6ES7214-2AS23-0XB8供应现货

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PLC工作就像人一天上班工作。

1．来到公司坐下，你得先想想今天要做什么，把要做的事情理出来，调整好心态，把昨天晚上的不愉、愉快都忘记，不要影响工作，这个就是我们所说的初始化。

2．按照今天的要求开始工作了，我的工作就是不断的统计“生产”和“销售”的数据，这就是我的主要工作，也就是主程序！当然我在工作的时候少不了要到生产部、销售部去了解信息，我去生产部、销售部了解信息就是我们说的功能子程序，我工作的时候发现有地方不清楚了我去了销售部，回来我再接着我做的工作做，这就是一个子程序的调用。

3．中断

我工作的时候，总经理突然打电话给我，让我去找他。不管我在销售部、生产部（执行子程序），还是在办公室统计数据（主程序），我都得放下我所有的事情，马上去执行总经理的话，把总经理的事情做完再回来，接着我的事情做（因为总经理**级较高，是，总经理的话就是中断的条件）。

4．定时中断

我们读书搞成了习惯，45分钟要去上次厕所，现在工作了也没改过来。从上班开始计时，每过45分钟我上次厕所，回来接着做事。不管你在什么地方做什么事情，你都得去上厕所。这个就是定时中断，但是如果你在总经理那里，那么对不起你也没办法，他是**级高，你就憋着吧。等把总经理的事情做好了，再上厕所，最后回去接着你开始做的事情做。这就是中断排队。

所以，PLC的扫描也就和这个差不多。扫描的时间就是你办公室里工作的时间+ 在生产部销售部的时间+总经理占用的时间+你上厕所的时间=扫描周期。

PLC的容量包括I／O点数和用户存储容量两个方面。

(一)I／O点数的选择

PLC平均的I／O点的价格还比较高，因此应该合理选用PLC的I／O点的数量，在满足控制要求的前提下力争使用的I／O点较少，但必须留有一定的裕量。

通常I／O点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要，再加上10％~15％的裕量来确定。

(二) 存储容量的选择

用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC系统的功能有关，而且还与功能实现的方法、程序编写水平有关。一个有经验的程序员和一个初学者，在完成同一复杂功能时，其程序量可能相差25％之多，所以对于初学者应该在存储容量估算时多留裕量。PLC的I／O点数的多少，在很大程序上反映了PLC系统的功能要求，因此可在I／O点数确定的基础上，按下式估算存储容量后，再加20％~30％的裕量。存储容量（字节）＝开关量I／O点数×10 ＋ 模拟量I／O通道数×100另外，在存储容量选择的同时，注意对存储器的类型的选择。

PLCI/O模块的选择步骤与原则

一般I／O模块的价格占PLC价格的一半以上。PLC的I／O模块有开关量I／O模块、模拟量I／O模块及各种特殊功能模块等。不同的I／O模块，其电路及功能也不同，直接影响PLC的应用范围和价格，应当根据实际需要加以选择。

（一）开关量I／O模块的选择

1. 开关量输入模块的选择

开关量输入模块是用来接收现场输入设备的开关信号，将信号转换为PLC内部接受的低电压信号，并实现PLC内、外信号的电气隔离。选择时主要应考虑以下几个方面：

1）输入信号的类型及电压等级

开关量输入模块有直流输入、交流输入和交流／直流输入三种类型。选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。直流输入模块的延迟时间较短，还可以直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接；交流输入模块可靠性好，适合于有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。

开关量输入模块的输入信号的电压等级有：直流5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ、48Ｖ、60Ｖ等；交流110Ｖ、220Ｖ等。选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑。5Ｖ、12Ｖ、24Ｖ用于传输距离较近场合，如5Ｖ输入模块较远不得**过１０米。距离较远的应选用输入电压等级较高的模块。

2）输入接线方式

开关量输入模块主要有汇点式和分组式两种接线方式，

汇点式的开关量输入模块所有输入点共用一个公共端（COM）；而分组式的开关量输入模块是将输入点分成若干组，每一组（几个输入点）有一个公共端，各组之间是分隔的。分组式的开关量输入模块价格较汇点式的高，如果输入信号之间不需要分隔，一般选用汇点式的。

