圈提供24VDC。如果電源要求超出了CPU模塊的電源定額，你可以增加一個外部24VDC電源來提供給擴(kuò)展模塊。

所謂電源計(jì)算，就是用CPU所能提供的電源容量，減去各模塊所需要的電源消耗量。

注意：

EM277模塊本身不需要24VDC電源，這個電源是專供通訊端口用的。24VDC電源需求取決于通訊端口上的負(fù)載大小。CPU上的通訊口，可以連接PC/PPI電纜和TD200并為它們供電，此電源消耗已經(jīng)不必再納入計(jì)算。

7、200PLC能在零下20度工作嗎？

S7-200的工作環(huán)境要求為：

0°C－55°C，水平安裝

0°C－45°C，垂直安裝

相對濕度95%，不結(jié)露

西門子還提供S7-200的寬溫度范圍產(chǎn)品（SIPLUSS7-200）：

工作溫度范圍：-25°C－+70°C

相對濕度：55°C時98%，70°C時45%

其他參數(shù)與普通S7-200產(chǎn)品相同

S7-200的寬溫型產(chǎn)品，每種都有其單獨(dú)的訂貨號，可以到SIPLUS產(chǎn)品主頁查詢。如果沒有找到，則說明目前沒有對應(yīng)的SIPLUS產(chǎn)品。

文本和圖形顯示面板沒有寬溫型產(chǎn)品。

還要注意國內(nèi)沒有現(xiàn)貨，如需要請和當(dāng)?shù)匚鏖T子辦事處或經(jīng)銷商聯(lián)系。

8、數(shù)字量輸入/輸出（DI/DO）響應(yīng)速度有多快？能作高速輸入和輸出嗎？

S7-200在CPU單元上設(shè)有硬件電路（芯片等）處理高速數(shù)字量I/O，如高速計(jì)數(shù)器（輸入）、高速脈沖輸出。這些硬件電路在用戶程序的控制下工作，可以達(dá)到很高的頻率；但點(diǎn)數(shù)受到硬件資源的限制。

S7-200CPU按照以下機(jī)制循環(huán)工作：

讀取輸入點(diǎn)的狀態(tài)到輸入映像區(qū)

執(zhí)行用戶程序，進(jìn)行邏輯運(yùn)算，得到輸出信號的新狀態(tài)

將輸出信號寫入到輸出映像區(qū)

只要CPU處于運(yùn)行狀態(tài)，上述步驟就周而復(fù)始地執(zhí)行。在第二步中，CPU也執(zhí)行通訊、自檢等工作。

上述三個步驟是S7-200CPU的軟件處理過程，可以認(rèn)為就是程序掃描時間。

實(shí)際上，S7-200對數(shù)字量的處理速度受到以下幾個因素的限制：

輸入硬件延時（從輸入信號狀態(tài)改變的那一刻開始，到CPU刷新輸入映像區(qū)時能夠識別其改變的時間）

CPU的內(nèi)部處理時間，包括：

讀取輸入點(diǎn)的狀態(tài)到輸入映像區(qū)

執(zhí)行用戶程序，進(jìn)行邏輯運(yùn)算，得到輸出信號的新狀態(tài)

將輸出信號寫入到輸出映像區(qū)

輸出硬件延時（從輸出緩沖區(qū)狀態(tài)改變到輸出點(diǎn)真實(shí)電平改變的時間）

上述A,B,C三段時間，就是限制西門子PLC處理數(shù)字量響應(yīng)速度的主要因素。

一個實(shí)際的系統(tǒng)可能還需要考慮輸入、輸出器件的延時，如輸出點(diǎn)外接的中間繼電器動作時間等。

以上數(shù)據(jù)都在《S7-200系統(tǒng)手冊》中標(biāo)明，這里只是列表比較。CPU上的部分輸入點(diǎn)延時（濾波）時間可以在編程軟件Micro/WIN的“系統(tǒng)塊”中設(shè)置，其缺省的濾波時間是6.4ms。

如果把容易受到干擾的信號接到CPU上可改變?yōu)V波時間的DI點(diǎn)上，調(diào)整濾波時間可能改善信號檢測的質(zhì)量。

支持高速計(jì)數(shù)器功能的輸入點(diǎn)在相應(yīng)功能開通時不受此濾波時間約束。濾波設(shè)置對輸入映像區(qū)的刷新、開關(guān)量輸入中斷、脈沖捕捉功能同樣有效。

