眉山西门子S7-300代理商

PLC的结构以及各部分的作用介绍

　　为您介绍PLC的结构以及各部分的作用：

　　PLC

　　可编程控制器的结构多种多样，但其组成的一般原理基本相同，都是以微处理器为核心的结构。通常由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出单元（I/O）、电源和编程器等几个部分组成。

　　可编程控制器

　　1．中央处理单元（CPU）

　　CPU作为整个PLC的核心，起着总指挥的作用。CPU一般由控制电路、运算器和寄存器组成。这些电路通常都被封装在一个集成电路的芯片上。CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与存储单元、输入输出接口电路连接。CPU的功能有以下一些：从存储器中读取指令，执行指令，取下一条指令，处理中断。

　　2．存储器（RAM、ROM）

　　存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器;存放应用软件的存储器称为用户程序存储器；存放工作数据的存储器称为数据存储器。常用的存储器有RAM、EPROM和EEPROM。RAM是一种可进行读写操作的随机存储器存放用户程序，生成用户数据区，存放在RAM中的用户程序可方便地修改。RAM存储器是一种高密度、低功耗、价格便宜的半导体存储器，可用锂电池做备用电源。掉电时，可有效地保持存储的信息。EPROM、EEPROM都是只读存储器。用这些类型存储器固化系统管理程序和应用程序。

　　3．输入输出单元（I/O单元）

　　I/O单元实际上是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。I/O单元有良好的电隔离和滤波作用。接到PLC输入接口的输入器件是各种开关、按钮、传感器等。PLC的各输出控制器件往往是电磁阀、接触器、继电器，而继电器有交流和直流型，高电压型和低电压型，电压型和电流型。

　　继电器

　　4．电源

　　PLC电源单元包括系统的电源及备用电池，电源单元的作用是把外部电源转换成内部工作电压。PLC内有一个稳压电源用于对PLC的CPU单元和I/O单元供电

第二，在系统控制层上，为了保证行李系统更加稳定和可靠。我们选择了冗余系统。但从成本考虑和工程量、程序量的大小以及机场对PLC冗余切换时间要求不高等因素考虑，终我们选用了西门子PLC软冗余的方式，即在本系统每组控制组中都采用两个S7 317-2DP控制器并选用CP342-5通过DP口组成软冗余系统。

　　第三，由于系统控制点分布比较分散和系统占用场地跨度过大，所以本次系统选用ET2OOM的形式，构成分布式的控制模式。这样就能够大大节约了现场线缆的使用量和现场布线、接线的工作量。

　　第四，在管理和监控层我们选用两台西门子的WINCC工作站，并进行冗余切换。这样可以tigao上位监控站的可靠性和保存数据的完整性。

　行李自动分拣系统的控制系统中的关键控制技术

　　，窗口控制技术：

　　行李处理系统传送带需要控制行李的间距，这对于行李自动处理系统是非常重要的。一般采用窗口技术，保证进入收集传送带、分检转盘的行李在注入中以虚拟窗口的方式进入，以使行李按一定的间距进行了排列。

　　第二，联锁控制：

　　所有传送带的运行都要受到其上下游传送带工作情况的影响。

　　下游传送带停止时，在行李不能转向其他路线的情况下要通知监控站，并发出声光信号，系统要通知上游传送带停止。当下游传送带恢复工作后，系统要按照由下到上顺序启动传送带投入运行。检修状态时可不受联锁关系的限制。

　　正常工作时，为节省能源，所有控制装置在无行李时处于待机状态，设备不运转。待有行李进入系统后传送带投入运行。维护时，可不受待机状态的控制。

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该参数相对于P0305（电机额定电流）定义电机过载电流极限值。

