西門子S7-200CN模塊6ES7214-2AS23-0XB8

西門子PLC的工作原理

　　1、當西門子PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。

　　2、輸入采樣階段，在輸入采樣階段，西門子PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

　　3、用戶程序執(zhí)行階段，在用戶程序執(zhí)行階段，西門子PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

西門子PLC產(chǎn)品分類

　　可編程控制器是由現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要而產(chǎn)生的，可編程序控制器的分

　　類也必然要符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。

　　一般來說可以從三個角度對可編程序控制器進行分類。其一是從可編程序控制器的控制規(guī)模大小去分類，其二是從可編程序控制器的性能高低去分類，其三是從可編程序控制器的結(jié)構(gòu)特點去分類。

　　控制規(guī)模

　　可以分為大型機、中型機和小型機。

　　小型機: 小型機的控制點一般在256點之內(nèi),適合于單機控制或小型系統(tǒng)的控制。

　　西門子小型機有S7-200：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數(shù)字量248點；模擬量35路 。

　　中型機:中型機的控制點一般不大于2048點,可用于對設備進行直接控制，還可以對多個下一級的可編程序控制器進行監(jiān)控，它適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制。

　　西門子中型機有S7-300：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數(shù)字量1024點；模擬量128路 ；網(wǎng)絡PROFIBUS；工業(yè)以太網(wǎng)；MPI。

　　大型機：大型機的控制點一般大于2048點,不僅能完成較復雜的算術(shù)運

　　算還能進行復雜的矩陣運算。它不僅可用于對設備進行直接控制，還可以對多個下一級的可編程序控制器進行監(jiān)控。

　　西門子大型機有S7-400 ：處理速度0.3ms / 1k字；

　　存貯器512k ；I/O點12672；

　　控制性能

　　可以分為機、中檔機和低檔機。

　　低檔機

　　這類可編程序控制器，具有基本的控制功能和一般的運算能力。工作速度比較低，能帶的輸入和輸出模塊的數(shù)量比較少。

　　比如，德國SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-200屬于這一類。

　　中檔機

　　這類可編程序控制器，具有較強的控制功能和較強的運算能力。它不僅能完成一般的邏輯運算，也能完成比較復雜的三角函數(shù)、指數(shù)和PID運算。工作速度比較快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量也比較多，輸入和輸出模塊的種類也比較多。

　　比如，德國SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-300屬于這一類。

　　機

　　這類可編程序控制器，具有強大的控制功能和強大的運算能力。它不僅能完成邏輯運算、三角函數(shù)運算、指數(shù)運算和PID運算，還能進行復雜的矩陣運算。工作速度很快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量很多，輸入和輸出模塊的種類也很全面。這類可編程序控制器可以完成規(guī)模很大的控制任務。在聯(lián)網(wǎng)中一般做主站使用。

　　比如，德國SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-400屬于這一類。

　　結(jié)構(gòu)

　　整體式

　　整體式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器把電源、CPU、存儲器、I/O系統(tǒng)都集成

　　在一個單元內(nèi)，該單元叫做作基本單元。一個基本單元是一臺完整的PLC。

　　控制點數(shù)不符合需要時，可再接擴展單元。整體式結(jié)構(gòu)的特點是非常緊湊、體積小、成本低、安裝方便。

　　組合式

　　組合式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器是把PLC系統(tǒng)的各個組成部分按功能分成

　　若干個模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。其中各模塊功能比較單一，模塊的種類卻日趨豐富。比如，一些可編程序控制器，除了－些基本的I/O模塊外，還有一些特殊功能模塊，像溫度檢測模塊、位置檢測模塊、PID控制模塊、通訊模塊等等。組合式結(jié)構(gòu)的PLC特點是CPU、輸入、輸出均為獨立的模塊。模塊尺寸統(tǒng)一、安裝整齊、I/O點選型自由、安裝調(diào)試、擴展、維修方便。

　　疊裝式

　　疊裝式結(jié)構(gòu)集整體式結(jié)構(gòu)的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結(jié)構(gòu)的I/O點搭配靈話、安裝整齊的優(yōu)點于一身。它也是由各個單元的組合構(gòu)成。其特點是CPU自成獨立的基本單元（由CPU和一定的I/O點組成），其它I/O模塊為擴展單元。在安裝時不用基板，僅用電纜進行單元間的聯(lián)接，各個單元可以一個個地疊裝。使系統(tǒng)達到配置靈活、體積小巧。

西門子從功能來PLC已經(jīng)具備了模擬量的控制功能，有的PLC系統(tǒng)模擬量處理能力甚至還相當強大，比如西門子的S7 400、S7-300、AB 的Control Logix 和施耐德的Quantum 系統(tǒng)。而DCS也具備相當強勁的邏輯處理能力，比如我們在S7-400 PLC上實現(xiàn)了一切我們可能使用的工藝聯(lián)鎖和設備的聯(lián)動啟停。 僅從設備負載變化的角度看：流越限的原因是電機短時間嚴重過載或其它因素導致，過載越限的原因是會導致電機溫升超標的過載。

有些簡易編程器帶有存儲盒，可用來儲存用戶程序，如三菱的FX-20P-E簡易編程器。智能編程器又稱圖形編程器，本質(zhì)上它是一臺便攜式計算機，如三菱的GP-80FX-E智能型編程器。它既可聯(lián)機編程，又可脫機編程。

PLC沒有繼電器那種接觸不良，觸點熔焊，磨損和線圈燒斷等故障。運行中無振動，無噪音，且具有較強的抗干擾能力，可以在環(huán)境較差（如：粉塵，高溫，潮濕等）的條件下穩(wěn)定，可靠地工作。PLC結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，容易裝入機床內(nèi)部或電氣箱內(nèi)，便于實現(xiàn)數(shù)控機床的機電一體化。

從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來說PLC與DCS的基本結(jié)構(gòu)是一樣的。PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)移植到計算機系統(tǒng)控制上了，傳統(tǒng)的編程器早就被淘汰。小型應用的PLC一般使用觸摸屏，大規(guī)模應用的PLC使用計算機系統(tǒng)。和DCS一樣，控制器與IO站使用現(xiàn)場總線（一般都是基于RS485或RS232異步串口通訊協(xié)議的總線方式），控制器與計算機之間如果沒有擴展的要求，也就是說只使用一臺計算機的情況下，也會使用這個總線通訊。但如果有不止一臺的計算機使用，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就會和DCS一樣，上位機平臺使用以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。這是PLC大型化后和DCS概念模糊的原因之一。

西門子S7-200CN模塊6ES7214-2AS23-0XB8設置參數(shù) PLC和DCS的發(fā)展方向小型化的PLC將向更專業(yè)化的使用角度發(fā)展，比如功能更加有針對性、對應用的環(huán)境更有針對性等等。大型的PLC與DCS的界線逐步淡化，直至*融和。 當電機在額定轉(zhuǎn)速的80%運行時，節(jié)能效率接近40%，同時也可以實現(xiàn)閉環(huán)恒壓控制，節(jié)能效率將進一步提高。由于變頻器可實現(xiàn)大的電動機的軟停，軟起。泵類負載是一種科學的控制方法采用變頻器直接控制風機避免了啟動時的電壓沖擊，減少電動機故障率，延長使用壽命，同時也降低了對電網(wǎng)的容量要求和無功損耗。