西门子CPU模块工作原理_上海振曦宏自动化有限公司

西门子CPU模块工作原理

2018-09-21 浏览次数：226次

西门子PLC模块 西门子PLC代理商上海盟烈自动化科技有限公

工作原理

当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

输入采样

在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

用户程序执行

在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

输出刷新

当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。

同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。

保养

编辑

设备定期测试、调整

（1）每半年或季度检查PLC柜中接线端子的连接情况，若发现松动的地方及时重新坚固连接；

（2）对柜中给主机供电的电源每月重新测量工作电压；

设备定期清扫

（1）每六个月或季度对PLC进行清扫，切断给PLC供电的电源把电源机架、CPU主板及输入/输出板依次拆下，进行吹扫、清扫后再依次原位安装好，将全部连接恢复后送电并启动PLC主机。认真清扫PLC箱内卫生；

（2）每三个月更换电源机架下方过滤网；

检修前准备

（1）检修前准备好工具；

（2）为**元件的功能不出故障及模板不损坏，必须用保护装置及认真作防静电准备工作；

（3）检修前与调度和操作工联系好，需挂检修牌处挂好检修牌；

设备拆装顺序及方法

（1）停机检修，必须两个人以上监护操作；

（2）把CPU前面板上的方式选择开关从“运行”转到“停”位置；

（3）关闭PLC供电的总电源，然后关闭其它给模坂供电的电源；

（4）把与电源架相连的电源线记清线号及连接位置后拆下，然后拆下电源机架与机柜相连的螺丝，电源机架就可拆下；

（5） CPU主板及I/0板可在旋转模板下方的螺丝后拆下；

（6）安装时以相反顺序进行；

检修工艺及技术要求

（1）测量电压时，要用数字电压表或精度为1%的**表测量

（2）电源机架，CPU主板都只能在主电源切断时取下；

（3）在RAM模块从CPU取下或插入CPU之前，要断开PC的电源，这样才能保证数据不混乱；

（4）在取下RAM模块之前，检查一下模块电池是否正常工作，如果电池故障灯亮时取下模块RAM内容将丢失；

（5）输入/输出板取下前也应先关掉总电源，但如果生产需要时I/0板也可在可编程控制器运行时取下，但CPU板上的QVZ（**时）灯亮；

（6）拨插模板时，要格外小心，轻拿轻放，并运离产生静电的物品；

（7）更换元件不得带电操作；

（8）检修后模板安装一定要安插到位

电池更换

编辑

当PLC的用户程序要保留在RAM中时，就会用到电池，电池通常是3V或3.6V的不可充电的锂电池，电池的使用寿命通常是五年左右，电池用久了，电压就会下降，当其下降到不足以保证RAM中数据时，RAM中的程序就会丢失。如果用户没有备份程序，就会相当麻烦。

一般PLC内部设有电池电压检测电路，当电压下降到一定程度时，PLC就会报警，提醒更换电池。PLC的使用说明书都有提供更换电池的方法。一般来说，PLC在断电后，因为PLC上RAM电源端接有充电电容，即使把电池去掉，电容上充电电量也足够RAM内的数据保持一段时间，所以如果取掉电池后在短时间内（通常5分钟）再将新电池换上去，数据是不会丢失的。

但用户实际使用PLC的环境情况不尽相同，例如电容的容量下降，RAM电源回路有灰尘、油泥等形成放电回路等，这会加快PLC断电后电容的放电速度，从而使时间不好把握。如果在带电的情况下更换电池就可保程序万无一失。因为电源始终会有电压加在RAM芯片的电源脚。当然更换时亦要小心应对，注意电池的极性以及避免短路情况发生。

较好是把PLC通电15分钟（给内部电容充电），断电，在5分钟内换好新的电池，再上电试一下。

西门子PLC有带卡的，有不带电池的；也有带卡的，带电池的。程序存在MMC卡中，如果没有存储卡，需要电池保存程序的，更换电池时候务必注意，带电的情况下，将旧电池取出来，然后将新电池换上即可。

