西门子SM331模块6ES7331-7PF11-0AB0 西门子SM331模块6ES7331-7PF11-0AB0
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西门子SM331模块6ES7331-7PF11-0AB0
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SIMATIC Technology
优点:所有的工艺功能(包括:运动控制工艺,故障安全保护,PLC工艺功能),
标准 (PROFIsafe) 的集中式和分布式故障安全I/O,以及故障安全驱动器,可连接到SIMATIC CPU 317TF-2DP。作为标准故障安
与传统布线工艺相比较,采用PROFIsafe技术,可显著节省布线成本、降低布线故障风险,并大大增强调试的灵活性。
西门子S7-200系列PLC控制器 概述
S7-200系列PLC适用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。
产品简介
西门子S7-300系列PLC控制器,SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统,可满足中、低端的性能要求。模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。
产品详细信息
西门子S7-300系列PLC控制器,西门子S7-300PLC控制器,西门子PLC控制器,西门子S7-300控制器,西门子S7-300系列PLC可编程控制器
西门子S7-200,300PLC 中央处理器,可编程控制器 PLC编码器模组 PLC信号模块 通讯模块 现货销售
20个不同的CPU:
7种标准型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP,CPU 319-3 PN/DP)
6 个紧凑型 CPU(带有集成技术功能和 I/O)(CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2 PtP、CPU 313C-2 DP、CPU 314C-2 PtP、CPU 314C-2 DP)
5 个故障安全型 CPU(CPU 315F-2 DP、CPU 315F-2 PN/DP、CPU 317F-2 DP、CPU 317F-2 PN/DP、CPU 319F-3 PN/DP)
2种技术型CPU(CPU 315T-2 DP, CPU 317T-2 DP)
18种CPU可在-25°C 至 +60°C的扩展的环境温度范围中使用
具有不同的性能等级,满足不同的应用领域。
西门子S7-300系列PLC控制器 详细介绍
SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统,可满足中、低端的性能要求。
模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。
SIMATIC S7-300 的应用领域包括:
多种性能等级的 CPU,具有用户友好功能的全系列模块,可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时,可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。
SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器:
- 具有高电磁兼容性和抗震性,可**限度地用于工业领域。
S7-300F
SIMATIC S7-300F 故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制,因此不会对人身、环境造成损害。
S7-300F 满足下列安全要求:
- 要求等级 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
- 安全要求等级 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
- 类别 1 - 4 符合 EN 954-1
另外,标准模块还可用在 S7-300F 及故障安全模块中。因此它可以创建一个全集成的控制系统,在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
西门子802C数控系统操作面板
西门子S7-300系列PLC控制器 设计 S7-300
一般步骤
S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,且这些模块均可以独立地组合使用。
一个系统包含下列组件:
CPU:
不同的 CPU 可用于不同的性能范围,包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。
