西門子CPU1215C中央控制單元

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西門子PLC（S7-200、S7-200 SMART、S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500、ET200S、ET200M、ET200SP）、觸摸屏、變頻器、工控機、電線電纜、儀器儀表等，產品選型、詢價、采購，敬請聯系，潯之漫智控技術(上海)有限公司

本文描述的是用WinCC flexible組態的多功能面板通過腳本的方式實現切換連接的方
法；本文只描述面板和CPU的集成PN口之間通過工業以太網通訊，面板和CPU之間通過其他通訊方式（如MPI/Profibus）連接也可以參考本文。

本文使用的硬件和軟件如下：
(A) S7-300 soft redundancy
CPU 315-2PN/DP (6ES7315-2EH13-0AB0, Firmware V2.5)
CPU 317F-2PN/DP (6ES7317-2FK14-0AB0, Firmware V3.2)
CP342-5 (6GK7342-5DA02-0XE0, Firmware V5.0)
IM153-2 (6ES7153-2BA02-0XB0)
(B) Panel
MP377 12”Touch (6AV6 644-0AA01-2AX0)
(C) Software
WinCC flexible 2008 SP3
Step7 V5.5 SP2+HF1

此方法只適用于支持三個以上連接，支持腳本及ChangeConnection函數的面板，如
TP/OP270、TP/OP277、MP270、MP277、MP370、MP377等。

本文不介紹軟件冗余的原理及組態方法，詳細可以參考：
《SIEMENS PLC系統軟件冗余的說明與實現》
下載中心文檔編號：A0039
78604454

2 組態Multi Panel和S7-300軟冗余系統的通訊

2.1 CPU組態
A站：315-2PN/DP+IM153-2
B站：317F-2PN/DP+IM153-2
AB站之間通過CP342-5建立連接，實現冗余數據同步。

2.1.1 Step7中的硬件組態
A站：在Step7中組態315-2PN/DP，在DP線上添加IM153-2，如圖2示。

圖2

在CPU的屬性中選擇Clock Memory，設置Memory byte為MB0，如圖3示。

圖3

B站：在Step7中組態317F-2PN/DP，在DP線上添加IM153-2，如圖4示。

圖4

在CPU的屬性中選擇Clock Memory，設置Memory byte為MB0，如圖5示。

圖

PLC的容量選擇  PLC的容量包括I／O點數和用戶存儲容量兩個方面。

1．I／O點數

PLC的I／O點的價格還比較高，因此應該合理選用PLC的I／O點的數量，在滿足控制要求的前提下力爭使用I／O點少，但必須留有一定的備用量。通常I／O點數是根據被控對象的輸入、輸出信號的實際需要，再加上10％－15％的備用量來確定。

2．用戶存儲容量

用戶存儲容量是指PLC用于存儲用戶程序的存儲器容量。需要的用戶存儲容量的大小由用戶程序的長短決定。

一般可按下式估算，再按實際需要留適當的余量（20％－30％）來選擇。

存儲容量=開關量I／O點總數X10十模擬量通道數X100絕大部分PLC均能滿足上式要求。應當要注意的是：當控制系統較復雜。數據處理量較大時，可能會出現存儲容量不夠的問題，這時應特殊對待。

初，PLC主要用于開關量的邏輯控制。隨著PLC技術的進步，它的應用領域不斷擴大。

如今，PLC不僅用于開關量控制，還用于模擬量及數字量的控制，可采集與存儲數據，還可對控制系統進行監控；還可聯網、通訊，實現大范圍、跨地域的控制與管理。PLC已日益成為工業控制裝置家族中一個重要的角色。。

3.1用于開關量控制

PLC控制開關量的能力是很強的。所控制的入出點數，少的十幾點、幾十點，多的可到幾百、幾千，甚至幾萬點。由于它能聯網，點數幾乎不受限制，不管多少點都能控制。

所控制的邏輯問題可以是多種多樣的：組合的、時序的；即時的、延時的；不需計數的，需要計數的；固定順序的，隨機工作的；等等，都可進行。

PLC的硬件結構是可變的，軟件程序是可編的，用于控制時，非常靈活。必要時，可編寫多套，或多組程序，依需要調用。它很適應于工業現場多工況、多狀態變換的需要。

用PLC進行開關量控制實例是很多的，冶金、機械、輕工、化工、紡織等等，幾乎所有工業行業都需要用到它。目前，PLC首用的目標，也是別的控制器無法與其比擬的，就是它能方便并可靠地用于開關量的控制。

