西门子连接电缆6SL3060-4AB00-0AA0

说明：

在当前过程中可能发生这样的事件，它需要的响应时间要快于当前程序执行周期所能提供的时间， 还可能发生这样的事件，它的持续时间短的不足以在当前的程序执行周期内被识别出来，因此，在 S7-300 控制器以及以下模块中编辑了过程报警。

• 模拟量模块(AI)

• 数字量输入(DI) 和

• 功能模板 (FM)

过程报警能力，满足事件要求而被实时调用。
过程报警类似于中断。
本文为 S7-300 CPU 提供过程报警指南。

概要:
如果在程序执行过程中触发报警事件，操作系统会调用 OB 40，来中断当前程序执行或者是中断低优先级的程序块处理。OB 40 的临时堆栈数据可以更加**的一个或多个报警触发事件（可置位多个状态位）， 这些临时堆栈数据可以在报警 OB 块中通过用户程序评估。
如果在 CPU 中没有报警组织块 OB 40 存在，当报警事件触发时，CPU 会进入停机模式。报警组织块有一个固定的优先级设置 16。

在不同模块中的过程报警触发事件：

模拟量模块：可以用过程报警监视模拟量输入模块中的某个值。当模拟量的值低于下限或高于上限的时候, 过程报警可以被组态为在此时触发。有关各个模拟量输入模块的更多信息，请参见手册 "Programmable Logic Controller S7-300 Module Data" (可编程逻辑控制器 S7-300 模板规范)第4章，条目号 8859629。 

数字量模块：具有过程报警能力的数字量输入模板可以监视单独的位状态。过程报警可以在以下事件发生时触发：该位出现下降沿或者上升沿。有关各个数字量输入模块的更多信息，请参见手册 "Programmable Logic Controller S7-300 Module Data" (可编程逻辑控制器 S7-300 模板规范)第3章，条目号 8859629。    

功能模块：具有过程报警能力的功能模块能够执行大量不同的任务，可以为不同的事件配置过程报警，下面通过 FM350-1 计数器模块的例子来说明。
在下列情况下，FM 350-1 都会触发 CPU 中的过程报警：达到比较值、超过上限/低于下限、计数器过零。有关 FM 350-1 模块的更多信息，请参见手册 "FM 350-1 Function Module" (FM 350-1 功能模块)，条目号 1086726。其它功能模块的详细信息，请参见具体模块的相关文档。
西门子PLC模块6ES7312-5BF04-0AB0 
警告：
许多功能模板需要的参数软件，这些软件随功能模板一起提供，并有专门的文档。只能 STEP7 和这类软件一起使用才能组态过程报警事件触发。

SIMATIC S7-300 中的报警 OB ：
在 SIMATIC S7-300 CPU 中，报警组织块 OB 40 提供了临时堆栈数据。可以通过临时堆栈数据指示出发生报警事件的通道/位。当在 CPU 块文件夹中创建新的报警组织块 OB40 时可以在 STEP7 中找到它的描述  （单击鼠标右键 >插入新对象 >组织块 > OB 40），选择创建的 OB 40  按下“F1”，打开了 STEP7 中的帮助信息，如果已经有一个警报 OB 40 存在，则可以直接选择它然后按下 F1 ,打开的就是关于警报 OB 40 的帮助文档。

有关区域数据具体模块评估的更多信息，请参见手册 "Programmable Logic Controller S7-300 Module Data" (可编程逻辑控制器 S7-300 模板规范)第 3 章 (Digital Modules) 和第 4 章 (Analog Modules)，条目号 8859629。 

在 CPU 318-2 DP 中可以使用两个警报 OB (40 和 41)。有关 CPU 318-2 DP 的更多信息，请参见手册 "Programmable Logic Controller S7-300 CPU Data, CPU 312 IFM to CPU 318-2 DP" (可编程逻辑控制器 S7-300 CPU 数据，CPU 312 IFM 到 CPU 318-2 DP)，条目号 8860591。

在所有 S7-400 CPU 中共有八个警报 OB 可用。可以在条目号 23659324 中找到关于 S7-400 CPU 过程警报的更多信息。

组态过程报警:
可以在硬件配置中，为具有警报能力的模块在其属性中组态过程警报。

有关计算 S7-400 的警报响应时间的示例，请参见手册 "S7-300 CPU 31xC and CPU 31x, Technical Data" (S7-300 CPU 31xC 和 CPU 31x，技术数据)第5.5 节，条目号 ID 12996906。

组态过程报警模块:
可以通过系统功能 SFC 55 (WR_PARM), SFC 56 (WR_DPARM) 和 SFC57 (PARM_MOD) 在程序循环执行过程中组态具备过程报警能力的模块。有关如何用系统功能组态相关数据记录的信息，请参见手册 "Programmable Logic Controller S7-300 Module Data" (可编程逻辑控制器 S7-300 模块数据),条目号 8859629。

有关不同 SFC 的信息，请参见 S7 在线帮助以及手册 "System Software for S7-300/400 System and Standard Functions" (S7-300/400 系统的系统软件和标准功能)章节7.1，条目号 1214574。

警告：
系统功能 SFC 55, SFC56 和 SFC 57 不能在 PROFINET IO 中应用。

与其它控制器和 HMI 设备进行通讯

　　为了保证与其它控制器和 HMI 设备之间的通讯，SIMATIC S7-1200 可以连接到多个S7 控制器和 HMI 设备，使用成熟的 S7 通讯协议进行通讯。

　　与第三方设备进行通讯

　　SIMATIC S7-1200 上的集成接口不仅可以与其它厂商的设备进行无缝集成，还可以通过开放式以太网协议 TCP/IP native 和ISO on TCP 与多个第三方设备进行连接和通讯。集成的工程组态系统 SIMATIC STEP7 Basic 还为 SIMATIC S7-1200 提供了标准 T-Send/T-Receive 指令，因此用户在设计自动化解决方案时能够获得更高的灵活性。

