【文章內(nèi)容簡介】 戶能夠利用示例模板來建立項(xiàng)目。 S7200 系列 PLC 適用于各行各業(yè)，各種場合的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。強(qiáng)大功能使其無論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此 S7200系列產(chǎn)品具有極高的性能 /價(jià)格比。在以下幾方面均有出色的表現(xiàn)：極高的可靠性；極豐富的指令集；易于掌握；便捷的操作；豐富的內(nèi)置集成功能；實(shí)時(shí)特性；強(qiáng)勁 的通訊能力；豐富的擴(kuò)展模塊。 S7200 系列 PLC 在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備，如：沖壓機(jī)床、磨床、印刷機(jī)械、橡膠化工機(jī)械、中央空調(diào)、電梯控制、運(yùn)動系統(tǒng)、紡織機(jī)械、木工機(jī)械、污水處理、包裝機(jī)等。 S7200 產(chǎn)品憑借其先進(jìn)性、成熟性和廣泛的適用性在自動化產(chǎn)品中受到廣泛的重視，相信此次發(fā)布的新產(chǎn)品一定能夠滿足部分用戶的需求， 同時(shí)在自動化領(lǐng)域中獲得花樣噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4 更廣泛的應(yīng)用 。 S7200 系列 PLC 的選型 在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是 PLC 工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和要求是設(shè)計(jì)選型的重要依據(jù)。因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，控制人物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(diǎn)數(shù)、所需存儲器容量、確定 PLC 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的 PLC 和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。 首先是輸入輸出（ I/O）點(diǎn)數(shù)的估算： I/O 點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù) 統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加 10%~20%的可擴(kuò)展。余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。 其次是存儲器容量的估算：存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還為編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需要在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來代替。 存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同的公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點(diǎn)數(shù)的 1015 倍，加上模擬量的 I/O 點(diǎn)數(shù)的 100 倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)，另外再按此數(shù)的 25%考慮余量。因此本設(shè)計(jì)的 PLC 內(nèi)存容量選擇應(yīng)能存儲 2020 條梯形圖。這樣才能在以后的改造過程中有足夠的空間。再次控制功能的選擇：該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、處理速度等特性的選擇。根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)控制的需要，主要介紹一下幾種功能的選擇。（ 1）控制功能：PLC 主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高 PLC 的處 理速度和節(jié)省存儲器容量。（ 2）編程功能：離線編程方式： PLC 和編程器共用一個(gè)CPU，編程器模式時(shí)， CPU 職位編程器提供服務(wù)，不對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式， CPU 對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式： CPU 和編程器有各自的 CPU，主機(jī) CPU 負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一個(gè)掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高，單系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型 PLC 中常采用。 PLC 共有五種標(biāo)準(zhǔn)化編程語言：順序功能圖、梯形圖、功能模塊圖三種圖形化語言和語句表、結(jié)構(gòu)文本兩種文本語言。選用的編程語言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還應(yīng)支持多種語言編程形式，以滿足特殊控制場合的控制要求。最后是是機(jī)型的選擇：通過對輸入 /輸出點(diǎn)的選擇、對存儲容量的選擇、對 I/O 響應(yīng)時(shí)間的選擇以及輸出負(fù)載的特花樣噴泉控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5 點(diǎn)選型的分許 [1]。 該控制系統(tǒng)選用西門子 S7 系列的 PLC。它體積小，重量輕，使用壽命長，編程和維護(hù)方便，故障率低，通過擴(kuò)展模塊的連接，可以增加輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)。我設(shè)計(jì)的花樣噴泉共有 6 個(gè)輸入， 4 個(gè)輸出因此 。選用型號 S7200 的 PLC。 3 變頻器的選擇 變頻器的特性 變頻器的特性首先表現(xiàn)在 變頻節(jié)能 方面 :變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)、水泵的應(yīng)用上。為了保證 生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動力驅(qū)動時(shí)，都留有一定的富余量。當(dāng)電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，除達(dá)到動力驅(qū)動要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費(fèi)。風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量，其輸入功率大，且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當(dāng)使用變頻調(diào)速時(shí)，如果流量要求減小，通過降低泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。 其次表現(xiàn)在 功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能 ： 無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無功電能消耗在 線路當(dāng)中，設(shè)備使用效率低下，浪費(fèi)嚴(yán)重，使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，從而減少了無功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。 最后變現(xiàn)在 軟啟動節(jié)能 上： 電機(jī)硬啟動對電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，而且還會對電網(wǎng)容量要求過高，啟動時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動時(shí)對擋板和閥門的損害極大，對設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求，延長了設(shè)備和閥門的使用壽命 ， 節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用 [4]。 變頻器的選型 正確選用 變頻器的類型，首先按照生產(chǎn)機(jī)械的類型、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精度、起動轉(zhuǎn)矩的要求，然后決定選用那種控制方式的變頻器最合適。所謂合適是既要好用，又要經(jīng)濟(jì)，以滿足工藝和生產(chǎn)的基本條件和要求為前提。 首先要考慮的是變頻器功率：從效率角度出發(fā)，在選用變頻器功率時(shí)，主要考慮了以下幾點(diǎn)： (1)變頻器功率值與電動機(jī)功率值相當(dāng)時(shí)最合適，以利變頻器在高的效率值下運(yùn)轉(zhuǎn)。 (2)在變頻器的功率分級與電動機(jī)功率分級不相同時(shí)，則變頻器的功率要盡可能接近電動機(jī)的功率，但應(yīng)略大于電動機(jī)的功率。 (3)當(dāng)電動機(jī)屬頻繁起動、制動工作或處于重載