西门子模块6ES7211-0AA23-0XB0库存优势
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在自动化控制领域，PLC是一种重要的控制设备。目前，上有200多厂家生产300多品种PLC产品，应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。为了使各位初学者更方便地了解PLC，本文对PLC的发展、基本结构、配置、应用等基本知识作一简介，以期对各位网友有所帮助。
一、PLC的发展历程
在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，采用程序化的手段应用于电气控制，这就是*代可编程序控制器，称Programmable Controller（PC）。
个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC），现在，仍常常将PLC简称PC。
PLC的定义有许多种。电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展较快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗*力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
二、PLC的构成
从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。
三、CPU的构成
CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC*的组成单元。
西门子CPU模块6ES7214-1AF40-0XB0技术参数 在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。
四、I/O模块
PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。
开关量是指只有开和关（或1和0）两种状态的信号，模拟量是指连续变化的量。常用的I/O分类如下：
开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受大的底板或机架槽数限制
在变频器的功率分级与电动机功率分级不相同时，则变频器的功率要尽可能接近电动机的功率，但应略大于电动机的功率。3）当电动机属频繁起动、制动工作或处于重载起动且较频繁工作时，可选取大一级的变频器，以利用变频器*、安全地运行。
4）经测试，电动机实际功率确实有富余，可以考虑选用功率小于电动机功率的变频器，但要注意瞬时峰值电流是否会造成过电流保护动作。5）当变频器与电动机功率不相同时，则必须相应调整节能程序的设置，以利达到较高的节能效果[1]。
常见有下列几种结构类型可供用户选用：1）敞开型IPOO型本身无机箱，适用装在电控箱内或电气室内的屏、盘、架上，尤其是多台变频器集中使用时，选用这种型式较好，但环境条件要求较高；2）封闭型IP20型适用一般用途，可有少量粉尘或少许温度、湿度的场合；3）密封型IP45型适用工业现场条件较差的环境；4）密。
3变频器箱体结构的选用变频器的箱体结构要与环境条件相适应，即必须考虑温度、湿度、粉尘、酸碱度、腐蚀性气体等因素。4变频器容量的确定合理的容量选择本身就是一种节能降耗措施。根据现有资料和经验，比较简便的方法有三种：1）电机实际功率确定发。
变频器容量选定过程，实际上是一个变频器与电机的上海腾桦电气设备有限公司匹配过程，较常见、也较安全的是使变频器的容量大于或等于电机的额定功率，但实际匹配中要考虑电机的实际功率与额定功率相差多少，通常都是设备所选能力偏大，而实际需要的能力小，因此按电机的实际功率选择变频器是合理的，避免选用的变频器过大，。
首先测定电机的实际功率，以此来选用变频器的容量。2）公式法。当一台变频器用于多台电机时，应满足：至少要考虑一台电动机启动电流的影响，以避免变频器过流跳闸。3）电机额定电流法变频器。对于轻负载类，变频器电流一般应按1.1N（N为电动机额定电流）来选择，或按厂家在产品中标明的与变频器的输出功率额定值相配套的
