西門子PLC系列代理商

西門子PLC的優(yōu)勢之處：

1．通用性強(qiáng)

PLC是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其控制操作功能可以通過軟件編制確定，在生產(chǎn)工藝改變或生產(chǎn)線設(shè)備更新時(shí)，不必改變PLC硬件設(shè)備，只需改變編程程序就可實(shí)現(xiàn)不同的控制方案，具有良好的通用性 。

2．編程方便

大多數(shù)PLC可采用類似繼電控制電路圖形式的“梯形圖”進(jìn)行編程，控制線路清晰直觀，稍加培訓(xùn)即可進(jìn)行編程，受到普遍歡迎。PLC與個(gè)人計(jì)算機(jī)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)或加入到集散控制系統(tǒng)之中時(shí)，通過在上位機(jī)上用梯形圖編程，使編程更容易、更方便。

3．功能完善

由于計(jì)算機(jī)有很強(qiáng)的運(yùn)算處理能力，故以計(jì)算機(jī)為核心的現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等控制功能，還能完成A/D、D/A轉(zhuǎn)換、模擬量處理、高速計(jì)數(shù)、聯(lián)網(wǎng)通信等功能，還可以通過上位機(jī)進(jìn)行顯示、報(bào)警、記錄、進(jìn)行人一機(jī)對話，使控制水平大大提高。

4．?dāng)U展靈活

PLC產(chǎn)品均帶有擴(kuò)展單元，可以方便地適應(yīng)不同輸入/輸出點(diǎn)數(shù)及不同輸入/輸出方式的需求。模塊式PLC的各種功能模塊制成插板，可以根據(jù)需要靈活配置，從幾個(gè)輸入/輸出點(diǎn)的zui小型系統(tǒng)到幾千個(gè)點(diǎn)的超大型系統(tǒng)均可輕易實(shí)現(xiàn)，擴(kuò)展靈活，組合方便。

5．系統(tǒng)構(gòu)成簡單，安裝調(diào)試容易

當(dāng)需要組成控制系統(tǒng)時(shí)，用簡單的編程方法將程序存入存儲器內(nèi)，接上相應(yīng)的輸入、輸出信號，便可構(gòu)成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)，不需要繼電器、轉(zhuǎn)換開關(guān)等，它的輸出可直接驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)（負(fù)載電流一般可達(dá)2A），中間一般不需要設(shè)置轉(zhuǎn)換單元，因此大大簡化了硬件的接線，減少設(shè)計(jì)及施工工作量。同時(shí)PLC又能事*行模擬調(diào)試，更減少了現(xiàn)場的調(diào)試工作量，并且PLC的監(jiān)視功能很強(qiáng)，模塊化結(jié)構(gòu)大大減少了維修量。

6．可靠性高

可編程控制器采用大規(guī)模集成電路，可靠性要比有接點(diǎn)的繼電接觸系統(tǒng)高很多。在其自身的設(shè)計(jì)中，采用了冗余措施和容錯(cuò)技術(shù)，另外，輸入輸出采用了屏蔽、隔離、濾波、電源調(diào)整與保護(hù)等措施，提高了抗工業(yè)環(huán)境干擾的能力，使PLC適合于在工業(yè)環(huán)境下使用，可靠性大大提高。

由于可編程控制器具備以上特點(diǎn)，它把微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與開關(guān)量控制技術(shù)很好地融合在一起，還把連續(xù)量直接數(shù)字控制DDC (Direct Digital Control)技術(shù)加進(jìn)去，并且有與監(jiān)控計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的功能，因此應(yīng)用十分廣泛，幾乎覆蓋各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，正成為新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品。它與目前應(yīng)用于工業(yè)過程的各種順序控制設(shè)備相比較，具有明顯的優(yōu)勢。

西門子PLC的特點(diǎn)

可靠

PLC 不需要大量的活動元件和連線電子元件。它的連線大大減少。與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡單，維修時(shí)間短。Plc采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如：冗余的設(shè)計(jì)。斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)。PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言。編程出錯(cuò)率大大降低。

易操作

PLC有較高的易操作性。它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不容易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。對PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入直接可接顯示，更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號或接點(diǎn)號進(jìn)行搜索或程序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改。PLC有多種程序設(shè)計(jì)語言可供使用。用于梯形圖與電氣原理圖較為接近。容易掌握和理解。PLC具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快找到故障的部位。

靈活

PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程簡單、應(yīng)用面拓展。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變量十分容易。