用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。
用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
用于高速计数、定位(开环/闭环)及 PID 控制的功能模块(FM)。
根据要求,也可使用下列模块:
用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。
接口模块 (IM),用于多层配置时连接中央控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
通过分布式中央控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行,并且无需风扇。
SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件:
适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅,在防护等级为 IP20 机柜内使用时,可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。
设计
简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护:
安装模块:
只需简单地将模块挂在安装导轨上,转动到位然后锁紧螺钉。
集成的背板总线:
背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连,总线连接器插在外壳的背面。
模块采用机械编码,更换极为容易:
更换模块时,必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构,可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。
现场证明可靠的连接:
对于信号模块,可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。
TOP 连接:
为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。
规定的安装深度:
所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内,并有前盖保护。因此,所有模块应有明确的安装深度。
无插槽规则:
信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
扩展
若用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时,则可对 S7-300(除 CPU 312 和 CPU 312C 外)进行扩展:
中央控制器和3个扩展机架**多可连接32个模块:
总共可将 3 个扩展装置(EU)连接到中央控制器(CC)。每个 CC/EU 可以连接八个模块。
通过接口模板连接:
每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在中央控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中,并自动处理与扩展装置的通信。
通过 IM 365 扩展:
1 个扩展装置**远扩展距离为 1 米;电源电压也通过扩展装置提供。
通过 IM 360/361 扩展:
3 个扩展装置, CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的**远距离为 10m。
单独安装:
对于单独的 CC/EU,也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离:长达 10m。
灵活的安装选项:
CC/EU 既可以水平安装,也可以垂直安装。这样可以**限度满足空间要求。
通信
S7-300 具有不同的通信接口:
连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。
用于点到点连接的通信处理器
多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中;
是一种经济有效的方案,可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统。
PROFIBUS DP进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。
西门子S7-200系列PLC控制器 功能与设计
CPU单元设计
集成的24V负载电源:可直接连接到传感器和变送器(执行器),CPU 221,222具有180mA输出, CPU 224,CPU 224XP,CPU 226分别输出280,400mA。可用作负载电源。
不同的设备类型
CPU 221~226各有2种类型CPU,具有不同的电源电压和控制电压。
