-
湖南西乾电气设备有限公司
主营：西门子代理商,西门子PLC代理商,西门子V90代理商
湖南西乾电气设备有限公司
主营：西门子代理商,西门子PLC代理商,西门子V90代理商
13
西门子PLC代理商 西门子PLC授权代理商 西门子PLC总代理 西门子CPU代理商
湖南环辰泰瑞电气设备有限公司在经营活动中精益求精，具备如下业务优势：
1、SIMATIC S7系列PLC：S7-200/S7-200SMART/S7-1200/S7-300/S7-400/ET200/S7-1500
2、逻辑控制模块 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、SITOP系列直流电源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A
SIEMENS HMI触摸屏：TD200/TD400C/SMART700IE/SMART1000IE/TP700/TP1200/TP900/TP1500
SIEMENS 交、直流传动装置
1、 交流变频器及伺服：MM420/430/440、G120、G110、V10、V20、V60、V70、V80、V90及6SE70系列（FC、VC、SC）
2、全数字直流调速装置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6RA80系列
SIEMENS 数控伺服
1、数控系统：840D、802S/C、802SL、828D、801D ：6FC5210,6FC6247,6FC5357,6FC5211,6FC5200,6FC5510
2、伺服系统： 611A/U/D:6SN1123,6SN1145,6SN1146,6SN1118,6SN1110,6SN1124,6SN1125,6SN1128
3、伺服系统：S120: 6SL304、6SL3210、6SL3130、6SL3055、6SL3054
SIEMENS
西门子自动化与驱动产品合作伙伴
湖南环辰泰瑞电气设备有限公司
西门子中国一级代理商产品**：
1．华北地区：北京、天津、河北、内蒙古（3个市，2个省）。
2．东北地区：辽宁、吉林、黑龙江、大连，齐齐哈尔（3个省、2市）。
3．华东地区：上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、（7个省）。
4．华中地区：河南、湖北、湖南、广东、广西、海南、深圳（7个省、市）。
5．西南地区：重庆、四川、贵州、云南、西藏（5个省、市）。
6．西北地区：陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、山西、（6个省、区）。
S7-1200新推出来， 肯定会有一些新意的地方，同时也有一些不完善的地方。 笔者觉得应该列出两个贴子让广大用户把一些使用心得写出来， 这样能使产品更早的完善，大家也可以提提改进意见，甚至发现一些软件上的BUG
来讲讲西门子S7-1200PLC一些优点：
1、统一了编程平台，以后用西门子的PLC软件都一样，这样有利于推广。
2、 符号表里可以允许重叠寄存器地址，比如我定义了X1 ：INT： MW0 ；X2：INT：MW2 ， X3：DWORD：MD0 ，这在一些运行中会比较方便些，或许是西门子考虑到全符号寻址的需求吧。
3、软件里的每一个NetWork可以收起来，不占多少空间，这样当network较多时，查找程序比较方便。
4、一些硬件上的改进当然也是好的，比如串口模块，模拟量模拟的分辨率也提高了。 期望后续再出一些新的模块。
5、高速脉冲定位控制相比S7-200有了很多的改善， 可以说以现在的市场来讲200的高速脉冲是个杯具（当然毕竟200的年代太久远了）。
6、对于高速计数器的使用，也比200要简化一些，不必须再啰嗦地设置一些控制字了，这对初学者是个福音。
7、LAD编程提供了“横向串连”功能，比如我要置位Q0.0、Q0.2、Q0.4，可以在一条水平线上串起来，这样节省了纵向空间（在200的编程软件里则必须是纵向排列的），暂时也就写这么多，想起来了再写，也希望大家补充，谢谢！
再列一下在测试过程中的一些问题或者改进建议：