有些輸出點(diǎn)要比其他點(diǎn)更快些，是因?yàn)樗鼈兛梢杂糜诟咚佥敵龉δ?，在硬件上有特殊設(shè)計(jì)。沒有專門使用硬件高速輸出功能時，它們只是和普通點(diǎn)一樣處理。

繼電器輸出開關(guān)頻率為1Hz。

9、S7-200處理快速響應(yīng)信號的對策有那些？

使用CPU內(nèi)置的高速計(jì)數(shù)器和高速脈沖發(fā)生器處理序列脈沖信號；

使用部分CPU數(shù)字量輸入點(diǎn)的硬件中斷功能，在中斷服務(wù)程序中處理；進(jìn)入中斷的延時可以忽略；

S7-200擁有“直接讀輸入”和“直接寫輸出”指令，可以越過程序掃描周期的時間限制；

使用部分CPU數(shù)字量輸入點(diǎn)的“脈沖捕捉”功能捕捉短暫的脈沖；

注意：S7-200系統(tǒng)中最小周期的定時任務(wù)為1ms。

所有實(shí)現(xiàn)快速信號處理的措施，都要考慮所有限制因素的影響。例如，為一個需要毫秒級響應(yīng)速度的信號選擇500μs輸出延時的硬件，顯然是不合理的。

10、S7-200程序掃描時間和程序大小有關(guān)系嗎？

程序掃描時間與用戶程序的大小成正比。

《S7-200系統(tǒng)手冊》中有每個指令所需執(zhí)行時間的數(shù)據(jù)。實(shí)際上很難事先預(yù)先精確計(jì)算出程序掃描時間，特別是還沒有開始編程序時。

可以看出，常規(guī)的PLC處理模式不適合時間響應(yīng)要求高的數(shù)字量信號。可能需要根據(jù)具體任務(wù)采用一些特別的方法。

11、CPU224XP高速脈沖輸出最快能達(dá)到多少？

CPU224XP的高速脈沖輸出Q0.0和Q0.1支持高達(dá)100KHz的頻率。

Q0.0和Q0.1支持5-24VDC輸出。www.plcs.cn但是它們必須和Q0.2-Q0.4一起成組輸出相同的電壓。高速輸出只能用在CPU224XPDC/DC/DC型號。

12、CPU224XP本體上的模擬量輸入也是高速響應(yīng)的嗎？

它的響應(yīng)速度是250ms，不同于模擬量擴(kuò)展模塊的數(shù)據(jù)。CPU224XP本體上的模擬量I/O芯片與模擬量模塊所用的不同，應(yīng)用的轉(zhuǎn)換原理不同，因此精度和速度不一樣。

13：CPU224XP后面掛的模擬量模塊的地址如何分配？

S7-200的模擬量I/O地址總是以2個通道/模塊的規(guī)律增加。所以CPU224XP后面的第一個模擬量輸入通道的地址為AIW4；第一個輸出通道的地址為AQW4，AQW2不能用。

14、S7-200CPU上的通訊口支持哪些訊協(xié)議？

1）PPI協(xié)議：西門子專為S7-200開發(fā)的通訊協(xié)議；

2）MPI協(xié)議：不完全支持，只能作從站

3）自由口模式：由用戶自定義的通訊協(xié)議，用于與其他串行通訊設(shè)備通訊（如串行打印機(jī)等）。

S7-200編程軟件Micro/WIN提供了通過自由口模式實(shí)現(xiàn)的通訊功能：

1）USS指令庫：用于S7-200與西門子變頻器（MM4系列、SINAMICSG110和老的MM3系列）

2）ModbusRTU指令庫：用于與支持ModbusRTU主站協(xié)議的設(shè)備通訊

S7-200CPU上的兩個通訊口基本一樣，沒有什么特殊的區(qū)別。它們可以各自在不同的模式、通訊速率下工作；它們的口地址甚至也可相同。分別連接到CPU上兩個通訊口上的設(shè)備，不屬于同一個網(wǎng)絡(luò)。S7-200CPU不能充當(dāng)網(wǎng)橋的作用。

15、S7-200CPU上的通訊口都能干什么用？

1）安裝了編程軟件Micro/WIN的編程電腦可以對plc編程；

2）可以連接其他S7-200CPU的通訊口組成網(wǎng)絡(luò)；

3）可以與S7-300/400的MPI通訊口通訊；

4）可以連接西門子的HMI設(shè)備（如TD200、TP170micro、TP170、TP270等）；

5）可以通過：OPCServer（PCAccessV1.0）進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)布；

