S7-1500-PLC培训（内部工程师培训）

1、S7-1500 PLC（内部培训）,培训人：XXX 培训对象：自动化工程师,1,CPU 1512C,CPU 1511C,集成运动轴,模块宽度,位运算时间,工作存储器 数据存储器,网络接口,CPU种类,up to 128,up to 96,up to 30,up to 30,up to 6,up to 6,up to 6,up to 6,175 mm,175 mm,70 mm,70 mm,35 mm,110 mm,85 mm,35 mm,1 ns,2 ns,10 ns,30 ns,40 ns,48 ns,60 ns,60 ns,4/6 MB 10/20MB,2/3 MB 8 MB,1/1,5 MB 5 MB,500/750 KB 3 MB,300/450 KB 1,5 MB,250 KB 1 MB,175 KB 1 MB,150/225 KB 1 MB,1518F-4 PN/DP,1517F-3 PN/DP,1516F-3 PN/DP,1515F-2 PN,1513-1F PN,1512C-1 PN,1511C-1 PN,1511-1F PN,CPU 1518(F),CPU 1517(F

2、),CPU 1516(F),CPU 1515(F),CPU 1513(F),CPU 1511(F),1,1,2,3,1,1,2,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,S7-1500的种类,37959_84 218_84 226_84,PROFIBUS,PROFINET/IE,Advanced Controller,S7-1500_标准型CPU扩展,S7-1500-模块标识及维护,模块标识和维护数据 (I&M) 标识和维护 (I&M) 数据是指存储在某个模块中的信息，该信息有助于检查工厂组态、查找工厂中的硬件更换并消除错误。 标识数据（I 数据）是设备的只读静态信息。 维护数据（M 数据）信息与设备相关，例如，安装位置或日期。 维护数据在组态期间创建并随后写入模块中,I&M 0 ：数据是设备的设备特定基本信息，包含制造商 ID、订货号、序列号以及硬件和固件版本等信息。 只能对 I&M 0 数据进行读取访问。 该信息还可以通过设备的“在线与诊断”视图显示在 TIA Portal 中。 I&M 1 ： 数据包含设备的功能描述和位置 ID，即，有关设备在工厂中设计方式的信息。

3、 I&M 2 ：数据包括安装日期，即有关设备何时安装在工厂中的信息。 I&M 3 ：数据包含有关已安装设备的其它信息。 其它信息是自由文本，可以根据需要进行分配。,模块标识和维护数据 组态,I&M 1,I&M 1,I&M 2,I&M 3,S7-1500-模块标识及维护,读取标识及维护数据,0 :来自 I&M 0 数据 11: 来自 I&M 1 数据 12: 来自 I&M 2 数据 13: 来自 I&M 3 数据,存储读取I&M数据的区域 I&M 0的数据可以定义结构体数据区保存 I&M 1-3的数据可以定义数组/字符串保存。,硬件标识符,SIMATIC S7-1500,输入输出模块使用,S7-1500-模块简写,S7-1500-DI,1,2,3,5,4,6. HF V2.1.0 或更高版本 通道 0 和 1具有计数功能,6,开关量传感器的常用2中种： 1，两线式两根线既是电源线又是信号线； 2，三线式的两根线是电源线，一根线是信号 线；电源地与信号地共地；,S7-1500-DI相关知识,使用PNP型传感器，无信号时，24V与0V之间不形成回路，内部信号为0。有信号时， 24V与0V之间

