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西門子模塊6ES7216-2AD23-0XB8型號(hào)介紹
西門子模塊6ES7216-2AD23-0XB8型號(hào)介紹
一、系統(tǒng)初始化，
二、過(guò)程或狀態(tài)的描述（相當(dāng)于繼電、接觸控制中的中間繼電器），
三、人機(jī)操作控制（手動(dòng)操作，參數(shù)修改等），
四、設(shè)備控制輸出（電機(jī)、閥等），
五、通信（各控制設(shè)備間的互鎖和數(shù)據(jù)交換），
六、過(guò)程或狀態(tài)的故障描述，
七、報(bào)警輸出和故障位置等信息顯示，
八、生產(chǎn)過(guò)程報(bào)表（產(chǎn)、質(zhì)量等）。
下面主要談?wù)勥^(guò)程或狀態(tài)的描述和設(shè)備控制輸出，因?yàn)檫@基本上是程序的主要部分。
程序好壞的標(biāo)準(zhǔn)：穩(wěn)定、易調(diào)試、易修改、易擴(kuò)展、易讀、實(shí)時(shí)性（快）。在這么多年的實(shí)踐中，我感到先由過(guò)程或狀態(tài)的描述得到各種狀態(tài)變量，再對(duì)設(shè)備輸出進(jìn)行編程能比較好的達(dá)到上述目標(biāo)，可能它在快的方面有所欠缺（因?yàn)槌绦蜷L(zhǎng)一些）但這可以從其它方面得到解決（例如中斷）。這種想法主要源自數(shù)學(xué)上的狀態(tài)方程：Q=f（S1，S2，S3……..,Sn）其中Q為設(shè)備輸出,S1、S2、S3…….Sn為狀態(tài)變量(包括輸入輸出)。f是由指令系統(tǒng)組成的算法。一般地，在一個(gè)系統(tǒng)中狀態(tài)變量是確定不變的（這取決于你的狀態(tài)描述），就象組成世界的元素是是基本不變一樣，所以只要改變算法就可以得到不同的控制輸出，因此擴(kuò)展和修改都非常方便。在調(diào)試和排除故障時(shí)，根據(jù)狀態(tài)進(jìn)程，可以很快找到故障原因。因?yàn)榭刂戚敵鲆话愣际菐追N狀態(tài)的函數(shù)（算法），它們是有冗余關(guān)系的，因此穩(wěn)定可靠性、抗干擾性得到大大增強(qiáng)。
弄通有關(guān)PLC程序設(shè)計(jì)理論是重要的。沒(méi)有這方面的理論準(zhǔn)備或指導(dǎo)，僅靠在實(shí)踐中摸索，簡(jiǎn)單的問(wèn)題還好辦。復(fù)雜的就不好辦了。不僅無(wú)從下手，而且花了很多時(shí)間與精力，也難編出效率較高、質(zhì)量也較高的程序，常常是事倍功半。
但是，編程的具體實(shí)踐，以及在這個(gè)實(shí)踐中得來(lái)的知識(shí)或技能，即經(jīng)驗(yàn)，也是重要的。沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，僅有理論，既無(wú)法深刻理解理論，又無(wú)法靈活應(yīng)用理論。這正如學(xué)數(shù)學(xué)，如僅了解一些定理或記住一些公式，沒(méi)有作相應(yīng)的練習(xí)，肯定是學(xué)不好的。更不用說(shuō)，任何理論也都只是經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，歸根到底也都有是來(lái)自實(shí)踐。
1、 經(jīng)驗(yàn)積累
經(jīng)驗(yàn)有別人的，也有自己的，都很重要。前者要靠細(xì)心學(xué)習(xí)，后者要靠用心積累，都要在一定的時(shí)間與必要的精力。
別人的經(jīng)驗(yàn)有上了書的或登載在雜志上的。有的是細(xì)心學(xué)習(xí)別人的，但多數(shù)是我自己的經(jīng)驗(yàn)。所有的例子都經(jīng)我測(cè)試過(guò)，都經(jīng)實(shí)踐證明是可行的。我想，別的書本或雜志上介紹的也會(huì)是這樣的。所以學(xué)習(xí)這樣楊功的經(jīng)驗(yàn)是必要的。
還有就是你同事的經(jīng)驗(yàn)，也是值得學(xué)習(xí)。這種經(jīng)驗(yàn)離你很“近"，很易借鑒。
自己的經(jīng)驗(yàn)則是最重要的。要在自己的實(shí)踐中，積累自己的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，最好在學(xué)別人的經(jīng)驗(yàn)時(shí)，也能親自作些測(cè)試，能使自己也有類似的經(jīng)歷，進(jìn)而把這些經(jīng)驗(yàn)變成自己的。這也是自己經(jīng)驗(yàn)的重要積累。
還有一些失敗的經(jīng)驗(yàn)，這往往是不會(huì)公開的，但這些經(jīng)驗(yàn)也要學(xué)習(xí)，也要積累。
經(jīng)驗(yàn)的積累要用自己的腦記，更要用電腦記。最好作些分類，建立一個(gè)自用的程序庫(kù)，以便于隨時(shí)引用。
2、 經(jīng)驗(yàn)升華
經(jīng)驗(yàn)還有待升華。升華有三個(gè)層次：
的層次就是建立一個(gè)典型的程序庫(kù)，供今后再用。若程序復(fù)雜，還可建一些功能塊，或子程序，以便以后引用。
其次，要總結(jié)出有效算法。如單按鈕起停程序庫(kù)等。
最高層次的升華是把經(jīng)驗(yàn)上升到理論的高度，為豐富PLC程序設(shè)計(jì)理論作貢獻(xiàn)。我想，隨著PLC使用的普及與提高，是會(huì)有越來(lái)越多從經(jīng)驗(yàn)中升華出來(lái)的，而又能用以指導(dǎo)實(shí)踐的PLC編程理論的。