1、当你修改某一个程序块后， 如果单独下载该块，那么使用的时间很长，甚至达一分钟以上。 如果你选择下载全部软件块，反而下载时间会短很多，在20秒以内！不知道S7-1200的下载机制造成的？
2、编程软件里的“符号表”不能象S7-200里一样由用户新建组别，不方便。 在S7-200里我一般都分几个区，比如I区，Q区，M区，V区等，或者以程序里使用的功能分区。 但是在1200里所有的符号变量全部堆在一块，变量较多时查找很不方便。
3、发现一个BUG： 由于定时器要占用DB，而我的程序使用定时器较大，所以我就将所有的定时器放在一个FB里调用，这样使用多重背景。 问题是，当我建立了一个比如TON1 IEC_Timer 的静态变量， 然后选中它，复制，结果粘贴出来的结果为TON1_1 IEC_TIMER，大家注意，前面是T大写后面全是小写， 而粘贴的结果TIMER全为大写！ 然后将程序下载到PLC内，运行报错！提示什么NIL_PTR有问题！
4、测试了运动控制的回零功能，觉得这个回零机制不太合理。 假设电机驱动丝杆直线运行， 过程中有三点A－－B－－C ， 其中B区域点为零点开关信号。我组态为正向逼近， 开关检测为“左（负）边”，
1）如果开始回零时负载处于AB之间， 那么先以高速沿AB方向搜索原点，当检测到B原点信号后，系统速度先停止再改为低速反向按BA方向运行，直到B处原点信号没有了，再以低速朝AB方向运行， 再检测到B原点开关立即停止，回零完成。这个动作没问题。
2）如果开始回零时负载处于B处（即回零开始时原点开关有信号）， 那么系统也会先以高速朝AB方向运行，直到B信号没有了， 再反向…… 然后过程也和1）一样。 我觉得这种回零方式就有问题！ 既然回零开始时零位开关已经有信号了，那么系统就应该直接反向按BA方向走，当原点信号丢失后再以低速朝AB方向就可以找到零位了！ 实事上在我的系统里就只能按照我说的方式去回零，否则机械上就会发生碰撞！ 现在我只能在回零时先由程序判断零位开关是否有信号， 如果有信号那么先以增量定位方式让负载朝BA方向直到没有原点开关后，再启动回零程序！ 这样就麻烦多了！
5、当在我FC里新那TEMP变量较多时，编译没问题，下载到PLC运行就出错， 好像我是建立了四个INT，四个DINT，四个REAL， 不知道1200系统为每个块能分配多少字节的临时变量啊？象S7-200就是64个（其中四个用于系统）。 按照这个量的话，我建得也不多啊。
6、使用以太网通讯， 我在一个FB块内调用TSEND_C和TRCV_C，当使用多重背景时，结果右键点击TSEND_C，“属性”选项是灰色的！ 也就是说TSEND_C或者TRCV_C不能使用多重背景！ 只能每一每指令赋值一个DB块。
7、软件太容易崩溃了！经常莫名其妙地要求重启！更要命的是你打开某一个块它就提示要重启，可是打开别的块就没问题！ 没办法只好把这个块删掉！重新编写一遍又好了！头大了！已经发生了好多次这种情况了！
8、LAD编程环境下不能提供对“位”进行异或运算，而在FBD模式则可以！
9、当FB或者DB选择为纯符号编程时，不能显示地址，这样我用第三方的触摸屏没法和它通讯！ 可是当我选择为地址的时候，断电保持又没法单独设置！ 烦！ 西门子还是想把1200和精简系列的屏捆绑起来做垄断？
图一 温度表
如图一所示的温度表，它测量的温度是连续的，对应温度表上的刻度。比如从40度升到50度，它不是直接跳跃的，而是连续上去的，也就是41,42,43这样连续的变化。那么PLC是如何识别并控制这些变化，它和模拟量又是如何转换的呢？本文将为初学者解惑。
PLC系统中使用的模拟量有两种，一种是模拟电压，一种是模拟电流，模拟电压较常见，用的也较多。
模拟电压 一般是0~10V，并联相等，长距离传输时容易受干扰，一般用在OEM设备中。
模拟电流一般是4~20mA，串联相等，抗干扰能力强，DCS系统中一般都使用模拟电流。
首先，我们先要用传感器测量我们所需要的参数，通过变送器将此参数变换成0~10V 或者4~20mA ，现在很多传感器都是自带变送器的，直接就输出模拟量，建议大家在项目中选用此种类型的传感器
图二 某压力传感器手册