优点

编辑

可靠

PLC不需要大量的活动元件和连线电子元件。它的连线大大减少。与此同时，系统的维修简单，维修时间短。Plc采用了一系列可靠性设计的方法进行设计。例如：冗余的设计。断电保护，故障诊断和信息保护及恢复。PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言。编程出错率大大降低。

易操作

PLC有较高的易操作性。它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不容易发生操作的错误。对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。程序的输入直接可接显示，更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或程序寻找，然后进行更改。PLC有多种程序设计语言可供使用。用于梯形图与电气原理图较为接近。容易掌握和理解。PLC具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以很快找到故障的部位。

灵活

PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程简单、应用面拓展。操作十分灵活方便，监视和控制变量十分容易。

西门子PLC S7-300系列PLC安装及注意事项：

一、辅助电源功率较小，只能带动小功率的设备(光电传感器等);

二、一般PLC均有一定数量的占有点数(即空地址接线端子)，不要将线接上;

三、 PLC存在I/O响应延迟问题，尤其在快速响应设备中应加以注意。

四、输出有继电器型，晶体管型(高速输出时宜选用)，输出可直接带轻负载(LED指示灯等);

五、输入/断开的时间要大于PLC扫描时间;

六、PLC输出电路中没有保护，因此应在外部电路中串联使用熔断器等保护装置，防止负载短路造成损坏PLC;

七、不要将交流电源线接到输入端子上，以免烧坏PLC;

八、接地端子应独立接地，不与其它设备接地端串联，接地线裁面不小于2mm2;

九、输入、输出信号线尽量分开走线，不要与动力线在同一管路内或捆扎在一起，以免出现干扰信号，产生误动作;信号传输线采用屏蔽线，并且将屏蔽线接地;为保证信号可靠，输入、输出线一般控制在20米以内;扩展电缆易受噪声电干扰，应远离动力线、高压设备等。

上海盟烈自动化科技有限公司

SIEMENS 可编程控制器
1、 SIMATIC S7 系列PLC：S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200
2、逻辑控制模块 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、 SITOP直流电源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A可并联.
4、HMI 触摸屏TD200 TD400C K-TP OP177 TP177,MP277 MP377,
SIEMENS 交、直流传动装置
1、交流变频器 MICROMASTER系列：MM420、MM430、MM440、G110、G120. MIDASTER系列：MDV
2、全数字直流调速装置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列
SIEMENS 数控伺服
1、SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120
2、系统及伺服电机，力矩电机，直线电机，伺服驱动备件等等。主营产品或服务:西门子PLC，西门子变频器，西门子数控系统，西门子伺服电机，西门子人机界面，西门子软启动器，西门子触摸屏，西门子工业以太网，西门子LOGO！，西门子SITOP电源，