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一、PLC自身故障判斷

一般來說，PLC是極其可靠的設(shè)備，出故障率很低。PLC的CPU等硬件損壞或軟件運(yùn)行出錯(cuò)的概率幾乎為零；PLC輸入點(diǎn)如不是強(qiáng)電入侵所致，幾乎也不會損壞；PLC輸出繼電器的常開點(diǎn)，若不是外圍負(fù)載短路或設(shè)計(jì)不合理，負(fù)載電流超出額定范圍，觸點(diǎn)的壽命也很長。

因此，我們查找電氣故障點(diǎn)，重點(diǎn)要放在PLC的外圍電氣元件上，不要總是懷疑PLC硬件或程序有問題，這對快速維修好故障設(shè)備、快速恢復(fù)生產(chǎn)是十分重要的，因此筆者所談的PLC控制回路的電氣故障檢修，重點(diǎn)不在PLC本身，而是PLC所控制回路中的外圍電氣元件。

二、輸入輸出（I/O）模塊的選取

輸出模塊分為晶體管、雙向可控硅、接點(diǎn)型。

晶體管型的開關(guān)速度快（一般0.2ms），但負(fù)載能力小，約0.2~0.3A、24VDC，適用于快速開關(guān)、 信號聯(lián)系的設(shè)備，一般與變頻、直流裝置等信號連接，應(yīng)注意晶體管漏電流對負(fù)載的影響。

可控硅型優(yōu)點(diǎn)是無觸點(diǎn)、具有交流負(fù)載特性，負(fù)載能力不大。

繼電器輸出具有交直流負(fù)載特點(diǎn)，負(fù)載能力大。常規(guī)控制中一般首先選用繼電器觸點(diǎn)型輸出，缺點(diǎn)是開關(guān)速度慢，一般在10ms左右，不適于高頻開關(guān)應(yīng)用。

三、接地問題

PLC系統(tǒng)接地要求比較嚴(yán)格，有獨(dú)立的接地系統(tǒng)，還要注意與PLC有關(guān)的其他設(shè)備也要可靠接地。多個(gè)電路接地點(diǎn)連接在一起時(shí)，會產(chǎn)生意想不到的電流，導(dǎo)致邏輯錯(cuò)誤或損壞電路。

四、消除線間電容避免誤動作

電纜的各導(dǎo)線間都存在電容，合格的電纜能把此容值限制在一定范圍之內(nèi)。即使是合格的電纜，當(dāng)電纜長度超過一定長度時(shí)，各線間的電容容值也會超過所要求的值，當(dāng)把此電纜用于PLC輸入時(shí)，線間電容就有可能引起PLC的誤動作，會出現(xiàn)許多無法理解的現(xiàn)象。

這些現(xiàn)象主要表現(xiàn)為：明接線正確，但PLC卻沒有輸入；PLC應(yīng)該有的輸入沒有，而不應(yīng)該有的卻有，即PLC輸入互相干擾。為解決這一問題，應(yīng)當(dāng)做到：

1.使用電纜芯絞合在一起的電纜；

2.盡量縮短使用電纜的長度；

3.把互相干擾的輸入分開使用電纜；

4.使用屏蔽電纜。

五、抗干擾處理

工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境比較惡劣，存在著許多高低頻干擾。這些干擾一般是通過與現(xiàn)場設(shè)備相連的電纜引入PLC的。除了接地措施外，在電纜的設(shè)計(jì)選擇和敷設(shè)施工中，應(yīng)注意采取一些抗干擾措施：

1.模擬量信號屬于小信號，極易受到外界干擾的影響，應(yīng)選用雙層屏蔽電纜；高速脈沖信號（如脈沖傳感器、計(jì)數(shù)碼盤等）應(yīng)選用屏蔽電纜，既防止外來的干擾，也防止高速脈沖信號對低電平信號的干擾；

2.PLC之間的通信電纜頻率較高，一般應(yīng)選用廠家提供的電纜，在要求不高的情況下，可以選用帶屏蔽的雙絞線電纜；

3.模擬信號線、直流信號線不能與交流信號線在同一線槽內(nèi)走線；

4.控制柜內(nèi)引入引出的屏蔽電纜必須接地，應(yīng)不經(jīng)過接線端子直接與設(shè)備相連；

5.交流信號、直流信號和模擬信號不能共用一根電纜，動力電纜應(yīng)與信號電纜分開敷設(shè)；

6.在現(xiàn)場維護(hù)時(shí)，解決干擾的方法有：對受干擾的線路采用屏蔽線纜，重新敷設(shè)；在程序中加入抗干擾濾波代碼。

六、標(biāo)記輸入輸出，方便檢修

PLC控制著一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，所能看到的是上下兩排錯(cuò)開的輸入輸出繼電器接線端子、對應(yīng)的指示燈及PLC編號，就像一塊有數(shù)十只腳的集成電路。任何一個(gè)人如果不看原理圖來檢修故障設(shè)備，會束手無策，查找故障的速度會特別慢。

