西門子6ES7431-7KF00-0AB0

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轉(zhuǎn)換原理

1. 數(shù)模轉(zhuǎn)換器是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的系統(tǒng)，一般用低通濾波即可以實(shí)現(xiàn)。數(shù)字信號(hào)*行解碼，即把數(shù)字碼轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的電平，形成階梯狀信號(hào)，然后進(jìn)行低通濾波。

根據(jù)信號(hào)與系統(tǒng)的理論，數(shù)字階梯狀信號(hào)可以看作理想沖激采樣信號(hào)和矩形脈沖信號(hào)的卷積，那么由卷積定理，數(shù)字信號(hào)的頻譜就是沖激采樣信號(hào)的頻譜與矩形脈沖頻譜（即Sa函數(shù)）的乘積。這樣，用Sa函數(shù)的倒數(shù)作為頻譜特性補(bǔ)償，由數(shù)字信號(hào)便可恢復(fù)為采樣信號(hào)。由采樣定理，采樣信號(hào)的頻譜經(jīng)理想低通濾波便得到原來(lái)模擬信號(hào)的頻譜

在了解了程序結(jié)構(gòu)和編程方法的基礎(chǔ)上，就要實(shí)際地編寫PLC程序了。編寫PLC程序和編寫其他計(jì)算機(jī)程序一樣，都需要經(jīng)歷如下過(guò)程。

    1．對(duì)系統(tǒng)任務(wù)分塊

    分塊的目的就是把一個(gè)復(fù)雜的工程，分解成多個(gè)比較簡(jiǎn)單的小任務(wù)。這樣就把一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題化為多個(gè)簡(jiǎn)單的小問(wèn)題，便于編制程序。

    2．編制控制系統(tǒng)的邏輯關(guān)系圖

    從邏輯關(guān)系圖上，可以反映出某一邏輯關(guān)系的結(jié)果，這一結(jié)果又應(yīng)該導(dǎo)出哪些動(dòng)作。這個(gè)邏輯關(guān)系可以是以各個(gè)控制活動(dòng)順序?yàn)榛鶞?zhǔn)，也可以是以整個(gè)活動(dòng)的時(shí)間節(jié)拍為基準(zhǔn)。邏輯關(guān)系圖反映了控制過(guò)程中控制作用與被控對(duì)象的活動(dòng)，也反映了輸入與輸出的關(guān)系。

    3．繪制各種電路圖

    繪制各種電路的目的，是把系統(tǒng)的輸入/輸出所設(shè)計(jì)的地址和名稱聯(lián)系起來(lái)，這是很關(guān)鍵的一步。在繪制PLC輸入電路時(shí)不僅要考慮到信號(hào)的連接點(diǎn)是否與命名*，還要考慮到輸入端的電壓和電流是否合適，也要考慮到在特殊條件下運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定條件等問(wèn)題。特別要考慮到能否把高壓引導(dǎo)到PLC的輸入端，因?yàn)檫@樣會(huì)對(duì)PLC造成比較大的傷害。在繪制PLC的輸出電路時(shí)，不僅要考慮到輸出信號(hào)的連接點(diǎn)是否與命名*，還要考慮到PLC輸出模塊的帶負(fù)載能力和耐電壓能力。此外，還要考慮到電源的輸出功率和極性問(wèn)題。在整個(gè)電路的繪制中，還要考慮設(shè)計(jì)的原則，努力提高其穩(wěn)定性和可靠性。雖然用PLC進(jìn)行控制方便、靈活，但是在電路的設(shè)計(jì)上仍需要謹(jǐn)慎、全面。因此，在繪制電路時(shí)要考慮周全，何處該裝按鈕，何處該裝開關(guān)，都要一絲不茍。

    4．編制PLC程序并進(jìn)行模擬調(diào)試

    在繪制完電路圖之后，就可以著手編制PLC程序了。當(dāng)然可以用上述方法編程。在編程時(shí)，除了要注意程序要正確、可靠外，還要考慮程序要簡(jiǎn)捷、省時(shí)、便于閱讀、便于修改。編好一個(gè)程序塊要進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，這樣便于查找問(wèn)題，便于及時(shí)修改，不要整個(gè)程序完成后一起調(diào)試。

    5．制作控制臺(tái)與控制柜

    在繪制完電器、編完程序之后，就可以制作控制臺(tái)和控制柜了。在時(shí)間緊迫的時(shí)候，這項(xiàng)工作也可以和編制程序并列進(jìn)行。在制作控制臺(tái)和控制柜的時(shí)候要注意選擇開關(guān)、按鈕、繼電器等器件的質(zhì)量，規(guī)格必須滿足要求。設(shè)備的安裝必須注意安全、可靠。比如，屏蔽問(wèn)題、接地問(wèn)題、高壓隔離等必須妥善處理。

    6．現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

    現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試是整個(gè)控制系統(tǒng)完成的重要環(huán)節(jié)。任何程序的設(shè)計(jì)很難說(shuō)不經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試就能使用的。只有通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)控制回路和控制程序不能滿足系統(tǒng)要求之處；只有通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)控制電路和控制程序發(fā)生矛盾之處；只有進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試才能后實(shí)地測(cè)試和后調(diào)整控制電路和控制程序，以適應(yīng)控制系統(tǒng)的要求。

