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時間：2019-05-27

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西門子PLC機型的選擇步驟與原則

隨著PLC的發(fā)展，PLC產(chǎn)品的種類也越來越多。不同型號的PLC，其結構形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價格等也各有不同，適用的場合也各有側重。因此，合理選用PLC，對于提高PLC控制系統(tǒng)的經(jīng)濟指標有著重要意義。

PLC的選擇主要從PLC的機型、容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。

PLC機型的選擇

PLC機型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護方便的前提下，力爭的性能價格比。選擇時主要考慮以下幾點：

(一) 合理的結構型式

PLC主要有整體式和模塊式兩種結構型式。

整體式PLC的每一個I／O點的平均價格比模塊式的便宜，且體積相對較小,一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式PLC的功能擴展靈活方便,在I／O點數(shù)、輸入點數(shù)與輸出點數(shù)的比例、I／O模塊的種類等方面選擇余地大，且維修方便，一般于較復雜的控制系統(tǒng)。

(二) 安裝方式的選擇

PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠程I／O式以及多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。

集中式不需要設置驅(qū)動遠程I／O硬件，系統(tǒng)反應快、成本低；遠程I／O式適用于大型系統(tǒng)，系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣，遠程I／O可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近，連線短，但需要增設驅(qū)動器和遠程I／O電源；多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺設備分別獨立控制，又要相互聯(lián)系的場合，可以選用小型PLC，但必須要附加通訊模塊。

(三)相應的功能要求

一般小型(低檔)PLC具有邏輯運算、定時、計數(shù)等功能，對于只需要開關量控制的設備都可滿足。

對于以開關量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)，可選用能帶A／D和D／A轉換單元，具有加減算術運算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強型低檔PLC。

對于控制較復雜，要求實現(xiàn)PID運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能，可視控制規(guī)模大小及復雜程度，選用中檔或高檔PLC。但是中、高檔PLC價格較貴，一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合。

(四)響應速度要求

PLC是為工業(yè)自動化設計的通用控制器，不同檔次PLC的響應速度一般都能滿足其應用范圍內(nèi)的需要。如果要跨范圍使用PLC，或者某些功能或信號有特殊的速度要求時，則應該慎重考慮PLC的響應速度，可選用具有高速I／O處理功能的PLC，或選用具有快速響應模塊和中斷輸入模塊的PLC等。

(五)系統(tǒng)可靠性的要求

對于一般系統(tǒng)PLC的可靠性均能滿足。對可靠性要求很高的系統(tǒng)，應考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。

(六)機型盡量統(tǒng)一

一個企業(yè)，應盡量做到PLC的機型統(tǒng)一。主要考慮到以下三方面問題：

１)機型統(tǒng)一，其模塊可互為備用，便于備品備件的采購和管理。

２)機型統(tǒng)一，其功能和使用方法類似，有利于力量的培訓和水平的提高。

３)機型統(tǒng)一，其外部設備通用，資源可共享，易于聯(lián)網(wǎng)通信，配上位計算機后易于形成一個多級分布式控制系統(tǒng)。

西門子6ES71944BC000AA0選型手冊
當X2為ON時，再觀察Y1的動作情況。再將X1置ON，模擬熱繼電器動作，X0由ON改為OFF時，觀察YY2的動作情況。PLC控制系統(tǒng)設計的一般步驟是什么？設計PLC應用系統(tǒng)時，首先是進行PLC應用系統(tǒng)的功能設計，即根據(jù)被控對象的功能和工藝要求，明確系統(tǒng)必須要做的工作和因此*的條件。然后是進行PLC應用系統(tǒng)的功能分析，即通過分析系統(tǒng)功能，提出PLC控制系統(tǒng)的結構形式，控制信號的種類、數(shù)量，系統(tǒng)的規(guī)模、布局。后根據(jù)系統(tǒng)分析的結果，具體的確定PLC的機型和系統(tǒng)的具體配置。PLC控制系統(tǒng)設計可以按以下步驟進行。1．熟悉被控對象，制定控制方案分析被控對象的工藝過程及工作特點，了解被控對象機、電、液之間的配。
對提高PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性起到很好的作用。1.消除開關量輸入信號抖動在實際應用中，有些開關輸入信號接通時，由于外界的干擾而出現(xiàn)時通時斷的“抖動”現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在繼電器系統(tǒng)中由于繼電器的電磁慣性一般不會造成什么影響，但在PLC系統(tǒng)中，由于PLC掃描工作的速度快，掃描周期比實際繼電器的動作時間短得多，所以抖動信號就可能被PLC檢測到，從而造成錯誤的結果。因此，必須對某些“抖動”信號進行處理，以保證系統(tǒng)正常工作。如圖6-38a所示，輸入X0抖動會引起輸出Y0發(fā)生抖動，可采用計數(shù)器或定時器，經(jīng)過適當編程，以消除這種干擾。如圖6-38b所示為消除輸入信號抖動的梯形圖程序。當抖動干擾X0斷開時間間隔Δｔ＜K×0.1。

