西門子電源模塊6ES7307-1KA02-0AA0

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隨著PLC控制的普及與應(yīng)用，PLC產(chǎn)品的種類和數(shù)量越來越多，而且功能也日趨完善。近年來，從美國(guó)、日本、德國(guó)引進(jìn)的PLC產(chǎn)品及國(guó)內(nèi)廠家組裝或自行開發(fā)的產(chǎn)品已有幾十個(gè)系列，上百種型號(hào)。目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多地PLC產(chǎn)品主要包括：美國(guó)AB、GE、MODICON公司，德國(guó)西門子公司，日本OMRON、三菱公司等得PLC產(chǎn)品。因此PLC的品種繁多，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法、價(jià)格等各有自己的特點(diǎn)，適用場(chǎng)合也各有側(cè)重。因此，合理選擇PLC，對(duì)于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起著重要的作用。一般選擇機(jī)型要以滿足系統(tǒng)功能需要為宗旨，不要盲目貪大求全，以免造成投資和設(shè)備資源的浪費(fèi)。機(jī)型的選擇可從以下幾個(gè)方面來考慮。

圖2 三菱FX2N系列PLC

圖3 西門子S7-200系列

圖4  美國(guó)AB公司SLC500型PLC

（1）   對(duì)輸入 / 輸出點(diǎn)的選擇

要先弄清除控制系統(tǒng)的 I/O 總點(diǎn)數(shù)，再按實(shí)際所需總點(diǎn)數(shù)的 15 ～ 20 ％留出備用量（為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需 PLC 的點(diǎn)數(shù)。

PLC 的輸出點(diǎn)可分為共點(diǎn)式、分組式和隔離式幾種接法。隔離式的各組輸出點(diǎn)之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級(jí)，但這種 PLC 平均每點(diǎn)的價(jià)格較高。如果輸出信號(hào)之間不需要隔離，則應(yīng)選擇前兩種輸出方式的 PLC 。

（2）  對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇

對(duì)用戶存儲(chǔ)容量只能作粗略的估算。在僅對(duì)開關(guān)量進(jìn)行控制的系統(tǒng)中，可以用輸入總點(diǎn)數(shù)乘 10 字 / 點(diǎn)＋輸出總點(diǎn)數(shù)乘 5 字 / 點(diǎn)來估算；計(jì)數(shù)器 / 定時(shí)器按（ 3 ～ 5 ）字 / 個(gè)估算；有運(yùn)算處理時(shí)按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模擬量輸入 / 輸出的系統(tǒng)中，可以按每輸入 / （或輸出）一路模擬量約需（ 80 ～ 100 ）字左右的存儲(chǔ)容量來估算；有通信處理時(shí)按每個(gè)接口 200 字以上的數(shù)量粗略估算。最后，一般按估算容量的 50 ～ 100 ％留有裕量。對(duì)缺乏經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者，選擇容量時(shí)留有裕量要大些。

（3）   對(duì) I/O 響應(yīng)時(shí)間的選擇

PLC 的 I/O 響應(yīng)時(shí)間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時(shí)間延遲（一般在 2 ～ 3 個(gè)掃描周期）等。對(duì)開關(guān)量控制的系統(tǒng)， PLC 和 I/O 響應(yīng)時(shí)間一般都能滿足實(shí)際工程的要求，可不必考慮 I/O 響應(yīng)問題。但對(duì)模擬量控制的系統(tǒng)、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個(gè)問題。

（4）   根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型

不同的負(fù)載對(duì) PLC 的輸出方式有相應(yīng)的要求。例如，頻繁通斷的感性負(fù)載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型的，而不應(yīng)選用繼電器輸出型的。但繼電器輸出型的 PLC 有許多優(yōu)點(diǎn)，如導(dǎo)通壓降小，有隔離作用，價(jià)格相對(duì)較便宜，承受瞬時(shí)過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，其負(fù)載電壓靈活（可交流、可直流）且電壓等級(jí)范圍大等。所以動(dòng)作不頻繁的交、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型的 PLC 。

