西門子電纜授權(quán)總代理商

時間：2023-03-10作者：潯之漫智控技術(shù)(上海)有限公司瀏覽：35

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PLC

PLC的由來

在PLC問世之前，繼電器控制系統(tǒng)在工控領(lǐng)域中占有主導(dǎo)地位。但它的缺點十分明顯，如體積大、耗電多、壽命短、可靠性差、運行速度慢、適應(yīng)性差等，尤其當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時，必須重新設(shè)計與安裝，造成時間和資金上的嚴(yán)重浪費。1968年，美國大的汽車制造商通用汽車公司(GM)，為了適應(yīng)汽車型號不斷新的需求，在激烈競爭的汽車工業(yè)中保持優(yōu)勢，并從用戶的角度，提出了新一代工業(yè)控制裝置的技術(shù)要求:

(1)編程簡單方便，可在現(xiàn)場修改程序;

(2)硬件維護(hù)方便，好是插件式結(jié)構(gòu);

(3)可靠性要**繼電器控制裝置;

(4)體積小于繼電器控制裝置;

(5)可將數(shù)據(jù)直接送入管理計算機(jī);

(6)成本上可與繼電器柜競爭;

(7)輸入可以是交流115V:

(8)輸出為交流115V、2A以上，能直接驅(qū)動接觸器等;

(9)擴(kuò)展時原有系統(tǒng)改動量少;

(10)用戶程序存儲器容量大于 4KB。

1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出世界上一臺PLC(PDP-14 型)，并在通用汽車公司自動裝配線上試用，獲得了成功。從此，PLC這一新的控制技術(shù)迅速發(fā)展起來。

PLC的定義

在PLC的發(fā)展過程中，美國電氣制造商協(xié)會(NEMA)經(jīng)過4年的調(diào)查，于1980年對PLC給出如下定義:“PLC是一種數(shù)字式的電子裝置。它使用可編程序的存儲器來存儲指令，并實現(xiàn)邏輯運算、順序控制、計數(shù)、計時和算術(shù)運算功能，用來對各種機(jī)械或生產(chǎn)過程進(jìn)行控制?！?/p>

1982年11月，電工**(EC)頒布了PLC標(biāo)準(zhǔn)草案一稿;1985年1月，又發(fā)表了草案二稿;1987 年 2月，頒布了草案三稿。該草案中 PLC的定義是:“PLC是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令。并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)連成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計?！倍x強(qiáng)調(diào)了PLC直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，它必須具有很強(qiáng)的抗干擾能力、廣泛地適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍，這是區(qū)別于一般微機(jī)控制系統(tǒng)的一個重要特征。

PLC 的分類

PLC一般可按控制規(guī)模和結(jié)構(gòu)形式分類。

1.按控制規(guī)模分類

按PLC的控制規(guī)模分類，PLC可分為小型機(jī)、中型機(jī)和大型機(jī)。通常小型機(jī)的控制點數(shù)小于256點，用戶程序存儲器的容量小于8K字。小型機(jī)常用于單機(jī)控制和小型控制場合，在通信網(wǎng)絡(luò)中常作從站。例如，西門子公司的S7-200PLC就屬于小型機(jī)。小型機(jī)中，控制點數(shù)小于64點的為小型機(jī)或微型PLC。中型機(jī)的控制點數(shù)一般為256點~2048點，用戶程序存儲器的容量小于50K字。中型機(jī)控制點數(shù)較多、控制功能強(qiáng)，常用于中型控制場合，在通信網(wǎng)絡(luò)中可作主站也可作從站。例如，西門子公司的S7-300PLC就屬于中型機(jī)。大型機(jī)的控制點數(shù)都在2048點以上，用戶程序存儲器的容量達(dá)50K字以上。大型機(jī)控制點數(shù)多、功能很強(qiáng)、運算速度很快，常用于大型控制場合，在通信網(wǎng)絡(luò)中常作主站。例如，西門子公司的S7-400PLC就屬于大型機(jī)。以類沒有十分嚴(yán)格的界限，隨著PLC技術(shù)的飛速發(fā)展，這些界限會發(fā)生變。