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西門子6ES71944BC000AA0選型手冊當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序，具備強大的通信功能，S7-300PLC可通過編程軟件Step7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易，簡單，4.S7-300PLC具有多種不同的通信接口。 CPU222本機集成8輸入/6輸出共14個數(shù)字量I/O點，可連接2個擴展模塊，6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間，4個獨立的30kHz高速計數(shù)器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，1個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議。
常閉觸點斷開。外部輸入觸點電路斷開時，對應的輸入映像寄存器為0狀態(tài)，梯形圖中對應的輸入繼電器的常開觸點斷開，常閉觸點接通。某一編程元件對應的映像寄存器為l狀態(tài)時，稱該編程元件為ON，映像寄存器為0狀態(tài)時。稱該編程元件為OFF。在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入映像寄存器的狀態(tài)也不會隨之而變，輸入信號變化了的狀態(tài)只能在下一個掃描周期的輸入處理階段被讀入。PLC的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲器中按步序號順序排列。在沒有跳轉指令時，CPU從條指令開始，逐條順序地執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結束之處。在執(zhí)行指令時，從輸入映像寄存器或別的元件映像寄存器中將有關編程元件的0／1狀態(tài)讀。

PLC節(jié)省輸出點數(shù)的方法

（1）分組輸出如圖7所示，當兩組負載不會同時工作時，可通過外部轉換開關或受PLC控制的電器觸點進行切換，使PLC的一個輸出點可以控制兩個不同時工作的負載。

7 分組輸出

（2）矩陣輸出如圖8所示為4×4矩陣輸出電路，用8個輸出點可控制16個負載。要使某個負載接通工作，只要它所在的行與列對應的輸出繼電器接通即可。例如，當Y010與Y004同時接通時，KM1得電吸合。應當注意的是：當只有某一行對應的輸出繼電器接通，各列對應的輸出繼電器才可以任意接通；或者當只有某一列對應的輸出繼電器接通，各行對應的輸出繼電器才可以任意接通。否則將會錯誤接通負載。因此，采用矩陣輸出時，必須將同一時間段接通的負載安排在同一行或同一列中，否則將無法控制。

8 矩陣輸出

（3）并聯(lián)輸出通斷狀態(tài)相同的負載，可以并聯(lián)后共用PLC的一個輸出點（要考慮PLC輸出點的負載驅(qū)動能力）。例如PLC控制的交通信燈，

對應方向（東與西對應、南與北對應）的燈通斷規(guī)律相同，將對應的燈并聯(lián)后可以節(jié)省一半的輸出點。

（4）負載多功能化一個負載實現(xiàn)多種用途。例如，在傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)中，一個指示燈只指示一種狀態(tài)。在PLC控制系統(tǒng)中，利用PLC的軟件很容易實現(xiàn)利用一個輸出點控制指示燈的常亮和閃亮，這樣就可以利用一個指示燈表示兩種不同的信息，從而節(jié)省PLC的輸出點。

（5）某些輸出信號不進入PLC 系統(tǒng)中某些相對獨立、比較簡單的部分可以考慮不用PLC來控制，直接采用繼電器控制即可。

（6）利用輸出點擴展輸出點與利用輸出點擴展輸入點相似，也可以用輸出點分時控制一組輸出點的輸出內(nèi)容。例如：在輸出端口上接有多位LED7段碼顯示器時，如果采用直接連接，所需的輸出點是很多的。這時可使用圖9的電路利用輸出點的分時接通逐個點亮多位LED7段碼顯示器。

在圖9所示的電路中，CD4513是具有鎖存、譯碼功能的共陰極7圖9 輸出口擴展輸出口

段碼顯示器驅(qū)動電路，兩只CD4513的數(shù)據(jù)輸入端A～D共用可編程序控制

器的4個輸入端，其中A為位，D為位。LE端是鎖存使能輸入端，在LE信號的上升沿將數(shù)據(jù)輸入端的BCD數(shù)據(jù)鎖存在片內(nèi)的寄存器中，并將該數(shù)譯碼后顯示出來，LE為低電平時，顯示器的數(shù)不受數(shù)據(jù)輸入信號的影響。顯然，N位顯示器所占用的輸出點P=4+N。圖9中Y004及YOO5分別接通時，輸出的數(shù)據(jù)分別送到上下兩片CD4513中。

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