鑒于這種情況，我們根據(jù)電氣原理圖繪制一張表格，貼在設(shè)備的控制臺或控制柜上，標(biāo)明每個(gè)PLC輸入輸出端子編號與之相對應(yīng)的電器符號，中文名稱，即類似集成電路各管腳的功能說明。

有了這張輸入輸出表格，對于了解操作過程或熟悉本設(shè)備梯形圖的電工就可以展開檢修了。但對于那些對操作過程不熟悉，不會看梯形圖的電工來說，就需要再繪制一張表格：PLC輸入輸出邏輯功能表。該表實(shí)際說明了大部分操作過程中輸入回路（觸發(fā)元件、關(guān)聯(lián)元件）和輸出回路（執(zhí)行元件）的邏輯對應(yīng)關(guān)系。

實(shí)踐證明如果你能熟練利用輸入輸出對應(yīng)表及輸入輸出邏輯功能表，檢修電氣故障，不帶圖紙，也能輕松自如。

七、通過程序邏輯推斷故障

現(xiàn)在工業(yè)上經(jīng)常使用的PLC種類繁多，對于低端的PLC而言，梯形圖指令大同小異，對于中機(jī)，如S7-300，許多程序是用語言表編的。實(shí)用的梯形圖必須有中文符號注解，否則閱讀很困難，看梯形圖前如能大概了解設(shè)備工藝或操作過程，看起來比較容易。

若進(jìn)行電氣故障分析，一般是應(yīng)用反查法或稱反推法，即根據(jù)輸入輸出對應(yīng)表，從故障點(diǎn)找到對應(yīng)PLC的輸出繼電器，開始反查滿足其動作的邏輯關(guān)系。經(jīng)驗(yàn)表明，查到一處問題，故障基本可以排除，因?yàn)樵O(shè)備同時(shí)發(fā)生兩起及兩起以上的故障點(diǎn)是不多的。

八、充分合理利用軟、硬件資源

1.不參與控制循環(huán)或在循環(huán)前已經(jīng)投入的指令可不接入PLC；多重指令控制一個(gè)任務(wù)時(shí)，可先在PLC外部將它們并聯(lián)后再接入一個(gè)輸入點(diǎn)；

2.盡量利用PLC內(nèi)部功能軟元件，充分調(diào)用中間狀態(tài)，使程序具有完整連貫性，易于開發(fā)。同時(shí)也減少硬件投入，降低了成本；

3.條件允許的情況下獨(dú)立每一路輸出，便于控制和檢查，也保護(hù)其它輸出回路；當(dāng)一個(gè)輸出點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)只會導(dǎo)致相應(yīng)輸出回路失控；

4.輸出若為正/反向控制的負(fù)載，不僅要從PLC內(nèi)部程序上聯(lián)鎖，并且要在PLC外部采取措施，防止負(fù)載在兩方向動作；

5.PLC緊急停止應(yīng)使用外部開關(guān)切斷，以確保安全。

九、其他注意事項(xiàng)

1.不要將交流電源線接到輸入端子上， 以免燒壞PLC；接地端子應(yīng)獨(dú)立接地，不與其它設(shè)備接地端串聯(lián)，接地線截面積不小于2mm2；

2.輔助電源功率較小，只能帶動小功率的設(shè)備（光電傳感器等）；

3.一些PLC有一定數(shù)量的占有點(diǎn)數(shù)（即空地址接線端子），不要將線接上；

4.當(dāng)PLC輸出電路中沒有保護(hù)時(shí)，應(yīng)在外部電路中串聯(lián)使用熔斷器等保護(hù)裝置，防止負(fù)載短路造成損壞。