    7．編寫技術(shù)文件

    經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試以后，控制電路和控制程序基本被確定了，這個(gè)系統(tǒng)的硬件和軟件基本沒(méi)有問(wèn)題了。這時(shí)就要全面整理技術(shù)文件，包括整理電路圖、PLC程序、使用說(shuō)明及幫助文件。到此，工作基本結(jié)束。

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圖2.S7-300硬件組態(tài)

圖3.PN-IO屬性

2.3 設(shè)置好IP地址后（本例中為192.168.0.1），點(diǎn)擊New按鈕添加一條子網(wǎng)Ethernet（1），如果已經(jīng)存在子網(wǎng)，也可選中該子網(wǎng)直接點(diǎn)OK按鈕即可。

圖4.添加IP地址和子網(wǎng)

2.4 點(diǎn)擊快捷菜單中的Configure Network按鈕進(jìn)入Netpro視圖。

圖5.點(diǎn)擊Configure Network按鈕

2.5 在Netpro視圖的CPU上點(diǎn)右鍵選擇Insert New Connection添加新連接。

定時(shí)器T001連續(xù)運(yùn)行，定時(shí)器線圈由它自己的常閉觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)定時(shí)器完成定時(shí)過(guò)程，線圈被激活，使定時(shí)器常閉觸點(diǎn)無(wú)效，通路被打斷，由此線圈不能通電。這個(gè)新狀態(tài)也意味著常閉觸點(diǎn)不能再通電。因此，后情況是定時(shí)器復(fù)位并且自動(dòng)地再次開始它的定時(shí)過(guò)程。

這是一個(gè)很快的響應(yīng)。定時(shí)器的復(fù)位/置位會(huì)在程序的大約一次掃描(多兩次掃描)內(nèi)發(fā)生。在如此短的時(shí)間內(nèi)，定時(shí)器的連續(xù)置位和復(fù)位使定時(shí)器觸點(diǎn)動(dòng)作如同受脈沖激勵(lì)。使用定時(shí)器T001的常開觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)ALT指令說(shuō)明了這一點(diǎn)。每過(guò)20秒，Y001和Y002的輸出狀態(tài)互換。

在這個(gè)例子中，變化著的輸出對(duì)配給雜志的線路進(jìn)行切換，20秒的停頓用于雜志沿傳送帶下移并的停倒入等待盒中。這樣能保證一個(gè)穩(wěn)定的生產(chǎn)流程，這個(gè)過(guò)程很容易由照看雜志裝箱的一個(gè)操作人員管理。

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PLC現(xiàn)場(chǎng)硬件模塊的組態(tài)和軟件調(diào)試

 對(duì)于各種PLC的現(xiàn)場(chǎng)硬件組態(tài)和軟件調(diào)試，通常有經(jīng)驗(yàn)的工程師應(yīng)該先花一些時(shí)間對(duì)自己的現(xiàn)場(chǎng)工作進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)劃，通常應(yīng)當(dāng)采取如下的步驟：   

   （1） 系統(tǒng)的規(guī)劃

      首先，必須深入了解系統(tǒng)所需求的功能，并調(diào)查可能的控制方法，同時(shí)與用戶或設(shè)計(jì)院共同探討序，根據(jù)所歸納之結(jié)論來(lái)擬定系統(tǒng)規(guī)劃，決定所采行的PLC系統(tǒng)架構(gòu)、所需之I/O點(diǎn)數(shù)與I/O模塊型式。  

    （2） I/O模塊選擇與地址設(shè)定  

    當(dāng)I/O模塊選妥后，依據(jù)所規(guī)劃之I/O點(diǎn)使用情形，由PLC的CPU系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)定I/O地址，或由使用者自定I/O模塊的地址。  

      （3） 梯形圖程序的編寫與系統(tǒng)配線  

      在確定好實(shí)際的I/O地址之后，依據(jù)系統(tǒng)需求的功能，開始著手梯形圖程序的編寫。同時(shí)，I/O之地址已設(shè)定妥當(dāng)，故系統(tǒng)之配線亦可著手進(jìn)行。  

      （4） 梯形圖程序的仿真與修改  

      在梯形圖程序撰寫完成后，將程序?qū)懭隤LC，便可先行在PC與OpenPLC系統(tǒng)做在線連接，以執(zhí)行在線仿真作業(yè)。倘若程序執(zhí)行功能有誤，則必須進(jìn)行除錯(cuò)，并修改梯形圖程序。

      （5） 系統(tǒng)試車與實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)  

     在線上程序仿真作業(yè)下，若梯形圖程序執(zhí)行功能正確無(wú)誤，且系統(tǒng)配線亦完成后，便可使系統(tǒng)納入實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)，項(xiàng)目計(jì)劃亦告完成。  

     （6）程序注釋和歸檔  

      為確保日后維修的便利，要將試車無(wú)誤可供實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的梯形圖程序做批注，并加以整理歸檔，方能縮短日后維修與查閱程序之時(shí)間。這是職業(yè)工程師的良好習(xí)慣，無(wú)論對(duì)今后自己進(jìn)行維護(hù)，或者移交用戶，這都會(huì)帶來(lái)極大的便利，而且是你的職業(yè)水準(zhǔn)的一個(gè)體現(xiàn)。