3、 經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用
經(jīng)驗(yàn)積累、經(jīng)驗(yàn)升華都是為了應(yīng)用。經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用有三方面：
1) 用作工程設(shè)計(jì)模板。設(shè)計(jì)新系統(tǒng)時(shí)，選用一個(gè)或幾個(gè)與現(xiàn)設(shè)計(jì)工程類似的，已取得成功的工程，作樣板進(jìn)行設(shè)計(jì)。這既可減輕設(shè)計(jì)的工作量，又增加設(shè)計(jì)的成功率。這也是信息可重用的一大好處。
2) 用作程序設(shè)計(jì)參考。在無(wú)成功的工程可作樣板時(shí)，在新設(shè)計(jì)的邏輯中，仍有相當(dāng)一部分控制邏輯，可采用或借用已有典型邏輯，這也可減少設(shè)計(jì)的工作量，增加設(shè)計(jì)的成功率。
3) 用作算法設(shè)計(jì)參考。在既無(wú)樣板可參照，又無(wú)典型可采用時(shí)，還可運(yùn)用過(guò)去的一些成功的算法。
經(jīng)驗(yàn)是寶貴的，但是經(jīng)驗(yàn)特別是個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，總是有限的。所以，經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)用也還要與編程理論相結(jié)合
用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制是非常方便的。這是因?yàn)椋菏紫萈LC控制邏輯的建立是程序,用程序代替硬件接線。編程序比接線，更改程序比更改接線，當(dāng)然要方便得多！
其次PLC的硬件是高度集成化的，已集成為種種小型化的模塊。而且，這些模塊是配套的，已實(shí)現(xiàn)了系列化與規(guī)格化。種種控制系統(tǒng)所需的模塊，PLC廠家多有現(xiàn)貨供應(yīng)，市場(chǎng)上即可購(gòu)得。所以，硬件系統(tǒng)配置與建造也非常方便。
正因如此，用可編程序控制器才有這個(gè)"可"字。對(duì)軟件講，它的程序可編，也不難編。對(duì)硬件講，它的配置可變，而且也易于變。
具體地講，PLC有五四個(gè)方面的方便：
（1）配置方便
可接控制系統(tǒng)的需要確定要使用哪家的PLC，那種類型的，用什么模塊，要多少模塊，確定后，到市場(chǎng)上定貨購(gòu)買即可。
?。?）安裝方便
PLC硬件安裝簡(jiǎn)單，組裝容易。外部接線有接線器，接線簡(jiǎn)單，而且一次接好后，更換模塊時(shí)，把接線器安裝到新模塊上即可，都不必再接線。內(nèi)部什么線都不要接，只要作些必要的DIP開關(guān)設(shè)定或軟件設(shè)定，以及編制好用戶程序就可工作。
（3）編程方便
PLC內(nèi)部雖然沒(méi)有什么實(shí)際的繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器，但它通過(guò)程序（軟件）與系統(tǒng)內(nèi)存，這些器件卻實(shí)實(shí)在在地存在著。其數(shù)量之多是繼電器控制系統(tǒng)難以想象的。即使是小型的PLC，內(nèi)部繼電器數(shù)都可以千計(jì)，時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)也以百計(jì)。而且，這些繼電器的接點(diǎn)可無(wú)限次地使用。PLC內(nèi)部邏輯器件之多，用戶用起來(lái)已不感到有什么限制?？紤]的只是入出點(diǎn)。而這個(gè)內(nèi)部入出點(diǎn)即使用得再多，也無(wú)關(guān)緊要。
大型PLC的控制點(diǎn)數(shù)可達(dá)萬(wàn)點(diǎn)以上，哪有那么大的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)？若實(shí)在不夠，還可聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行控制，不受什么限制。PLC的指令系統(tǒng)也非常豐富，可毫不困難地實(shí)現(xiàn)種種開關(guān)量，以及模擬量的控制。PLC還有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)，可存儲(chǔ)控制過(guò)程的所有要保存的信息……總之，由于PLC功能之強(qiáng)，發(fā)揮其在控制系統(tǒng)的作用，所受的限制已不是PLC本身，而是人們的想象力，或與其配套的其它硬件設(shè)施了。
PLC的外設(shè)很豐富，編程器種類很多，用起來(lái)都較方便，還有數(shù)據(jù)監(jiān)控器，可監(jiān)控PLC的工作。使用PLC的軟件也很多，不僅可用類似于繼電電路設(shè)計(jì)的梯形圖語(yǔ)言，有的還可用BASIC語(yǔ)言、C語(yǔ)言，以至于自然語(yǔ)言。這些也為PLC編程提供了方便。
PLC的程序也便于存儲(chǔ)、移植及再使用。某定型產(chǎn)品用的PLC的程序完善之后，凡這種產(chǎn)品都可使用。生產(chǎn)一臺(tái)，拷貝一份即可。這比起繼電器電路臺(tái)臺(tái)設(shè)備都要接線、調(diào)試，要省事及簡(jiǎn)單得多。
?。?）維修方便
這是因?yàn)椋?/p>
?、貾LC工作可靠，出現(xiàn)故障的情況不多，這大大減輕了維修的工作量。這在講述PLC的第三個(gè)特點(diǎn)時(shí)，還將進(jìn)一步介紹。
