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可編程控制器控制系統(tǒng)設計方法

一、問題提出

可編程控制器主要是應用于自動化控制工程中，如何綜合地運用前面學過知識點，根據(jù)實際工程要求合理組合成控制系統(tǒng)， 在此介紹組成可編程控制器控制系統(tǒng)的一般方法。

 使用時應根據(jù)它們的特點進行選擇。（一）確定I/O點數(shù)根據(jù)控制系統(tǒng)的要求確定所需要的I/O點數(shù)時，應再增加10%～20%的備用量，以便隨時增加控制功能。對于一個控制對象，由于采用的控制方法不同或編程水平不同，I/O點數(shù)也應有所不同。表2列出了典型傳動設備及常用電氣元件所需的開關(guān)量的I/O點數(shù)。表2典型傳動設備及常用電氣元件所需的開關(guān)量的I/O點數(shù)（二）開關(guān)量I/O開關(guān)量I/O接口可從傳感器和開關(guān)（如按鈕、限位開關(guān)等）及控制設備（如指示燈、報警器、電動機起動器等）接收信號。典型的交流輸入/輸出信號為24～240V。直流輸入/輸出信號為5～240V。盡管輸入電路因制造廠家不同而不同，但有些特性是相同。
    僅僅是計數(shù)器CTl02所在語句位置發(fā)生了變化，而兩段程序的運行結(jié)果就截然不同。這是因為CTl02對輸出Y3的影響方式發(fā)生了變化。執(zhí)行段程序時，將首先判斷輸出Y3的狀態(tài)，再判斷CTl02的狀態(tài)，CTl02的狀態(tài)變化只能在下一個掃描周期對Y3產(chǎn)生影響；而執(zhí)行第二段程序時，將首先判斷CTl02的狀態(tài)，再判斷輸出Y3的狀態(tài)，CTl02的狀態(tài)變化將在該掃描周期直接影響Y3的狀態(tài)。從以上討論可以得出，由于PLC采用"串行"工作方式，所以即使是同一元件，在梯形圖中所處的位置不同，其工作狀態(tài)也會有所不同，因此在利用梯形圖進行控制程序編制時，應對控制任務進行充分分析，合理安排各編程元件的位置，才能夠更為準確地實現(xiàn)控。

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ET200分為以下幾個子系列：

    1．ET200S

    分布式I/O系統(tǒng)，特別適用于需要電動機起動器和安全裝置的開關(guān)柜，一個站最多可接64個子模塊，模塊種類豐富，有帶通信功能的電動機起動器和集成的安全防護系統(tǒng)（適用于機床及重型機械行業(yè)）和IQSense傳感器等，集成有光纖接口。

    2．ET200M

    多通道模塊化的分布式I/O，采用S7-300全系列模塊，最多可擴展8個模塊，可以連接256個I/O通道，適用于大點數(shù)、高性能的應用。它有支持HART協(xié)議的模塊，可以將HART儀表接入現(xiàn)場總線。它具有集成的模塊診斷功能，在運行時可以更換有源模塊，提供與S7 -400H系統(tǒng)相連的冗余接口模塊和IM153-2集成光纖接口。

    ET200M戶外型是為野外應用所設計的，其溫度范圍可達-25~+60℃。

    3．ET200is

    本質(zhì)安全系統(tǒng)，通過緊固和本質(zhì)安全的設計，ET200is適用于有爆炸危險的區(qū)域。以點為單位的模塊化I/O可以直接安裝在Zone 1區(qū)域，而其傳感器和執(zhí)行器甚至能安裝在Zone 0區(qū)域，并能在運行時更換各種模塊。

    4．ET200X

    具有高保護等級IP65/67( NEMA4)的分布式I/O設備，其功能相當于S7-300的CPU314，最多7個具有多種功能的模塊連接在一塊基板上，可以連接電動機起動器、氣動元件以及變頻器，有氣動模塊和氣動接口，實現(xiàn)了機、電、氣動一體化。ET200X可以直接安裝在機器上，節(jié)省開關(guān)柜的投資。它封裝在一個堅固的玻璃纖維的塑料外殼中，可以用于有粉末和水流噴濺的場合。

    5．ET200eco

    經(jīng)濟實用的I/O，低成本的ET200eco數(shù)字量I/O具有很高的保護等級(IP67)，能在運行時更換模塊，不會中斷總線或供電。

    6．ET200R

    適用于機器人，用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。例如在汽車生產(chǎn)過程中，ET200R直接安裝在機器人內(nèi)部。堅固的金屬外殼和高保護等級( IP65)使ET200R能抗焊接火花的飛濺。由于ET200R中集成有轉(zhuǎn)發(fā)器功能，因而能減少機器人硬件部件的數(shù)量。ET200R使PROFIBUS能直接連接到焊接機器人的焊鉗上。

    由于有高保護等級，抗沖擊、防塵和不透水，ET200X，ET200eco和ET200R能適應嚴酷的工業(yè)環(huán)境，可以用于沒有控制柜的I/O系統(tǒng)。它們只需要很少的附加部件。

    7．ET200L

    小巧經(jīng)濟的分布式I/O，像明信片大小的I/O模塊，適用于小規(guī)模的任務，能十分方便地安裝在DIN導軌上。ET200L分為以下3種：

    1) ET200L是整體式單元，不可擴展，只有數(shù)字量I/O模塊。

    2) ET200L-SC是整體式單元，可以通過SmartConnect（靈活連接系統(tǒng)）擴展最多8塊數(shù)字量、模擬量模塊。

    3) ET200L-SCIM-SC是*模塊化的靈活連接系統(tǒng)，最多可以擴展16塊模塊。

    8．ET200B

    整體式的一體化分布式I/O，有交流或直流的數(shù)字量I/O模塊和模擬量I/O模塊，具有模塊診斷功能