定货号	注释
CPU
6ES7 211-0AA23-0xB0	CPU221 DC/DC/DC,6输入/4输出
6ES7 211-0BA23-0xB0	CPU221 继电器输出,6输入/4输出
6ES7 212-1AB23-0xB8	CPU222 DC/DC/DC,8输入/6输出
6ES7 212-1BB23-0xB8	CPU222 继电器输出,8输入/6输出
6ES7 214-1AD23-0xB8	CPU224 DC/DC/DC,14输入/10输出
6ES7 214-1BD23-0xB8	CPU224 继电器输出,14输入/10输出
6ES7 214-2AD23-0xB8	CPU224XP DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7 214-2BD23-0xB8	CPU224XP 继电器输出,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7 216-2AD23-0xB8	CPU226 DC/DC/DC,24输入/16输出
6ES7 216-2BD23-0xB8	CPU226 继电器输出,24输入/16输出
扩展模块
6ES7 221-1BH22-0xA8	EM221 16入 24VDC，开关量
6ES7 221-1BF22-0xA8	EM221 8入 24VDC，开关量
6ES7 221-1EF22-0xA0	EM221 8入 120/230VAC，开关量
6ES7 222-1BF22-0xA8	EM222 8出 24VDC，开关量
6ES7 222-1EF22-0xA0	EM222 8出 120V/230VAC，0.5A 开关量
6ES7 222-1HF22-0xA8	EM222 8出继电器
6ES7 222-1BD22-0xA0	EM222 4出 24VDC 固态－MOSFET
6ES7 222-1HD22-0xA0	EM222 4出继电器干触点
6ES7 223-1BF22-0xA8	EM223 4入/4出 24VDC，开关量
6ES7 223-1HF22-0xA8	EM223 4入 24VDC/4出继电器
6ES7 223-1BH22-0xA8	EM223 8入/8出 24VDC，开关量
6ES7 223-1PH22-0xA8	EM223 8入 24VDC/8出继电器
6ES7 223-1BL22-0xA8	EM223 16入/16出 24VDC，开关量
6ES7 223-1PL22-0xA8	EM223 16入 24VDC/16出继电器
6ES7 223-1BM22-0xA8	EM223 32入/32出 24VDC，开关量
6ES7 223-1PM22-0xA8	EM223 32入 24VDC/32出继电器
6ES7 231-0HC22-0xA8	EM231 4入*12位精度，模拟量
6ES7 231-7PB22-0xA8	EM231 2入*热电阻，模拟量
6ES7 231-7PD22-0xA8	EM231 4入*热电偶，模拟量
6ES7 232-0HB22-0xA8	EM232 2出*12位精度，模拟量
6ES7 235-0KD22-0xA8	EM235 4入/1出*12位精度，模拟量
6ES7 277-0AA22-0xA0	EM277 PROFIBUS-DP接口模块
6GK7 243-2AX01-0xA0	CP243-2 AS-i接口模块
6ES7 253-1AA22-0xA0	EM253 位控模块
6ES7 241-1AA22-0xA0	EM241 调制解调器模块
6GK7 243-1EX00-0xE0	CP243-1 工业以太网模块
6GK7 243-1GX00-0xE0	CP243-1IT 工业以太网模块
附件
6ES7 291-8GF23-0xA0	MC291,新CPU22x存储器盒,64K
6ES7 297-1AA23-0xA0	CC292,CPU22x时钟/日期电池盒
6ES7 291-8BA20-0xA0	BC293,CPU22x电池盒
6ES7 290-6AA20-0xA0	扩展电缆,I/O扩展,0.8米,CPU22x/EM
6ES7 901-3CB30-0xA0	编程/通讯电缆,PC/PPI,带光电隔离,5-开关,5m
6ES7 901-3DB30-0xA0	编程/通讯电缆,PC/PPI,带光电隔离,USB接口，5-开关
6ES7 292-1AD20-0AA0	CPU22x/EM端子连接器块,7个端子,可拆卸
6ES7 292-1AE20-0AA0	CPU22x/EM端子连接器块,12个端子,可拆卸
6ES7 292-1AG20-0AA0	CPU22x/EM连接器块,18个端子,可拆卸
6AV6 640-0AA00-0AX0	TD400C文本显示器
6EP1 332-1SH31	专为S7－200 设计电源,24V/3.5A 可并联5个

6ES7 272-0AA30-0YA0	TD200文本显示器
6XV1830-0EH10	网络总线
6ES7972-0BB12-0xA0	网络总线连结器，带编程口，垂直电缆出线
6ES7972-0BA12-0xA0	网络总线连结器，不带编程口，垂直电缆出线
6ES7972-0BA41-0xA0	网络总线连结器，不带编程口，35度垂直电缆出线
6ES7972-0BB41-0xA0	网络总线连结器，带编程口，35度垂直电缆出线