5主电源1）电源电压及波动。应特别注意与变频器低电压保护整定值相适应，因为在实际使用中，电网电压偏低的可能性较大。2）主电源频率波动和谐波干扰。这方面的干扰会增加变频器系统的热损耗，导致噪声增加，输出降低。
内资高压变频器的*已经超过55%.从企业排名看，合康变频增长13.2%，*13%，已经跻身行业的位置；利德华福*12%、西门子占比11%、ABB占比9%、东方日立占比5%.国电四维发展速度较快，2012年增长44%，行业占比接近5%.2：中国中高压变频器市场具有广阔的发展空间，。
3）变频器和电机在工作时，自身的功率消耗。在进行系统主电源供电设计时，两者的功率消耗因素都应考虑进去[1]。发展方向编辑1：整个高压变频器市场没有出现持续的发式的增长，但我国变频器品牌已经涵盖了几乎所有领域，而且相对品牌有性价比优势。
目录1简介2参数设置3控制参数4常见型号5日常维护6故障处理7选择使用8常见问题9保养简介编辑西门子变频器以其强大的品牌效应，打破了以前日本品牌变频器在中国市场上的垄断地位，据有关市场调研机构的统计，西门子的高低压变频器在中国市场上已位居*。
西门子变频器在中国市场的使用早是在钢铁行业，西门子变频器（图1）西门子变频器（图1）然而在当时电机调速还是以直流调速为主，变频器的应用还是一个新兴的市场，但随着电子元器件的不断发展以及控制理论的不断成熟，变频调速已逐步取代了直流调速，成为驱动产品的主流，西门子变频器因其强大的品牌效应在这巨大的中国。
在中国市场上我们能碰到的早期的西门子变频器主要有电流源的SIMOVERTA,以及电压源的SIMOVERTP，这些变频器也主要由于设备的引进而一起进入了中国的市场，目前仍有少量的使用，而其后在中国市场大量销售的主要有MICROMASTER和MIDIMASTER,以及西门子变频器较为成功的一个系列SIM。
西门子变频器是由德国西门子公司研发、生产、销售的变频器品牌，主要用于控制和调节三相交流异步电机的速度。并以其稳定的性能、丰富的组合功能、高性能的矢量控制技术、低速高转矩输出、良好的动态特性、*的过载能力、创新的BiCo（内部功能互联）功能以及*的灵活性，在变频器市场占据着重要的地位
1、程序的步的理解方法 OMRON的plc程序中，每一条指令对应为一步，一条指令为1～4个字，依指令而异。 因为指令的字数不同，所以根据在程序中使用的指令不同，可编程的步数亦不同.例如：LD指令为一步，而运算指令（以双字BCD码减法指令SUBL（55）为例）为4步指令 SUBL（55） S1+1、S1 S1 S2+1、S2 S2 — CY D CY D+1 D
2、通道数据的理解方法 HR 0000020HR 0001121HR 0002022HR 0003123HR 0004024HR 0005125HR 0006026HR 0007027HR 0008128HR 0009129HR 00100210HR 00110211HR 00120212HR 00131213HR 00141214HR 00150215 在输入输出继电器、内部辅助继电器、保持继电器（HR）、辅助记忆继电器（AR）、链接继电器（LR）以通道为单位使用时，以及作为计时器（TIM）、计数器（CNT）区的现在值，数据存储器（DM）区的内容表示用的通道数据，可有以16 bit的0和1表达方式及16进制4桁的表达方式。16 bit的0和1表达方式及16进制4桁的表达方式的关系如下： LSB 例：HR00CH的内容 （1=ON 0=OFF） LSB为下位bit（00 bit） MSB为上位bit（15 bit） ①HR00CH的内容用16位bit表达方式表示时，如下 示： 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 MSB LSB ②HR00CH的内容，若用16进制4位表达方式时，则 如下示： 632A 3、每次扫描执行型指令和输入微分型指令 CPM1A型机中，几乎所有的应用指令，都有每次 扫描执行型和输入微分型。下面以传送指令为例，说明其不同之处： 0000MOV（21） HR10 DM0000 ①每次扫描执行型----MOV（FUN21） 动作说明： 输入0000ON时，保持继电器 HR10CH的内容，每次扫描都向数据存储器DM0000中传送。 