3）注意同时接通的输入点数量

对于选用高密度的输入模块(如32点、48点等)，应考虑该模块同时接通的点数一般不要**过输入点数的60％。

4）输入门槛电平

为了提高系统的可靠性，必须考虑输入门槛电平的大小。门槛电平越高，抗干扰能力越强，传输距离也越远，具体可参阅PLC说明书。

2. 开关量输出模块的选择

开关量输出模块是将PLC内部低电压信号转换成驱动外部输出设备的开关信号，并实现PLC内外信号的电气隔离。选择时主要应考虑以下几个方面：

1）输出方式

开关量输出模块有继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出三种方式。

继电器输出的价格便宜，既可以用于驱动交流负载，又可用于直流负载，而且适用的电压大小范围较宽、导通压降小，同时承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但其属于有触点元件，动作速度较慢（驱动感性负载时，触点动作频率不得**过1HZ）、寿命较短、可靠性较差，只能适用于不频繁通断的场合。

对于频繁通断的负载，应该选用晶闸管输出或晶体管输出，它们属于无触点元件。但晶闸管输出只能用于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。

2）输出接线方式

开关量输出模块主要有分组式和分隔式两种接线方式，

分组式输出是几个输出点为一组，一组有一个公共端，各组之间是分隔的，可分别用于驱动不同电源的外部输出设备；分隔式输出是每一个输出点就有一个公共端，各输出点之间相互隔离。选择时主要根据PLC输出设备的电源类型和电压等级的多少而定。一般整体式PLC既有分组式输出，也有分隔式输出。

3）驱动能力

开关量输出模块的输出电流(驱动能力)必须大于PLC外接输出设备的额定电流。用户应根据实际输出设备的电流大小来选择输出模块的输出电流。如果实际输出设备的电流较大，输出模块无法直接驱动，可增加中间放大环节。

4）注意同时接通的输出点数量

选择开关量输出模块时，还应考虑能同时接通的输出点数量。同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端所允许通过的电流值，如一个220V／2A的８点输出模块，每个输出点可承受2A的电流，但输出公共端允许通过的电流并不是16A(8×2A)，通常要比此值小得多。一般来讲，同时接通的点数不要**出同一公共端输出点数的60％。

5)输出的较大电流与负载类型、环境温度等因素有关

开关量输出模块的技术指标，它与不同的负载类型密切相关，特别是输出的较大电流。另外，晶闸管的较大输出电流随环境温度升高会降低，在实际使用中也应注意。

（二）模拟量I／O模块的选择

模拟量I／O模块的主要功能是数据转换，并与PLC内部总线相连，同时为了安全也有电气隔离功能。模拟量输入（A／D）模块是将现场由传感器检测而产生的连续的模拟量信号转换成PLC内部可接受的数字量；模拟量输出(D／A)模块是将PLC内部的数字量转换为模拟量信号输出。

典型模拟量I／O模块的量程为-10V~+10V、0~+10V、4~20mA等，可根据实际需要选用，同时还应考虑其分辨率和转换精度等因素。

一些PLC制造厂家还提供特殊模拟量输入模块，可用来直接接收低电平信号（如RTD、热电偶等信号）。

(三)特殊功能模块的选择

目前，PLC制造厂家相继推出了一些具有特殊功能的I／O模块，有的还推出了自带CPU的智能型I／O模块，如高速计数器、凸轮模拟器、位置控制模块、PID控制模块、通信模块等。

在数字量输出的负载说明中有恒定值的阻性负载, 灯负载和感性负载。 在数据表中的这些值涉及到每个应用中的数字量输出。 阻性负载

恒定的阻性负载的特性一般是在技术数据中以较大输出电流(当信号为1时)的说明来表示的。

灯负载

在使用灯负载时要考虑到灯的接通电流是额定工作电流的n倍。灯丝升温会导致阻抗迅速增大。灯负载在数据表中的特性以瓦特数来表示。这就意味着比产品在额定电压乘以允许输出电流所得功率低。高的接通电流导致了灯负载的较大开关频率要比恒定的阻性负载大约低10倍。因此，对于数字量输出只能连接总的额定瓦特数低于标定的灯负载的灯。 LED 指示灯不受影响，等同于阻性负载。

感性负载

如果使用感性负载，负载的阻抗(继电器线圈，接触器)大小依靠数字量输出的开关频率。因此，它允许的开关频率要比恒定的阻性负载的低很多，这样可以确保继电器开关的可靠性。这是因为感性负载电路要通过其保护电路将关断时产生的感应能量释放。 如果开关频率过快，关断电流能量不能被充分释放，导致输出继电器不能被关断。例如：在没有保护电路时，数字输出电子晶体管上就可能产生浪涌电压而损坏模块。