2.按結(jié)構(gòu)形式分類

PLC按結(jié)構(gòu)形式可分為整體式、模塊式和疊裝式三類。

(1) 整體式PLC整體式PLC是將電源、*處理器(CPU)、I/O部件都集中在一個機(jī)箱內(nèi)，又稱單元式或箱體式，整體式S7-200CPU模塊外形如圖1-2所示。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價格低。一般小型 PLC采用這種結(jié)構(gòu)。整體式PLC由不同I/O點數(shù)的基本單元和擴(kuò)展單元組成?；締卧獌?nèi)有CPU、I/O和電源。擴(kuò)展單元內(nèi)只有I/O和電源。整體式PLC一般配備有特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使PLC的功能得以擴(kuò)展。

圖1-2整體式S7-200CPU模塊外形圖

(2)模塊式PLC模塊式結(jié)構(gòu)是將 PLC各部分分成若干個單獨的模塊，例如，電源模塊、CPU模塊、I/O模塊和各種功能模塊。模塊式PLC由機(jī)架和各種模塊組成，如圖1-3所示。模塊插在機(jī)架內(nèi)的插座上。模塊式PLC的優(yōu)點是配置靈活、裝配方便、便于擴(kuò)展和維修。一般大、中型PLC宜采用模塊式結(jié)構(gòu)。例如，西門子公司的 S7-30OPLC、S7-400PLC就是采用模塊式結(jié)構(gòu)。有的小型 PLC也采用這種結(jié)構(gòu)。

(3)疊裝式PLC將整體式和模塊式結(jié)合起來，稱為疊裝式PLC。它除了基本單元外還有擴(kuò)展模塊和特殊功能模塊，配置比較方便。疊裝式PLC集整體式PLC與模塊式PLC優(yōu)點于一身，即結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、配置靈活、安裝方便。例如，西門子公司的S7-200PLC就是疊裝式結(jié)構(gòu)形式。







PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的一般流程與要求

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟與傳統(tǒng)的繼電器——接觸器控制系統(tǒng)的設(shè)計相比較，組件的選擇代替了原來的器件選擇，程序設(shè)計代替了原來的邏輯電路設(shè)計。

（1）根據(jù)工藝流程分析控制要求，明確控制任務(wù)，擬定控制系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)條件。技術(shù)條件一般以設(shè)計任務(wù)書的形式來確定，它是整個設(shè)計的依據(jù)。工藝流程的特點和要求是開發(fā)PLC控制系統(tǒng)的主要依據(jù)，所以必須詳細(xì)分析、認(rèn)真研究，從而明確控制任務(wù)和范圍。如需要完成的動作（動作時順、動作條件，相關(guān)的保護(hù)和聯(lián)鎖等）和應(yīng)具備的操作方式（手動、自動、連續(xù)、單周期，單步等）。

（2）確定所需的用戶輸入設(shè)備（按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等）、輸出設(shè)備（繼電器、接觸器、信號燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象（電動機(jī)、電磁閥等），估算PLC的I/O點數(shù)；分析控制對象與PLC之間的信號關(guān)系，信號性質(zhì)，根據(jù)控制要求的復(fù)雜程度，控制精度估算PLC的用戶存儲器容量。

（3）選擇PLC。PLC是控制系統(tǒng)的**部件，正確選擇PLC對于保證整個控制系統(tǒng)的各項技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起著重要的作用，PLC的選擇包括機(jī)型的選擇、容量的選擇、I/O模塊的選擇、電源模塊的選擇等。選擇PLC的依據(jù)是輸入輸出形式與點數(shù)，控制方式與速度、控制精度與分辨率，用戶程序容量。