当程序循环时间为80MS，输入0000 ON为2S时，则传送25次，在此期间，如果HR10CH的内容是变化的，则DM0000中保持每次传送前的终内容。 0000MOV（21） HR10 DM0000 ②输入微分型-----@MOV(FUN21) 动作说明： 仅在输入0000的上升沿（OFF—ON）时，执行一次把保持继电器HR10CH的内容传送到数据存储器DM0000中的操作。 编程器键入操作时，是接着在功能号FUN后，再输入指令代码21，后按NOT键，即已输入了传送微分指令。 1、CPM1A的特殊功能 1>、模拟设定电位器功能 位于CPU面板左上角有两个模拟设定电位器，可以用来模拟设定定时器/计数器的设定值，区域范围为0~200（BCD），经这两个电位器设定的值自动存入特殊辅助继电器250CH和251CH，可作为计时/计数器指令的设定值。 2>、输入时间常数设定功能 输入电路上有滤波器，可以减少外部干扰（振动、杂波等），输入滤波器的时间常数可以根据实际需要进行设置为1/2/4/8/16/32/64/128ms之一。 3>、外部输入中断功能 10点型CPM1A有两个00003、00004输入点，10点以上型有00003~00006四个输入点可作为中断输入点使用，实现外部输入中断（模式有两种：即输入中断模式和计数器中断模式）详见中断控制指令。 4>、快速响应输入功能 PC采用循环扫描方式工作，输出滞后输入。如果用户要使用一些瞬间信号，可以采用快速响应输入端，使CPU可以接收到瞬间脉冲。10点型有00003、00004两点，10点以上型有00003~00006四点（与外部中断输入端子号相同，通过对系统设置区域DM6628的设置，可以将00003~00006定义为普通输入端0、外部中断输入端1或快速响应输入端2） 5>、间隔定时中断功能 间隔定时器一到定时时间，即转去执行中断子程序。有单次中断模式（设定的定时到仅产生一次中断）和重复中断模式（每隔设定的一定时间就产生一次中断）两种，详见中断控制指令中的间隔定时器中断指令。 6>、高速计数器功能 脉冲编码器所发出的A相、B相、Z相脉冲信号输入到00000~00002输入端，有单相递增输入（B相脉冲输入端不接）和相位差输入两种模式，它们与中断功能配合可以实现目标值一致比较控制和区域（范围）比较控制。 7>、脉冲输出功能 CPM1A的晶体管输出单元能产生一个20HZ~2KHZ的单相脉冲输出（占空比50%），输出点为01000、01001。有连续模式（由SPED指令设置输出脉冲频率为0停止脉冲输出或由动作模式控制INI指令控制脉冲输出停止）和独立模式（输出脉冲数目达到设定的脉冲数目时脉冲输出停止）两种输出模式。 输出脉冲的数目及脉冲频率分别由设置脉冲指令（PULS）及速度输出指令（SPED）设置，详见脉冲输出指令及高速计数器指令。 |
plc的各种功能主要是通过运行控制程序来实现。编制程序时，需要合理使用PLC提供的编程元件（即软元件）。FPO型PLC中常用的编程元件有两种：位元件（bit）和字元件（word）。位元件实际上是PLC内存区域所提供的一个二进制位单元，又被称为软继电器，主要用作基本顺序指令的编程元件，如输入继电器Xn、输出继电器Yn、内部通用继电器Rn、定时（计数）器等，其参与控制的方式主要是通过对应触点的通断状态改变影响逻辑运算结果即输出。
字元件则为PLC内存区域内的一个字单元（16bit），主要用作功能指令和指令的编程元件，通常用以存放数据，如数据寄存器DTn，定时(计数)器的设定值SVn、经过值EVn等。字元件没有触点，通常以整体内容参与控制。
值得注意的是内存中的输入（X）区、输出（Y）区和内部通用（R）区，该区中的每个bit均可用作位元件，而且每16bit可构成一个字元件，如WRIO即是由16个位元件R100～R10F构成的字元件，该字元件中的内容一旦发生变化，这16个位的状态也随之发生改变。如：
图1 编程元件示例程序
图1所示程序中，WR0即为字元件，是左移位指令SR的编程元件，而Y0为输出软继电器的线圈，X0、X1、X2、X3则为输人软继电器的触点，其中第4步的R4触点为位元件R4的常开触点，而位元件R4又是字元件WR0中的一位，因此其状态受限于WR0的移位结果。
