【正文】 加上10％～ 15％的裕量來確定以防系統(tǒng)方案的修改或功能的擴展 2 存儲器容量的估算 用戶程序所需的存儲容量大小不僅與 PLC 系統(tǒng)的 IO 點數運算處理量程序結構控制要求等因素有關而且還與功能實現(xiàn)的方法程序編寫水平有關通常采用經驗估算方法來估算經驗估算方法是根據每個功能器件類型和 IO 點數統(tǒng)計所需程序容量的估算公式是 存儲容量字節(jié) 開關量 IO 點數 10 模擬量 IO 通道數100 三輸入輸出模塊的選擇 輸入模塊的主要任務是將輸入信號轉換為合適的 電平信號根據輸入信號的類型不同輸入模塊分為直流 5122448V 等和交流 115220V 等形式一般情況下信號傳輸距離在 10m 以內的可選擇直流 5V 的輸入模塊信號傳輸距離在 10～ 30m 可選用直流 12V 或 24V 的輸入模塊 48V 以上的適用于信號傳輸距離更遠的情況 輸出模塊的任務是將 PLC 內部信號轉換為外部的控制信號輸出模塊的輸出方式有繼電器輸出晶體管輸出晶閘管輸出三種可根據實際需要選取對開關頻繁功率因數低的電感性負載可選用晶閘管輸出方式其缺點是價格高過載能力差繼電器輸出方式適用于電壓范圍寬導通壓降小的負載且價格便宜帶載 能力強其缺點是壽命短響應速度慢晶體管輸出方式比較適合開關頻繁功率因數低導通壓降小的負載 四電源模塊的選擇 電源模塊的選擇僅對于模塊式結構的 PLC而言對于整體式 PLC不存在電源的選擇 電源模塊的選擇主要考慮電源輸出額定電流和電源輸入電壓電源模塊的輸出額定電流必須大于 CPU 模塊 IO 模塊和其他特殊模塊等消耗電流的總和同時還考慮今后 IO 模塊的擴展等因素電源輸入電壓一般根據現(xiàn)場的實際需要而定 五模擬量 IO 模塊及特殊功能模塊的選擇 PLC 的模擬量 IO 模塊的主要功能是數據轉換模擬量輸出模塊是將 PLC 內部的數字量轉換為模擬 量信號輸出至變頻器閥門等裝置典型模擬量 IO 模塊的量程為 10～ 10V0～ 10V1～ 5V 電壓型及 0～ 20mA4～ 20mA 電流型等 第四節(jié) PLC 的選取及介紹 德國西門子公司生產的可編程控制器在我國的應用也相當廣泛在冶金化工印刷生產線等領域都有應用 西門子 S7 系列 PLC 體積小速度快標準化功能更強可靠性更高 S7 系列 PLC產品可分為微型 PLC如 S7200小規(guī)模性能要求的 PLC如 S7300和中高性能要求的 PLC 如 S7400 等 一 SIMATIC S7200 PLC S7200PLC是超小型化的 PLC它具有極高 的可靠性豐富的指令集易于掌握便捷的操作豐富的內置集成功能實時特性強勁的通信能力豐富的擴展模塊適用于各種場合中的檢測監(jiān)測及自動化控制的需要 S7200PLC 的強大功能使其無論單機運行或連成網絡都能實現(xiàn)復雜的控制功能 S7200PLC 可提供 4 個不同的基本型號與 8 種 CPU 可供選擇使用 S7200CPU 集成了豐富的內置功能 1 高速計數器輸入 2 短暫脈沖捕捉功能 3 高速脈沖輸出 4IO 硬件中斷事件 5 特殊功能相關的中斷功能 6PID 控制 PID 自整定功能 7 用戶自定義的庫指令便于模塊化編程 8 在 RUN 狀態(tài)下的在線編 程能力 9 可調整的數字量和模擬量的輸入濾波 10 定義數字量和模擬量在 STOP 時的狀態(tài) 二 SIMATIC S7300 PLC S7300PLC是一種通用的 PLC能適合自動化工程中的各種應用場合尤其是在生產制造工程中的應用模塊化易于實現(xiàn)分布式的配置以及易于掌握等特點使得S7300 