6）可以連接其他串行通訊設(shè)備；

7）可以與第三方HMI通訊；

16、S7-200CPU上的通訊口是否可以擴(kuò)展？

不能擴(kuò)展出與CPU通訊口功能完全一樣的通訊口。

在CPU上的通訊口不夠的情況下，可以考慮：

1）購買具有更多通訊口的CPU；

2）考察連接設(shè)備的種類，如果其中有西門子的人機(jī)界面（HMI，操作面板），可以考慮增加EM277模塊，把面板連接到EM277；

17、S7-200CPU上的通訊口，通訊距離究竟有多遠(yuǎn)？

《S7-200系統(tǒng)手冊》上給出的數(shù)據(jù)是一個網(wǎng)段50m，這是在符合規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)條件下，能夠保證的通訊距離。凡超出50m的距離，應(yīng)當(dāng)加中繼器。加一個中繼器可以延長通訊網(wǎng)絡(luò)50米。如果加一對中繼器，并且它們之間沒有S7-200CPU站存在（可以有EM277），則中繼器之間的距離可以達(dá)到 1000米。符合上述要求就可以做到非常可靠的通訊。實(shí)際上，有用戶做到了超過50m距離而不加中繼器的通訊。西門子不能保證這樣的通訊一定成功。

18、用戶在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)時，應(yīng)當(dāng)考慮到哪些因素？

1）S7-200CPU上的通訊口在電氣上是RS-485口，RS-485支持的距離是1000m；

2）S7-200CPU上的通訊口是非隔離的，需要注意保證網(wǎng)絡(luò)上的各通訊口電位相等；

3）信號傳輸條件（網(wǎng)絡(luò)硬件如電纜、連接器，以及外部的電磁環(huán)境）對通訊成功與否的影響很大；

19、S7-200的有實(shí)時時鐘嗎？

CPU221、CPU222沒有內(nèi)置的實(shí)時時鐘，需要外插“時鐘/電池卡”才能獲得此功能。CPU224、CPU226和CPU226XM都有內(nèi)置的實(shí)時時鐘。

20、如何設(shè)置日期、時間值，使之開始走動？

1）用編程軟件（Micro/WIN）的菜單命令PLC>TimeofDayClock...，通過與CPU的在線連接設(shè)置，完成后時鐘開始走動；

2）編用戶程序使用Set_RTC（設(shè)置時鐘）指令設(shè)置。

21、智能模塊的地址是如何分配的？

S7-200系統(tǒng)中除了數(shù)字量和模擬量I/O擴(kuò)展模塊占用輸入/輸出地址外，一些智能模塊（特殊功能模塊）也需要在地址范圍中占用地址。這些數(shù)據(jù)地址被模塊用來進(jìn)行功能控制，一般不直接連接到外部信號。

CP243-2（AS-Interface模塊）除了使用IB/QB作為狀態(tài)和控制字節(jié)外，AI和AQ用于AS-Interface從站的地址映射。

22、Step7-Micro/WIN的兼容性如何？

目前常見的Micro/WIN版本有V4.0和V3.2。再老的版本，如V2.1，除了用于轉(zhuǎn)化老項(xiàng)目文件，已經(jīng)沒有繼續(xù)應(yīng)用的價值。

不同版本的Micro/WIN生成的項(xiàng)目文件不同。高版本的Micro/WIN能夠向下兼容低版本軟件生成的項(xiàng)目文件；低版本的軟件不能打開高版本。

保存的項(xiàng)目文件。建議用戶總是使用最新的版本，目前最新的版本是Step7-Micro/WINV4.0SP1。

23、通訊口參數(shù)如何設(shè)置？

缺省情況下，S7-200CPU的通訊口處于PPI從站模式，地址為2，通訊速率為9.6K。

要更改通訊口的地址或通訊速率，必須在系統(tǒng)塊中的CommunicaitonPorts（通訊端口）選項(xiàng)卡中設(shè)置，然后將系統(tǒng)塊下載到CPU中，新的設(shè)置才能起作用。

24、如何設(shè)置通訊口參數(shù)才能提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行性能？

假設(shè)一個網(wǎng)絡(luò)中有2號站和10號站作為主站，（10號站的）最高地址設(shè)置為15。則對于2號站來說，所謂地址間隙就是3到9的范圍；對于10號站來說，地址間隙就是11到最高站址15的范圍，同時還包括0號和1號站。

網(wǎng)絡(luò)通訊中的主站之間會傳遞令牌，分時單獨(dú)控制整個網(wǎng)絡(luò)上的通訊活動。網(wǎng)絡(luò)上的所有主站不會同時加入到令牌傳遞環(huán)內(nèi)，因此必須由某個持有令牌的主站定時查看比自己高的站址是否有新的主站加入。刷新因數(shù)指的就是在第幾次獲得令牌后檢查一次高站址。

