【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的特點(diǎn)、性能及分類(lèi) PLC的特點(diǎn)（1） 可靠性強(qiáng)所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。各輸入端均采用RC濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為10~，以防止輻射干擾。PLC的供電系統(tǒng)必須穩(wěn)定。制作PLC的所有工件必須精挑細(xì)選，不容馬虎。之所以稱(chēng)為穩(wěn)定，它還具有自救能力，當(dāng)其構(gòu)成部分出現(xiàn)意外事故，他的CPU能馬上做出動(dòng)作，避免事故擴(kuò)大。大型PLC還通過(guò)增加CPU的個(gè)數(shù)來(lái)增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性，可靠性。這個(gè)方法極大地提高了它的穩(wěn)定性。（2） 豐富的I/O接口模塊PLC所控制的器件是多種多樣的，接收的電信號(hào)也類(lèi)型多種多樣，各種各樣的信號(hào)也難不倒強(qiáng)大的PLC。為了適應(yīng)各種外來(lái)信號(hào)，PLC有一系列處理不同情況的裝置來(lái)解決。（3） 模塊化結(jié)構(gòu)采用模塊化結(jié)構(gòu)為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個(gè)部件，包括CPU，電源，I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái)，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶(hù)的需要自行組合。（4） 編程簡(jiǎn)單易學(xué)PLC的程序基本是移植繼電器的電路圖，對(duì)于熟悉繼電器的電氣工作者，它的程序簡(jiǎn)單易懂，難度也不大，廣泛的適合大家學(xué)習(xí)。（5） 安裝簡(jiǎn)單，維修方便使用PLC可以隨時(shí)隨地，完全不必考慮地點(diǎn)的限制，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力也相當(dāng)強(qiáng)悍，所以說(shuō)很方便。其硬件安裝也相當(dāng)簡(jiǎn)便，只要把你要用到的機(jī)器通過(guò)導(dǎo)線與PLC的輸入輸出接口相連，檢查無(wú)誤后便可馬上發(fā)揮作用。如果使用時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，或者器件自身由于某些原因出現(xiàn)故障，在哪出現(xiàn)毛病，在哪部分就會(huì)有明顯的提示，使用戶(hù)及時(shí)的處理問(wèn)題。每部分都是可拆卸的，也就意味著局部出現(xiàn)問(wèn)題可以立即更換，以減少因故障帶來(lái)的損失。 PLC的性能指標(biāo)（1）I/O總點(diǎn)數(shù)I/O總點(diǎn)數(shù)是衡量PLC接入信號(hào)和科輸出信號(hào)的數(shù)量。PLC的輸入輸出有開(kāi)關(guān)量和模擬量?jī)煞N。（2）存儲(chǔ)器容量這個(gè)指標(biāo)代表的是PLC中能夠存儲(chǔ)我們編寫(xiě)的程序的能力。一般情況下我們默認(rèn)以字來(lái)計(jì)量他的大小。每1024個(gè)字為1千字。PLC中通常以字為單位。（3）編程語(yǔ)言編程語(yǔ)言是PLC廠家為用戶(hù)設(shè)計(jì)的用于實(shí)現(xiàn)各種控制功能的編程工具，它有多種形式，常見(jiàn)的是梯形圖編程語(yǔ)言及語(yǔ)句表編程語(yǔ)言，另還有邏輯圖編程語(yǔ)言、布爾代數(shù)編程語(yǔ)言等，它的功能強(qiáng)否主要取決于該機(jī)型指令系統(tǒng)的功能與否。一般來(lái)講，指令的種類(lèi)和數(shù)量越多，功能越強(qiáng)。（4）掃描時(shí)間這個(gè)時(shí)間指的是讀取并完成1000條指令要花費(fèi)的時(shí)間。通常來(lái)講這個(gè)過(guò)程一共消耗10ms左右。（5）內(nèi)部寄存器的種類(lèi)和數(shù)量PLC里面的寄存器有好多種不同的分類(lèi)，且不同的PLC所擁有的數(shù)量也會(huì)不同，這是判斷PLC好壞的標(biāo)準(zhǔn)之一。（6）通信能力這個(gè)能力指的是PLC與同類(lèi)之間的信息相互遞送的能力，也包括PLC與電腦連接后相互遞送信息的能力，它是工廠自動(dòng)化的必備基礎(chǔ)?，F(xiàn)在所有的已經(jīng)生產(chǎn)出來(lái)的PLC無(wú)論類(lèi)型如何，功能好壞，幾乎全帶有通信口，最少一個(gè)，無(wú)上限數(shù)量。（7）智能模塊智能模塊是那些自身具有處理器的能獨(dú)立完成某些任務(wù)的立方體。它并不是整個(gè)系統(tǒng)完整動(dòng)作的不可或缺的一部分，也不再循環(huán)中，是獨(dú)立的。