如图二所示，是某压力开关的选型手册，红色圆圈部分是它的量程 0~250公斤，再看荧光笔部分，此型号的传感器是模拟电流输出，也就是此款传感器将0~250公斤的压力线性转换成了4~20mA的电流，当我们检测到12mA的电流时，就表示压力是125公斤，依此类推。
当我们读取到模拟量之后，就要交给PLC去处理了，由于PLC的实质是电子计算机，而计算机只能识别数字量，因此要进行转换，也就是模拟量到数字量的转换，模拟电子技术中称之为A/D转换，作为PLC的使用者，而A/D转换的是一个线性变化，也就是把0~10V 或者4~20mA 转换成一个数字N，再在PLC中去处理这个转换后的数字。也就是把0~10V 或者4~20mA 转换成了0~N。这个数值N 在不同的PLC中是不一样的。比如在西门子博途中，它是固定的为27648。有的PLC是4000，还有4096，还有32767，这个就要参考PLC 的编程手册了。多数PLC都是可以修改的，建议修改成整数，便于我们计算。
图三 施耐德PLC 模拟量设置
如图三所示，是施耐德CODESYS平台的PLC，红色圆圈是默认的设置为-32768到32768，很显然，这样的数字是不便于我们计算的，因此改成了4000到20000。顺便说一句，欧美系PLC对模拟量的处理是很简单的，只需简单的设置，而日系PLC特别是三菱，对模拟量的处理是很隆重的，它是通过梯形图写程序的方式来设置。而左上角的蓝色圆圈内的%IW0，就是读取的模拟量的数值，如果压力是125公斤，那么此时，%IW0的值应为12000。
图四 模拟量转换过程
如图四所示，这是整个的模拟量的转换过程，看箭头指向，传感器检测实际物理量，然后变送输出模拟量到PLC，由PLC转换成数字量，而PLC编程，就是对数字量的处理。
图五 模拟量的PID处理
如图五所示，左侧红色圆圈就是我们读取的实际压力，通过PID功能块进行处理，处理后的数值赋值给%QW0，而%QW0是模拟量的输出，也就是模拟量输入的逆运算。
模拟电流相对于模拟电压来说，有着无可比拟的优势，抗干扰能力强，有断线检测功能，而且模拟电流的传感器一般都是两线制，配线简单方便，而且模拟电流信号可以方便的转换成模拟电压信号，反之则不能，因此推荐大家尽量使用模拟电流。
模拟电流的缺点就是概念比较抽象，测量比较麻烦，初学者可能会不好理解，更重要的是，电流是串联相等，很多初次使用模拟电流的朋友经常想当然的把模拟电流信号并联，这是不对的，希望注意。
这就是PLC对模拟量的处理，它其实是一个线性转换的过程，任何连续的物理量都可以变送成0~10V 或者4~20mA供我们处理，而我们又可以把要控制的物理量转换成0~10V 或者4~20mA，这就是模拟量控制的本质。
今天来简单探讨一下西门子S7-1200PLC的模拟量使用方法。
实际工业应用中常常由传感器采集压力、温度、速度等非电信号，并将这些非电量转换为电压或电流信号再传输给PLC、单片机等控制系统，此时这些信号均为模拟量。我们往往要对PLC中采集的模拟量信息进一步的加工处理，方便用来计算、比较、显示等。
1.概述
V90的基本定位功能是工程师经常使用的功能，使用编码器可以实现设备掉电后的位置保持功能。当使用V90 PN内置的基本定位功能（EPOS）时，经常会听到工程师反映掉电后轴的实际位置不能保持，本文提供一些检查问题的思路，供大家参考。
2. V90使用编码器，掉电后位置丢失常见问题总结
V90 参考案例: 全自动自动钉箱机 全自动自动钉箱机
产品: S7-1200+V20+V90
应用: 定位控制 定位控制
行业: 包装行业
2.V20 用于传输待钉纸板；伺服电机用于定位控制，用于钉钉的伺服电机要求具有非常高的动态响应，才能保证在高速钉钉的情况下，订书钉不会在瓦楞纸板上留下划痕。其它伺服用于简单的定位控制。.
解决方案及系统配置
西门子方案：
S7-1200 *2 + KTP700 + V20 *3 + 3AC 400V V90*8
优势与获益
客户采用西门子解决方案，提升品牌价值，方便样机开发和售后服务
V90 参考案例 : 颗粒包装机 颗粒包装机
产品: Smart PLC+V90 PTI
应用: 定位控制 定位控制
行业: 包装行业
设备描述及背景信息
1.客户主要生产各类制药和食品包装设备，如四边封颗粒包装机，粉末包装机，及包装连续设备等.
