西門子模塊6ES7253-1AA22-0XA0

(一)PLC的類型

PLC按構造分爲全體型和模塊型兩類，按使用環(huán)境分爲現(xiàn)場裝置和控制室裝置兩類；按CPU字長分爲1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從使用角度動身，通常可按控制功用或輸出輸入點數(shù)選型。

全體型PLC的I/O點數(shù)固定，因而用戶選擇的余地較小，用于小型控制零碎；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因而用戶可較合理地選擇和配置控制零碎的I/O點數(shù)，功用擴展方便靈敏，普通用于大中型控制零碎。

(二)輸出輸入模塊的選擇

輸出輸入模塊的選擇應思索與使用要求的*。例如對輸出模塊，應思索信號電平、信號傳輸間隔、信號隔離、信號供電方式等使用要求。對輸入模塊，應思索選用的輸入模塊類型，通常繼電器輸入模塊具有價錢低、運用電壓范圍廣、壽命短、呼應工夫較長等特點；可控硅輸入模塊適用于開關頻繁，電理性低功率因數(shù)負荷場所，但價錢較貴，過載才能較差。輸入模塊還有直流輸入、交流輸入和模仿量輸入等，與使用要求應分歧。

可依據(jù)使用要求，合理選用智能型輸出輸入模塊，以便進步控制程度和降低使用本錢。

思索能否需求擴展機架或近程I/O機架等。

(三)電源的選擇

PLC的供電電源，除了引進設備時同時引進PLC應依據(jù)商品闡明書要求設計和選用外，普通PLC的供電電源應設計選用220VAC電源，與國際電網(wǎng)電壓分歧。重要的使用場所，應采用不連續(xù)電源或穩(wěn)壓電源供電。

假如PLC自身帶有可運用電源時，應核對提供的電流能否滿足使用要求，否則應設計外接供電電源。爲避免內(nèi)部高壓電源因誤操作而引入PLC，對輸出和輸入信號的隔離是必要的，有時也可采用復雜的二極管或熔絲管隔離。

(四)存儲器的選擇

由于計算機集成芯片技術的開展，存儲器的價錢已下降，因而，爲保證使用項目的正常投運，普通要求PLC的存儲器容量，按256個I/O點***選8K存儲器選擇。需求復雜控制功用時，應選擇容量更大，層次更高的存儲器。

(五)冗余功用的選擇

1．控制單元的冗余

(1)重要的進程單元：CPU（包括存儲器）及電源均應1B1冗余。

(2)在需求時也可選用PLC硬件與熱備軟件構成的熱備冗余零碎、2重化或3重化冗余容錯零碎等。

2．I/O接口單元的冗余

(1)控制回路的多點I/O卡應冗余配置。

(2)重要檢測點的多點I/O卡可冗余配置。3）依據(jù)需求對重要的I/O信號，可選用2重化或3重化的I/O接口單元。

(六)經(jīng)濟性的思索

選擇PLC時，應思索功能價錢比。思索經(jīng)濟性時，應同時思索使用的可擴展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等要素，停止比擬和統(tǒng)籌，終選出較稱心的商品。

