西門子6EP1336-3BA10

 PLC系統(tǒng)設(shè)備選型 
PLC最主要的目的是控制外部系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)可能是單個(gè)機(jī)器，機(jī)群或一個(gè)生產(chǎn)過程。不同型號(hào)的PLC有不同的適用范圍。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對(duì)象的復(fù)雜程度，進(jìn)行I/O點(diǎn)數(shù)和I/O點(diǎn)的類型（數(shù)字量、模擬量等）統(tǒng)計(jì)，列出清單。適當(dāng)進(jìn)行內(nèi)存容量的估計(jì)，確定適當(dāng)?shù)牧粲杏嗔慷焕速M(fèi)資源的機(jī)型（小、中、大形機(jī)器）。并且結(jié)合市場情況，考察PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品及其售后服務(wù)、技術(shù)支持、網(wǎng)絡(luò)通信等綜合情況，選定價(jià)格性能比較好的PLC機(jī)型。 
目前市場上的PLC產(chǎn)品眾多，國外有德國的SIEMENS;日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJI、Panasonic;美國的GE;韓國的LG等。國產(chǎn)品牌有研華、研祥、合力時(shí)等。近幾年，PLC產(chǎn)品的價(jià)格有較大的下降，其性價(jià)比越來越高。PLC 的選型應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手。 
2.1 確定PLC 控制系統(tǒng)的規(guī)模 
依據(jù)工廠生產(chǎn)工藝流程和復(fù)雜程度確定系統(tǒng)規(guī)模的大小?？煞譃榇?、中、小三種規(guī)模。 
小規(guī)模PLC控制系統(tǒng):單機(jī)或者小規(guī)模生產(chǎn)過程，控制過程主要是條件、順序控制，以開關(guān)量為主，并且I/O點(diǎn)數(shù)小于128 點(diǎn)。一般選用微型PLC,如SIEMENS S7-200等。 
中等規(guī)模PLC控制系統(tǒng):生產(chǎn)過程是復(fù)雜邏輯控制和閉環(huán)控制，I/O點(diǎn)數(shù)在128——512 點(diǎn)之間。應(yīng)該選用具有模擬量控制、PID控制等功能的PLC，如SIEMENS S7-300等。 
大規(guī)模PLC控制系統(tǒng):生產(chǎn)過程是大規(guī)模過程控制、DCS系統(tǒng)和工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制，I/O點(diǎn)數(shù)在512點(diǎn)以上。應(yīng)該選用具有通信聯(lián)網(wǎng)、智能控制、數(shù)據(jù)庫、中斷控制、函數(shù)運(yùn)算的高檔PLC,如SIEMENS S7-400等, 再和工業(yè)現(xiàn)場總線結(jié)合實(shí)現(xiàn)工廠工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的通訊和控制。 
2.2 確定PLC I/O 點(diǎn)的類型 
根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對(duì)象的復(fù)雜程度，進(jìn)行I/O點(diǎn)數(shù)和I/O點(diǎn)的類型（數(shù)字量、模擬量等）統(tǒng)計(jì)，列出清單。適當(dāng)進(jìn)行內(nèi)存容量的估計(jì)，確定適當(dāng)?shù)牧粲熊浻布Y源余量而不浪費(fèi)資源的機(jī)型（小、中、大型機(jī)器）。 
根據(jù)PLC輸出端所帶的負(fù)載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及PLC輸出點(diǎn)動(dòng)作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出，或品閘管輸出。不同的負(fù)載選用不同的輸出方式，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。 
電磁閥的開閉、大電感負(fù)載、動(dòng)作頻率低的設(shè)備，PLC輸出端采用繼電器輸出或者固態(tài)繼電器輸出;各種指示燈、變頻器/數(shù)字直流調(diào)速器的啟動(dòng)/停止應(yīng)采用晶體管輸出。 
2.3 確定PLC編程工具 
（1） 一般的手持編程器編程。 手持編程器只能用商家規(guī)定語句表中的語句表（STL）編程。這種方式效率低，但對(duì)于系統(tǒng)容量小、用量小的產(chǎn)品比較適宜，具有體積小、價(jià)格低、易于現(xiàn)場調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)。 這主要用于微型PLC的編程。 
（2） 圖形編程器編程。圖形編程器采用梯形圖（LAD）編程，方便直觀，一般的電氣人員短期內(nèi)就可應(yīng)用自如，但該編程器價(jià)格較高,主要用于微型PLC和中檔PLC。 
（3） 計(jì)算機(jī)加PLC軟件包編程 。這種方式是效率zui高的一種方式，但大部分公司的PLC 開發(fā)軟件包價(jià)格昂貴，并且該方式不易于現(xiàn)場調(diào)試，主要用于中高檔PLC系統(tǒng)的硬件組態(tài)和軟件編程。 
3 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 
PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。 
3.1 PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 
硬件設(shè)計(jì)是PLC控制系統(tǒng)的至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，這關(guān)系著PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性、穩(wěn)定性。主要包括輸入和輸出電路兩部分。 
（1） PLC控制系統(tǒng)的輸入電路設(shè)計(jì)。PLC供電電源一般為AC85—240V，適應(yīng)電源范圍較寬，但為了抗干擾，應(yīng)加裝電源凈化元件（如電源濾波器、1:1隔離變壓器等）;隔離變壓器也可以采用雙隔離技術(shù)，即變壓器的初、次級(jí)線圈屏蔽層與初級(jí)電氣中性點(diǎn)接大地，次級(jí)線圈屏蔽層接PLC 輸入電路的地，以減小高低頻脈沖干擾。 
