西門子6ES7431-7KF00-0AB0

轉(zhuǎn)換原理

1. 數(shù)模轉(zhuǎn)換器是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的系統(tǒng)，一般用低通濾波即可以實現(xiàn)。數(shù)字信號*行解碼，即把數(shù)字碼轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的電平，形成階梯狀信號，然后進行低通濾波。

根據(jù)信號與系統(tǒng)的理論，數(shù)字階梯狀信號可以看作理想沖激采樣信號和矩形脈沖信號的卷積，那么由卷積定理，數(shù)字信號的頻譜就是沖激采樣信號的頻譜與矩形脈沖頻譜（即Sa函數(shù)）的乘積。這樣，用Sa函數(shù)的倒數(shù)作為頻譜特性補償，由數(shù)字信號便可恢復(fù)為采樣信號。由采樣定理，采樣信號的頻譜經(jīng)理想低通濾波便得到原來模擬信號的頻譜

在了解了程序結(jié)構(gòu)和編程方法的基礎(chǔ)上，就要實際地編寫PLC程序了。編寫PLC程序和編寫其他計算機程序一樣，都需要經(jīng)歷如下過程。

    1．對系統(tǒng)任務(wù)分塊

    分塊的目的就是把一個復(fù)雜的工程，分解成多個比較簡單的小任務(wù)。這樣就把一個復(fù)雜的問題化為多個簡單的小問題，便于編制程序。

    2．編制控制系統(tǒng)的邏輯關(guān)系圖

    從邏輯關(guān)系圖上，可以反映出某一邏輯關(guān)系的結(jié)果，這一結(jié)果又應(yīng)該導(dǎo)出哪些動作。這個邏輯關(guān)系可以是以各個控制活動順序為基準(zhǔn)，也可以是以整個活動的時間節(jié)拍為基準(zhǔn)。邏輯關(guān)系圖反映了控制過程中控制作用與被控對象的活動，也反映了輸入與輸出的關(guān)系。

    3．繪制各種電路圖

    繪制各種電路的目的，是把系統(tǒng)的輸入/輸出所設(shè)計的地址和名稱聯(lián)系起來，這是很關(guān)鍵的一步。在繪制PLC輸入電路時不僅要考慮到信號的連接點是否與命名*，還要考慮到輸入端的電壓和電流是否合適，也要考慮到在特殊條件下運行的可靠性與穩(wěn)定條件等問題。特別要考慮到能否把高壓引導(dǎo)到PLC的輸入端，因為這樣會對PLC造成比較大的傷害。在繪制PLC的輸出電路時，不僅要考慮到輸出信號的連接點是否與命名*，還要考慮到PLC輸出模塊的帶負載能力和耐電壓能力。此外，還要考慮到電源的輸出功率和極性問題。在整個電路的繪制中，還要考慮設(shè)計的原則，努力提高其穩(wěn)定性和可靠性。雖然用PLC進行控制方便、靈活，但是在電路的設(shè)計上仍需要謹(jǐn)慎、全面。因此，在繪制電路時要考慮周全，何處該裝按鈕，何處該裝開關(guān)，都要一絲不茍。

    4．編制PLC程序并進行模擬調(diào)試

    在繪制完電路圖之后，就可以著手編制PLC程序了。當(dāng)然可以用上述方法編程。在編程時，除了要注意程序要正確、可靠外，還要考慮程序要簡捷、省時、便于閱讀、便于修改。編好一個程序塊要進行模擬實驗，這樣便于查找問題，便于及時修改，不要整個程序完成后一起調(diào)試。

    5．制作控制臺與控制柜

    在繪制完電器、編完程序之后，就可以制作控制臺和控制柜了。在時間緊迫的時候，這項工作也可以和編制程序并列進行。在制作控制臺和控制柜的時候要注意選擇開關(guān)、按鈕、繼電器等器件的質(zhì)量，規(guī)格必須滿足要求。設(shè)備的安裝必須注意安全、可靠。比如，屏蔽問題、接地問題、高壓隔離等必須妥善處理。

    6．現(xiàn)場調(diào)試

    現(xiàn)場調(diào)試是整個控制系統(tǒng)完成的重要環(huán)節(jié)。任何程序的設(shè)計很難說不經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試就能使用的。只有通過現(xiàn)場調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)控制回路和控制程序不能滿足系統(tǒng)要求之處；只有通過現(xiàn)場調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)控制電路和控制程序發(fā)生矛盾之處；只有進行現(xiàn)場調(diào)試才能后實地測試和后調(diào)整控制電路和控制程序，以適應(yīng)控制系統(tǒng)的要求。