本机数字量输入/输出点
CPU 221具有6个输入点和4个输出点,CPU 222具有8个输入点和6个输出点,CPU 224具有14个输入点和10个输出点,CPU 224XP具有14个输入点和10个输出点,CPU 226具有24个输入点和16个输出点。
本机模拟量输入/输出点
CPU 224XP具有2个输入点,1个输出点。
中断输入
允许以极快的速度对过程信号的上升沿作出响应。
高速计数器
-CPU 221/222
4个高速计数器(30KHz),可编程并具有复位输入,2个独立的输入端可同时作加、减计数,可连接两个相位差为90°的A/B相增量编码器
-CPU 224/224XP/226
6个高速计数器(30KHz),具有CPU 221/222相同的功能。
模拟电位器
CPU 221/222 1个
CPU 224/224XP/226 2个
2路高频率脉冲输出(***20KHz),用于控制步进电机或伺服电机实现定位任务。
实时时钟
例如为信息加注时间标记,记录机器运行时间或对过程进行时间控制。
EEPROM存储器模块(选件)
可作为修改与拷贝程序的**工具(无需编程器),并可进行辅助软件归档工作。
电池模块
用于长时间数据后备。用户数据(如标志位状态,数据块,定时器,计数器)可通过内部的超级电容存贮大约5天。选用电池模块能延长存贮时间到200天(10年寿命)。电池模块插在存储器模块的卡槽中。
编程
STEP 7-Micro/WIN32 V3.1编程软件可以对所有的CPU 221/222/224/224XP/226功能进行编程。同时也可以使用STEP 7-Micro/WIN16 V2.1软件包,但是它只支持对S7-21x同样具有的功能进行编程。
STEP 7-Micro/DOS不能对CPU 221/222/224/224XP/226编程。如果使用PG/PC的串口编程,则需要使用PC/PPI电缆。
如果使用STEP 7-Micro/WIN32 V3.1编程软件,则也可以通过SIMATIC CP 5511或CP 5611编程。在这种情况下,通讯速率可高达187.5kbit/s。 可以利用PC/PPI 电缆和自由口通讯功能把 S7-200 CPU 连接到许多和RS-232标准兼容的设备。
有两种不同型号的 PC/PPI 电缆:
带有RS-232口的隔离型 PC/PPI 电缆,用5个DIP开关设置波特率和其它配置项
西门子SM331模块6ES7331-7PF11-0AB0
液体混合装置PLC控制系统流程图及梯形图
一、题目控制要求:
初始状态,Y1、Y2、Y3以及M、H状态均为OFF,液位传感器L1、L2、L3状态均为OFF。
按下起动按钮SB1,开始注入液体A,当液面高度达到L2时,停止注入液体A,开始注入液体B,当液面上升到L1时,停止注入液体,开始搅拌10S,10S后继续搅拌,同时加热5S,5S后停止搅拌,继续加热8S。
8S后停止加热,同时放出混合液体C,当液面降至L3时,继续放2S,2S后停止放出液体,同时重新注入液体A,开始下一次混合。
按下停止按钮SB2,在完成当前的混合任务后,返回初始状态。
液体混合装置
二、答案:
1、进行I/O地址分配;
2、画出程序流程图;
3、写出控制程序。
解:(1)I/O地址分配
起动按钮SB1 |
I0.0 |
停止按钮SB2 |
I0.1 |
液位传感器L1 |
I1.4 |
液位传感器L2 |
I1.5 |
液位传感器L3 |
I1.6 |
电磁阀Y1 |
Q4.0 |
电磁阀Y2 |
Q4.1 |
电磁阀Y3 |
Q4.2 |
搅拌电机M |
Q5.0 |
加热电炉H |
Q5.1 |
(2)流程图
(3)控制程序
OB100:
OB1:
STEP7-Mirco/WIN指令集和编辑器的选择
写程序之前,用户必须选择指令集和编辑器。
在S7-200系列PLC支持的指令集有SIMATIC和IEC1131-3两种。SIMATIC是专为S7-200PLC设计的,专用性强,采用SIMATIC指令编写的程序执行时间短,可以使用LAD、STL、FBD三种编辑器。IEC1131-3指令集是按国际电工委员会(IEC)PLC编程标准提供的指令系统,作为不同PLC厂商的指令标准,集中指令较少。有些SIMATIC所包含的指令,在IEC 1131-3中不是标准指令。IEC1131-3标准指令集适用于不同厂家PLC,可以使用LAD和FBD两种编辑器。本教材主要用SIMATIC编程模式。
2 2 菜单命令“工具”→“选项” →“一般”标签→“编程模式” →选SIMATIC。
程序编辑器有LAD、STL、FBD三种,其比较在下一章介绍。本教材主要用LAD和STL。
选择编辑器的方法如下:
2 2 用菜单命令“检视” →LAD或STL。
或者菜单命令“工具”→“选项” →“一般”标签→“默认编辑器”。
用西门子S7-200 PLC追踪一台设备运行了多长时间
怎样用西门子S7-200 PLC追踪一台设备运行了多长时间呢?
本例程序的目的是记录一台设备(制动器、开关等)运行的时间,以下前提必须满足:当设备运行时,必须给输入I0.0提供24V信号;当设备小工作时小提供电压。
