西門子S7-400中央控制單元CPU412-2         西門子S7-400中央控制單元CPU412-2

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潯之漫智控技術（上海）有限公司 上海詩慕自動化設備有限公司
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當PLC投入運轉后，其事情分為三個階段，即輸入采樣、用戶步伐和輸出革新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。正在，PLC的CPU以必然的掃描速率上述三個階段。

輸入采樣

正在輸入采樣階段，PLC以掃描體式格局讀入一切輸入形態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的響應得單位內(nèi)。輸入采樣完畢后，轉入用戶順序和輸出革新階段。正在這兩個階段中，即便輸入狀況和數(shù)據(jù)產(chǎn)生，I/O映象區(qū)中的響應的形態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改動。是以，若是輸入是脈沖旌旗燈號，則該脈沖旌旗燈號的寬度必需大于一個掃描周期，才氣任何情形下，該輸入均能被讀入。

用戶步伐

西門子6ED1056-6XA00-0BA0功效用戶法式階段，PLC老是按由上而下的遞次掃描用戶法式(梯形圖)。正在掃描每一條梯形圖時，又老是先掃描梯形圖左側的由各觸面的掌握線路，并按先左后右、先上后下的次第對由觸面的掌握線路停止邏輯運算，然后憑據(jù)邏輯運算的了局，革新該邏輯線圈正在RAM存儲區(qū)中對應位的形態(tài)；大概該輸出線圈正在I/O映象區(qū)中對應位的形態(tài)；大概要履行該梯形圖所劃定的非凡指令。

即，正在用戶法式，只要輸入面I/O映象區(qū)內(nèi)的狀況和數(shù)據(jù)不會產(chǎn)生，而其他輸出面和軟裝備I/O映象區(qū)或體系RAM存儲區(qū)內(nèi)的形態(tài)和數(shù)據(jù)都有大概，并且排正在上面的梯形圖，其順序會對排正在面的但凡用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起感化；相反，排正在面的梯形圖，其被革新的邏輯線圈的形態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才氣對排正在其上面的步伐起感化。

西門子6ED1056-6XA00-0BA0功效輸出革新

當掃描用戶步伐后，PLC就進入輸出革新階段。正在此時期，CPU根據(jù)I/O映象區(qū)內(nèi)對應的形態(tài)和數(shù)據(jù)革新的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅動響應的外設。這時候，才是PLC的真正輸出。

一樣的多少條梯形圖，其分列，施行的效果也差別。別的，接納掃描用戶順序的運轉與繼電器掌握的硬邏輯并交運行的成果有所區(qū)分。固然，若是掃描周期所占用的工夫對全部，那么兩者之間就沒有甚么了。

   調(diào)養(yǎng)

裝備測試、調(diào)劑

（1） 每半年或季度查抄PLC柜中接線端子的銜接，若發(fā)明松動的天；

（2） 對柜中給主機供電的電源每個月電壓；

裝備

（1） 每六個月或季度對PLC舉行，割斷給PLC供電的電源把電源機架、CPU主板及輸入/輸出板順次拆下，舉行吹掃、排除后再順次原位安裝好，將齊后送電并啟動PLC主機。認真打掃PLC箱內(nèi)衛(wèi)生；

（2） 每三個月調(diào)換電源機架下方過濾網(wǎng)；

檢驗前預備

（1） 檢驗前預備好東西；

（2） 為保障元件的功用不出妨礙及模板不破壞，必需用回護及認真作防靜電預備；

（3） 檢驗前與調(diào)理和操縱工接洽好，需掛檢驗牌處掛好檢驗牌；

裝備拆裝次序及要領

（1） 停機檢驗，必需兩小我以上監(jiān)護操縱；

（2） 把CPU前面板上的體式格局開關從“運轉”轉到“停”位置；

（3） 封閉PLC供電的總電源，然后封閉給模坂供電的電源；

（4） 把與電源架相連的電源線記清線號及毗鄰位置后拆下，然后拆下電源機架與機柜相連的螺絲，電源機架便可拆下；

（5） CPU主板及I/0板可正在模板下方的螺絲后拆下；

（6） 安裝時以相反按次；

主站/從站的I/O地址不能重復，它是由系統(tǒng)軟件分配的。如果用戶需要對地址進行修改，可以通過模板特性對話框重新設置。

2．PROFIBUS DP系統(tǒng)之二：帶通訊模板CP的主站系統(tǒng)。

采用通訊模板CP的主站/從站系統(tǒng)，則主站/從站的I/O地址可以重復，因為此時的PLC系統(tǒng)相當于兩個CPU。用戶可以通過模板特性對話框任意設置I/O地址，只是主站或從站內(nèi)的I/O地址不能重復。