P0700[0]选择命令源= 0:出厂默认设置

= 1:操作面板（工厂缺省值）

= 2: 端子

=5:RS485上的USS/MODBUS

P1000[0]频率设定值选择范围：0至77（工厂缺省值：1）

= 0: 无主设定值

= 1: MOP设定值

= 2:模拟量设定值

= 3:固定频率

= 5: RS485 上的USS/MODBUS

= 7: 模拟量设定值2。

P1080[0]小频率[Hz]范围：0.00 至550.00（工厂缺省值：0.00）

说明：此参数中所设定的值对正转和反转都有效。

参数功能设置P1082[0]大频率[Hz]范围：0.00 至550.00（工厂缺省值：50.00）说明：

此参数中所设定的值对正转和反转都有效。

P1120[0]斜坡上升时间展开范围：0.00 至650.00（工厂缺省值：10.00）说明：

此参数中所设定的值表示在不使用圆弧功能时使电机从停车状态加速至电机大频率（P1082）所需的时间。

P1121[0]斜坡下降时间展开范围：0.00 至650.00（工厂缺省值：10.00）说明：

此参数中所设定的值表示在不使用圆弧功能时使电机从电机大频率（P1082）减速至停车状态所需的时间。

P1300[0]控制方式=0:具有线性特性的V/f控制（工厂缺省值）

=1:带FCC（磁通电流控制）的V/f控制

=2:具有平方特性的V/f控制

= 3: 具有可编程特性的V/f 控制

=4:具有线性特性的V/f控制（带节能功能）

=5:用于纺织应用的V/f控制

=6:带FCC 用于纺织应用的V/f控制

=7:具有平方特性的V/f控制（带节能功能）

=19:带独立电压设定值的V/f控制

P3900快速调试结束= 0: 不快速调试（工厂缺省值）

= 1:结束快速调试并执行工厂复位

= 2:结束快速调试

= 3:仅对电机数据结束快速调试说明：

在计算结束之后，P3900及P0010自动复位至初始值

0。

变频器显示“8.8.8.8.8"表明其正在执行内部数据处理。

P1900选择电机数据识别= 0: 禁止

5. 编程

MicroWin功能块参数说明：
（1） SIWAREX MS需要SIMATIC CPU的输入和输出区域中的4个字来进行操作。参数“First_AIW、Second_AIW、Third_AIW和Fourth_AIW"及“First_AQW、Second_AQW、Third_AQW和Fourth_AQW"必须匹配实际模块地址。如下图所示：

（2） FirstVB_Pointer：为了能够与SIWAREX模块进行通信，每台秤需要用20字节的变量存储区，该范围的起始字节通过参数“FirstVB_POINTER"来传送，采用指针格式， 如&VB0。
变量具体含义参见下表：

（3） Lib_Error_Bits：存储错误状态；

DCS一般都提供统一的数据库。换句话说，在DCS系统中一旦一个数据存在于数据库中，就可在任何情况下引用，比如在组态软件中，在监控软件中，在趋势图中，在报表中……而PLC系统的数据库通常都不是统一的，组态软件和监控软件甚至归档软件都有自己的数据库。为什么常说西门子的S7400要到了414以上才称为DCS？因为西门子的PCS7系统才使用统一的数据库，而PCS7要求控制器起码到S7414-3以上的型号。

4、从时间调度上来说：

PLC的程序一般不能按事先设定的循环周期运行。PLC程序是从头到尾执行一次后又从头开始执行。（现在一些新型PLC有所改进，不过对任务周期的数量还是有限制）而DCS可以设定任务周期。比如，快速任务等。同样是传感器的采样，压力传感器的变化时间很短，我们可以用200ms的任务周期采样，而温度传感器的滞后时间很大，我们可以用2s的任务周期采样。这样，DCS可以合理的调度控制器的资源。

5、从网络结构发面来说：

一般来讲，DCS惯常使用两层网络结构，一层为过程级网络，大部分DCS使用自己的总线协议，比如横河的Modbus、西门子和ABB的Profibus、ABB的CANbus等，这些协议均建立在标准串口传输协议RS232或RS485协议的基础上。现场IO模块，特别是模拟量的采样数据（机器代码，213/扫描周期）十分庞大，同时现场干扰因素较多，因此应该采用数据吞吐量大、抗干扰能力强的网络标准。基于RS485串口异步通讯方式的总线结构，符合现场通讯的要求。

IO的采样数据经CPU转换后变为整形数据或实形数据，在操作级网络（第二层网络）上传输。因此操作级网络可以采用数据吞吐量适中、传输速度快、连接方便的网络标准，同时因操作级网络一般布置在控制室内，对抗干扰的要求相对较低。因此采用标准以太网是选择。TCP/IP协议是一种标准以太网协议，一般我们采用100Mbit/s的通讯速度。

PLC系统的工作任务相对简单，因此需要传输的数据量一般不会太大，所以常见的PLC系统为一层网络结构。过程级网络和操作级网络要么合并在一起，要不过程级网络简化成模件之间的内部连接。PLC不会或很少使用以太网。