?、诩词筆LC出現(xiàn)故障，維修也很方便。這是因?yàn)镻LC都設(shè)有很多故障提示信號(hào)，如PLC支持內(nèi)存保持?jǐn)?shù)據(jù)的電池電壓不足，相應(yīng)的就有電壓低信號(hào)指示。而且，PLC本身還可作故障情況記錄。所以，PLC出了故障，很易診斷。同時(shí)，診斷出故障后排故也很簡(jiǎn)單?？砂茨K排故，而模塊的備件市場(chǎng)可以買到，進(jìn)行簡(jiǎn)單的更換就可以。至于軟件，調(diào)試好后不會(huì)出故障，再多只要依據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，使之完善就是了。
?。?）改用方便：PLC用于某設(shè)備，若這個(gè)設(shè)備不再使用了，其所用的PLC還可給別的設(shè)備使用，只要改編一下程序，就可辦到。如果原設(shè)備與新設(shè)備差別較大，它的一些模塊還可重用
1．編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)
梯形圖是使用得最多的PLC的編程語(yǔ)言，其電路符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語(yǔ)言形象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只需花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶程序。
梯形圖語(yǔ)言實(shí)際上是一種面向用戶的高級(jí)語(yǔ)言，PLC在執(zhí)行梯形圖程序時(shí)，將它“翻譯"成匯編語(yǔ)言后再去執(zhí)行。
2．功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高
一臺(tái)小型PLC內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價(jià)格比。PLC可以通過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。
3．硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)
PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和中小型交流接觸器。
硬件配置確定后，通過(guò)修改用戶程序，就可以方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。
4．可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)
傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件元件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的十分之一到百分之一，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。
PLC使用了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平均時(shí)間達(dá)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，PLC大用戶為的工業(yè)控制設(shè)備之一。
5．系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少
PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少。
PLC的梯形圖程序可以用順序控制設(shè)計(jì)法來(lái)設(shè)計(jì)。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如果掌握了正確的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)梯形圖的時(shí)間比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少得多。
可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試PLC的用戶程序，輸入信號(hào)用小開關(guān)來(lái)模擬，可通過(guò)PLC發(fā)光二極管觀察輸出信號(hào)的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題一般通過(guò)修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少得多。
6．維修工作量小，維修方便
PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息方便地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。
7．體積小，能耗低
對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，小型PIC的體積僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來(lái)的l/2~1/10。
PLC控制系統(tǒng)的配線比繼電器控制系統(tǒng)的少得多，故可以省下大量的配線和附件，減少很多安裝接線工時(shí)，加上開關(guān)柜體積的縮小，可以節(jié)省大量的費(fèi)用