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西門子模塊6ES7511-1FL03-0AB0參數詳細

軟件設計
計時器：利用系統的特殊寄存器標志位SM0.5作為計時脈沖，接通一次（或斷開一次）為1秒，用計數器累計時間，滿60向前進位。
時間累計：實時的小時計是*次的累計時間加本次的工作時間。H=h0+h1。
時間存儲：用*存儲的方式存儲時間數據到EEPROM存儲器。
   存儲周期：存儲周期長，EEPROM存儲器使用的時間長，但計時精度低；存儲，計時精度高，但EEPROM存儲器使用的時間短。這是一個矛盾的統一，設計時要根據系統的實際情況確定合適的存儲周期，一般設計為3-5分鐘。進行一次*存儲的操作，掃描時間會增加15-20ms。
   小時計編輯功能�？紤]到CPU有可能損壞的原因，更換CPU后小時計的數據會清零，所以，小時計要有編輯的功能才更完善，當更換CPU后，通過界面可以把以前的工作數據輸入到系統并*存儲，在這項操作時，為了使編輯的數據能夠成功存儲到*存儲區，必須在數據編輯完后，讓CPU再運行一個大于存儲周期的時間。當然，為了使工作數據的嚴謹性，小時計的編輯一定要密碼進入。
   存儲地址更換：為了小時計的實時性和準確性，存儲周期不能設計得太長，一般設計為3-5分鐘。EEPROM存儲器操作的安全次數為10萬次，那么一個EEPROM存儲器安全計時時間為100000×3/60=5000小時，一般機器的工作壽命是大于這個時間。解決這個問題的辦法是在計時次數超過100000次時，更換存儲地址。為了存儲地址更換的方便，小時計的尋址方式采用間接尋址。
存儲次數存儲。為了小時計存儲地址更換的需要，存儲次數也要與小時計一樣進行*存儲，并到100000次后更換地址。
   地址更換的次數存儲。為了小時計存儲地址更換的需要，地址更換的次數也要與小時計一樣進行*存儲，由于次數不多，所以，不要更換地址誤差分析
    小計時產生誤差的原因有兩方面，一個是計時誤差，另一個是存儲誤差。
計時誤差：本小時計的計時器是用系統特殊寄存器標志位SM0.5，它的狀態變化周期是500ms，如果程序運行時捕捉不到狀態的變化就產生誤差。通過長期的監控實驗，這個計時誤差很小，1小時的誤差不到1秒，可以忽略不計。
   存儲誤差：機器在關機時，*后一次存儲還沒來得及執行，產生存儲誤差。這個誤差是一個負差，計時時間比實際的工作時間表小。每次關機的*大誤差是一個存儲周期的時間3分鐘

 SIEMENS PLC在中國的產品，根據規模和性能的大小，主要有 S7-200 S7-300和S7-400三種，下面就簡單介紹一下該三種產品的一些特性。
S7-200
   針對低性能要求的摸塊化小控制系統，它*多可有7個模塊的擴展能力，在模塊中集成背板總線，它的網絡聯接有RS-485通訊接口和PROFIBUS兩種，可通過編程器PG訪問所有模塊，帶有電源、CPU和I/O的一體化單元設備。
    其中的擴展模塊（EM）有以下幾種：數字量輸入模塊（DI）——24VDC 和120/230VAC；數字量輸出（DO）——24VDC 和繼電器；模擬量輸入模塊（AI）——電壓、電流、電阻和熱電偶；模擬量輸出模塊——電壓和電流。  還有一個比較特殊的模塊-通訊處理器（CP）——該塊的功能是可以把S7-200作為主站連接到AS-接口（傳感器和執行器接口），通過AS-接口的從站可以控制多達248個設備，這樣就可以顯著的擴展S7-200的輸入和輸出點數。

CPU設計  
有3種手動選擇操作模式：STOP——停機模式，不執行程序；TERM——運行程序，可以通過編程器進行讀/寫訪問；RUN——運行程序，通過編程器僅能進行讀操作。
狀態指示器（LED）：SF——系統錯誤或（和）CPU內部錯誤；RUN——運行模式，綠燈；STOP——停機模式，黃燈；DP——分布式I/O（僅對CPU-215）。
存儲器卡——用來在沒電的情況下不需要電池就可以保存用戶程序。PPI口用來連接編程設備、文本顯示器或其他CPU。

