西门子模块6ES7223-1PL22-0XA8支持验货

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PLC可编程序控制器：PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。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。DCS集散系统: DCS英文全称 DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM ,中文全称为集散型控制系统。DCS可以解释为在模拟量回路控制较多的行业中广泛使用的，尽量将控制所造成的危险性分散,而将管理和显示功能集中的一种自动化高技术产品。DCS一般由五部份组成：1：控制器2：I/O板 3：操作站 4：通讯网络 5：图形及遍程软件。
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，*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。国际电工**（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、抗干扰能力强、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，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**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联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。
    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，但其较大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受较大的底板或机架槽数限制。
五、电源模块
    PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。
六、底板或机架
    大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。
七、PLC系统的其它设备
1、编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目**般由计算机（运行编程软件）充当编程器。
2、人机界面：较简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。
3、输入输出设备：用于*性地存储用户数据，如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器，输入模拟量的电位器，打印机等。
八、PLC的通信联网
    依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。
    PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。
    PLC的通信，还未实现互操作性，IEC规定了多种现场总线标准，PLC各厂家均有采用。
    对于一个自动化工程(特别是中大规模控制系统)来讲，选择网络非常重要的。首先，网络必须是开放的，以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展；其次，针对不同网络层次的传输性能要求，选择网络的形式，这必须在较深入地了解该网络标准的协议、机制的前提下进行；再次综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题，确定不同层次所使用的网络标准1．PLC概念
PLC问世以来，尽管时间不长，但发展迅速。为了使其生产和发展标准化，国际电工**(IEC)先后颁布了PLC标准的草案**稿，*二稿,并在1987年2月通过了对它的定义：
“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。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。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”
为了避免与个人计算机PC（Personal Computer）相混淆，所以改为PLC（Programmable Logic Controller）即可编程逻辑控制器，但从功能上讲，现在的PLC早已不是原来意义上的“PLC”了。
总之，可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入、输出接口，并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。
2.PLC特点
(1)可靠性高，抗干扰能力强
工业生产一般对控制设备要求很高，应具有很强的抗干扰能力和高的可靠性，能在恶劣的环境中可靠地工作，平均故障间隔时间长，故障修复时间短。这是PLC控制优于微机控制的一大特点。例如日本的三菱公司F1、F2系列平均故障间隔时间长达30万h，而A系列的可靠性比F1、F2系列更高。
PLC控制系统的故障通常有两种：一种是偶发性故障，即由于恶劣环境（电磁干扰、**高温、过电压、欠电压）引起的，这类故障只要不引起系统部件的损坏，一旦环境条件恢复正常，系统本应随之恢复正常，但因PLC受外界影响后，内部存储的信息被破坏，必须从初始状态重新起动。另一类是*性故障，是由于元器件不可恢复的损坏引起的。
在PLC设计中，可以从硬件和软件两方面采取措施，防止以上故障的发生，以提高其可靠性。主要措施有：
①硬件措施有：
屏蔽:对电源变压器、CPU编程器等主要部件，采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，以防外界干扰。
滤波:对供电系统及输入/输出线路采用多种形式的滤波，如LC式π型滤波网络，以高频干扰和削弱各种模块之间的相互影响。
电源的调整与保护:对微处理器这个核心部件所需的 5V电源，采用多级滤波，并用集成电压调整器进行调整，以适应交流电网的波动和过电压、欠电压影响。
隔离:在微处理器与输入/输出电路之间，采用光电隔离，有效地隔离输入/输出间电的联系，减少故障和误动作的可能。
联锁:所有输出模块都受开门信号控制，而这个信号只在规定的各种条件都满足时才有效，这样就有效地防止了产生不正常输出的可能性。
采用模块式结构:这种结构有助于故障情况下短时修复。
设置环境检测和诊断电路:这种分电路与软件配合，可以实现灵活保护与故障指示等功能。
②软件措施有：
故障检测:软件定期地检测外界环境，对诸如掉电、强干扰信号等情况能及时进行处理。
信息保护和恢复:对偶发性故障只要故障条件出现时，不破坏PLC内部的信息，一旦故障条件消失，就可恢复正常，继续原来的工作。
设置了警戒时钟WDT:如果程序每循环执行时间**过了WDT规定时间，预示了程序进入死循环，立即报警。
加强对程序的检查和检验:一旦程序有错，立即报警并停止执行。