PLC輸入電路電源一般應(yīng)采用DC 24V, 同時(shí)其帶負(fù)載時(shí)要注意容量，并作好防短路措施，這對(duì)系統(tǒng)供電安全和PLC安全至關(guān)重要，因?yàn)樵撾娫吹倪^載或短路都將影響PLC的運(yùn)行，一般選用電源的容量為輸入電路功率的兩倍，PLC輸入電路電源支路加裝適宜的熔絲，防止短路。 
（2） PLC控制系統(tǒng)的輸出電路設(shè)計(jì)。依據(jù)生產(chǎn)工藝要求，各種指示燈、變頻器/數(shù)字直流調(diào)速器的啟動(dòng)停止應(yīng)采用晶體管輸出，它適應(yīng)于高頻動(dòng)作，并且響應(yīng)時(shí)間短;如果PLC 系統(tǒng)輸出頻率為每分鐘6 次以下，應(yīng)繼電器輸出，采用這種方法，輸出電路的設(shè)計(jì)簡單，抗干擾和帶負(fù)載能力強(qiáng)。 
如果PLC輸出帶電磁線圈等感性負(fù)載，負(fù)載斷電時(shí)會(huì)對(duì)PLC的輸出造成浪涌電流的沖擊，為此，對(duì)直流感性負(fù)載應(yīng)在其旁邊并接續(xù)流二極管，對(duì)交流感性負(fù)載應(yīng)并接浪涌吸收電路，可有效保護(hù)PLC。 
當(dāng)PLC掃描頻率為10次／min 以下時(shí)，既可以采用繼電器輸出方式，也可以采用PLC輸出驅(qū)動(dòng)中間繼電器或者固態(tài)繼電器（SSR），再驅(qū)動(dòng)負(fù)載。 
對(duì)于兩個(gè)重要輸出量，不僅在PLC內(nèi)部互鎖，建議在PLC外部也進(jìn)行硬件上的互鎖，以加強(qiáng)PLC系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性。 
對(duì)于常見的AC220V交流開關(guān)類負(fù)載，例如交流接觸器、電磁閥等，應(yīng)該通過DC24V微小型中間繼電器驅(qū)動(dòng)，避免PLC的DO接點(diǎn)直接驅(qū)動(dòng)，盡管PLC手冊(cè)標(biāo)稱具有AC220V交流開關(guān)類負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力。 
（3） PLC控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)。隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的日新月異的發(fā)展，晶閘管可控整流和變頻調(diào)速裝置使用日益廣泛，這帶來了交流電網(wǎng)的污染，也給控制系統(tǒng)帶來了許多干擾問題，防干擾是PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的問題。一般采用以下幾種方式: 
隔離:由于電網(wǎng)中的高頻干擾主要是原副邊繞組之間的分布電容耦合而成，所以建議采用1:1超隔離變壓器，并將中性點(diǎn)經(jīng)電容接地。 
屏蔽:一般采用金屬外殼屏蔽，將PLC系統(tǒng)內(nèi)置于金屬柜之內(nèi)。金屬柜外殼可靠接地，能起到良好的靜電、磁場屏蔽作用，防止空間輻射干擾。 
布線:強(qiáng)電動(dòng)力線路、弱電信號(hào)線分開走線，并且要有一定的間隔;模擬信號(hào)傳輸線采用雙絞線屏蔽電纜。 
西門子模塊6ES71386AA000BA0 S7-200的接口模塊主要有數(shù)字量I/O模塊、模擬量I/O模塊和通信模塊。下面分別介紹這些模塊。 （一）數(shù)字量I/O模塊 數(shù)字量I/O模塊是為了解決本機(jī)集成的數(shù)字量輸入/輸出點(diǎn)不能滿足需要而使用的擴(kuò)展模塊。S7-200PLC目前總共可以提供3大類，共9種數(shù)字量I/O模塊。 1．EM221數(shù)字量輸入擴(kuò)展模塊 8DI，DC24V（直流輸入） 2．EM222數(shù)字量輸出擴(kuò)展模塊 8DO，DC24V（直流輸出） 8DO，Relay（DC24V/ AC24~230V）（繼電器輸出） 3．EM223數(shù)字量混合模塊 4DI（DC24V），4DO（DC24V/2A） 4DI（DC24V），4DO（Relay 2A） 8DI（DC24V），8DO（DC24V/2A） 8DI（DC24V），8DO（Relay 2A） 16DI（DC24V），16DO（Relay 2A） 16DI（DC24V），16DO（DC24V/2A） （二）模擬量I/O模塊 模擬量I/O模塊提供了模擬量輸入和模擬量輸出的擴(kuò)展功能。S7-200的模擬量擴(kuò)展模塊具有較大的適應(yīng)性、可以直接與傳感器相連，并有很大的靈活性，且安裝方便。 1．EM231模擬量輸入模塊 4AI（電壓或電流）輸入信號(hào)的范圍由SW1、SW2和SW3設(shè)定。 2．EM232模擬量輸出模塊 2AO（電壓或電流） 3．EM235模擬量混合模塊 4AI（電壓或電流），量程由SW1~SW6設(shè)定 1AO（電壓或電流） （三）通信模塊 S7-200系列PLC除了CPU226本機(jī)集成了兩個(gè)通信口以外，其他均在其內(nèi)部集成了一個(gè)通信口，通信口采用了RS-485總線。此外，各PLC還可以接入通信模塊，以擴(kuò)大其接口的數(shù)量和聯(lián)網(wǎng)能力。 1．EM277模塊 EM277模塊是PROFIBUS-DP從站模塊，同時(shí)也支持MPI從站通訊； 2．EM241：調(diào)制解調(diào)器（Modem）通訊模塊 3．CP243-1：工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊； 4．CP243-1 IT：工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊，同時(shí)提供Web/等IT應(yīng)用； 5．CP243-2：AS-Ⅰ主站模塊，可連接**多62個(gè)AS-Ⅰ從站。 S7-200PLC的配置就是由S7-200CPU和這些擴(kuò)展模塊構(gòu)成的。 一般的邏輯控制系統(tǒng)用軟繼電器、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器及基本指令就可以實(shí)現(xiàn)。利用功能指令可以開發(fā)出更復(fù)雜的控制系統(tǒng)，以致構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。這些功能指令實(shí)際上是廠商為滿足各種客戶的特殊需要而開發(fā)的通用子程序。功能指令的豐富程度及其合用的方便程度是衡量PLC性能的一個(gè)重要指標(biāo)