當配置CP時，必須設定操作模式。（Operating Mode）

CP342-5 DP總是需要DP-SEND和DP-RECV。這些組塊通過底板總線在CPU和CP之間轉移數(shù)據(jù)．

CP342-5的數(shù)據(jù)總是連續(xù)地傳輸。主站數(shù)據(jù)長度是240字節(jié)，從站數(shù)據(jù)長度是86字節(jié)。

DP-SEND（發(fā)送）將CPU中的的DP數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送到PROFIBUS CP的發(fā)送緩沖器，以便傳送給DP從站；DP-RECV（接收）從DP從站中讀出數(shù)據(jù)，將PROFIBUSCP接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)放入CPU的DP數(shù)據(jù)區(qū)中。

DP-SEND（發(fā)送塊）和DP-RECV（接收塊）結構

DP-RECV（接收塊）各端子參數(shù)的類型及功能

DP-SEND（發(fā)送塊）各端子參數(shù)的類型及功能

3.  PROFIBUS DP系統(tǒng)之三：帶智能從站的DP系統(tǒng)。

智能從站的主要特點是：DP主站需要的輸入／輸出數(shù)據(jù)不是直接來自于真正的輸入輸出口，而是來自于預處理的CPU。

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西門子PLC系列產(chǎn)品的特點簡介

LOGO、S7-200、S7-300和S7-400系列PLC，這幾個系列PLC基本是由南京出產(chǎn)，網(wǎng)上相關介紹資料也比較多了，就不做太多介紹。重點為大家介紹下進口的S7-1200和S7-1500系列PLC，目前這塊網(wǎng)上談及的資料并不是很多，以供大家了解。

LOGO和S7-200是超小型化的PLC，適合于單機控制或小型系統(tǒng)的控制，適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等；S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，可用于對設備進行直接控制，可以對多個下一級的可編程序控制器進行監(jiān)控，還適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制，能滿足中等性能要求的應用；S7-400則用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器，能進行較復雜的算術運算和復雜的矩陣運算，還可用于對設備進行直接控制，也可以對多個下一級的可編程序控制器進行監(jiān)控。

S7-1200是緊湊型PLC，是S7-200的升級版，具有模塊化、結構緊湊、功能全面等特點，適用于多種應用，能夠保障現(xiàn)有投資的長期安全。它采用更快的處理芯片，布爾運算執(zhí)行速度從S7-200的0.22us提升到0.08us，提升幅度達275%，非常接近S7-300的水平，而且經(jīng)過測試，S7-1200與S7-300計算速度基本一致，大幅S7-200。它采用的CPU工作存儲器遠超S7-200的存儲器，支持存儲卡的容量甚至超過了S7-300所支持的存儲卡容量，標配PRO太網(wǎng)接口，以及全面的集成工藝功能，可以作為一個組件集成在完整的綜合自動化解決方案中。

S7-1500是新一代大中型PLC，比S7-300/400的各項指標有很大的提高，專為中設備和工廠自動化設計，可供用戶使用的充足的資源和超高速的運算處理速度，擁有統(tǒng)性能，并集成一系列功能，包括運動控制、工業(yè)信息安全，以及可實現(xiàn)便捷安全應用的故障安全功能。其創(chuàng)新的設計使調(diào)試和安全操作簡單便捷，而集成于TIA博途的診斷功能通過簡單配置即可實現(xiàn)對設備運行狀態(tài)的診斷，簡化工程組態(tài)，并降低項目成本。

