西門子（中國）總代理商

時(shí)間：2019-05-27作者：重慶索利亞電氣設(shè)備有限公司瀏覽：110

西門子總代理

西門子PLC機(jī)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(hào)的PLC，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價(jià)格等也各有不同，適用的場(chǎng)合也各有側(cè)重。因此，合理選用PLC，對(duì)于提高PLC控制系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。

PLC的選擇主要從PLC的機(jī)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(jī)型的選擇

PLC機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭(zhēng)的性能價(jià)格比。選擇時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)：

 (一) 合理的結(jié)構(gòu)型式

PLC主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式。

整體式PLC的每一個(gè)I／O點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜，且體積相對(duì)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(kuò)展靈活方便,在I／O點(diǎn)數(shù)、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)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(fù)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(yuǎn)程I／O式以及多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。

集中式不需要設(shè)置驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程I／O硬件，系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低；遠(yuǎn)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(yuǎn)程I／O可以分散安裝在現(xiàn)場(chǎng)裝置附近，連線短，但需要增設(shè)驅(qū)動(dòng)器和遠(yuǎn)程I／O電源；多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺(tái)設(shè)備分別獨(dú)立控制，又要相互聯(lián)系的場(chǎng)合，可以選用小型PLC，但必須要附加通訊模塊。

 (三)相應(yīng)的功能要求

一般小型(低檔)PLC具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，對(duì)于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足。

對(duì)于以開關(guān)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(zhuǎn)換單元，具有加減算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔PLC。

對(duì)于控制較復(fù)雜，要求實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)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(fù)雜程度，選用中檔或高檔PLC。但是中、高檔PLC價(jià)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(chǎng)合。

 (四)響應(yīng)速度要求

 PLC是為工業(yè)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的通用控制器，不同檔次PLC的響應(yīng)速度一般都能滿足其應(yīng)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(hào)有特殊的速度要求時(shí)，則應(yīng)該慎重考慮PLC的響應(yīng)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(yīng)模塊和中斷輸入模塊的PLC等。

 (五)系統(tǒng)可靠性的要求

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

 (六)機(jī)型盡量統(tǒng)一

一個(gè)企業(yè)，應(yīng)盡量做到PLC的機(jī)型統(tǒng)一。主要考慮到以下三方面問題：

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

３)機(jī)型統(tǒng)一，其外部設(shè)備通用，資源可共享，易于聯(lián)網(wǎng)通信，配上位計(jì)算機(jī)后易于形成一個(gè)多級(jí)分布式控制系統(tǒng)。

西門子6ES71944BC000AA0選型手冊(cè)
    當(dāng)X2為ON時(shí)，再觀察Y1的動(dòng)作情況。再將X1置ON，模擬熱繼電器動(dòng)作，X0由ON改為OFF時(shí)，觀察YY2的動(dòng)作情況。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟是什么？設(shè)計(jì)PLC應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，首先是進(jìn)行PLC應(yīng)用系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)，即根據(jù)被控對(duì)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(jìn)行PLC應(yīng)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(jié)構(gòu)形式，控制信號(hào)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(jié)果，具體的確定PLC的機(jī)型和系統(tǒng)的具體配置。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以按以下步驟進(jìn)行。1．熟悉被控對(duì)象，制定控制方案分析被控對(duì)象的工藝過程及工作特點(diǎn)，了解被控對(duì)象機(jī)、電、液之間的配。
    對(duì)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(guān)量輸入信號(hào)抖動(dòng)在實(shí)際應(yīng)用中，有些開關(guān)輸入信號(hào)接通時(shí)，由于外界的干擾而出現(xiàn)時(shí)通時(shí)斷的“抖動(dòng)”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(huì)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(shí)際繼電器的動(dòng)作時(shí)間短得多，所以抖動(dòng)信號(hào)就可能被PLC檢測(cè)到，從而造成錯(cuò)誤的結(jié)果。因此，必須對(duì)某些“抖動(dòng)”信號(hào)進(jìn)行處理，以保證系統(tǒng)正常工作。如圖6-38a所示，輸入X0抖動(dòng)會(huì)引起輸出Y0發(fā)生抖動(dòng)，可采用計(jì)數(shù)器或定時(shí)器，經(jīng)過適當(dāng)編程，以消除這種干擾。如圖6-38b所示為消除輸入信號(hào)抖動(dòng)的梯形圖程序。當(dāng)抖動(dòng)干擾X0斷開時(shí)間間隔Δｔ＜K×0.1。