6、从应用对象的规模上来说：

PLC一般应用在小型自控场所，比如设备的控制或少量的模拟量的控制及联锁，而大型的应用一般都是DCS。当然，这个概念不太准确，但很直观，习惯上我们把大于600点的系统称为DCS，小于这个规模叫做PLC。我们的热泵及QCS、横向产品配套的控制系统一般就是称为PLC。

说了这么多PLC与DCS的区别，但我们应该认识到，PLC与DCS发展到，事实上都在向彼此靠拢，严格的说，现在的PLC与DCS已经不能一刀切开，很多时候之间的概念已经模糊了。现在，我们来讨论一下彼此的相同（似）之处。

效率降低，输出功率减小，如将普通三相异步电动机运行于变频器输出的非正弦电源条件下，其温升一般要增加10%--20%。目前中小型变频器，不少是采用PWM的控制方式。他的载波约为几千到十几千赫，这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率，相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压，使电动机的匝间绝缘承受较为严酷的考验。另外，由PWM变频器产生的矩形斩波冲击电压叠加在电动机运行电压上，会对电动机对地绝缘构成威胁，对地绝缘在高压的反复冲击下会加速老化。普通异步电动机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干。
        两套不同的传感器输入控制信给PLC，利用PLC对系统的编码表、I/O分配表和自动门的动作过程等实施控制，从而实现控制门的开放或关闭(上升或下降)。(1)近年来，和利时矿用PLC产品的不断推陈出新，以其可靠性、高性能等优势得到了用户的广泛认可。和利时矿用PLC产品大量应用于低压馈电开关、高压配电装置、组合开关、负荷中心等产品，正逐步替代单片机保护器和普通PLC类产品，装备和利时矿用PLC产品的卖点和优势。(2)利用PLC来新型的集热式太阳能热水器，可以克服的太阳能热水器存在受气候影响大、水温不等缺陷，还可以对多个用户集中供水。采用西门子S7-200系列PLC进行控制操作。配合相应的温度、液位和liuliang传感器及PLC的模拟量输入扩展实现对集热式太阳能热水器中水温、水位和liuliang的控。
        电机负载的大小必须要给予考虑，以防止电机输出转矩的不足。举例，电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。因此在额定之上的调速称为恒功率调速.(P=Ue*Ie)4.变频器50Hz以上的应用情况大家知道,对一个特定的电机来说,其额定电压和额定电流是不变的。如变频器和电机额定值都是:15kW/380V/30A,电机可以工作在50Hz以上。当转速为50Hz时,变频器的输出电压为380V,电流为30A.这时如果增大输出到60Hz,变频器的输出电压电流还只能为380V/30A.很显然输出功率不变.所以我们称之为恒功率调速.这时的转矩情况怎样呢因为P=wT(w:角速度,T:转矩).因为P不变,w增加了,所以转矩会相应减。

S7-1500 软控制器执行 S7-1500 控制器的功能，作为软件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系统中运行。这样，SIMATIC IPC 就能用于控制机器设备。

新功能：除了标准 CPU 之外，S7-1500 软件控制器还可作为故障安全 CPU。因此，基于 PC 的自动化解决方案还可用于面向安全的应用场合。

要通过 PROFINET 或 PROFIBUS 连接分布式 I/O，可以使用 SIMATIC IPC 的集成以太网和 PROFIBUS 接口。另外，CPU 通过易组态的块提供全面控制功能，以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。

当必须使用编程语言 C 或 C++ 来集成特殊自动化功能或需要将 Windows 软件与软控制器直接连接时，该软控制器显示出特殊优势。

为此，可使用 SIMATIC ODK 1500S 来开发这种应用程序。这些应用程序可用于接口至 Windows 和 Windows 软件（例如，数据库、可视化系统或 Windows 文件系统），或用于实时应用（例如，算法、控制器）。

一些通常由 ODK 开发的应用程序是现成的插件应用。因此，比如可以在控制任务中使用 SQL 数据库或 XML 文件，而无须用 C/C++ 编程

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3） SIMOTION Scout (V4.1.2.0)
使用该版本的与使用“Starter （V4.1.1.2）"版本的的参数界面是一样的，都是参数与设置界面是相反的（图4）。

图4 Starter V4.1.1.2设置界面

结论：
1 使用Starter V4.1.2.4 以上版本的调试（包括DriveES Starter/ Simotion Scout等）配置ET200Pro F-FC参数时，可以正常使用；
2 当使用老版本的时，注意选择的通道“G1/G2"与实际的通道是相反的。