    7．編寫技術(shù)文件

    經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試以后，控制電路和控制程序基本被確定了，這個系統(tǒng)的硬件和軟件基本沒有問題了。這時就要全面整理技術(shù)文件，包括整理電路圖、PLC程序、使用說明及幫助文件。到此，工作基本結(jié)束。

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圖2.S7-300硬件組態(tài)

圖3.PN-IO屬性

2.3 設(shè)置好IP地址后（本例中為192.168.0.1），點擊New按鈕添加一條子網(wǎng)Ethernet（1），如果已經(jīng)存在子網(wǎng)，也可選中該子網(wǎng)直接點OK按鈕即可。

圖4.添加IP地址和子網(wǎng)

2.4 點擊快捷菜單中的Configure Network按鈕進入Netpro視圖。

圖5.點擊Configure Network按鈕

2.5 在Netpro視圖的CPU上點右鍵選擇Insert New Connection添加新連接。

定時器T001連續(xù)運行，定時器線圈由它自己的常閉觸點驅(qū)動。當(dāng)定時器完成定時過程，線圈被激活，使定時器常閉觸點無效，通路被打斷，由此線圈不能通電。這個新狀態(tài)也意味著常閉觸點不能再通電。因此，后情況是定時器復(fù)位并且自動地再次開始它的定時過程。

這是一個很快的響應(yīng)。定時器的復(fù)位/置位會在程序的大約一次掃描(多兩次掃描)內(nèi)發(fā)生。在如此短的時間內(nèi)，定時器的連續(xù)置位和復(fù)位使定時器觸點動作如同受脈沖激勵。使用定時器T001的常開觸點驅(qū)動ALT指令說明了這一點。每過20秒，Y001和Y002的輸出狀態(tài)互換。

在這個例子中，變化著的輸出對配給雜志的線路進行切換，20秒的停頓用于雜志沿傳送帶下移并的停倒入等待盒中。這樣能保證一個穩(wěn)定的生產(chǎn)流程，這個過程很容易由照看雜志裝箱的一個操作人員管理。

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PLC現(xiàn)場硬件模塊的組態(tài)和軟件調(diào)試

 對于各種PLC的現(xiàn)場硬件組態(tài)和軟件調(diào)試，通常有經(jīng)驗的工程師應(yīng)該先花一些時間對自己的現(xiàn)場工作進行一個簡單的規(guī)劃，通常應(yīng)當(dāng)采取如下的步驟：   

   （1） 系統(tǒng)的規(guī)劃

      首先，必須深入了解系統(tǒng)所需求的功能，并調(diào)查可能的控制方法，同時與用戶或設(shè)計院共同探討序，根據(jù)所歸納之結(jié)論來擬定系統(tǒng)規(guī)劃，決定所采行的PLC系統(tǒng)架構(gòu)、所需之I/O點數(shù)與I/O模塊型式。  

    （2） I/O模塊選擇與地址設(shè)定  

    當(dāng)I/O模塊選妥后，依據(jù)所規(guī)劃之I/O點使用情形，由PLC的CPU系統(tǒng)自動設(shè)定I/O地址，或由使用者自定I/O模塊的地址。  

      （3） 梯形圖程序的編寫與系統(tǒng)配線  

      在確定好實際的I/O地址之后，依據(jù)系統(tǒng)需求的功能，開始著手梯形圖程序的編寫。同時，I/O之地址已設(shè)定妥當(dāng)，故系統(tǒng)之配線亦可著手進行。  

      （4） 梯形圖程序的仿真與修改  

      在梯形圖程序撰寫完成后，將程序?qū)懭隤LC，便可先行在PC與OpenPLC系統(tǒng)做在線連接，以執(zhí)行在線仿真作業(yè)。倘若程序執(zhí)行功能有誤，則必須進行除錯，并修改梯形圖程序。

      （5） 系統(tǒng)試車與實際運轉(zhuǎn)  

     在線上程序仿真作業(yè)下，若梯形圖程序執(zhí)行功能正確無誤，且系統(tǒng)配線亦完成后，便可使系統(tǒng)納入實際運轉(zhuǎn)，項目計劃亦告完成。  

     （6）程序注釋和歸檔  

      為確保日后維修的便利，要將試車無誤可供實際運轉(zhuǎn)的梯形圖程序做批注，并加以整理歸檔，方能縮短日后維修與查閱程序之時間。這是職業(yè)工程師的良好習(xí)慣，無論對今后自己進行維護，或者移交用戶，這都會帶來極大的便利，而且是你的職業(yè)水準(zhǔn)的一個體現(xiàn)。