在以下工業(yè)領域中實施各種控制任務時成為一種既經濟又切合實際的解決方案 三 SIMATIC S7400 PLC S7400PLC 是用于中高檔性能范圍的可編程控制器 S7400PLC 采用模塊化無風扇的設計可靠耐用同時可以選用多種 級別的 CPU并配有多種通用功能的模板這使用戶能根據需要組合成不同的專用系統(tǒng)當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時只要適當地增加一些模板便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要 四工業(yè)通訊網絡 通訊網絡是自動化系統(tǒng)的支柱西門子的全集成自動化網絡平臺提供了從控制級一直到現(xiàn)場級的一致性通訊 SIMATIC NET是全部網絡系列產品的總稱他們能在工廠的不同部門在不同的自動化站以及通過不同的級交換數據有標準的接口并且相互之間完全兼容 五人機界面 HMI HMI硬件配合 PLC使用為用戶提供數據圖形和事件顯示主要有文本操作面板TD200OP3OP7OP17 等圖形文本操作面板 OP27OP37 等 觸 摸 屏 操 作 面 板TP7TP2737TP170AB 等 SIMATIC 面板型 PO670 等個人計算機也可以作為 HMI 硬件使用 HMI 硬件需要經過軟件如 ProTool 組態(tài)才能配合 PLC 使用 六 SIMATIC S7 工業(yè)軟件 西門子的工業(yè)軟件分為三個不同的種類 1 編程和工程工具編程和工程工具包括所有基于 PLC 或 PC 用于編程組態(tài)模擬和維護等控制所需的工具 STEP7 標準軟件包 SIMATIC 是用于 S7300400C7 PLC和 SIMATIC WinAC 基于 PC 控制產品的組態(tài)編程和維護的 項目管理工具 STEP 7MicroWIN 是在 Windows 平臺上運行的 S7200 系列 PLC 的編程在線仿真軟件 2基于 PC的控制軟件基于 PC的控制系統(tǒng) WinAC允許使用個人計算機 SIMATIC工控機或其它任何商用機 WinAC提供兩種 PLC一種是軟件 PLC在用戶計算機上作為視窗任務運行另一種是插槽 PLC 它具有硬件 PLC 的全部功能 WinAC 與 SIMATIC S7 系列處理器完全兼容其編程采用統(tǒng)一的 SIMATIC 編程工具編制的程序既可運行在 WinAC 上也可運行在 S7 系列處理器上 3 人機界面軟件人機界面軟件為用戶自 動化項目提供人機界面 SCADA 系統(tǒng)支持大范圍的平臺人機界面軟件有兩種一種是應用于機器級的ProTool 另一種是應用于監(jiān)控級的 WinCC ProTool 適用于大部分 HMI 硬件的組態(tài)從操作員面板到標準 PC 都可以用集成在 STEP 7 中的 ProTool 有效地完成組態(tài) WinCC是一個真正開放的面向監(jiān)控與數據采集的 SCADA軟件可在任何標準 PC上運行 WinCC 操作簡單系統(tǒng)可靠性高與 STEP 7 功能集成可直接 進入 PLC 的硬件故障系統(tǒng)節(jié)省項目開發(fā)時間 第五節(jié) S7200 系列 PLC 的硬件配置 S7200 系列 PLC 的 硬件系統(tǒng)配置靈活既可用單獨的 CPU 模塊構成簡單的開關量控制系統(tǒng)也可通過 IO 擴展或通信聯(lián)網功能構成中等規(guī)模的控制系統(tǒng)主要包括如下幾部分 