4、形成回路，内部信号为1。 使用NPN型传感器，无信号时，由于接近开关内部输出端与24V间的电阻很大（100k），无法提供电耦合器件所需要的驱动电流，需要增加上拉电阻。 PLC内部24V与0V之间，通过光电耦合器件、限流电阻、上拉电阻经COM公共端构成电流回路，此时PLC内部信号和接近开关发出的状态相反，内部信号为1 。有信号时，上拉电阻下端为0V，光电耦合器件无电流，内部信号为0。上拉下电阻要根据内部光电耦合器件驱动电流、限流电阻阻值计算1.5-2k。,PLC漏型模板输入,传感器PNP/NPN,PLC源型模板输入,使用NPN型传感器，无信号时，24V与0V之间不形成回路，内部信号为0。有信号时， 24V与0V之间形成回路，内部信号为1。 使用PNP型接近开关时，无信号时，由于接近开关内部输出端与0V间的电阻很大（100k），无法提供电耦合器件所需要的驱动电流，需要增加下拉电阻， PLC内部24V与0V之间，通过光电耦合器件、限流电阻、下拉电阻经COM公共端构成电流回路，此时PLC内部信号和接近开关发出的状态相反，内部信号为1。有信号时，下拉电阻上端为24V，光电耦合器件无电流，内部信号

5、为0，未发信时，内部信号为1。,S7-1500-DI接线图,S7-1500-DI模块组态1,与CPU的启动项相互影响，CPU侧选3，模块选2， CPU则无法启动。,只需在1个通道中组态无电压诊断,0 = 值不正确,1,2,3,用来评估输出值是否有效 输入ON时，评估位才会ON,PN IO 时可用 分成多段字节,对编码器的短路检测,PN IO 时可用，把I状态拷贝多个MSI状态，被I_controller共享,S7-1500-DI模块组态2,组态通道,组态诊断,组态硬件中断,1，如下图输入点是无效的 2，如果PIP1 分在OB1中，对其他OB是否有效？,S7-1500-DQ,1,2,S7-1500-DQ,S7-1500-DI/DO,S7-1500-DQ模块组态1,组态CPU的启动项,组态模板,用来评估输出值是否有效 没有异常时，评估位ON,0 = 值不正确,S7-1500-DQ模块组态2,S7-1500-AI,1,2,S7-1500-模拟量信号接法,2线制接法：导线电阻加在电桥单臂中，影响测量精度 3线制接法：导线电阻加在电桥双臂中，导线阻值带来的作用相互 抵消，提高测量精度 4线制接法

6、：当测量电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差，四线 测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两条测试线测量未知电 阻的电压降，即可通过计算得出电阻值。,模拟量信号接法,模拟量信号屏蔽,单端屏蔽接地只能衰减低频干扰。在下列情况建议单端接地： 1、不允许安装等电位导体 2、传送模拟信号时 双端屏蔽接地能很好的抑制高频干扰。通常需要安装一个等电位导体防止不等电位电流流过两端连接的屏蔽层。 1、 动力电缆线两边接地，电机端的PE必然要接在驱动端的PE上，并最终接入机箱内的大地汇流排； 2、 数字信号或差分信号主张双端接地 3、 变频器的动力电缆要双端接地。,干扰信号：干扰源和信号线形成效成电容的两极。一边有电压波动会通过电容感应到另一端。增加屏蔽层可以破坏此等效电容，从而 切断干扰通路。,S7-1500-AI- AI 8xU/I/RTD/TC ST电压电流接法,电压测量,4线制电流测量,2线制电流测量,没有0-10V，因为相对于300PLC模块的13/14位分辨率更高。,S7-1500-AI热电阻热电偶相关概念,电阻式传感器：把位移、力、压力、加速度、扭矩等非电物理量转换为电阻值变化的传感

7、器。它主要包括电阻应变式传感器、电位式 传感器和压阻传感器等。,热电阻传感器： RTD（ Resistance Temperature Detector ）电阻温度探测器，是中低温区（-200-500C）最常用的一种温度检测器，测温原理是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。 PT xxx： (铂热电阻)，电阻温度系数分散性小，其精度高、线性好、灵敏度也比较高，常用范围为-200850 。 Ni xxx： (镍热电阻)，热电阻温度系数大，灵敏度高。常用范围-60 -180C。 分度号：热电阻分度号主要有Pt100、Pt1000、Pt10、Pt800、Pt500等铂电阻；Cu10、Cu50、Cu100等铜电阻；镍NI120、NI500、NI1000 等镍电阻， PT100铂电阻在0时是100欧，NI1000镍电阻在0时是1000欧。 热电阻温度系数：温度变化1 时，变化的电阻值和原来电阻值的比，非常量，常取平均值。如Pt100的电阻值是100欧姆【零度】， 100度时电阻值138.5欧姆， Pt100的温度系数为38.5/10