如果為2號站設(shè)置了地址間隙因數(shù)3，則在2號站第三次拿到令牌時會檢查地址間隙中的一個地址，看是否有新的主站加入。

設(shè)置比較大的因數(shù)會提高網(wǎng)絡(luò)的性能（因?yàn)闊o謂的站址檢查少了），但會影響新的主站加入的速度。如下設(shè)置會使網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行性能提高：

1）設(shè)置最接近實(shí)際最高站址的最高地址

2）使所有主站地址連續(xù)排列，這樣就不會再進(jìn)行地址間隙中的新主站檢測。

25、如何設(shè)置數(shù)據(jù)保持功能？

數(shù)據(jù)保持設(shè)置定義CPU如何處理各數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)保持任務(wù)。在數(shù)據(jù)保持設(shè)置區(qū)中選中的就是要“保持”其數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)區(qū)。所謂“保持”就是在CPU斷電后再上電，數(shù)據(jù)區(qū)域的內(nèi)容是否保持?jǐn)嚯娗暗臓顟B(tài)。在這里設(shè)置的數(shù)據(jù)保持功能靠如下幾種方式實(shí)現(xiàn)：

在這里設(shè)置的數(shù)據(jù)保持功能靠CPU內(nèi)置的超級電容實(shí)現(xiàn)，超級電容放電完畢后，如果安裝了外插電池（或CPU221/222用的時鐘/電池）卡，則電池卡會繼續(xù)數(shù)據(jù)保持的電源供電，直到放電完畢數(shù)據(jù)在斷電前被自動寫入相應(yīng)的EEPROM數(shù)據(jù)區(qū)中（如果設(shè)置MB0-MB13為保持）。

26、數(shù)據(jù)保持設(shè)置與EEPROM有什么關(guān)系？

1）如果將MB0-MB13共14個字節(jié)范圍中的存儲單元設(shè)置為“保持”，則CPU在斷電時會自動將其內(nèi)容寫入到EEPROM的相應(yīng)區(qū)域中，在重新上電后用EEPROM的內(nèi)容覆蓋這些存儲區(qū)；

2）如果將其他數(shù)據(jù)區(qū)的范圍設(shè)置為“不保持”，CPU會在重新上電后將EEPROM中數(shù)值復(fù)制到相應(yīng)的地址；

3）如果將數(shù)據(jù)區(qū)范圍設(shè)置為“保持”，如果內(nèi)置超級電容（＋電池卡）未能成功保持?jǐn)?shù)據(jù)，則會將EEPROM的內(nèi)容覆蓋相應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)，反之則不覆蓋。

27：設(shè)置的密碼分哪幾種？

在系統(tǒng)塊中設(shè)置CPU密碼以限制用戶對CPU的訪問?？梢苑值燃壴O(shè)置密碼，給其他人員開放不同等級的權(quán)限。

28、設(shè)置了CPU密碼后，為何看不出密碼已經(jīng)生效？

在系統(tǒng)塊中設(shè)置了CPU密碼并下載后，因?yàn)槟闳匀槐３至薓icro/WIN與CPU的通訊連接，所以CPU不會對設(shè)置密碼的Micro/WIN做保護(hù)。

要檢驗(yàn)密碼是否生效，可以：

1）停止Micro/WIN與CPU的通訊一分鐘以上；

2）關(guān)閉Micro/WIN程序，再打開；

3）停止CPU的供電，再送電 ；

29、數(shù)字量/模擬量有凍結(jié)功能嗎？

數(shù)字量/模擬量輸出表規(guī)定的是當(dāng)CPU處于停機(jī)（STOP）狀態(tài)時，數(shù)字量輸出點(diǎn)或者模擬量輸出通道如何操作。

此功能對于一些必須保持動作、運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備非常重要。如抱閘，或者一些關(guān)鍵的閥門等，不允許在調(diào)試西門子PLC時停止動作，就必須在系統(tǒng)塊的輸出表中進(jìn)行設(shè)置。

數(shù)字量：

在選中“Freezeoutputinlaststate”后，凍結(jié)最后的狀態(tài)，則在CPU進(jìn)入STOP狀態(tài)時數(shù)字量輸出點(diǎn)保持停機(jī)前的狀態(tài)（是1仍然是1，是0保持為0），同時下面的b.表不起作用如果未選中，那么選中的輸出點(diǎn)會保持ON（1）的狀態(tài)，未選中的為0。

