6ES7355-1VH10-0AE0技术参数

6ES7355-1VH10-0AE0技术参数

 简介： 在工业自动化领域，可编程控制器(PLC)作为自动控制以成为大多数自动化系统的设备基础，同时也给工业控制带来了**的非凡变化。使用PLC的工业控制系统与传统的用继电器的工业控制系统相比，在操作、控制、效率和精度等各个方面都具有无法比拟的优点。虽然在工业控制系统中所使用的继电器控制设备不会被完全淘汰，但是由于PLC的出现已经改变了工业控制设计者的设计思想.

一、控制继电器存在的缺点

今天继电器已应用到家庭及工业控制的各个领域。他们比以往的产品具有更高的可靠性。但是，这也是随之带来的一些问题。如绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的，容易损坏。而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果。再者，对一个具体使用的装有上百个继电器的设备，其控制箱将是庞大而笨重的。在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系统必须是手工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装和调试。

二、可编程序控制器的优势、特点及功能

可编程控制器以体积小功能强大所著称，它不但可以很容易地完成顺序逻辑、运动控制、定时控制、计数控制、数字运算、数据处理等功能，而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现生产过程的自动控制。特别是现在，由于信息、网络时代的到来，扩展了PLC的功能，使它具有很强的联网通讯能力，从而更广泛地应用于众多行业。

１、顺序控制

顺序控制是PLC较基本、应用较广泛的领域。所谓的顺序控制，就是按照工艺流程的顺序，在控制信号的作用下，使得生产过程的各个执行机构自动地按照顺序动作。由于它还具有编程设计灵活、速度快、可靠性高、、便于维护等优点，所以在实现单机控制、多机制、生产流程控制中可以完全取代传统的继电器接触器控制系统。它主要是根据操作按扭、限位开关及其它现场给来的指令信号和传感器信号，控制机械运动部件进行相应的操作，从而达到了自动化生产线控制。比较典型应用在自动电梯的控制、管道上电磁伐的自动开启和关闭、皮带运输机的顺序启动等。例如我分厂的原料混料系统就是利用了PLC的顺序控制功能。

２、闭环过程控制

以往对于过程控制的模拟量均采用硬件电路构成的PID模拟调节器来实现开、闭环控制。而现在完全可以采用PLC控制系统，选用模拟量控制模块，其功能由软件完成，系统的精度由位数决定，不受元件影响，因而可靠性更高，容易实现复杂的控制和先进的控制方法，可以同时控制多个控制回路和多个控制参数。例如生产过程中的温度、流量、压力、速度等。

３、运动位置控制

PLC可以支持数控机床的控制和管理，在机械加工行业，可编程控制器与计算机数控（CNC）集成在一起，用以完成机床的运动位置控制，它的功能是接受输入装置输入的加工信息，经处理与计算，发出相应的脉冲给驱动装置，通过步进电机或伺服电机，使机床按预定的轨道运动，以完成多轴伺服电机的自控。目前以用于控制无心磨削、冲压、复杂零件分段冲裁、滚削摸削等应用中。

４、生产过程的监控和管理

PLC可以通过通迅接口与显示终端和打印机等外设相连。显示器作为人机界面（HMI）是一种内含微处理芯片的智能化设备，它与PLC相结合可取代电控柜上众多的控制按钮、选择开关、信号指示灯，及生产流程模拟屏和电控柜内大量的中间继电器和端子排。所有操作都可以在显示屏上的操作元件上进行。PLC可以方便、快捷地对生产过程中的数据进行采集、处理，并可对要显示的参数以二进制、十进制、十六进制、ASCII字符等方式进行显示。在显示画面上，通过图标的颜色变化反应现场设备的运行状态，如阀门的开与关，电机的启动与停止，位置开关的状态等。PID回路控制用数据、棒图等综合方法反映生产过程中量的变化，操作人员通过参数设定可进行参数调整，通过数据查询可查找任一时刻的数据记录，通过打印可保存相关的生产数据，为今后的生产管理和工艺参数的分析带来便利。

５、网络特性

PLC可以实现多台PLC之间或多台PLC与一台计算机之间的通讯联网要求，从而组成多级分布式控制系统，构成工厂自动化网络。

(1)  通过通讯模块、上位机以及相应的软件来实现对控制系统的远距离监控。

(2)  通过调制解调器和公用电话网与远程客户端计算机相连，从而使管理者可通过电话线对控制系统进行远距离监控。

  结束语

可编程控制器作为一种通用的工业控制器，它可用于所有的工业领域。当前国内外已经广泛的将可编程控制器成功地应用到机械、冶金、石油、化工、纺织、交通、电力、军事等各个领域，并取得了可观的技术济济效益。而且它还代表当今电气控制技术的世界先进水平，它已与数控技术  。

机电产品在实际应用中比较广泛，但是有一些特别的注意事项值得我们注意。

人机界面的设计过程注意事项：

1 创建系统功能的外部模型设计模型主要是考虑软件的数据结构、总体结构和过程性描述，界面设计一般只作为附属品，只有对用户的情况(包括年龄、性别、心理情况、文化程度、个性、种族背景等)有所了解，才能设计出有效的用户界面；根据终端用户对未来系统的想(简称系统想)设计用户模型，较终使之与系统实现后得到的系统映象(系统的外部特征)相吻合，用户才能对系统感到满意并能有效的使用它；建立用户模型时要充分考虑系统想给出的信息，系统映象必须准确地反映系统的语法和语义信息。总之，只有了解用户、了解任务才能设计出好的人机界面。