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西門子6ES71944BC000AA0選型手冊(cè) 當(dāng)鑰匙拔出時(shí)，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(qiáng)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(jiǎn)單，4.S7-300PLC具有多種不同的通信接口。 CPU222本機(jī)集成8輸入/6輸出共14個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，可連接2個(gè)擴(kuò)展模塊，6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，4個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議。
    常閉觸點(diǎn)斷開。外部輸入觸點(diǎn)電路斷開時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器為0狀態(tài)，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)接通。某一編程元件對(duì)應(yīng)的映像寄存器為l狀態(tài)時(shí)，稱該編程元件為ON，映像寄存器為0狀態(tài)時(shí)。稱該編程元件為OFF。在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號(hào)的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入映像寄存器的狀態(tài)也不會(huì)隨之而變，輸入信號(hào)變化了的狀態(tài)只能在下一個(gè)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(chǔ)器中按步序號(hào)順序排列。在沒有跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，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(jié)束之處。在執(zhí)行指令時(shí)，從輸入映像寄存器或別的元件映像寄存器中將有關(guān)編程元件的0／1狀態(tài)讀。

PLC節(jié)省輸出點(diǎn)數(shù)的方法

（1）分組輸出  如圖7所示，當(dāng)兩組負(fù)載不會(huì)同時(shí)工作時(shí)，可通過外部轉(zhuǎn)換開關(guān)或受PLC控制的電器觸點(diǎn)進(jìn)行切換，使PLC的一個(gè)輸出點(diǎn)可以控制兩個(gè)不同時(shí)工作的負(fù)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(gè)輸出點(diǎn)可控制16個(gè)負(fù)載。要使某個(gè)負(fù)載接通工作，只要它所在的行與列對(duì)應(yīng)的輸出繼電器接通即可。例如，當(dāng)Y010與Y004同時(shí)接通時(shí)，KM1得電吸合。應(yīng)當(dāng)注意的是：當(dāng)只有某一行對(duì)應(yīng)的輸出繼電器接通，各列對(duì)應(yīng)的輸出繼電器才可以任意接通；或者當(dāng)只有某一列對(duì)應(yīng)的輸出繼電器接通，各行對(duì)應(yīng)的輸出繼電器才可以任意接通。否則將會(huì)錯(cuò)誤接通負(fù)載。因此，采用矩陣輸出時(shí)，必須將同一時(shí)間段接通的負(fù)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(fù)載，可以并聯(lián)后共用PLC的一個(gè)輸出點(diǎn)（要考慮PLC輸出點(diǎn)的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力）。例如PLC控制的交通信燈，               

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

（4）負(fù)載多功能化  一個(gè)負(fù)載實(shí)現(xiàn)多種用途。例如，在傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)中，一個(gè)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(shí)現(xiàn)利用一個(gè)輸出點(diǎn)控制指示燈的常亮和閃亮，這樣就可以利用一個(gè)指示燈表示兩種不同的信息，從而節(jié)省PLC的輸出點(diǎn)。

（5）某些輸出信號(hào)不進(jìn)入PLC  系統(tǒng)中某些相對(duì)獨(dú)立、比較簡(jiǎn)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(diǎn)擴(kuò)展輸出點(diǎn)  與利用輸出點(diǎn)擴(kuò)展輸入點(diǎn)相似，也可以用輸出點(diǎn)分時(shí)控制一組輸出點(diǎn)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(shí)，如果采用直接連接，所需的輸出點(diǎn)是很多的。這時(shí)可使用圖9的電路利用輸出點(diǎn)的分時(shí)接通逐個(gè)點(diǎn)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(kuò)展輸出口

段碼顯示器驅(qū)動(dòng)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(gè)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(hào)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(shí)，顯示器的數(shù)不受數(shù)據(jù)輸入信號(hào)的影響。顯然，N位顯示器所占用的輸出點(diǎn)P=4+N。圖9中Y004及YOO5分別接通時(shí)，輸出的數(shù)據(jù)分別送到上下兩片CD4513中。








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