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培養(yǎng)高級PLC應用人才的關鍵是自主學習

可編程控制器（PLC）具有結構靈巧，硬件配置靈活方便、可靠性高、抗干擾能力強，易學易用的特點，已作為普遍的自動化控制器件廣泛應用于各行各業(yè)。《PLC原理及應用》課程已成為工科院校一門覆蓋面較廣的專業(yè)課，作為學校如何培養(yǎng)出高素質應用型PLC人才，這成為社會、學校、教師與家長關注的焦點。根據(jù)多年的教學實踐，就影響PLC人才培養(yǎng)的各個因素的提高與協(xié)同，我提出以下幾點建議以供參考： 

    一、教學與實習設備投入。在PLC課程的實踐教學中，應把機械、電工、電子、液壓、氣動和計算機等知識與PLC技術進行有機地聯(lián)系，擴大實習實訓課時的比重，逐步加大學校相關設備的投入，建立較為完備的PLC技術仿真實訓室，從而為“PLC仿真項目開發(fā)”的實訓教學創(chuàng)造良好條件。教學實踐證明，只有通過PLC仿真項目方面的實訓，讓學生親自編程、實際接線和仿真調(diào)試，并對運行過程中所遇到的問題進行分析和改進，才能真正培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力，真正實現(xiàn)學生畢業(yè)后在PLC技術應用領域“*上崗”的終教學目標。 

    二、理論、實驗與實訓教學。任何課程教學活動的首要任務都是激發(fā)學生的學習興趣，同樣在PLC教學中激發(fā)學生的興趣并不難，重要的是讓學生不斷地提高，不斷地體驗到成功的喜悅，這樣才能始終保持其濃厚的興趣。

     1、理論課的首要任務是讓學生明確PLC是什么？PLC能做什么？怎么做？教師可以通過一個簡單、形象實例（如：電機的長動控制）的完整講解、操作與演示，先讓學生了解PLC控制系統(tǒng)包括主電路與控制電路，PLC的外部硬件連線與內(nèi)部軟件編程兩個基本的環(huán)節(jié)僅僅充當控制電路部分，讓學生整體了解PLC控制系統(tǒng)的構成與工作過程，再以此為基礎進行外部硬件連線與內(nèi)部軟件編程兩個基本環(huán)節(jié)的深入講解，這樣便于學生對比繼電接觸器控制系統(tǒng)對本課程的整體把握，明確課程的中心任務，有了目標也就有了學習的動力。 

    理論課教學過程中要使用多媒體教學手段，利用多種計算機技術制作以PPT為主體的電子課件，借助多媒體技術，用生動豐富的畫面和美妙動聽的音樂效果吸引學生的注意力，激發(fā)學生的學習興趣，同時可以提高教學的效率。PLC的外部接線（包括主電路接線）首先講原理圖，結合實驗、實訓、實習講解裝配圖與實際連線圖，要讓學生體會課堂上的原理圖、實驗中的接線與實訓、實習中的接線的區(qū)別與聯(lián)系，教會學生善于理論聯(lián)系實踐，以理論指導實踐，以實踐驗證理論。 

當前流行的三菱PLC的編程軟件為FXGP_WIN-C與GXDeveloper，F(xiàn)XGP_WIN-C沒有仿真功能，在理論講授中缺乏直觀性，而GXDeveloper編程軟件加裝GXSimulator6-C后具有仿真功能，在編程器件、指令與編程實例的講解中利用仿真可以加強直觀性，便于學生的理解，對于某些程序的檢驗與編寫學生可以不用到實驗室，直接利用學校機房結合軟件的仿真功能完成，這樣既增強了學生自主學習的能力，提高了學習興趣，也提高了學習的效率，學生不用走進實驗室也能使理論教學與實驗教學同步進行，大大提高老師的教學效果以及學生的理解和接受能力。

    2、實驗、實訓與上機課可以采用自主學習方式。自主學習方式是一種學習者在總體教學目標的宏觀調(diào)控下，在教師的指導下，根據(jù)自身條件和需要自由地選擇學習目標，學習內(nèi)容和方法，并通過自我調(diào)控的學習活動完成具體學習目標的學習方式。自主學習離不開教師的適時指導與評價，學生只有在教師的適時幫助下，才能不斷地完成一個又一個實驗與實訓項目，獲得越來越大的成就感，增加自己自主學習的動力，從而保證自主學習方式的良性發(fā)展。教師還必須結合理論課程的進程，結合實驗實訓設備編寫由淺入深、逐步遞進、面向不同層次學生的實驗實訓指導書，為學生的自主學習提供有力的理論支撐。