3.2用于模擬量控制

模擬量，如電流、電壓、溫度、壓力等等，它的大小是連續變化的。工業生產，特別是連續型生產過程，常要對這些物理量進行控制。

作為一種工業控制電子裝置，PLC若不能對這些量進行控制，那是一大不足。為此，各PLC廠家都在這方面進行大量的開發。目前，不僅大型、中型機可以進行模擬量控制，就是小型機，也能進行這樣的控制。

PLC進行模擬量控制，要配置有模擬量與數字量相互轉換的A／D、D／A單元。它也是I/O單元，不過是特殊的I/O單元。

A/D單元是把外電路的模擬量，轉換成數字量，然后送入PLC。D/A單元，是把PLC的數字量轉換成模擬量，再送給外電路。

作為一種特殊的I/O單元，它仍具有I/O電路抗干擾、內外電路隔離，與輸入輸出繼電器（或內部繼電器，它也是PLC工作內存的一個區?？勺x寫）交換信息等等特點。

這里的A/D中的A，多為電流，或電壓，也有為溫度。D/A中的A，多為電壓，或電流。電壓、電流變化范圍多為0～5V，0～10V，4～20mA。有的還可處理正負值的。

這里的D，小型機多為8位二進制數，中、大型多為12位二進制數。

A/D、D/A有單路，也有多路。多路占的輸入輸出繼電器多。

有了A/D、D/A單元，余下的處理都是數字量，這對有信息處理能力的PLC并不難。中、大型PLC處理能力更強，不僅可進行數字的加、減、乘、除，還可開方，插值，還可進行浮點運算。有的還有PID指令，可對偏差制量進行比例、微分、積分運算，進而產生相應的輸出。計算機能算的它幾乎都能算。

這樣，用PLC實現模擬量控制是完全可能的?？刂频膯挝恢悼尚〉?12分之一的測量程值，多數也是足夠的。

PLC進行模擬量控制，還有A/D、D/A組合在一起的單元，并可用PID或模糊控制算法實現控制，可得到很高的控制質量。

用PLC進行模擬量控制的好處是，在進行模擬量控制的同時，開關量也可控制。這個優點是別的控制器所不具備的，或控制的實現不如PLC方便。

當然，若純為模擬量的系統，用PLC可能在性能價格比上不如用調節器。這也是應當看到的。

3.3用于運動控制

實際的物理量，除了開關量、模擬量，還有運動控制。如機床部件的位移，常以數字量表示。

運動控制，有效的辦法是NC，即數字控制技術。這是50年代誕生于美國的基于計算機的控制技術。當今已很普及，并也很完善。目前，先進國家的金屬切削機床，數控化的比率已超過40％～80％，有的甚至更高。

PLC也是基于計算機的技術，并日益完善。故它也完全可以用于數字量控制。

PLC可接收計數脈沖，頻率可高達幾k到幾十k赫茲。可用多種方式接收這脈沖，還可多路接收。有的PLC還有脈沖輸出功能，脈沖頻率也可達幾十k。有了這兩種功能，加上PLC有數據處理及運算能力，若再配備相應的傳感器（如旋轉編碼器）或脈沖伺服裝置（如環形分配器、功放、步進電機），則完全可以依NC的原理實現種種控制。

高、中檔的PLC，還開發有NC單元，或運動單元，可實現點位控制。運動單元還可實現曲線插補，可控制曲線運動。所以，若PLC配置了這種單元，則完全可以用NC的辦法，進行數字量的控制。

新開發的運動單元，甚至還發行了NC技術的編程語言，為更好地用PLC進行數字控制提供了方便。

3.4用于數據采集