当提供输入信号时,开始测量时问。如果没有输入信号,那么就中断时问的测量,自到重新提供输入信号为止,测量到的小时数存在字VWD中,分钟数存在字VW2中,秒数存在VW4中。
程序框图
程序和注释
程序**个扫描周期调用子程序1。在子程序1中,设定计时器丁5为1秒的运行时间,当达到1秒时,计时器位“T5”被置1,同时,秒计数标志VW4增加1,并将计时器位“T5”复位。因此,计时器能在下一周期立即重新启动。
当秒计数标志达到60时,分钟计数标志VW2增加1,秒计数标志VW4被置为0.
当分钟计数标志达到60时,小时计数标志VW0增加1,分钟计数标志被置为0。子程序结束。
主程序结束的**后一行用二进制来显示当前的秒数,用输出端的LED显示。
本程序长度为35个字。
这样根据以上表格,我们得出Q0.0控制字:SMB67为:10000101
采用PTO输出,微妙级周期,发脉冲的周期(也就是频率)与脉冲个数都要重新输入。10000101转化为 16进制 为85,有了控制字以后,我们来写这一段程序:
根据上面这段程序,我们知道了控制字的使用,同时也知道步进电机的脉冲周期与冲个数的存放位置(对 Q0.0来说是SMW68与SMD72)。当然,VW100与VD102内的数据不同的话,步进电机的转速和转动圈数就不一样。
还有一点需要说明得是:M0.0导通---PLC捕捉到上升沿发动脉冲输出后,想停止的话,只须改变端口脉冲的 控制字,再启动PLS即可,程序如下:
2.高速计数功能。
西门子S7-200系列PLC具有高速计数的功能;举一例子来谈谈高速计数的用途,我们采用普通电机来带动丝杆转动,我们想控制转动距离,怎么来解决这个问题?那么我们可在电机另一头与一编码器联接,电机转一圈,编码器也随之转一圈,同时根据规格发出不同的脉冲数。当然,这些脉冲数的频率比较高,PLC不能用普通的上升沿计数来取得这些脉冲,只能通过高速计数功能了。
启动高速计数功能,也要具有控制字
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 复位有效电平控制位 0=高电平有效, 1=低电平有效
SM37.1 SM47.1 启动有效电平控制位于 0=高电平有效, 1=低电平有效
SM37.2 SM47.2 正交计数器速率选择 0=4X计数率, 1=1X计数率
SM37.3 SM47.3 计数方向控制位 0=减计数, 1=正计数
SM37.4 SM47.4 向HSC中写入计数方向 0=不更新, 1=更新计数方向
SM37.5 SM47.5 向HSC中写入预置值 0=不更新, 1=更新预置值
SM37.6 SM47.6 向HSC中写入当前值 0=不更新, 1=更新当前值
SM37.7 SM47.7 HSC允许 0=禁止HSC, 1=允许HSC
参照上面的表格,我们选择HSC1高速计数器,控制字为SMB47,现在我们启动高速计数器HSC1,选择为增计数,更新计数方向,重新设置值,更新当前值:这样的话,HSC1的启动控制高为:11111000转化为16进制为 F8,将启动计数器时当前值存放在SMD48中,将预存置放在SMD52中,具体的程序 如下:
同样的,如果计数器在工作状态下想停止计数器,也必须改变它的控制字后,启动HSC具体程序 如下:
3. PID回路控制功能。
西门子S7-200系列PLC的PID控制相当的简单,可以通过micro/win软件的一个向导程序,按照提示,一步一步执行您所要求PID控制的属性即可,在这里谈一谈PID这三个参数的具体意义:P为增益项,P越大,响应起就快,在调节流量阀时:设定流量为50%,当目前流量接近50%,刚超过,如果P值很大的话,那么流量阀会马上会关闭,而不会控制在某一区域。这就是增益项太大引起。在调节的过程中应该先将P值调节比较适当了,再去调节I值,它为积分项,是在控制器回路中控制对当前值与设定值相等的偏差范围。D为微分项,主要作用是避免给定值的微分作用而引起的跳变。
在现场的PID参数的调整过程中,针对西门子S7-200型PLC我的建议是在不同的控制阶段,采用不同的PID参数组,具体而言就是当目前距离设定值差距较大时,采用P值较大的一套PID参数,如果当前值快接近设定值范围时,采用P值较小的一套PID参数。
DCS及其体系结构简介
3.1 dcs的定义
dcs是分布式控制系统(distributed control system)的简称,亦称为集散控制系统,它是由回路仪表控制系统发展而来,是在计算机、通讯、控制和crt技术迅速发展的基础上产生的。
3.2 dcs的发展历程
上世纪60年代以后,随着生产工程的大型化和复杂化,诞生了计算机集中监视和控制的集中控制系统。集中控制方便了监视、操作和管理,同样也使危险性高度集中,系统一旦故障,对装置造成的影响和危险性都是非常大的。随着微处理机的诞生,为新型控制系统的开放创造了无比优越的条件。1975年,随着计算机、通讯、控制和crt 4c技术的不断发展和完善,美国honeywell首次向全球推出了分散控制系统tdc-2000,从**套dcs诞生至今,dcs系统已经经历了3个发展阶段。