对程序及动态数据进行电池后备:停电后，利用后备电池供电，有关状态及信息就不会因此而丢失。
这样，PLC的可靠性、抗干扰能力大大提高。例如美国通用电气公司制成的制模块平均无故障率可达1千万小时之多，组成系统后的平均无故障率可达4至5千万小时。
（2）编程简单，使用方便
这是PLC优于微机的另一个特点。目前大多数PLC采用继电控制形式的“梯形图编程方式”，即有传统控制线路的清晰直观，又适合电气技术人员的读图习惯和微机应用水平，易于接受，与常用的汇编语言相比，更受欢迎。
这了进一步简化编程，当今的PLC还针对具体问题设计了诸如步进梯形指令、功能指令等。PLC是为车间操作人员而设计的，一般只要很短时间的训练即能学会使用。而微电脑控制系统则要求具有一定知识的人员操作。当然，PLC的功能开发，需要有软件专家的。
（3）控制程序可变，具有很好的柔性
在生产工艺流程改变或生产线设备更新的情况下，不必改变PLC的硬设备，只要改变程序就可以满足要求。所以PLC取代继电器控制，而且具有继电器所不具备的无可比拟的优点。因此PLC除应用于单机控制外，在柔制造单元（FMC）、柔制造系统（FMS），以至工厂自动化（FA）中也被大量采用。
（4）功能完善
现代PLC具有数字和模拟量输入输出、逻辑和算术运算、定时、计数、顺序控制、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录和显示功能，使用设备水平大提高。
（5）扩充方便，组合灵活
PLC产品具有各种扩充单元，可以方便地适应不同工业控制需要的不同输入输出点及不同输入输出方式的系统。
（6）减少了控制系统设计及施工的工作量
由于PLC采用软件编程来达到控制功能，而不同于继电器控制采用接线来达到控制功能，同时PLC又能进行模拟调试，并且操作化功能和监视化功能很强，这些都减少了许多的工作量。
（7）体积小、重量轻，是“机电一体化”特有的产品
一台收录机大小的PLC具有相当于1.8m高的继电器控制柜的功能，一般节电50％以上。
由于PLC是工业控制的专用计算机，其结构紧密、坚固、体积小巧，并由于具备很强的抗干扰能力，使之易于装入机械设备内部，因而成为实现“机电一体化”较理想的控制设备。
由于PLC具备了以上特点，它把微计算机技术与继电器控制技术很好地融合在一起，较新发展的PLC产品，还把直接数字控制（DDC）技术加进去，并具有监控计算机联网的功能。因而它的应用几乎覆盖了所有的工业企业，既能改造传统机械产品成为机电一体化的新一代产品，又适用于生产过程控制，实现工业生产的优质、高产、节能与降。
总之，PLC技术代表了当前电气控制的世界先进水平，PLC与数控技术和工业机器人已成为机械工业自动化的三大支柱

一、 引言
    随着科学技术的不断发展，单片机技术的日趋完善，电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求，直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备，直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电源的作用，同时提供给高压开关及断路器的操作电源，因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行，直流电源屏的发展已经经历了很长的时间，从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等，至目前直流电源屏已很成熟 。
    LEODO人机界面的推向市场，使本来已很成熟的电力行业中的直流电源屏又登上了一个新的台阶，产品的质量和档次又提高了很大的一个层次。
二、 系统配置
    由LEODO人机界面为核心操作、显示界面组成的直流电源屏主要由以下几个重要部分组成：
    LEODO人机界面、西门子PLC、输入输出模拟量及开关量采集、高频开关电源模块。
三、 系统特点
    直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际的软开关技术，将工频交流经过多级变换，最后形成稳定的直流输出，直流电源屏系统控制的核心部件是西门子可编程控制器PLC，它将系统采集的输入输出模似量以及开关量经过运算处理，较终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求高可靠地工作。
    直流电源屏输入输出的操作、各功能之间的变换操作以及多种工作状态的各种数据显示由LEODO人机界面完成，它主要完成下列几项任务：
将采集的直流电源屏的输入输出数据由PLC 通过串行口传到人机界面的内存中，在人机界面内部除有出厂已安装的系统软件平台外，还有生产厂家按系统软件规定自行编制的应用软件，此应用软件按直流电源屏工作方式编制，其在线显示直流电源屏，实时数据，其中有高频开关电源模块输入输出电压电流、电池电压电流、控制母线电压电流，合闸母线电压等，另外还有输入输出开关工作状态，各工作点工作状态以及在故障状态下发出的报警状态，同时人机界面还可实时在线设置各种工作状态，如手动、自动、均充、浮充等，设置完毕按保存，其定值将永远保存在人机界面的存贮器中，停电此数据不丢失。
四、 画面功能介绍
1．开机画面
    开机画面显示设备型号名称、生产厂家
2．数据显示画面
    实时在线显示各种数据，其中有充电方式、充电电压、模块电压、模块电流、电池电压、电池电流、控母电压、控母电流、模块数量。
   实时在线显示各种开关量数据，其中有控母电压故障、控母电流故障、控母正对地故障、控母负对地故障、控母开关脱扣、合母开关脱扣、控母输入开关断、合母输入开关断。
3．参数和设定画面
    任意时刻正确输入密码即可进入参数设定画面，可设定的参数有：均充电压、浮充电压、电池电流、电池电压上下限、控母电压上下限、绝缘电阻下限、模块开关机等。
4．模拟图画面
    模拟图画面将显示整个直流系统的工作过程，包含交流输入、模块输出、控制母线、合闸母线、电池等。
5．系统图画面
    系统图画面与模拟图画面有许多相似之处，但它更详细地描述了各参数值的大小，其中有模块输出电压、电流、电池电压电流、控母电压电流等。
五、使用范围、使用情况及应用体会和经验
    LEODO人机界面在直流电源屏中的应用较大地提高了直流电源屏的可靠性及先进性，由于人机界面操作是触模式按键，因此克服了机械按键开关的机械磨损所带来的寿命问题，另外人机界面的大容量的内存以及bbbbbb软件操作平台较大地丰富了直流系统的功能操作，使其应用软件编制较为方便，应用软件具有很强大的移植性，这为工程设计带来了较大的方便，就LEODO人机界面在电力系统中直流电源屏的应用，我们可以很清楚地认识到其在电力系统中的应用前景较为广泛。
    例如可以应用在发电机励磁控制中用作为发电机励磁调节的操作及显示，可以应用在发电站、变电站综合自动化保护装置中作为单元控制界面与远程控制界面的中间界面，即将多个单元控制中需要量操作和显示的数据传送到LEODO人机界面中，再由LEODO人机界面经分析处理，传送到远程控制中心，或将远程控制中心的指令下发到单元控制中，总之LEODO人机界面随着时间的发展，人们会越来越多地去认识它、分析它、应用它，使其在电力行业及国民经济发展中的其它行业中发挥它应有的作用，为国民经济发展作出贡献