2.四边封多列颗粒包装机主要工艺过程：充填，灌装，纵封，横封，打批号，撕裂口，纵切，断裂线，横切
3.颗粒包装机每台5根轴，均为位置控制，用于定量送料
解决方案及系统配置
西门子方案：
Smart PLC + SMART LINE+ 1 AC 200V 750w*5
优势与获益
1.西门子提供 SMART TIA 解决方案，提升了客户的品牌价值和产品性能。
2.全套西门子 解决方案具有更好的集成度，因此节省了非常多的设备开发和调试时间，缩短了客户的生产周期。
3.V90调试方便，可用性更好，使客户的设备具有更好的稳定性和更高的性能。
4.基于西门子V90的可靠性，客户今后在连续设备上将会向总线方案进一步升级。
5.西门子各类PLC+V90方案都能实现基于制药行业的设备联网的需求
V90 参考案例 : 纸管机 纸管机
产品 产品: 运动控制器+V90 200V PTI
应用 应用: 定位控制 定位控制
行业 行业: 包装行业
设备描述及背景信息
为了减少环境污染，欧盟率先推崇纸管代替塑料管方案， 在2018年的4月份开始，纸管机行业处于爆发的时期。目前纸管机大多数以出口为主， 但是随着中国环保理念的推行，中国内部的纸管需求也会逐渐增多，
• 工作原理：3张纸条通过旋转黏胶工艺，卷成纸管， 等间距切刀将连续的纸管切成定长
• 工位说明：1台伺服电机控制切刀定位，做往复运动；2台变频器控制纸管旋转
• 方案配置：运动控制器+1*servo+2*converter
解决方案及系统配置
运动控制器+1*V90 PTI 1kW+2*V20
优势与获益
• 该行业正在处于快速增长时期，抓住这个机会可以****市场
• 该客户是行业内的*客户，该客户的成功突破会对该行业的推进有积极的作用
• 目前该机型大多为出口， 西门子品牌会对客户设备产生附加值
V90 参考案例: 激光打标机 激光打标机
产品 产品: S7-1200+V90PTI LI TTL
应用 应用: 定位控制 定位控制
行业 行业: 机床类
设备描述及背景信息
• 应客户的要求，开发激光二维码打标质量追朔系统。采用V90伺服做送料给进装置。
• V90 功能用途：位置控制。要求每秒旋转10次，每次运行72度。在每次的100ms的周期内，60ms运行完成，40ms用来打标。
解决方案及系统配置
西门子方案：S7-1200+V90 PTI LI TTL
优势与获益
• 整套产品的解决方案，稳定的产品质量，让客户产品更具有市场竞争力。
• 响应速度快， 达到客户要求的每分钟加工600个商标的要求
• S7-1200 PLC具有中断控制功能，配合V90运行，响应速度快
SINAMICS V90 伺服电机
SINAMICS V90 驱动器与 SIMOTICS S-1FL6 电机组成的伺服系统是面向标准通用伺服市场的驱动产品，覆盖0.05kW~7kw功率范围。V90伺服驱动系统具有调试简单、性能、稳定可靠等特性；配合SIEMENS PLC, 能够组成一套完善的、经济的、可靠的运动控制解决方案, 轻松实现位置控制，速度控制，扭矩控制等多种控制方式。
的一键优化及自动实时优化功能使设备获得更高的动态性能
自动抑制机械谐振频率
1 MHz 的高速脉冲输入
20 位分辨率的多圈值编码器
集成所有控制模式：外部脉冲位置控制、内部设定值位置控制（通过程序步或 Modbus）、速度控制和扭矩控制
集成内部设定值位置控制功能
全功率驱动标配内置制动电阻
集成抱闸继电器（400V 型），*外部继电器
西门子一站式提供所有组件
快速便捷的伺服优化和机械优化
简单易用的 SINAMICS V-ASSISTANT 调试工具
通用 SD 卡参数复制
不同的电机轴高**满足各种应用的需要
更宽的电压范围：200 V ... 240 V –15% / +10% (230V 型) 及 380 V ... 480 V –15% / +10% (400V 型)
高品质的电机轴承
电机防护等级 IP 65，轴端标配油封
集成安全扭矩停止（STO）功能
驱动与电机可靠组合
西门子再添新成员“S210伺服系统
西门子无疑成为本次展会的焦点，在展会上新发布的Simotics S-1FK2电机和专为其开发的Sinamics S210伺服驱动器，共同组成的全新伺服驱动系统，也成为本次西门子展品的重头戏之一。
Sinamics S210伺服驱动器集成了丰富的安全功能，可实现快速工程组态，并可通过Profinet连接到上位控制器，使用Web服务器和一键优化功能，使得调试变得非常简单。与Simotics伺服电机配合使用，可实现小负载的高动态响应运动以及中高负载的**精密运动。电机与伺服驱动器之间只使用一根电缆连接。该全新驱动系统可广泛用于包装机械、物料抓取应用、木材和陶瓷加工，以及数字印刷。