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熱電偶模塊和 RTD 擴(kuò)展模塊 (EM)  S7-200 SMART 694 系統(tǒng)手冊(cè), 09/2015, A5E03822234-AC 技術(shù)數(shù)據(jù) EM 2 點(diǎn) 16 位 RTD (EM AR02) EM RTD 4 x 16 位 (EM AR04) 現(xiàn)場側(cè)與 24 V DC 500 V AC 500 V AC 24 V DC 與邏輯側(cè) 500 V AC 500 V AC 通道間隔離 0 0 精度 請(qǐng)參見 RTD 傳感器選型表 請(qǐng)參見 RTD 傳感器選型表。 可重復(fù)性 ±0.05% FS ±0.05% FS 大傳感器功耗 0.5 m W 0.5 m W 測量原理 Sigma-delta Sigma-delta 模塊更新時(shí)間 請(qǐng)參見降噪選項(xiàng)表 請(qǐng)參見降噪選項(xiàng)表 電纜長度（大值），以米為單位 至傳感器長 100 m 至傳感器長 100 m 導(dǎo)線電阻（大） 10 Ω RTD 除外 20 Ω 20 Ω 10 Ω RTD 2.7 Ω 2.7 Ω 

診斷 技術(shù)數(shù)據(jù) EM 2 點(diǎn) 16 位 RTD (EM AR02) EM RTD 4 x 16 位 (EM AR04) 上溢/下溢 1,2 有 有 斷線3 有 有 24 V DC 低壓1 有 有  1 上溢、下溢和低壓診斷報(bào)警信息將以模擬數(shù)據(jù)值的形式報(bào)告，即使在模塊組態(tài)中禁用這些報(bào)警也會(huì)如此。 2 對(duì)于電阻范圍，始終會(huì)禁用下溢檢測。 3 如果斷線報(bào)警已禁用，但傳感器接線存在開路情況，則模塊可能會(huì)報(bào)告隨機(jī)值。  EM RTD 模擬量擴(kuò)展模塊可測量連接至模塊輸入的電阻的值。測量類型可選為“電阻"型或“熱電阻"型。 ● “電阻"：額定范圍的滿量程值將是十進(jìn)制數(shù) 27648。 ● “熱電阻"：將度數(shù)乘 10 得到該值（例如，25.3 度將報(bào)告為十進(jìn)制數(shù) 253）。 EM RTD 模塊支持采用 2 線制、3 線制和 4 線制方式連接到傳感器電阻進(jìn)行測量。 