但它的意義在于執(zhí)行PLC的命令，完成特殊的動(dòng)作。如常見(jiàn)的位置模塊、溫度模塊、PID模塊和模糊模塊等等。 PLC的分類(lèi)及應(yīng)用PLC可從多種角度進(jìn)行分類(lèi)：（1）按控制規(guī)模分：輸入輸出量，開(kāi)關(guān)量是這樣分類(lèi)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，都是按照路數(shù)來(lái)分類(lèi)。有了點(diǎn)數(shù)的區(qū)別，也就有了不同點(diǎn)數(shù)的PLC。根據(jù)點(diǎn)數(shù)由少到多PLC也就有微小中大超大之分，這區(qū)分依據(jù)就不在此一一贅述，有興趣可以查閱下相關(guān)資料。（2）按結(jié)構(gòu)組成分：通過(guò)上文我們了解了完整PLC有幾大部分組成，把這幾大部分分別獨(dú)立的割裂開(kāi)來(lái)，然后再一一連接，這就是模塊化的。將這些組成部分直接集成在一個(gè)立方體中，這就是箱式的。如OMRON公司，原來(lái)小型機(jī)都是箱體式，現(xiàn)在的CQM1則為模塊式的。箱體的PLC把電源、CPU、內(nèi)存、I/O系統(tǒng)都集成在一個(gè)小箱體內(nèi)。整個(gè)四方體就能實(shí)現(xiàn)全部的功能。通常這個(gè)小箱子是不符合設(shè)計(jì)需要的，這就需要在另外連接小箱子，達(dá)到目的。模塊式的PLC是把PLC的組成結(jié)構(gòu)一部分一部分的單獨(dú)割裂開(kāi)來(lái)，然后加以連接，組成完整的系統(tǒng)。類(lèi)型比較大的設(shè)備需要的模塊用不著很強(qiáng)，所以與之相匹配的模塊類(lèi)型就很有選擇性。今后這種潮流定會(huì)十分流行。在自動(dòng)化的今天，凡是機(jī)器取代了人力用作工業(yè)生產(chǎn)的領(lǐng)域，就會(huì)有PLC的存在。PLC就是取代人類(lèi)勞動(dòng)的機(jī)器人，有了它，人類(lèi)文明的進(jìn)步速度迅猛加快。PLC的應(yīng)用之廣，幾乎遍布我們社會(huì)活動(dòng)的所有方面。工業(yè)上完全依賴(lài)PLC作為生產(chǎn)控制的中樞，接收信息處理數(shù)據(jù)并傳達(dá)指令，使工業(yè)生產(chǎn)能高效，有序，穩(wěn)定的運(yùn)行，全靠PLC的作用。這些行業(yè)所有設(shè)備的連續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行，總存在許多的監(jiān)控點(diǎn)和大量的實(shí)時(shí)參數(shù)，而要監(jiān)視、控制、和采集這些流程參數(shù)和相關(guān)的工藝設(shè)備，也必須依靠PLC這個(gè)大腦來(lái)完成，當(dāng)然傳統(tǒng)叫法也有DCS，盡管設(shè)計(jì)之初的理念不一樣，但現(xiàn)技術(shù)路線已逐漸融合。凡是與工業(yè)掛鉤的地方，有機(jī)器參與生產(chǎn)，這么說(shuō)吧，只要是通過(guò)耗電來(lái)搞生產(chǎn)的地方，就有PLC的存在！可能我們還不是很了解PLC，但它已經(jīng)悄無(wú)聲息的存在于我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)角落。只要是我們應(yīng)用的各種物品，是人類(lèi)后續(xù)加工出來(lái)的產(chǎn)品，不是直接獲取自大自然的任何東西，都離不開(kāi)PLC的身影，我們方便快捷的享受著的物質(zhì)生活都是PLC的功勞。 SIEMENS S7200系列PLC S7200系統(tǒng)組成S7200系列PLC的CPU有四種型號(hào)，當(dāng)然功能價(jià)格也有所差異，功能最弱的是221,當(dāng)然價(jià)格也最便宜，最高端的是226的。PLC的擴(kuò)展模塊也有幾種供用戶(hù)選擇，根據(jù)需要的不同，分為輸入模塊，輸出模塊，還有輸入輸出合體的高級(jí)模塊。表21 S7200基本單元 S7200內(nèi)存結(jié)構(gòu) S7200尋址方式（1） 編址方式計(jì)算機(jī)中數(shù)字采用二進(jìn)制運(yùn)算，1字節(jié)為8位二進(jìn)制數(shù)，1個(gè)字由兩個(gè)字節(jié)組成，1個(gè)雙字由2個(gè)字組成。存儲(chǔ)器里儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)可以用位作為存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)，也可以用字節(jié)來(lái)作為衡量的標(biāo)準(zhǔn)，也可以是用字來(lái)作為衡量的標(biāo)準(zhǔn)，也可以是用雙字來(lái)作為衡量的標(biāo)準(zhǔn)，編寫(xiě)地址的數(shù)據(jù)方式也可以是上述單位。存儲(chǔ)單元的地址由區(qū)域標(biāo)識(shí)符、字節(jié)地址和位地址組成。