德國的西門子( SIEMENS)公司是歐洲的電子和電氣設(shè)備制造商之一，生產(chǎn)的SIMATIC可編程序控制器在歐洲處于地位。其代可編程序控制器是1975年投放市場的SIMATIC S3系列控制系統(tǒng)。之后在1979年，西門子公司將微處理器技術(shù)應(yīng)用到可編程序控制器中，研制出了SIMATIC S5系列，取代了S3系列，目前S5系列產(chǎn)品仍然在工業(yè)現(xiàn)場使用，在20世紀(jì)末，西門子又在S5系列的基礎(chǔ)上推出了S7系列產(chǎn)品。的SIMATIC產(chǎn)品為SIMATIC S7和C7等幾大系列。C7是基于S7-300 PLC性能，同時(shí)集成了HMI。

SIMATIC S7系列產(chǎn)品分為：通用邏輯模塊(LOGO!)、S7-200 PLC、S7-1200 PLC、S7-300 PLC和S7-400 PLC 5個(gè)產(chǎn)品系列。S7-200 PLC是在德州儀器公司的小型PLC的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，因此其指令系統(tǒng)、程序結(jié)構(gòu)、編程軟件，這些和S7-300/400 PLC有較大的區(qū)別。S7-1200 PLC是在2009年才推出的新型小型PLC，定位于S7-200 PLC和S7-300 PCL產(chǎn)品之間。S7-300/400 PLC是由西門子的S5系列發(fā)展而來。西門子的PLC產(chǎn)品系列的定位見表2-1。

表2-1    SIMATIC控制器的定位

序號

控制器

定位

主要任務(wù)和性能特征

1

LOGO!

低端獨(dú)立自動化系統(tǒng)中簡

單的開關(guān)量解決方案和智能

邏輯控制器

簡單自動化

作為時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器和輔助接觸器的替代開關(guān)設(shè)備

模塊化設(shè)計(jì)，柔性應(yīng)用

有數(shù)字量、模擬量和通信模塊

用戶界面友好，配置簡單

使用拖放功能的智能電路圖開發(fā)

串行模塊結(jié)構(gòu)、模塊化擴(kuò)展

2

S7-200

低端的離散自動化系統(tǒng)和

獨(dú)立自動化系統(tǒng)中使用的緊

湊型邏輯控制器模塊

緊湊設(shè)計(jì)，CPU集成I/O

實(shí)時(shí)處理能力，高速計(jì)數(shù)器、報(bào)警輸入、中斷

易學(xué)易用的軟件

多種通信選項(xiàng)

3

S7-1200

低端的離散自動化系統(tǒng)和

獨(dú)立自動化系統(tǒng)中使用的小

型控制器模塊

可升級及靈活的設(shè)計(jì)

集成了PROFINET接U

集成了強(qiáng)大的計(jì)數(shù)、測量、閉環(huán)控制及運(yùn)動控制功能

直觀高效的STEP 7 Basic工程系統(tǒng)可以直接組態(tài)控制器和HMI

4

S7-300

中端的離散自動化系統(tǒng)中

使用的控制器模塊

通用型應(yīng)用和豐富的CPU模塊種類

高性能

模塊化設(shè)計(jì)，緊湊設(shè)計(jì)

由于使用MMC存儲程序和數(shù)據(jù)，系統(tǒng)免維護(hù)

5

S7-400

的離散和過程自動化

系統(tǒng)中使用的控制器模塊

特別高的通信和處理能力

定點(diǎn)加法或乘法的指令執(zhí)行速度快為0.03μs

大型I/O框架和20MB的主內(nèi)存

快速響應(yīng)，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，垂直集成

支持熱插拔和在線I/O配置，避免重啟

具備等時(shí)模式，可以通過PROFIBUS控制高速機(jī)器

西門子S7-200 小型可編程控制器：

西門子S7-200針對低性能要求的摸塊化小控制系統(tǒng)，它多可有7個(gè)模塊的擴(kuò)展能力，在模塊中集成背板總線，它的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接有rs-485通訊接口和profibus兩種，可通過編程器pg訪問所有模塊，帶有電源、cpu和i/o的一體化單元設(shè)備。其中的擴(kuò)展模塊(em)有以下幾種：數(shù)字量輸入模塊(di)——24vdc和120/230vac;數(shù)字量輸出(do)——24vdc和繼電器;模擬量輸入模塊(ai)——電壓、電流、電阻和熱電偶;模擬量輸出模塊——電壓和電流。還有一個(gè)比較特殊的模塊-通訊處理器(cp)——該塊的功能是可以把s7-200作為主站連接到as-接口(傳感器和執(zhí)行器接口)，通過as-接口的從站可以控制多達(dá)248個(gè)設(shè)備，這樣就可以顯著的擴(kuò)展s7-200的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)。

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