西门子6SL3130-7TE21-6AA3

PLC控制系统，Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。

　　PLC控制系统的特点

　　(1)从开关量控制发展到顺序控制、运算处理，是从下往上的;

　　(2)逻辑控制、定时控制、 计数控制、 步进(顺序)控制、连续PID控制、数据控制DDPLC具有数据处理能力、通信和联网等多功能;

　　(3)可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站;

　　(4)也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成PLC网络。这比用PC机作主站方便之处是：有用户编程时，不必知道通信协议，只要按说明书格式写就行;

　　(5)PLC网络既可作为独立DCS/TDCS，也可作为DCS/TDCS的子系统;

　　(6)主要用于工业过程中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。

　　PLC的设计选型的8个步骤

　　系统设计的水平将直接影响控制系统的性能、设备的可靠性。这其中PLC的选型至关重要，如何根据不同的控制要求选择合适的PLC，设计出运行平稳、动作可靠、安全实用、调试方便、易于维护的控制系统呢?在PLC系统设计时，首先应确定系统方案，下一步工作就是PLC的设计选型。选择PLC，主要是确定PLC的生产厂家和PLC的具体型号。对于系统方案要求有分布式系统、远程I/O系统，还需要考虑网络化通讯的要求。那么具体应该如何选择PLC呢?笔者认为应该有以下几方面的内容。

　　1、PLC生产厂家的选择

　　确定PLC的生产厂家，主要应该考虑设备用户的要求、设计者对于不同厂家PLC的熟悉程度和设计习惯、配套产品的*性以及技术服务等方面的因素。从PLC本身的可靠性考虑，原则上只要是国外大公司的产品，不应该存在可靠性不好的问题。

　　笔者个人认为，一般来说，对于控制独立设备或较简单的控制系统的场合，配套日本的PLC产品，相对来说性价比有一定优势。对于系统规模较大网络通讯功能要求高、开放性的分布式控制系统、远程I/O系统，欧美生产的PLC在网络通讯功能上更有优势。

　　另外对于一些特殊的行业(例如：冶金、烟草等)应选择在相关行业领域有投运业绩、成熟可靠的PLC系统。

　　2、输入输出(I/0)点数的估算

　　PLC的输入/输出点数是PLC的基本参数之一。I/O点数的确定应以控制设备所需的所有输入/输出点数的总和为依据。在一般情况下，PLC的I/O点应该有适当的余量。通常根据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行调整。

　　3、PLC存储器容量的估算

　　存储器容量是指可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，各种PLC的存储器容量大小可以从该PLC的基本参数表中找到，例如：西门子的S7-314 PLC的用户程序存储容量为64KB，S7-315-2DP PLC的用户程序存储容量为128KB。程序容量是存储器中用户程序所使用的存储单元的大小，因此存储器容量应大于程序容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，需要对程序容量进行估算。

　　如何估算程序容量呢?许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数(16位为一个字)，另外再按此数的25%考虑余量

 在西门子plc程序中，为了进行数学运算、设定定时器时间、设定计数器计数值等，需要使用各种数据。
    程序中的各种数据（如常数、十六进制数、浮点数、时间、数组等）都必须是PLC所允许的类型与可识别的格式，即：PLC对数据有“类型”与“格式”两方面的要求。
    西门子S7系列PLC根据数据的字长，允许使用的类型有基本数据、复合数据、参数三大类。
    1．基本数据
    基本数据是指字长在2个字（32位）以下的数据，包括二进制位( bit)、字节(Byte)、字(Word)、双字( Double Word)，ASCII字符、整数(Integer)、双字长整数(Double Integer)等，这些数据符合IEC 1131-3的规定。
    基本数据在PLC存储器中有固定的长度。如：二进制位为l位，字节为8位，字为16位，双字为32位等。
    当PLC使用符号地址时，在符号表或地址声明表的“类型(Type)”栏必须填写数据的“类型代号”，以明确所使用数据的格式与所占的字长。
    在S7系列PLC中，基本数据的数据类型代号与输入范围如表8-5.1所示。

    表中所说的ASCII（American Strand Code for Information Interchange，美国标准信息交换编码）是利用7位二进制(00～7F)来代表1个字符的*普遍的编码方式，常用于串行通信。7位二进制(00～7F)与字符的对应关系见表8-5.2。S7可以使用的代码范围为31～7E，“DEL”（代码7F）不可以使用。

    2．复合数据
    复合数据是指字长大于2个字（32位）的数据，数据可以通过基本数据组合而成。S7可以使用的复合数据包括以下几类：
    ①数组：所谓数组（类型代号ARRAY），是将同类型的基本数据进行组合而形成的单元数据，如表格数据等。
    ②结构：所谓结构( STRUCT)，是将不同类型的基本数据进行组合而形成的单元数据。
    ③字符串：所谓字符串（STRING），是多个相同或不同字符（如ASCII码）的组合。字符串的默认长度为256字节，其中2字节用于存放字头，实际字符*大可以到254个。
    ④日期与时间：日期与时间( DATE-AND-TIME)用于存储实时时间，格式为年．月，日一时一分．秒：占用4个字长（8个字节），使用BCD码。其中，年、月、日、时、分、秒各为2位（占1个字节）：毫秒为3位（占1.5个字节）。
    例如，2006年11月15日8点30分58秒的存储格式为：06-11-15-08: 30: 58.000。
    ⑤用户定义数据：编程人员可以将S7的以上各种数据类型进行重新组合，生成新的数据类型，这一数据类型称为“用户定义数据( User Defined Data Types)”，数据类型代号为UDT。
  3．参数    
  在SIEMENS公司的S7系列PLC中，在逻辑块之间进行相互传递的数据称为参数。S7的参数分为“形式参数”与“实际参数”两类。
    在结构化编程时，为了使得某功能块能够成为可以在同- PLC循环内多次调用的通用功能块，功能块中所使用的信号与数据不可以是“**地址”或“**数值”，它们只能以“符号地址”或“符号数据”的形式出现。调用通用功能块时，可以通过对这些“符号地址”或“符号数据”的不同赋值，在每次调用同一功能块时，得到不同的结果。

    被调用的功能块中所使用的“符号”称为形式参数(Format Parameter)，而在调用块中对“符号”所赋予的实际地址或实际数值称为实际参数（Actual Parameter）。

    如图8-5.1所示，图中的start、stop、run为形式参数，而IO.1、I0.2、QO.1则为实际参数。
    在每次调用功能块前，必须用实际参数对块中所使用的形式参数赋值。实际参数与形式参数的数据类型必须一致，例如，当功能块中的形式参数定义的数据类型为“字( Word)”时，则赋值的实际参数必须为字格式，如MWO、IWO、QWO等，而不能用MO.1、IO.1、QO.1或MBO、IBO、QBO等进行赋值。
    S7中可以使用的参数类型有表8-5.3所示的几种。