可编程控制器的工作过程包括两部分：自诊断及通信响应的固定过程和用户程序执行过程，如图所示。PLC在每次执行用户程序之前，都先执行故障自诊断程序、复位、监视、定时等内部固定程序，若自诊断正常，继续向下扫描，然后PLC检查是否有与编程器、计算机等的通信请求。如果有与计算机等的通信请求，则进行相应处理。当PLC处于停止（STOP）状态时，只循环进行前两个过程。而在PLC处于运行（RUN）状态时，PLC从内部处理、通信操作、输入扫描、执行用户程序、输出刷新五个工作阶段循环工作。每完成一次以上五个阶段所需要的时间称为一个扫描周期。

扫描周期是PLC的一个重要指标，小型PLC的扫描周期一般为十几毫秒到几十毫秒。PLC的扫描周期长短取决于扫描速度和用户程序的长短。毫秒级的扫描时间对于一般工业设备通常是允许的，PLC对输入的短暂滞后也是允许的。但对某些I/O快速响应的设备，则应采取相应的处理措施。如选择高速CPU，提高扫描速度；选择快速响应模块、高速计数模块以及不同的中断处理等措施减少滞后时间。对于用户来说，要提高编程能力，尽可能优化程序；而在编写大型设备的控制程序时，尽量减少程序长度，选择分支或跳步程序等，都可以减少用户程序执行时间。

PLC是自动化设备组成当中的主要部份，随着工业自动化生产中的工业以太网应用越来越广泛，生产过程网络信息化也是发展趋势之一，PLC或借物联网技术大规模应用之机再次快速发展。 

在刚刚过去的2012年，我国物联网产业市场规模达到3650亿元，比上年增长38.6%。从智能安防到智能电网，从二维码普及到“智慧城市”落地，作为被寄予厚望的新兴产业，物联网正四处开花，悄然影响着人们的生活。业内*认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本;另一方面可以为**经济的复苏提供技术动力。目前，美国、欧盟等都在投入巨*入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究，工业和信息化部将同有关部门，就新一代信息技术方面开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。 

在控制技术的发展历程中，是与计算机技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等的发展息息相关的。正式各种新兴技术的发展，推动了可编程控制器的发展。让PLC可编程控制器成为代替继电器实现逻辑控制的主流控制技术。PLC的基本机构有电源、*处理单元（CPU）、存储器、输入输出借口电路、功能模块、通信模块所组成。其工作原理由扫描技术、用户程序执行阶段、输出刷新阶段三大部分组成。目前国际上**PLC品牌有西门子、欧姆龙、三菱、罗克韦尔、施耐德等，国产品牌主要有台达、和利时、、信捷等。 

近两年受国内经济增速放缓、国外经济复苏疲软的影响，PLC的市场规模呈急剧下滑的趋势。而物联网发展指导意见相关文件于今年正式，受物联网及智能电网的带动，PLC行业将反弹，实现快速增长。物联网的发展建设涵盖更加广阔，PLC作为目前信息、控制的主要技术手段，势必将在物联网的建设中起到关键性作用。同时，这也是促使PLC技术的进一步发展与进步，从而适应物联网的高速发展。而用电信息系统是未来智能电网的重点，预计至2020年国网在用电和通信信息平台总1084亿元、465亿元;同时我国在实现模块与设备制造**良好的道路上必然追求核心元器件的国产化，工信部规划元器件的国产化率要达到30%。PLC作为智能电网的主要通信方式，必然在信息设备中实现标配，而国外需求更将加速国内PLC行业的增长。 

目前国内PLC技术发展迅速，市场占有率明显提高，发展势头良好。而PLC技术也逐渐成熟稳定。目前的发展正在朝向针对不**业不同需求更加专业化可定制化的路线前进。 

PLC应用系统设计及实例

本章要点

* PLC应用系统设计的步骤及常用的设计方法

* 应用举例

* PLC的装配、检测和维护

7.1 应用系统设计概述

应用系统设计概述

在了解了PLC的基本工作原理和指令系统之后，可以结合实际进行PLC的设计，PLC的设计包括硬件设计和软件设计两部分，PLC设计的基本原则是：

1. 充分发挥PLC的控制功能，较大限度地满足被控制的生产机械或生产过程的控制要求。

2. 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统经济、简单，维修方便。

3. 保证控制系统。

4. 考虑到生产发展和工艺的改进，在选用PLC时，在I/O点数和内存容量上适当留有余地。

5. 软件设计主要是指编写程序，要求程序结构清楚，可读性强，程序简短，占用内存少，扫描