估计是因为产品还没有正式开售的原因，目前我们能够搜到的关于 S210 的细节信息仍然非常少。登陆西家，能看到的仅仅是一篇不到 2 屏的产品特点描述、一段 2 分多钟的视频宣传片、一份仅 6 页的产品宣传册......，并且这些信息还都是英文或德文的。
不过，这并不妨碍我们去了解这款产品的一些基本概况。本期，就让我们借助这些十（shao）分（de）有（ke）限（lian）的资料来一起扒一扒这款正向我们袭来的 SINAMICS S210。
老规矩，先来看下产品外观。
这是能从网上找到的一张清晰度（300dpi）比较高的产品图片了。
从产品外形看，S210 的结构样式与目前市面上大部分同类型产品很相似，是一款单轴独立型伺服驱动器，就是说每台驱动器都有自己独立的 AC 电源输入，并且输出也都只有一个轴。
正面的接口布局也是中规中矩，上方是带黑色翻盖的显示操作面板，下方是电机动力输出和编码器反馈，中部左侧是动力和控制电源输入，右侧是通讯和 I/O 信号端口。
不过，尽管外表平平，个中还是有一点蛮特别的地方，就是：驱动器到电机的连接，貌似只有一根电缆。所以接下来，咱们就先来看一下 S210 的电机输出。
S210 搭载的新款伺服电机名为 SIMOTICS S-1FK2 。
目前发布的 S210 驱动器，其动力电源输入为 AC 单相 230V，输出功率仅为 100W～750W，与之对应，现在的 S-1FK2 电机输出扭矩也只有 0.16 Nm - 2.4 Nm；、
SINAMICS 后续有计划推出 S210 的 AC 三相 400V 版本，届时驱动器的输出功率将扩容到 400W - 7 kW，相应的，未来 S-1FK2 电机的输出能力也将会达到 1.3 Nm - 50 Nm。
从产品型号命名上看，1FK 代表这是一款低惯量伺服电机。不过，因为还没有拿到详细的产品样本，目前我们还无法了解其具体的性能指标。关于这部分信息，天拓四方会保持持续关注。
从上面这张图可以明显的看出，S-1FK2 跟以往西门子伺服电机更显着的差别在于，它采用了单电缆连接技术，就是说该款电机与驱动器之间的各类连接，包括动力/抱闸电源和反馈信号都是集成在一根电缆中的，并且在电机侧仅使用了一个可旋转的 DIN 型快插插座。
关于伺服电机单电缆技术的意义和价值，已经*我在这里重复了。
记得当时（大约在 2013 年前后），就已经有少数运控玩家（INNOVATORS like Beckhoff & Rockwell Automation）在其伺服产品中使用了单电缆技术；近几年，越来越多运控产品厂商（如：Rexroth、LTI Motion、B&R、Kollmorgen..）先后成为这项技术的 EARLY ADPOTERS；而现在，我们终于看到西家这头成员也正式加入到单电缆的阵营中了。
模拟量转换的相关设置
S7-1200(1214C)内部集成了2路模拟量信号输入通道，分别为通道0和通道1，也就是可以同时接收并处理两个传感器输入的模拟信号，对应的地址为IW64和IW66（长度为一个字，16位），在TIA PROTAL中选中PLC的“常规”—“AI”标签项可以进行查看和设置。
S7-1200PLC模拟量转换的工作原理
假设PLC的AI0口外接了一个温度传感器，传感器将测得的温度值转换为一个范围为0～10V的连续电压信号输入给PLC。模拟量经过PLC内部的A/D转换后被转换成了范围0～27648的数字量并存储在特定地址的寄存器中。具体的转换流程如下图所示。
如何将模拟量输入转换的数字值还原成对应的物理量？
例：某个压力传感器的量程为0～0.1MPa，转换成对应的电压信号为0～5V,设转换后地址IW64中的数值为N，尝试求以Pa为单位的压力值。
解：S7-1200PLC默认的模拟信号输入电压范围是0～10V,转换成数字信号的范围是0～27648，因为此压力传感器输出电压范围是0～5V，所以转换的数字信号范围是0～13824。压力传感器的测量压力范围是0～0.1MPa,由此可推导出公式，将电压值还原成以Pa为单位的压力值并将结果存储于寄存器MD30中。
电压转换成数字信号后存入IW64的数值为N
在博途软件中编写对应的PLC程序如下：
在编写梯形图程序时有以下两点需要特别注意：
1)因为PLC执行除法指令时会丢掉余数而只保留商值，这样会影响计算的精度，所以在编写梯形图程序计算压力值时要注意先乘后除。
2)IW64中的数据类型为整型（INT）,该值乘以100000后其结果会**出int的范围，所以必须先应用CONV指令将数据类型转换为DInt。