位編址：寄存器標(biāo)識(shí)符＋字節(jié)地址＋位地址。、。字節(jié)編址：寄存器標(biāo)識(shí)等＋字節(jié)長(zhǎng)度B＋字節(jié)號(hào)。如 IBVBQB2等。字編址：寄存器標(biāo)識(shí)等＋字長(zhǎng)度W＋起始字節(jié)號(hào)。雙字編址：寄存器標(biāo)識(shí)等＋雙字長(zhǎng)度D＋起始字節(jié)號(hào)。如 VD20表示VB20到VB23這4個(gè)字節(jié)組成的雙字。位，字節(jié)，字，雙字編址如圖24所示。圖24 編址數(shù)據(jù)類(lèi)型：S7200 PLC的數(shù)據(jù)類(lèi)型有布爾型（BOOL）、整數(shù)型（INT）和實(shí)數(shù)型（REAL）3種。表22給出了字節(jié)、字、雙字所表示的數(shù)值范圍。表22 字節(jié)、字、雙字的數(shù)值范圍數(shù)據(jù)大小無(wú)符號(hào)整數(shù)范圍有符號(hào)整數(shù)范圍十進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制字節(jié)B（8位）0～2550～FF128～12780～7F字W（16位）0～655350～FFFF32768～327678000～7FFF雙字（32位）0～65535*655370～FFFFFFFF2147483648～214748364780000000～7FFFFFFF（2） 尋址方式尋址的方式有立即尋址、直接尋址、間接尋址三類(lèi):①立即尋址：立即數(shù)尋址的數(shù)據(jù)在指令中是以常數(shù)的形式出現(xiàn)。常數(shù)的長(zhǎng)度由二進(jìn)制的位數(shù)決定，常數(shù)的格式有二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制、ASCII碼等。如:二進(jìn)制數(shù)：21001十進(jìn)制數(shù)：20047十六進(jìn)制數(shù):163EB5②直接尋址方式：存儲(chǔ)器或寄存器都有自己所在位置的地址編號(hào)，通過(guò)直接查找這些唯一的位置地址，就能到你想要的地點(diǎn)識(shí)別或?qū)戇M(jìn)數(shù)據(jù)。③間接尋址：操作數(shù)利用一個(gè)指針來(lái)提取數(shù)據(jù)，這個(gè)指針是指向你要尋找數(shù)據(jù)所在的地址的一個(gè)針。 S7200控制指令（1）順序控制指令順序功能能捕捉運(yùn)行過(guò)程中輸出量的不同，自動(dòng)用一些步來(lái)構(gòu)成一個(gè)工作周期。（2） 步將系統(tǒng)的工作過(guò)程分為若干個(gè)階段，這些階段稱(chēng)為“步”。（3） 轉(zhuǎn)換條件步與步之間的轉(zhuǎn)換條件，用小短線表示，轉(zhuǎn)換條件可以是一個(gè)或多個(gè)，當(dāng)條件滿(mǎn)足，轉(zhuǎn)換得以實(shí)現(xiàn)。上一步的動(dòng)作結(jié)束，下一步動(dòng)作開(kāi)始。系統(tǒng)處于的當(dāng)前步稱(chēng)為“活動(dòng)步”?！１?3 順序控制繼電器指令表梯形圖LAD語(yǔ)名表功能操作碼操作數(shù)LSCRn當(dāng)順序控制繼電器位為1時(shí)，SCR（LSCR）指令被激活，標(biāo)志著該順序控制程序段的開(kāi)始SCRTn當(dāng)滿(mǎn)足條件使SCRT指令執(zhí)行時(shí)，則復(fù)位本順序控制程序段，激活下一順序控制程序段nSCRE執(zhí)行SCRE指令，結(jié)束由SCR（LSCR）開(kāi)始到SCRE之間順序控制程序段的工作。注：順序控制繼電器位n必須尋址順序控制繼電器S的位。不能把同一編號(hào)的順序控制繼電器位用在不同的程序中。在SCR段當(dāng)中禁止使用JMP隨意跳入，也禁止使用LBL隨意跳出。第三章 液位控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) PLC選型PLC的選擇需要考慮諸多因素，結(jié)構(gòu)形式、容量、性能、指令系統(tǒng)、編程語(yǔ)言、市場(chǎng)價(jià)格等等都是必須考慮的重要因素。對(duì)于PLC的選擇有個(gè)通用的慣例，那就是首先你選的機(jī)型要適合你的控制要求，并且靠譜，而且運(yùn)行期間的保養(yǎng)維護(hù)也要便捷，在達(dá)到上述要求的同時(shí)，再去比較同類(lèi)型產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)格，擇優(yōu)錄取。由于本設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單且輸入輸出少，加之本人對(duì)西門(mén)子PLC略有接觸，因此選擇西門(mén)子S7200型PLC。S7200型PLC集成性好，也不算貴，非常實(shí)用，尤其是控制一些低端系統(tǒng)，很受人們的青睞。Siemens公司生