【文章內(nèi)容簡介】 的特點、性能及分類 PLC的特點（1） 可靠性強所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與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選，不容馬虎。之所以稱為穩(wěn)定，它還具有自救能力，當其構成部分出現(xiàn)意外事故，他的CPU能馬上做出動作，避免事故擴大。大型PLC還通過增加CPU的個數(shù)來增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性，可靠性。這個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，接收的電信號也類型多種多樣，各種各樣的信號也難不倒強大的PLC。為了適應各種外來信號，PLC有一系列處理不同情況的裝置來解決。（3） 模塊化結(jié)構采用模塊化結(jié)構為了適應各種工業(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。PLC的各個部件，包括CPU，電源，I/O等均采用模塊化設計，由機架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。（4） 編程簡單易學PLC的程序基本是移植繼電器的電路圖，對于熟悉繼電器的電氣工作者，它的程序簡單易懂，難度也不大，廣泛的適合大家學習。（5） 安裝簡單，維修方便使用PLC可以隨時隨地，完全不必考慮地點的限制，對環(huán)境的適應能力也相當強悍，所以說很方便。其硬件安裝也相當簡便，只要把你要用到的機器通過導線與PLC的輸入輸出接口相連，檢查無誤后便可馬上發(fā)揮作用。如果使用時出現(xiàn)錯誤，或者器件自身由于某些原因出現(xiàn)故障，在哪出現(xiàn)毛病，在哪部分就會有明顯的提示，使用戶及時的處理問題。每部分都是可拆卸的，也就意味著局部出現(xiàn)問題可以立即更換，以減少因故障帶來的損失。 PLC的性能指標（1）I/O總點數(shù)I/O總點數(shù)是衡量PLC接入信號和科輸出信號的數(shù)量。PLC的輸入輸出有開關量和模擬量兩種。（2）存儲器容量這個指標代表的是PLC中能夠存儲我們編寫的程序的能力。一般情況下我們默認以字來計量他的大小。每1024個字為1千字。PLC中通常以字為單位。（3）編程語言編程語言是PLC廠家為用戶設計的用于實現(xiàn)各種控制功能的編程工具，它有多種形式，常見的是梯形圖編程語言及語句表編程語言，另還有邏輯圖編程語言、布爾代數(shù)編程語言等，它的功能強否主要取決于該機型指令系統(tǒng)的功能與否。一般來講，指令的種類和數(shù)量越多，功能越強。（4）掃描時間這個時間指的是讀取并完成1000條指令要花費的時間。通常來講這個過程一共消耗10ms左右。（5）內(nèi)部寄存器的種類和數(shù)量PLC里面的寄存器有好多種不同的分類，且不同的PLC所擁有的數(shù)量也會不同，這是判斷PLC好壞的標準之一。（6）通信能力這個能力指的是PLC與同類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，它是工廠自動化的必備基礎?，F(xiàn)在所有的已經(jīng)生產(chǎn)出來的PLC無論類型如何，功能好壞，幾乎全帶有通信口，最少一個，無上限數(shù)量。（7）智能模塊智能模塊是那些自身具有處理器的能獨立完成某些任務的立方體。它并不是整個系統(tǒng)完整動作的不可或缺的一部分，也不再循環(huán)中，是獨立的。但它的意義在于執(zhí)行PLC的命令，完成特殊的動作。如常見的位置模塊、溫度模塊、PID模塊和模糊模塊等等。 PLC的分類及應用PLC可從多種角度進行分類：（1）按控制規(guī)模分：輸入輸出量，開關量是這樣分類的評判標準，都是按照路數(shù)來分類。有了點數(shù)的區(qū)別，也就有了不同點數(shù)的PLC。根據(jù)點數(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資料。（2）按結(jié)構組成分：通過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立的割裂開來，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立方體中，這就是箱式的。如OMRON公司，原來小型機都是箱體式，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)都集成在一個小箱體內(nèi)。整個四方體就能實現(xiàn)全部的功能。通常這個小箱子是不符合設計需要的，這就需要在另外連接小箱子，達到目的。模塊式的PLC是把PLC的組成結(jié)構一部分一部分的單獨割裂開來，然后加以連接，組成完整的系統(tǒng)。類型比較大的設備需要的模塊用不著很強，所以與之相匹配的模塊類型就很有選擇性。今后這種潮流定會十分流行。在自動化的今天，凡是機器取代了人力用作工業(yè)生產(chǎn)的領域，就會有PLC的存在。PLC就是取代人類勞動的機器人，有了它，人類文明的進步速度迅猛加快。PLC的應用之廣，幾乎遍布我們社會活動的所有方面。