8、0/100=0.003851。,热电阻式测量电路：传统的不平衡电桥作为电阻温度变送器(如铜热电阻、铂热电阻等)的测量电路。,2线制接法：导线电阻加在电桥单臂中，影响测量精度 3线制接法：导线电阻加在电桥双臂中，导线阻值带来的作用相互 抵消，提高测量精度 4线制接法：当测量电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差，四线 测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两条测试线测量未知电 阻的电压降，即可通过计算得出电阻值。,S7-1500-AI热电阻热电偶相关概念,摄氏度（C）： 摄氏温标的温度计量单位。指在1标准大气压下，纯净的冰水混合物的温度为0度，水的沸点为100度，其间平均分为 100份，每一等份为1度，记作1。 华氏度（F）：选取氯化铵和水的混合物的冰点温度（即盐水结冰的温度）为温度计的零度，人体温度为温度计的100度，把水银温 度计从0度到100度按水银的体积膨胀距离平均分成100份，每一份为1华氏度，记作“1”。 华氏度 = 32 + 摄氏度 1.8 开尔文（T）: 以绝对零度作为计算起点的温度，即将水三相点的温度准确定义为273.15K后所得到的温度，过去称为绝对温度。开 尔文

9、温度常用符号T表示，其单位为开尔文，定义为水三相点温度的1/273.15,常用符号K表示。开尔文温度和人们习惯 使用的摄氏温度相差一个常数273.15，即T=t+273.15（t是摄氏温度的符号）。,S7-1500-AI热电阻热电偶相关概念,热电偶传感器： TC（ thermocouple ）两种不同的导体组成一个回路，只要两结点处的温度不同，回路中将产生一个电动势，这种现象称为“热电效应”，两种导体组成的回路称为“热电偶”，这两种导体称为“热电极”，产生的电动势则称为“热电动势”。常用范围2001300,S7-1500-AI热电阻热电偶相关概念,热电偶传感器基本定律 定律1：由2种均质金属材料A与B所形成的热电偶回路中，热电势E与接点处温度t1、t2的相关函数关系， 不受A与B之中间温度t3与t4之影响。 定律2：A与B所形成之热电偶回路两接合点以外的任意点插入均质的第三金属C，C之两端接合点之温度 t3若为相同的话，E不受C插入影响。 定律3：任意数的异种金属A、B、CG所形成的封闭回路，封闭回路之全体或是全部的接合点保持在相 等的温度时，此回路的E=0 定律4： A与B所形成之热电偶，两接合点之温度为t1与t2时之E为E12，t2与t3时之E为E13的话， E12 + E23 = E13。此时，称t2为中间温度。以中间温度t2选择如0这样的标准温度，求得相 对0任意的温度t1、t2、t3tn之热电动势，任意两点间之热电动势便可以计算求得,S7-1500-AI热电阻热电偶相关概念,热电偶温度补偿：热电偶热电势的大小与其两端的温度有关，其温度-热电势关系曲线是在冷端温度为0时分度的。在实际应用中，由于热电偶冷端暴露在空间受到周围环境温度的影响，所以测温中的冷端温度不可能保持在0不变，而热偶电势既决定于热端温度，也决定于冷端温度。所以，如果冷端温度自由变化，必然会引起测量误差。为了消除这种误差，必须进行冷端温度补偿。 热电偶温度补偿方法： 1冷端恒温法 一般热电偶定标时冷端温度以0为标准。因此，常常将冷端置于冰水混合物中，使其温度保持为恒定的0。在实

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