S7-200 功能*，久經(jīng)考驗，合適于工業(yè)范疇的各種使用：

• 構造緊湊玲瓏－狹小空間處任何使用的理想選擇

• 在一切CPU型號中的根本和功用，

• 大容量順序和數(shù)據(jù)存儲器

• 出色的實時呼應－在任何時分均可對整個進程停止*控制，從而進步了質(zhì)量、效率和平安性

• 易于運用STEP 7-Micro/WIN工程軟件－初學者和**的理想選擇

• 集成的 R-S 485接口或許作爲零碎總線運用

• 疾速和準確的操作順序和進程控制

當PLC的用戶程序要保留在RAM中時，就會用到電池，電池通常是3V或3.6V的不可充電的鋰電池，電池的使用壽命通常是五年左右，電池用久了，電壓就會下降，當其下降到不足以保證RAM中數(shù)據(jù)時，RAM中的程序就會丟失。如果用戶沒有備份程序，就會相當麻煩。
一般PLC內(nèi)部設有電池電壓檢測電路，當電壓下降到一定程度時，PLC就會，提醒更換電池。PLC的使用說明書都有提供更換電池的。一般來 說，PLC在斷電后，因為PLC上RAM電源端接有充電電容，即使把電池去掉，電容上充電電量也足夠RAM內(nèi)的數(shù)據(jù)保持一段時間，所以如果取掉電池后在短 時間內(nèi)（通常5分鐘）再將新電池換上去，數(shù)據(jù)是不會丟失的。
但用戶實際使用PLC的情況不盡相同，例如電容的容量下降，RAM電源回路有 灰塵、油泥等形成放電回路等，這會加快PLC斷電后電容的放電速度，從而使時間不好把握。如果在帶電的情況下更換電池就可保程序*。因為電源始終會 有電壓加在RAM芯片的電源腳。當然更換時亦要小心應對，注意電池的極性以及避免短路情況發(fā)生。
好是把PLC通電15分鐘（給內(nèi)部電容充電），斷電，在5分鐘內(nèi)換好新的電池，再上電試一下。
西門子PLC有帶卡的，有不帶電池的；也有帶卡的，帶電池的。程序存在MMC卡中，如果沒有存儲卡，需要電池保存程序的，更換電池時候務必注意，帶電的情況下，將舊電池取出來，然后將新電池換上即可。

可編程控制器特點

編輯

（一）可靠性高，抗干擾能力強 ^[2] 

PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10~1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。

高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了*的抗干擾技術，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均*時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均*工作時間則更長。從PLC的機外電路來說，使用PLC構成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)具有*的可靠性也就不奇怪了。

（二）硬件配套齊全，功能完善，適用性強

PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，并且已經(jīng)標準化、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 ^[3]  。PLC有較強的帶負載能力，可直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領域。PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。

（三）易學易用，深受工程技術人員歡迎

PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設備。它接口容易，編程語言易于為工程技術人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用PLC的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。

（四）容易改造

系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試工作量小，維護方便，容易改造。PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設計法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設計時間比設計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。

PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統(tǒng)設計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。

（五）體積小，重量輕，能耗低

以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，僅相當于幾個繼電器的大小，因此可將開關柜的體積縮小到原來的1/2~1/10。它的重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制器。

可編程控制器主要用途

編輯

PLC采用微電子技術來完成各種控制功能，在現(xiàn)場的輸入信號作用下，按照預先輸入的程序，控制現(xiàn)場的執(zhí)行機構，按照一定規(guī)律進行動作。其主要功能如下 ^[3]  。

順序邏輯控制

西門子模塊6ES7253-1AA22-0XA0

　　這是PLC最基本較廣泛的應用領域，用來取代繼電器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)邏輯控制和順序控制。它即可用于單機控制或多機控制又可用于自動化生產(chǎn)線的控制。PLC根據(jù)操作按鈕、限位開關及其他現(xiàn)場給出的指令信號，控制機械運動部件進行相應的操作 ^[5]  。

運動控制

在機械加工行業(yè)，可編程控制器與計算機數(shù)控（CNC）集成在一起，完成機床的運動控制。很多PLC制造廠家已提供了拖動步進電機或伺服電機的單軸或多軸的位置控制模板。在多數(shù)情況下，PLC把描述目標位置的數(shù)據(jù)送給模板，模板移動一軸或數(shù)軸到目標位置。當每個軸移動時，位置控制模板保持適當?shù)乃俣群图铀俣龋_保運動平滑。目前已用于控制無心磨削、沖壓、復雜零件分段沖裁、滾削、磨消應用當中。

定時控制

PLC為用戶提供了一定數(shù)量的定時器，設置了定時器指令，如OMRON公司的CPM1A,，每個定時器可實現(xiàn)0·1~999·9s或0·01~99·9s的定時控制，SIEMENS公司S7—200系列可提供時基單位為0·1s/0`01s及0·00s的定時器，實現(xiàn)從0·001s到3276·7s的定時制。可按一定方式進行定時時間的擴展。定時精度高，定時設定方便、靈活。PLC還提供了高精度的時鐘脈沖，用于準確的實時控制。

記數(shù)控制

PLC為用戶提供的記數(shù)器分為普通記數(shù)器，可逆記數(shù)器(增減計數(shù)器)、高速計數(shù)器等，用來完成不同用途的記數(shù)控制命令。計數(shù)器值等于計數(shù)器設定值，或在某一數(shù)值范圍時，發(fā)出控制命令。計數(shù)器的記數(shù)值可在運行中被讀出，也可在運行中進行修改^[3]  。

步進控制

　　PLC為用戶提供了一定數(shù)量的移位寄存器，用移位寄存器可方便地完成步進控制功能。在一道工序完成之后，自動進行下一道工序。一個工作周期結束后，自動進入下一個工作周期。有些PLC還專門設有步進控制指令，使得步進控制更為方便。