工業(yè)上完全依賴PLC作為生產(chǎn)控制的中樞，接收信息處理數(shù)據(jù)并傳達指令，使工業(yè)生產(chǎn)能高效，有序，穩(wěn)定的運行，全靠PLC的作用。這些行業(yè)所有設備的連續(xù)生產(chǎn)運行，總存在許多的監(jiān)控點和大量的實時參數(shù)，而要監(jiān)視、控制、和采集這些流程參數(shù)和相關的工藝設備，也必須依靠PLC這個大腦來完成，當然傳統(tǒng)叫法也有DCS，盡管設計之初的理念不一樣，但現(xiàn)技術路線已逐漸融合。凡是與工業(yè)掛鉤的地方，有機器參與生產(chǎn)，這么說吧，只要是通過耗電來搞生產(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)悄無聲息的存在于我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€角落。只要是我們應用的各種物品，是人類后續(xù)加工出來的產(chǎn)品，不是直接獲取自大自然的任何東西，都離不開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，當然功能價格也有所差異，功能最弱的是221,當然價格也最便宜，最高端的是226的。PLC的擴展模塊也有幾種供用戶選擇，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模塊。表21 S7200基本單元 S7200內(nèi)存結(jié)構 S7200尋址方式（1） 編址方式計算機中數(shù)字采用二進制運算，1字節(jié)為8位二進制數(shù)，1個字由兩個字節(jié)組成，1個雙字由2個字組成。存儲器里儲存的數(shù)據(jù)可以用位作為存儲的標準，也可以用字節(jié)來作為衡量的標準，也可以是用字來作為衡量的標準，也可以是用雙字來作為衡量的標準，編寫地址的數(shù)據(jù)方式也可以是上述單位。存儲單元的地址由區(qū)域標識符、字節(jié)地址和位地址組成。位編址：寄存器標識符＋字節(jié)地址＋位地址。、。字節(jié)編址：寄存器標識等＋字節(jié)長度B＋字節(jié)號。如 IBVBQB2等。字編址：寄存器標識等＋字長度W＋起始字節(jié)號。雙字編址：寄存器標識等＋雙字長度D＋起始字節(jié)號。如 VD20表示VB20到VB23這4個字節(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)類型：S7200 PLC的數(shù)據(jù)類型有布爾型（BOOL）、整數(shù)型（INT）和實數(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)大小無符號整數(shù)范圍有符號整數(shù)范圍十進制十六進制十進制十六進制字節(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: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)的長度由二進制的位數(shù)決定，常數(shù)的格式有二進制、十進制、十六進制、ASCII碼等。如:二進制數(shù)：21001十進制數(shù)：20047十六進制數(shù):163EB5②直接尋址方式：存儲器或寄存器都有自己所在位置的地址編號，通過直接查找這些唯一的位置地址，就能到你想要的地點識別或?qū)戇M數(shù)據(jù)。③間接尋址：操作數(shù)利用一個指針來提取數(shù)據(jù)，這個指針是指向你要尋找數(shù)據(jù)所在的地址的一個針。 S7200控制指令（1）順序控制指令順序功能能捕捉運行過程中輸出量的不同，自動用一些步來構成一個工作周期。（2） 步將系統(tǒng)的工作過程分為若干個階段，這些階段稱為“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)換條件可以是一個或多個，當條件滿足，轉(zhuǎn)換得以實現(xiàn)。上一步的動作結(jié)束，下一步動作開始。系統(tǒng)處于的當前步稱為“活動步”。～。表23 順序控制繼電器指令表梯形圖LAD語名表功能操作碼操作數(shù)LSCRn當順序控制繼電器位為1時，SCR（LSCR）指令被激活，標志著該順序控制程序段的開始SCRTn當滿足條件使SCRT指令執(zhí)行時，則復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。不能把同一編號的順序控制繼電器位用在不同的程序中。在SCR段當中禁止使用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)硬件設計 PLC選型PLC的選擇需要考慮諸多因素，結(jié)構形式、容量、性能、指令系統(tǒng)、編程語言、市場價格等等都是必須考慮的重要因素。對于PLC的選擇有個通用的慣例，那就是首先你選的機型要適合你的控制要求，并且靠譜，而且運行期間的保養(yǎng)維護也要便捷，在達到上述要求的同時，再去比較同類型產(chǎn)品的市場價格，擇優(yōu)錄取。由于本設計相對簡單且輸入輸出少，加之本人對西門子PLC略有接觸，因此選擇西門子S7200型PLC。S7200型PLC集成性好，也不算貴，非常實用，尤其是控制一些低端系統(tǒng)，很受人們的青睞。Siemens公司生