1975至1980年为初创阶段。由于软硬件技术的限制,此时的dcs系统性能还不十分完善,硬件结构还不十分成熟。
1981至1987年为第2个阶段。这一时期容错、冗余技术已经成熟使用,系统可靠性很高,性能十分优越,各种控制功能十分丰富。在该阶段dcs从单纯的工业过程自动化控制向生产管理自动化发展。这一代的dcs主要将lan(local area network)技术引入,使dcs的网络功能大大加强。
1987至今为第3个发展阶段。各厂家采用国际标准化组织(iso)开放系统互连(osi)结构基础上产生制造自动化协议(map)标准来解决不同机型的互连问题。 dcs系统在硬件上使用了更**的cpu及冗余技术,存储容量及通讯速度大幅度提高,软件上采用通用操作系统。在该阶段dcs将控制、监督和管理调度有机结合起来,实现了各种生产经营信息的自动化管理。
3.3 dcs的特点和功能
(1)dcs的主要特点。dcs具有以下主要特点:控制与显示分离;采用网络通信技术;完备的开放系统;可靠性高;具有综合性和专业性;实现了人机对话技术;系统扩展灵活;管理能力强。
(2)dcs的主要功能。dcs系统能很好的完成工业连续控制、回路仪表控制等,dcs多年的实践表明,其在连续控制领域已经成为一种成熟的技术和完善的控制系统,同时其友好的人机界面、建立在冗余技术上的可靠性、强大的网络功能、单一的数据库、组态灵活等特点得到了广大用户的好评。
3.4 dcs的发展趋势
dcs在连续控制领域有这极其重要的地位,到目前为止,对于dcs未来发展问题有许多争论,但下面的几个问题是大多数认识认为dcs急需解决的问题;
(1)开放性。关于开放性,这个问题是制约dcs发展的一个很大的因素,由于dcs各厂家对于自己的网络协议和系统软件采取严格的保密措施,这就造成了如果别的厂家的plc或其它的控制设备就不可能很好的无缝的接入dcs控制系统,往往需要经过复杂的协议转换,得到的通讯速率和通讯能力都很不理想,例如honeywell公司的tps系统和ab公司的plc5系列的plc进行通讯就需要通过串口并加上双方为通讯开发出来的辅助设备来实现,但当通讯量较大时,其实时性就大大降低,这个问题就阻碍了dcs的应用领域和竞争力。目前一些dcs厂家已经意识到该问题的严重性,目前honeywell公司主推的pks控制系统就采取了controlnet的通讯网络,舍弃了传统的lcn网,且采用了服务器结构的形式,使其开放性大大加强。除去通信问题以外,操作系统、数据库、人机界面、控制策略的组态等方面,都有开放性问题,所以随着技术进步,dcs的开放性需要逐渐加强,而且还应发挥其特色,使分散型计算机控制系统,从传统dcs中解放出来,使dcs与cips系统的调度层、管理层、决策层(辅助决策层)进行无缝连接,将dcs的相关信息上传,使其实时数据库、历史数据库为上述3层所共用,避免重复建库,为**控制和优化建好平台,与上层的关系数据库共享数据,真正实现管控一体化。
(2)价格。关于价格,当然应从性能价格比、产品生命周期及用户根据实际生产装置的自控要求对dcs进行选型、工程费用、维修费用等方面综合考虑。更重要的是目前plc系统、工控机系统(ipc)的价格都是以廉价著称,所以dcs厂商在这方面面临的形势很严峻,今后dcs应在降低成本、减少维修费用、发展远程诊断和维护及完善服务体系等方面多下功夫,应对plc和ipc与之的竞争。
西门子S7 PLC实数运算指令的应用的指令表及梯形图
实数运算指令的应用的指令表及梯形图,程序如图所示。
指令表:
LD I0.0
+R AC1, VD100
/R VD100, AC0
西门子PLC系统数学函数变换指令介绍
数学函数变换指令包括平方根、自然对数、指数、三角函数等。
(1)平方根(SQRT)指令:对32位实数(IN)取平方根,并产生一个32位实数结果,从OUT指定的存储单元输出。
(2)自然对数(LN)指令:对IN中的数值进行自然对数计算,并将结果置于OUT指定的存储单元中。
求以10为底数的对数时,用自然对数除以2.302585(约等于10的自然对数)。
(3)自然指数(EXP)指令:将IN取以e为底的指数,并将结果置于OUT指定的存储单元中。
将“自然指数”指令与“自然对数”指令相结合,可以实现以任意数为底,任意数为指数的计算。求yx,输入以下指令:EXP (x * LN (y))。
例如:求23=EXP(3*LN(2))=8;27的3次方根=271/3=EXP(1/3*LN(27))=3。
(4)三角函数指令:将一个实数的弧度值IN分别求SIN、COS、TAN,得到实数运算结果,从OUT指定的存储单元输出。
函数变换指令格式及功能如表1所示。
表1 函数变换指令格式及功能
LAD |
|
|
|
|
|
|
STL |
SQRT IN,OUT |
LN IN,OUT |
EXP IN,OUT |
SIN IN,OUT |
COS IN,OUT |
TAN IN,OUT |
功能 |
SQRT(IN)=OUT |
LN(IN)=OUT |
EXP(IN)=OUT |
SIN(IN)=OUT |