6ES7901-0BF00-0AA0	PLC跟屏通讯电缆

信誉，客户至上是公司成立之初所确立的宗旨，在公司**的严格要求和员工们不折不扣地贯彻执行下发展延续至今。“假一罚十”一直是我公司的主动承诺。

西门子代理商-，库存大量西门子PLC，产品种类、型号齐全，涵盖了西门子200系列PLC、西门子300系列PLC及其EM221模块、EM222模块、EM223模块、EM231模块、EM232模块、EM235模块、PPI电缆、MPI电缆、5611卡、SM321、SM322、SM323、SM331、EM332模块等，S7-200系列主机包括CPU224CN、CPU226CN、CPU224XP，S7-300系列主机包括CPU312、CPU313、CPU314、CPU315-2DP等，价格低，交货速度快。

西门子PLCS7-200,S7-300,S7-1500,S7-1200,S7-200SMART,S7-400系列模块

西门子中国总代理200CN

S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有较高的性能/价格比。

西门子中国总代理300系列产品概述

SIMATIC S7- 300通用控制器可以节省安装空间并且具有模块化设计的特点。

大量的模块可根据手头的任务被用于扩展集中系统或创建分散结构的系统，并促进备件成本效益的经济性。凭借其令人印象深刻的创新系列，SIMATIC S7 -300通用控制器成为了一个可以有效节省用户额外投资和维护成本的综合系统。

特别提示：SIMATIC S7-400H控制器已全面升级为V6版-5H PN/DP控制器！

SIMATIC家族内强大的自动化系统

高**的通讯能力和强大的集成接口使SIMATIC S7-400成为较适合诸如对整个系统进行协调的较大任务过程控制器的理想选择。CPU的分级使得性能的可扩展成为可能。

同时，对外设I/ O能力的扩展几乎是无限的。而且，程序控制器信号模块可以在系统运行中（热插拔）进行插入和删除操作，很容易进行系统扩展或模块更换。

西门子中国总代理1200系列产品概述

新的模块化 SIMATIC S7-1200 控制器是我们新推出产品的核心，可实现简单却高度精确的自动化任务。SIMATIC S7-1200 控制器实现了模块化和紧凑型设计，功能强大、投资安全并且完全适合各种应用。

西门子触摸屏TP,KP,OP,KTP,OP,MP系列

西门子中国总代理触摸屏概述

HMI 面板－特别适合恶劣的工业环境

SIMATIC 面板系列可以为每个应用提供合适的解决方案，从简单的键盘面板、移动和固定操作界面，直到**面板——坚固、小巧及多界面选项。明亮的显示屏和无差错人机工程学操作，配备键盘或触摸屏操作界面，为系统提高了附加值。

西门子正是前行路上能共担风雨的伙伴。从一颗葡萄到一滴美酒的美妙变迁能在西门子数字化平台上全程追溯。而在2016年汉诺威博览会上，也源自西门子的*数字技术。

凭借尖端技术、全面产品线、覆盖200多个国家的**网络、金融解决方案及灵活服务模式，西门子在电力油气与化工、矿山与工业等领域与中国EPC企业携手前行。

截至2015年底，西门子已与中国能建、中国电建、中石油、中石化、中材集团、中集来福士等上百家中国EPC企业在近60个国家合作项目，足迹遍及六大洲。

德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。

西门子变频器是由德国西门子公司研发、生产、销售的变频器品牌，主要用于控制和调节三相交流异步电机的速度。并以其稳定的性能、丰富的组合功能、高性能的矢量控制技术、低速高转矩输出、良好的动态特性、过载能力、创新的BiCo（内部功能互联）功能以及灵活性，在变频器市场占据着重要的地位。西门子电机性能西门子电机（SIEMENS电机）西门子公司是**的电机制造商，拥有**过100多年的电机制造经验。西门子电机产品涵盖了几乎所有工业领域所能使用的电机，无论您需要驱动何种负载，西门子电机都能满足系统的具体要求。较高的效率等级降低了能耗，直接使用户节约成本！较高的防护等级（IP55），保证客户使用安全可靠！较高的性价比，客户以较低的价格享受到高品质、良好信誉的国际大品牌产品，为客户的使用提供了保证，

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