     3、綜合實訓是PLC課程重要的一個環(huán)節(jié)。要安排充足的時間進行，還要提高實訓的效率，綜合考慮學生個體的差異。在實訓中，遵循能者多勞，共同提高的原則，把學生按個體差異分組，各組根據(jù)自己的能力情況選擇不同控制要求的實訓內(nèi)容，根據(jù)控制要求，進行編程、調(diào)試，故障診斷與排除。這種方法較靈活的解決了學生能力差異存在的相互制約問題，同時也培養(yǎng)了學生的分工及團隊合作的能力。 

    三、成績評價機制。應該明確成績評價不是教學行為的終目的，成績評價應作為激勵學生學習的一種方法，成績評價應做到及時、公正，具有可操作性。1、理論成績評定包括筆試成績、平時成績和實驗成績，筆試成績通過開卷或閉卷方式，考核了學生對PLC基本知識的掌握程度；平時成績通過平時獨立完成作業(yè)的質量、上課出勤、課堂上解決問題的能力及創(chuàng)新方法等來評定；2、實驗實訓成績評價應能體現(xiàn)出競爭機制，根據(jù)不同的任務要求分兩種情況：，保證完成質量的前提下，根據(jù)完成速度評定分數(shù)；第二，保證統(tǒng)一時間的前提下，根據(jù)完成質量評定分數(shù)。教師根據(jù)完成質量或速度只對每個團隊進行分數(shù)評定，團隊每個成員的分數(shù)則依據(jù)教師給定分數(shù)通過本團隊民主評議得分，這樣促進團隊內(nèi)每個成員的積極性與主動性，同時培養(yǎng)學生的團隊意識。 

    四、校內(nèi)學習與校外鍛煉。學生在學校所學的PLC知識與技能對比實際工作崗位中的PLC控制系統(tǒng)，仍具有一定的差異或差距，學生就業(yè)后在工作崗位中一定會遇到一些難于解決的難題，這就需要學校、教師仍然要加強對學生畢業(yè)工作過程的指導，把這些問題的解決方法做成典型案例對在校學生講解，對在校生來說也是一種良好經(jīng)驗的積累。學生就業(yè)后，在工作崗位上應不斷地與學校教師溝通，不斷地向有經(jīng)驗的師傅請教，才能熟練掌握PLC控制系統(tǒng)的設計與應用。

     總之，作為學校只有做到以上若干方面協(xié)同優(yōu)化，才能真正培養(yǎng)出高素質應用型PLC人才。

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嵌入式PLC技術在國內(nèi)的發(fā)展

嵌入式PLC的發(fā)展也呈現(xiàn)多元化，國內(nèi)外均有良好表現(xiàn)：德國赫優(yōu)訊推出的將現(xiàn)場總線技術和PLC技特色;國內(nèi)幾年前就有華中科技大學在EASYCORE1.00核心芯片組中加載了嵌入式PLC系統(tǒng)軟件，作為硬件平臺，開發(fā)了多模人通道的嵌入式PLC;還有一種發(fā)展路徑是以開發(fā)PLC與人機界面相結合的硬件/軟件一體化為目標的平臺，充分利用了CASE工具，結合各類嵌入式芯片的開發(fā)平臺和各種輸入/輸出通道的硬件電路庫，專為機電設備開發(fā)客制化、具有ODM性質的PLC。

而在我國嵌入式PLC的發(fā)展空間，首先在于它十分有利于發(fā)揮我國自動化行業(yè)發(fā)展的兩大特點：有相當雄厚的為機電設備配套的市場基礎，并擁有足夠的、性價比的設計開發(fā)隊伍。我們*可以以低的成本、較高的質量，并按客制化的要求設計、生產(chǎn)為機電設備配套的嵌入式PLC，來代替通用PLC。

同時，嵌入式PLC的硬件、軟