（4）分配、定義PLC的I/O點，繪制I/O連接圖。根據(jù)選用的PLC所給定的元件地址范圍（如輸入、輸出、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器。數(shù)據(jù)區(qū)等），對控制系統(tǒng)使用的每一個輸入、輸出信號及內(nèi)部元件定義**的信號名和地址，在程序設(shè)計中使用哪些內(nèi)部元件，執(zhí)行什么功能格都要做到清晰，無誤。

（5）PLC控制程序設(shè)計。包括設(shè)計梯形圖、編寫語句表、繪制控制系統(tǒng)流程圖?？刂瞥绦蚴强刂普麄€系統(tǒng)工作的軟件，是保證系統(tǒng)工作正常，安全?？煽康年P(guān)鍵，因此，控制程序的設(shè)計必須經(jīng)過反復(fù)測試。修改，直到滿足要求為止。

（6）控制柜（臺）設(shè)計和現(xiàn)場施工。在進(jìn)行控制程序設(shè)計的同時，可進(jìn)行硬件配備工作，主要包括強(qiáng)電設(shè)備的安裝、控制柜（臺）的設(shè)計與制作、可編程序控制器的安裝、輸入輸出的連接等。在設(shè)計繼電器控制系統(tǒng)時，必須在控制線路設(shè)計完成后，才能進(jìn)行控制柜（臺）設(shè)計和現(xiàn)場施工?？梢?，采用PLC控制系統(tǒng)，可以使軟件設(shè)計與硬件配備工作平行進(jìn)行，縮短工程周期。如果需要的話，尚需設(shè)計操作臺、電氣柜、模擬顯示盤和非標(biāo)準(zhǔn)電器元部件。

（7）試運行、驗收、交付使用，并編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件。編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件包括說明書、設(shè)計說明書和使用說明書、電器圖及電器元件明細(xì)表等。

傳統(tǒng)的電器圖，一般包括電器原理圖、電器布置圖及電器安裝圖。在PLC控制系統(tǒng)中，這一部分圖可以統(tǒng)稱為“硬件圖”。它在傳統(tǒng)電器圖的基礎(chǔ)上增加了PLC部分，因此在電器原理圖中應(yīng)增加PLC的I/O連接圖。此外，在PLC控制系統(tǒng)的電器圖中還應(yīng)包括程序圖（梯形圖），可以稱它為“軟件圖”。向用戶提供“軟件圖”，可便于用戶發(fā)展或工藝進(jìn)時修改程序，并有利于用戶在維修時分析和排除故障。根據(jù)具體任務(wù)，上述內(nèi)容可適當(dāng)調(diào)整。







6ES7211-1BE40-0XB0	CPU 1211C   AC/DC/Rly,6輸入/4輸出,集成2AI
6ES7211-1AE40-0XB0	CPU 1211C   DC/DC/DC,6輸入/4輸出,集成2AI
6ES7211-1HE40-0XB0	CPU 1211C   DC/DC/Rly,6輸入/4輸出,集成2AI
6ES7212-1BE40-0XB0	CPU 1212C   AC/DC/Rly,8輸入/6輸出,集成2AI
6ES7212-1AE40-0XB0	CPU 1212C   DC/DC/DC,8輸入/6輸出,集成2AI
6ES7212-1HE40-0XB0	CPU 1212C   DC/DC/Rly,8輸入/6輸出,集成2AI
6ES7214-1BG40-0XB0	CPU 1214C   AC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI
6ES7214-1AG40-0XB0	CPU 1214C   DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI
6ES7214-1HG40-0XB0	CPU 1214C   DC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI
6ES7215-1BG40-0XB0	CPU 1215C   AC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO
6ES7215-1AG40-0XB0	CPU 1215C   DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO
6ES7215-1HG40-0XB0	CPU 1215C   DC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO
6ES72171AG400XB0	CPU 1217C   DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO








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