　　将强大的工艺功能集于一身 用于计数和测量的高速输入

　　集成了多达6个高速计数器（3个100kHz，3个30kHz），用于**监视增量编码器、频率计数或对过程事件进行高速计数。

　　用于速度、定位或占空比控制的高速输出

　　SIMATIC S7-1200 控制器中集成了 2 个高速输出，可用作高速脉冲输出或脉宽调制输出。当组态成 PTO 时，它们将提供*高频率为 100kHz 的 50% 占空比高速脉冲输出，以便对步进电机或伺服驱动器进行开环速度控制和定位控制。通过 2 个高速计数器对高速脉冲输出进行内部反馈。当组态成 PWM 输出时，将生成一个具有可变占空比的固定周期输出来控制电机速度、阀位置或加热元件的占空比。

　　PLCopen 运动功能块

　　SIMATIC S7-1200 支持对步进电机和伺服驱动器进行开环速度控制和位置控制。对该功能的组态十分简单：通过一个轴工艺对象和通用的 PLCopen 运行功能块（包含在工程组态系统 SIMATIC STEP 7 Basic中）即可实现。除了返回（home）和点动（jog）功能以外，还支持、相对和速度运动。

　　驱动调试控制面板

　　工程组态系统 SIMATIC STEP 7 Basic 中的驱动调试控制面板简化了步进电机和伺服驱动器的启动和调试过程。它为单个运动轴提供了自动和手动控制，以及在线诊断信息。

　　用于闭环控制的 PID 功能

　　在简单过程控制应用中，SIMATIC S7-1200支持多达 16 个 PID 控制回路。这些控制回路可以通过一个 PID 控制器工艺对象和SIMATIC STEP 7 Basic 中的编辑器轻松进行组态。除此之外，SIMATIC S7-1200 还支持PID 自动调节功能，可以自动计算增益、积分时间和微分时间的*佳调节值。

　　PID 调试控制面板

　　SIMATIC STEP 7 Basic 中包含的 PID 调试控制面板简化了控制回路的调节过程。对于单个控制回路，它除了提供了自动调节和手动控制方式之外，还提供调节过程的图形化趋势图。

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• PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。

  整体式PLC的每一个I/O点的平均价格比模块式的便宜,且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I/O点数、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类等方面选择余地大,且维修方便,一般于较复杂的控制系统。

  二、安装方式的选择

  PLC系统的安装方式分为集中式、远程I/O式以及多台PLC联网的分布式。

  集中式不需要设置驱动远程I/O硬件,系统反应快、成本低；远程I/O式适用于大型系统,系统的装置分布范围很广,远程I/O可以分散安装在现场装置附近,连线短,但需要增设驱动器和远程I/O电源；多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别独立控制,又要相互的场合,可以选用小型PLC,但必须要附加通讯模块。

  三、相应的功能要求

  一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能,对于只需要开关量控制的设备都可满足。

  对于以开关量控制为主,带少量模拟量控制的系统,可选用能带A/D和D/A转换单元,具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。对于控制较复杂,要求实现PID运算 、闭环控制、通信联网等功能,可视控制规模大小及复杂程度,选用中档或高挡PLC。但是中、高挡PLC价格较贵,一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。

  四、响应速度要求

  PLC是为工业自动化设计的通用控制器,不同档次PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC,或者某些功能或信号有特殊的速度要求时,则应该慎重考虑PLC的响应速度,可选用具有高速I/O处理功能的PLC,或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。

  五、系统可靠性的要求

  对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统,应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。

  六、机型尽量统一

  一个企业,应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑到以下三方面问题：

  1)机型统一,其模块可互为备用,便于备品备件的采购和管理。

  CPU 314，用于对程序量和指令处理速率有额外要求的工厂

  　　CPU 315-2 DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂

  　　CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能

  　　CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂

  　　CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能

  　　CPU 319-3 PN/DP，用于具有*容量程序量何组网能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能

  　　下列紧凑型CPU 可以提供：

  　　CPU 312C，具有集成数字量 I/O 以及集成计数器功能的紧凑型 CPU

  　　CPU 313C，具有集成数字量和模拟量 I/O 的紧凑型 CPU

  　　CPU 313C-2 PtP，具有集成数字量 I/O 、2个串口和集成计数器功能的紧凑型 CPU

  　　CPU 313C-2 DP，具有集成数字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成计数器功能的紧凑型 CPU

  　　CPU 314C-2 PtP，具有集成数字量和模拟量 I/O 、2个串口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU

  　　CPU 314C-2 DP，具有集成数字量和模拟量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU

(1)电源的合理处理，抑制电网引入的干扰对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰，还可以在电源输入端串接LC滤波电路。

    (2)正确选择接地点，完善接地系统良好的接地是保证plc可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有

    两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。

    PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A，B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。

    此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其他接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存储，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。

    安全地或电源接地：将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电，可从安全接地导入地下，不会对人造成伤害。

    系统接地：PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地，叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω，一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起，作为控制系统地。

    信号与屏蔽接地：一般要求信号线必须要有惟一的参考地即“单点接地”，屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成“地环路”。

信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽

    层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接点。

    (3)对变频器干扰的抑制

    变频器的干扰处理一般有下面几种方式：加隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前；使用滤波器，滤波器具有较强的抗于扰能力，还具有防止将设备本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功能；使用输出电抗器，在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射，影响其他设备正常工作。