（5）   對(duì)在線和離線編程的選擇

離線編程是指主機(jī)和編程器共用一個(gè) CPU ，通過編程器的方式選擇開關(guān)來選擇 PLC 的編程、監(jiān)控和運(yùn)行工作狀態(tài)。編程狀態(tài)時(shí)， CPU 只為編程器服務(wù)，而不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。在線編程是指主機(jī)和編程器各有一個(gè) CPU ，主機(jī)的 CPU 完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的控制，在每一個(gè)掃描周期末尾與編程器通信，編程器把修改的程序發(fā)給主機(jī)，在下一個(gè)掃描周期主機(jī)將按新的程序?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。計(jì)算機(jī)輔助編程既能實(shí)現(xiàn)離線編程，也能實(shí)現(xiàn)在線編程。在線編程需購(gòu)置計(jì)算機(jī)，并配置編程軟件。采用哪種編程方法應(yīng)根據(jù)需要決定。

（6）   據(jù)是否聯(lián)網(wǎng)通信選型

若 PLC 控制的系統(tǒng)需要聯(lián)入工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，則 PLC 需要有通信聯(lián)網(wǎng)功能，即要求 PLC 應(yīng)具有連接其他 PLC 、上位計(jì)算機(jī)及 CRT 等的接口。大、中型機(jī)都有通信功能，目前大部分小型機(jī)也具有通信功能。

（7）   對(duì) PLC 結(jié)構(gòu)形式的選擇

在相同功能和相同 I/O 點(diǎn)數(shù)據(jù)的情況下，整體式比模塊式價(jià)格低。但模塊式具有功能擴(kuò)展靈活，維修方便（換模塊），容易判斷故障等優(yōu)點(diǎn)，要按實(shí)際需要選擇 PLC 的結(jié)構(gòu)形式

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1、系統(tǒng)程序

系統(tǒng)程序是PLC賴以工作的基礎(chǔ)，采用匯編語言編寫，在PLC出廠時(shí)就已固化于ROM型系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器中。

系統(tǒng)程序分為系統(tǒng)監(jiān)控程序和解釋程序。

系統(tǒng)監(jiān)控程序用于監(jiān)視并控制PLC的工作，如診斷PLC系統(tǒng)工作是否正常，對(duì)PLC各模塊的工作進(jìn)行控制，與處設(shè)交換信息，根據(jù)用戶的設(shè)定使PLC比處在編制用戶程序狀態(tài)或者處在運(yùn)行用戶程序狀態(tài)等。

解釋程序用于把用戶程序解釋成微處理器能夠執(zhí)行的程序。來自PLC之家。 

2、用戶程序

用戶程序又稱為應(yīng)用程序，是用戶為完成某一特定   的控制任務(wù)而利用PLC的編程語言編制的程序。 來自PLC之家。 

用戶程序通過編程器輸入到PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中。 

3、編程語言

可編程控制器是通過程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行控制的，所以各種機(jī)型的PLC都有自己的編程語言。

PLC的編程語言有多種，如梯形圖、語句表、邏輯功能圖、邏輯方程式等。下面介紹常用的梯形圖和語句表編程語言

 1．輸入程序
     2．檢查電氣線路
     3．模擬調(diào)試
     模擬調(diào)試可以采用系統(tǒng)提供的模擬臺(tái)調(diào)試，也可以在關(guān)閉系統(tǒng)強(qiáng)電的條件下模擬調(diào)試，例如關(guān)閉主軸強(qiáng)電空開，那么調(diào)試中即使PLC動(dòng)作有誤，由于主軸電動(dòng)機(jī)不會(huì)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)，所以也不會(huì)引起事故。
      4．運(yùn)行調(diào)試
      5．非常規(guī)調(diào)試，驗(yàn)證安全保護(hù)和報(bào)警的功能
      這部分工作一般也分為模擬調(diào)試和運(yùn)行中調(diào)試，以防如果保護(hù)功能失效而損壞器件和設(shè)備。
       6．安全檢查并投入考驗(yàn)性試運(yùn)行

按照PLC所能實(shí)現(xiàn)的功能的不同，可以把PLC大致地分為低檔，中檔和高檔機(jī)三類。

（1）  低檔機(jī)：具有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、移位、自診、監(jiān)控等基本功能，還具有一定的算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通訊、遠(yuǎn)程和模擬量處理功能。

（2）  中檔機(jī)：除具有低檔機(jī)的功能外，還具有較強(qiáng)的算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程、通訊、子程序、中斷處理和回路程控制功能。

（3）高檔機(jī)：除具有中檔機(jī)的功能外，還具有帶符號(hào)的算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、函數(shù)、表格、CRT顯示、打印等功能