模擬量：

在選中“Freezeoutputinlaststate”后，凍結(jié)最后的狀態(tài)，則在CPU進(jìn)入STOP狀態(tài)時模擬量輸出通道保持停機(jī)前的狀態(tài)，同時下面的表不起作用，未選中時.在下面表中各個規(guī)定模擬量輸出通道在CPU進(jìn)入STOP狀態(tài)時的輸出值。

30、數(shù)字量輸入濾波器是什么作用，該如何設(shè)置？

可以為CPU上的數(shù)字量輸入點(diǎn)選擇不同的輸入濾波時間。如果輸入信號有干擾、噪音，可調(diào)整輸入濾波時間，濾除干擾，以免誤動作。濾波時間可在 0.20~12.8ms的范圍中選擇幾檔。如果濾波時間設(shè)定為6.40ms，數(shù)字量輸入信號的有效電平（高或低）持續(xù)時間小于6.4ms時，CPU 會忽略它；只有持續(xù)時間長于6.4ms時，才有可能識別。

另外：支持高速計(jì)數(shù)器功能的輸入點(diǎn)在相應(yīng)功能開通時不受此濾波時間約束。濾波設(shè)置對輸入映像區(qū)的刷新、開關(guān)量輸入中斷、脈沖捕捉功能都有效。

31、模擬量濾波有什么效果？

一般情況下選用S7-200西門子plc的模擬量濾波功能就不必再另行編制用戶的濾波程序。

如果對某個通道選用了模擬量濾波，CPU將在每一程序掃描周期前自動讀取模擬量輸入值，這個值就是濾波后的值，是所設(shè)置的采樣數(shù)的平均值。模擬量的參數(shù)設(shè)置（采樣數(shù)及死區(qū)值）對所有模擬量信號輸入通道有效。

如果對某個通道不濾波，則CPU不會在程序掃描周期開始時讀取平均濾波值，而只在用戶程序訪問此模擬量通道時，直接讀取當(dāng)時實(shí)際值。

32、模擬量濾波死區(qū)值如何設(shè)置？

死區(qū)值，定義了計(jì)算模擬量平均值的取值范圍。

如果采樣值都在這個范圍內(nèi)，就計(jì)算采樣數(shù)所設(shè)定的平均值；如果當(dāng)前最新采樣的值超過了死區(qū)的上限或下限，則該值立刻被采用為當(dāng)前的新值，并作為以后平均值計(jì)算的起始值

這就允許濾波器對模擬量值的大的變化有一個快速響應(yīng)。死區(qū)值設(shè)為0，表示禁止死區(qū)功能，即所有的值都進(jìn)行平均值計(jì)算，不管該值有多大的變化。對于快速響應(yīng)要求，不要把死區(qū)值設(shè)為0，而把它設(shè)為可預(yù)期的最大的擾動值（320為滿量程32000的1％）。

33、模擬量濾波的設(shè)置應(yīng)該注意哪些？

1）為變化比較緩慢的模擬量輸入選用濾波器可以抑制波動；

2）為變化較快的模擬量輸入選用較小的采樣數(shù)和死區(qū)值會加快響應(yīng)速度；

3）對高速變化的模擬量值不要使用濾波器；

4）如果用模擬量傳遞數(shù)字量信號，或者使用熱電阻（EM231RTD）、熱電偶（EM231TC）、AS-Interface（CP243-2）模塊時，不能使用濾波器；

34、如何讓Micro/WIN中的監(jiān)控響應(yīng)更快？

可以設(shè)置背景通訊時間，背景通訊時間規(guī)定用于“運(yùn)行模式編程”和程序、數(shù)據(jù)監(jiān)控的Micro/WIN和CPU的通訊時間占整個程序掃描周期的百分比。增加這個時間可以增加監(jiān)控的通訊機(jī)會，在Micro/WIN中的響應(yīng)會感覺快一些，但是同時會加長程序掃描時間。

35、cpu上的指示燈可以自定義嗎？

可以通過用戶自定義指示燈。

23版CPU的LED指示燈（SF/DIAG）能夠顯示兩種顏色（紅/黃）。紅色指示SF（系統(tǒng)故障），黃色DIAG指示燈可以由用戶自定義。

自定義LED指示燈可以由以下方法控制：

1）在系統(tǒng)塊的“配置LED”選項(xiàng)卡中設(shè)置；

2）在用戶程序中使用DIAG_LED指令點(diǎn)亮；

上述條件之間是或的關(guān)系。如果同時出現(xiàn)SF和DIAG兩種指示，紅色和黃色燈會交替閃爍。

END