數(shù)據(jù)處理

大部分PLC都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理功能 ^[3]  ，如F2系列、C系列、S7系列PLC等，能完成數(shù)據(jù)運算如；加、減、乘、除、乘方、開方等，邏輯運算如；字與、字或、字異或、求反等，移位、數(shù)據(jù)比較和傳送數(shù)值的轉換等操作。

模、數(shù)和數(shù)、模轉換

在過程控制或閉環(huán)控制系統(tǒng)中，存在溫度、壓力、流量、速度位移、電流、電壓等連續(xù)變化的物理量。過去，PLC用于邏輯控制，對于這些物理量的控制主要靠儀表控制或分布式系統(tǒng)DCS。目前，大、中型PLC都具有物理處理功能，很多小型PLC也具有物理量處理功能，編程和使用都很方便 ^[2]  。

通信及聯(lián)網(wǎng)

大都分PLC都具備通信能力，能夠?qū)崿F(xiàn)PLC與計算機，PLC與PLC之間的通信。通過這些通信技術，使PLC更容易構成工廠自動化（FA）系統(tǒng)。也可與打印機、監(jiān)視器等外部設備相連，記錄和監(jiān)視有關數(shù)據(jù)

根據(jù)用戶的使用方式和特點，可編程控制器可以分為兩種*不同的市場：項目型市場和OEM型市場。可編程控制器的主要應用 ^[5]  ：

項目型市場中，可編程控制器主要應用在冶金、汽車、市政、電力等行業(yè)；OEM市場中，可編程控制器主要應用在紡織機械、包裝、機床等傳統(tǒng)行業(yè)。小型PLC主要用于OEM市場，主要以三菱，西門子，歐姆龍、愛德克等品牌為主，愛德克的可編程控制器有：FC4A,FC5A,FT1A,其中FT1A將 PLC 功能與小型顯示器結合在一起，無需主機設備，省接線，省空間，性價比高。而FT1A使用非常方便，例如其觸點輸出為10A，可以直接帶動大容量負載，如電磁閥等。

2.現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用可編程邏輯控制器通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應的控制信號。

五、功能模塊

如計數(shù)、定位等功能模塊。

六、通信模塊

工作原理折疊編輯本段

當可編程邏輯控制器投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。

        可編程邏輯控制器的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應與裝置規(guī)模和控制要求相適應。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關的編程語言有利于縮短編程時間，因此，工程設計選型和估算時，應詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定可編程邏輯控制器的功能、外部設備特性等，后選擇有較高性能價格比的可編程邏輯控制器和設計相應的控制系統(tǒng)。輸入輸出(I/O)點數(shù)的估算I/O點數(shù)估算時應考慮適當?shù)挠嗔浚ǔ８鶕?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加10%~20%的可擴展余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。實際訂貨時，還需根據(jù)制造廠商可編程邏輯控制器的產(chǎn)品特。
        （2）數(shù)據(jù)對象數(shù)據(jù)對象包括定時器、計數(shù)器、高速計數(shù)器、累加器、模擬量輸入/輸出。定時器類似于繼電器電路中的時間繼電器，但它的精度更高，定時精度分為lms，10ms和100ms三種，根據(jù)精度需要由編程者選用。定時器的數(shù)量根據(jù)CPU型號不同。計數(shù)器的計數(shù)脈沖由外部輸入，計數(shù)脈沖的有效沿是輸入脈沖的上升沿或下降沿，計數(shù)的方式有累加1和累減1兩種方式。計數(shù)器的個數(shù)同各CPU的定時器個數(shù)。高速計數(shù)器與一般計數(shù)器不同之處在于，計數(shù)脈沖頻率更高可達2kHz/7kHz，計數(shù)容量大，一般計數(shù)器為16位，而高速計數(shù)器為32位，一般計數(shù)器可讀可寫，而高速計數(shù)器一般只能作讀操作。在S7-200CPU中有4個32位累加。
        PLC有較強的帶負載能力，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和小型交流接觸器。硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應工藝條件的變化。4.可靠性高，抗干擾能力強傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器、時間繼電器，由于觸點接觸不良，容易出現(xiàn)故障。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件元件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10-1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強的抗干擾能力，平均*時間達到數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，PLC已被廣大用戶*為可靠的工業(yè)控制設備之一。5.系統(tǒng)的設計、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、時間繼電器、計數(shù)器等器