公司2010年的銷售額達(dá)到202.28億歐元，創(chuàng)下歷史高水平；全年凈利潤達(dá)到17.20億歐元，同比增加109%。

6、日本橫河

       日本橫河電機(jī)株式會(huì)社(YOKOGAWA)作為一個(gè)全球的測量、工業(yè)自動(dòng)化控制、和信息系統(tǒng)的，自1915年創(chuàng)建以來，一直致力于為用戶提供的技術(shù)，支援顧客進(jìn)行提高經(jīng)營效率的改革，為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。

       橫河電機(jī)是同行業(yè)中早進(jìn)入中國的外資企業(yè)，在1979年開設(shè)了北京駐在員事務(wù)所，1985年與中國建立了個(gè)合資公司，橫河西儀有限公司。2002年10月在位于蘇州的蘇州新加坡工業(yè)園區(qū)內(nèi)設(shè)立了獨(dú)資的“橫河電機(jī)(蘇州)有限公司"，工廠總面積13.5萬平方米，目前投入生產(chǎn)使用的工廠面積為2.5萬平方米，生產(chǎn)流量計(jì)，記錄儀等，其所設(shè)立的流量標(biāo)定系統(tǒng)大可標(biāo)定2.6米口徑的流量計(jì)，是世界大規(guī)模的標(biāo)定系統(tǒng)。2006年1月1日，“橫河電機(jī)中國商貿(mào)有限公司"成立，該公司作為具有銷售、市場開發(fā)、工程技術(shù)服務(wù)的橫河集團(tuán)的中堅(jiān)企業(yè)，與已經(jīng)活躍在中國上的集團(tuán)中另外8家公司協(xié)力，大力開拓中國市場。

       2008年2月1日，為了擴(kuò)大在中國工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的業(yè)務(wù)，取得更大，橫河電機(jī)集團(tuán)對(duì)旗下中國三家相關(guān)公司的業(yè)務(wù)進(jìn)行整合，成立新的法人企業(yè)“橫河電機(jī)(中國)有限公司"，作為在中國的統(tǒng)括公司，通過強(qiáng)化銷售、技術(shù)支持、工程、售后服務(wù)等方面職能，來適應(yīng)中國工業(yè)自動(dòng)化市場的多元化需求。

       橫河電機(jī)為了向用戶展示其重視系統(tǒng)產(chǎn)品的可靠性、安全性、前瞻性這一姿態(tài)，提出了VigilantPlant的企業(yè)理念，在測量領(lǐng)域，針對(duì)分析、品質(zhì)管理、傳感器、操作端提出解決方案；在控制領(lǐng)域包括生產(chǎn)控制、安全管理、以及數(shù)據(jù)收集和邏輯控制；優(yōu)化領(lǐng)域則包括生產(chǎn)管理、*控制、資產(chǎn)管理、操作支援這幾部分。遵從這一企業(yè)理念，橫河電機(jī)運(yùn)用技術(shù)，不斷開拓新產(chǎn)品，力爭為工業(yè)化社會(huì)做出更大貢獻(xiàn)。

功能

性窗口和模板概念，用于生成屏幕模板

輸入/輸出域
用于顯示和更改過程參數(shù)

按鈕
?用于直接初始化功能和動(dòng)作。在按鈕上多可以同時(shí)配置 16 種功能。

圖像
可以用作 ICON 以代替用作功能鍵或按鈕的文本標(biāo)簽。它們還可以用作全屏背景圖像。
組態(tài)工具包含帶有大量圖形和多種對(duì)象的庫。所有的帶有 OLE 接口的編輯器都可以用作圖形編輯器（比如 Paint Shop，Designer 或者 CorelDraw）。

矢量圖形
基本幾何形狀（直線，圓和矩形）可以在組態(tài)工具中直接創(chuàng)建

固定文本
可以以任何字符尺寸用作功能鍵，過程圖和過程值的標(biāo)簽

曲線功能和直方圖
可用于以圖形形式顯示動(dòng)態(tài)值

語言切換：

5 種在線語言，32 種組態(tài)語言，包括亞洲和西里爾字母字符集。

相關(guān)語言文本和圖形

可按照各個(gè)部門的要求進(jìn)行用戶管理（安全性）

通過用戶名和密碼進(jìn)行身份驗(yàn)證

特定用戶組的優(yōu)先級(jí)

發(fā)信系統(tǒng)

離散警報(bào)

模擬報(bào)文

具有可自由定義的消息級(jí)別（如狀態(tài)/故障消息），用于定義確認(rèn)響應(yīng)和顯示消息事件

歷史消息