一硬件系統(tǒng)配置 1PLC 基本單元即 CPU 模塊是 PLC 系統(tǒng)的核心包括 CPU 存儲器系統(tǒng)部分輸入輸出接口內置 5V 和 24V 直流電源 RS485 通信接口等 2 擴展單元用于 PLC 系統(tǒng)的 IO 擴展包括數字量 IO 模塊和模擬量 IO 模塊 3 編程設備可使用手持式編程器也可使用裝有 SIMATIC S7 系列 PLC 編程軟件的計算機編程設備可實現(xiàn)用戶程序的編制編譯調試和下載 4 人機界面常用的有觸摸屏和文本顯示器也可通過裝有工業(yè)組態(tài)軟件的微機實現(xiàn)通過人機界面可實現(xiàn)對工業(yè)控制過程的監(jiān)控 5 通信模塊可通過 CPU 模塊自帶的 RS485 接口與上位機或其他 PLC 通信也可通過專用的通信模塊與其他網絡設備組成各種通信網絡以實現(xiàn)數據交換如通信處理器模塊 CP2432 或 PROFIBUSDP 模塊 EM277 等 6 其他設備各種特殊功能模塊具有獨立的運算能力能實現(xiàn)特定的功能如位置控制模塊高速計數器模塊閉環(huán)控制模塊溫度控制模塊等 二 CPU 模塊 S7200系列 PLC的 CPU22X系列主要有 CPU221CPU222CPU224CPU224XPCPU226等型號其輸入輸出點數的分配表如表 31 所示 表 31 S7200 系列 PLC 中 CPU22X 的基本單元 型號 輸入點 輸出點 可帶擴展模塊數 S7200 CPU221 6 4 S7200 CPU222 8 6 2 個擴展模塊 78 路數字量 IO 點或 10 路模擬量 IO 點 S7200 CPU224 14 10 7 個擴展模塊 168 路數字量 IO 點或 35 路模擬量 IO 點 S7200 CPU224XP 14 10 7 個擴展模塊 168 路數字 量 IO 點或 35 路模擬量 IO 點 S7200 CPU226 24 16 7 個擴展模塊 248 路數字量 IO 點或 35 路模擬量 IO 點 三數字量擴展模塊 S7200 系列 PLC 可以提供 3 大類共 10 種數字量輸入輸出擴展模塊見表 32 表 32 輸入輸出擴展模塊 型號 名稱 擴展模塊 EM221 數字量輸入擴展模塊 8 點 24VDC輸入光耦隔離 16 點 24VDC 輸入光耦隔離 EM222 數字量輸出擴展模塊 8 點 24VDC 輸出型 8 點繼電器輸出型 EM223 數字量輸入輸出擴展模塊 24VDC 輸入 4 點晶體管輸出 4 點 24V 表 32 S7200 系列 PLC 數字量輸入輸出擴展模塊 DC 輸入 4 點繼電器輸出 4 點 24VDC 輸入 8 點晶體管輸出 8 點 24VDC輸入 8 點繼電器輸出 8 點 24VDC 輸入 16 點晶體管輸出 16 點 24VDC 輸入 16 點繼電器輸出 16 點 四模擬量擴展模塊 在 S7200 系列 PLC 中除了 CPU224XP 模塊本身帶有模擬量 IO外其他 CPU 模塊若想處理模擬信號則需進行模擬量模塊的擴展模擬量擴展模塊主要有 3 種見表 33 表 33 S7200 系列 PLC 模擬量輸 入輸出擴展模塊 型號 名稱 性能說明 EM231 模擬量輸入擴展模塊 12 位 差分輸入輸入范圍 電壓 0～ 10V0～ 5V177。 500mV 177。100mV 177。 5V 電流 0～ 20mA 轉換時間小于 250us 最大輸入電壓 30VDC 最大輸入電流 32mA EM232 模擬量輸出擴展模塊 12 位 輸出范圍電壓177。 5V17