COS(IN)=OUT |
TAN(IN)=OUT |
操作数及数据类型
|
IN: VD, ID, QD, MD, SMD, SD, LD, AC, 常量, *VD, *LD, *AC OUT:VD, ID, QD, MD, SMD, SD, LD, AC, *VD, *LD, *AC 数据类型:实数 |
使ENO = 0的错误条件:0006(间接地址),SM1.1(溢出)SM4.3(运行时间)
对标志位的影响:SM1.0(零),SM1.1(溢出),SM1.2(负数)
PLC控制系统硬件设计需要考虑的PLC产品种类
随着PLC控制的普及与应用,PLC产品的种类和数量越来越多,而且功能也日趋完善。近年来,从美国、日本、德国引进的PLC产品及国内厂家组装或自行开发的产品已有几十个系列,上百种型号。目前在国内应用较多地PLC产品主要包括:美国AB、GE、MODICON公司,德国西门子公司,日本OMRON、三菱公司等得PLC产品。因此PLC的品种繁多,其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各有自己的特点,适用场合也各有侧重。因此,合理选择PLC,对于提高PLC控制系统的技术经济指标起着重要的作用。一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨,不要盲目贪大求全,以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可从以下几个方面来考虑。
图2 三菱FX2N系列PLC
图3 西门子S7-200系列
图4 美国AB公司SLC500型PLC
图5 国产永宏**SoC based(FBS)微型机
(1) 对输入 / 输出点的选择
要先弄清除控制系统的 I/O 总点数,再按实际所需总点数的 15 ~ 20 %留出备用量(为系统的改造等留有余地)后确定所需 PLC 的点数。
PLC 的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级,但这种 PLC 平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要隔离,则应选择前两种输出方式的 PLC 。
(2) 对存储容量的选择
对用户存储容量只能作粗略的估算。在仅对开关量进行控制的系统中,可以用输入总点数乘 10 字 / 点+输出总点数乘 5 字 / 点来估算;计数器 / 定时器按( 3 ~ 5 )字 / 个估算;有运算处理时按( 5 ~ 10 )字 / 量估算;在有模拟量输入 / 输出的系统中,可以按每输入 / (或输出)一路模拟量约需( 80 ~ 100 )字左右的存储容量来估算;有通信处理时按每个接口 200 字以上的数量粗略估算。**后,一般按估算容量的 50 ~ 100 %留有裕量。对缺乏经验的设计者,选择容量时留有裕量要大些。
(3) 对 I/O 响应时间的选择
PLC 的 I/O 响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟(一般在 2 ~ 3 个扫描周期)等。对开关量控制的系统, PLC 和 I/O 响应时间一般都能满足实际工程的要求,可不必考虑 I/O 响应问题。但对模拟量控制的系统、特别是闭环系统就要考虑这个问题。
(4) 根据输出负载的特点选型
不同的负载对 PLC 的输出方式有相应的要求。例如,频繁通断的感性负载,应选择晶体管或晶闸管输出型的,而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的 PLC 有许多优点,如导通压降小,有隔离作用,价格相对较便宜,承受瞬时过电压和过电流的能力较强,其负载电压灵活(可交流、可直流)且电压等级范围大等。所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的 PLC 。
(5) 对在线和离线编程的选择
离线编程是指主机和编程器共用一个 CPU ,通过编程器的方式选择开关来选择 PLC 的编程、监控和运行工作状态。编程状态时, CPU 只为编程器服务,而不对现场进行控制。在线编程是指主机和编程器各有一个 CPU ,主机的CPU 完成对现场的控制,在每一个扫描周期末尾与编程器通信,编程器把修改的程序发给主机,在下一个扫描周期主机将按新的程序对现场进行控制。计算机辅助编程既能实现离线编程,也能实现在线编程。在线编程需购置计算机,并配置编程软件。采用哪种编程方法应根据需要决定。
(6) 据是否联网通信选型
若 PLC 控制的系统需要联入工厂自动化网络,则 PLC 需要有通信联网功能,即要求 PLC 应具有连接其他 PLC、上位计算机及 CRT 等的接口。大、中型机都有通信功能,目前大部分小型机也具有通信功能。
(7) 对 PLC 结构形式的选择
在相同功能和相同 I/O 点数据的情况下,整体式比模块式价格低。但模块式具有功能扩展灵活,维修方便(换模块),容易判断故障等优点,要按实际需要选择 PLC 的结构形式。