S7-300
   相比較S7-200，S7-300針對的是中小系統，他的模塊可以擴展多達32個模塊，背板總線也在模塊內集成，它的網絡連接已比較成熟和流行，有MPI（多點接口）、PROFIBUS和工業以太網，使通訊和編程變的簡單和多選性，并可以借助于HWConfig工具可以進行組態和設置參數。
   S7-300的模塊稍微多一點，除了信號模塊（SM）和200的EM模塊同類型之外，它還有接口模塊（IM）——用來進行多層組態，把總線從一層傳到另一層；占位模塊（DM）——為沒有設置參數的信號模塊保留一個插槽或為以后安裝的接口模塊保留一個插槽；功能模塊（FM）——執行特殊功能，如計數、定位、閉環控制相當于對CPU功能的一個擴展或補充；通訊處理器（CP）——提供點對點連接、PROFIBUS和工業以太網。

CPU設計
   模式選擇器有：MRES=模塊復位功能；STOP=停止模式，程序不執行；RUN=程序執行，編程器只讀操作；RUN-P=程序執行，編程器可讀寫操作。
    狀態指示器：SF，BATF=電池故障；DC5V=內部5 VDC電壓指示；FRCE=表示至少有一個輸入或輸出被強制；RUN=當CPU啟動時閃爍，在運行模式下常亮；STOP=在停止模式下常亮，有存儲器復位請求時慢速閃爍，正在執行復位時快速閃爍。
     MPI接口用來連接到編程設備或其他設備，DP接口用來直接連接到分布式I/O。
S7-400
   同300的區別主要是規模和性能上更強大，啟動類型有冷啟動（CRST）和熱啟動（WRST）之分，其他基本一樣。哦，它還有一個外部的電池電源接口，當在線更換電池時可以向RAM提供后備電源。
編程設備
    編程設備主要有PG720 PG740PG760——可以理解成裝有編程軟件的手提電腦；也可以直接用安裝有STEP7（SIEMENS的編程軟件）的PC來完成。而實現通訊（要編程首先要和PLC的CPU通訊上）的要求主要在于接口：1.可以在PC上裝CP5611卡——上面有MPI口，可用電纜直接連接。2.加個PC適配器，把MPI口轉換成RS-232口后接到PC上。3.PLC加CP343卡，使它具有以太網口

云連接控制器、工業PC和智能設備的全新產品組合補充了艾默生PlantwebTM數字生態系統，使艾默生更專注于幫助客戶利用自動化技術實現數字化轉型。對于混合過程和離散控制來制造和交付成品的生命科學、金屬和采礦、電力和水處理、食品和飲料以及包裝等行業的客戶來說，自動化和控制產品組合將提高其運營性能和效率。

艾默生系統和解決方案業務集團總裁 Jim Nyquist表示：“我們繼續向控制系統投入大量資金，增加新功能，幫助企業優化項目投資和運營性能。通過全新的產品組合，我們拓展了自動化專業技能，為市場帶來新的數字解決方案，從而無縫集成工廠裝置，加快完善運營性能、安全性和可靠性。”

未來還計劃連接艾默生的DeltaVTM和OvationTM過程控制系統，幫助流程行業工廠內眾多的自動化孤島，以及破除其地執行數字化轉型計劃的限制和增強IIoT驅動的資本優化的能力。

新產品組合提供全面的機器控制和離散控制應用產品，例如 PACSystems、PACMotion、VersaMaxIO和 ，它們將為原始設備制造商（OEM）和*應用提供強大技術支持

1.該顯示了當指令位置突然改變100mm時將會發生什么�？刂戚敵鲈�*飽和，執行器突然加速。實際位置則慢慢的接近100mm的目標值。

模擬量控制的PLC設置

PLC控制的一個挑戰發生在液壓缸的指令和實際位置相差很大的情況，因為此時輸出至閥的信號可能很大。就是液壓缸全速運動至指令位置。在指令位置的時候會發生什么就取決于增益和負載大小了。有時候液壓缸會平滑減速至指令位置，但是如果負載很大，也會產生超調，并帶有衰減振蕩。

關于此問題可以有多種解決方案。一個簡單的辦法就是限制輸出值為***的某個值。更好的解決辦法就是準備一個目標發生器，從而可以朝著指令位置的的方向增加目標值。接著，不是比較指令位置與實際位置，而是比較實際位置與下一個目標位置。目標位置在當前位置開始啟動，按照期望的速率增加并達到指令位置。對于長行程運動來說，則可以避免初始運動時的振動和沖擊。這種解決方案相對來說也比較容易實施。

舉個例子，如果兩個液壓缸跟隨同樣的目標位置，其位置同步是相對容易的。如果兩個缸所受的負載完全一致，目標值的跟蹤誤差也應該一致，因此它們的實際位置也會非常接近。那么，對于只有比例控制的系統來說，跟蹤誤差是什么呢？

跟蹤誤差公式：

Ef = v/(K ? Kp)

此處:

Ef - 跟蹤誤差，mm,

v - 速度, mm/s,

K - 開環增益,  (mm/s)/%

Kp - 比例增益， %/mm.