2确定为完成此系统功能人和计算机应分别完成的任务

任务分析有两种途径。一种是从实际出发，通过对原有处于手工或半手工状态下的应用系统的剖析，将其映射为在人机界面上执行的一组类似的任务；另一种是通过研究系统的需求规格说明，导出一组与用户模型和系统想相协调的用户任务。

逐步求精和面向对象分析等技术同样适用于任务分析。逐步求精技术可把任务不断划分为子任务，直至对每个任务的要求都十分清楚；而采用面向对象分析技术可识别出与应用有关的所有客观的对象以及与对象关联的动作。

3 考虑界面设计中的典型问题

设计任何一个机界面，一般必须考虑系统响应时间、用户求助机制、错误信息处理和命令方式四个方面。系统响应时间过长是交互式系统中用户抱怨较多的问题，除了响应时间的**长短外，用户对不同命令在响应时间上的差别亦很在意，若过于悬殊用户将难以接受；用户求助机制宜采用集成式，避免叠加式系统导致用户求助某项指南而不得不浏览大量无关信息；错误和警告信息必须选用用户明了、含义准确的术语描述，同时还应尽可能提供一些有关错误恢复的建议。此外，显示出错信息时，若再辅以听觉(铃声)、视觉(**颜色)刺激，则效果更佳；命令方式较好是菜单与键盘命令并存，供用户选用。

4借助case工具构造界面原型，并真正实现设计模型软件模型一旦确定，即可构造一个软件原形，此时仅有用户界面部分，此原形交用户评审，根据反馈意见修改后再交给用户评审，直至与用户模型和系统想一致为止。一般可借助于用户界面工具箱(userinterfacetoolkits)或用户界面开发系统(userinterfacedevelopmentsystems)提供的现成的模块或对象创建各种界面基本成分的工作

一、界面设计与工业设计之渊源

界面设计和工业设计在基本思想与内容上有很多一致性。

首先，在基本思想方面，工业设计的观点是要把包括对美的追求在内的精神、文化因素融入到物质产品中去，即创造的产品应同时满足人们的物质与文化需求。这与界面设计的基本理论即产品设计要适合人的生理，心理因素，与工业设计的基本观念“创造的产品应同时满足人们的物质与文化需求”，意义基本相同，侧重稍有不同。

其次，关于工业设计与界面设计的不同，有一种说法是：界面设计是以研究与处理“人与物”之间的信息传递为主。而工业设计则以研究与处理“人与物”之间的各种关系。特别是对较复杂的产品，工业设计并不深入研究科学技术的具体细节。界面设计虽然也是既研究“机”，也研究“人”，研究人生理学和心理学等方面的各种因素。但研究“机”，一般是指其中与人发生直接关系的部分，不一定深入追究“机”的原理与构造研究“人”，则仅研究与“机”相关的生理、心理学等方面的各种因素。简言之，工业设计与界面设计同样都是研究人与物之间的关系，研究人与物交接界面上的问题。

二、信息时代工业设计呼唤界面设计

当机械大工业发展起来的时候，如何有效操纵和控制产品或机械的问题导致了人机工程学。二战后，随着体力的简单劳动转向脑力的复杂劳动，人体工学也进一步地扩大到人的思维能力的设计方面。”使设计能够支持、解放、扩展人的脑力劳动“。在信息时代，满足了物质需求的情况下，人们追求自身个性的发展和情感诉求，设计必须要着重对人的情感需求进行考虑。设计因素复杂化导致设计评价标准困难化。个性化的设计作品能否被消费者所认同7新产品开发能不能被市场所接受7在目前，我国大部分企业实力还并不强大，设计开发失利承受力还不很强的情况下，如何系统地、有根据地认识、评价设计，使其符合市场，就需要对设计因素再认识。利用界面分析法，正是使设计因素条理化，避免将人作为“生物人”的片面和走出笼统地说“设计＝科学＋艺术”的简单误区。对许多以微机制的产品而言，由于功能的执行不再是传统的可感知方式，而是电子的无形运作，造成了产品外观形式无法解释和表达其内部功能及使用状态。于是在使用者与产品之间便构筑了所谓用户界面（user interface），籍以实现人机之间的沟通和交流。

随着科技渗透到我们的日常生活中，用户界面的出现日益普遍，其主要形式有：数字产品（信息产品）的使用操作界面，如收音机、pda、rnp3播放器，软界面以及网页界面等。随着日益发展，尤其是科技应用带给人类的愉悦和体验，电子数字产品必将更加深入地影响生活的各个方面和层面。将有越来越多的关于界面的问题出现，使界面设计提上日程。

三、以界面为中心的产品设计

1. 设计的几个层面

以人为本的设计要求设计从用户的需求出发。根据人的不同层次的需求，我们可以把设计分为几个层面。人的需求是多方面的，它具有一定的层次性、阶段性，是发展和变化的。心理学家亚伯拉罕?马斯洛在研究人类动机时，提出了*的“需求理论 ，他认为人的需求的层次是从底级向高级需求发展的，呈阶梯形。可以分为五个基本层次：

（1） 生理需求：这是人类较基本的生存需求，是首要的，也是必须的。

（2） 安全需求：这也是很容易理解的，在满足了生存需要后，很自然就要求生存的没有危险，使自己的生命得到**，这还基本属于生存需求的进一步延伸。

（3） 社会需求：较主要的内容是归属和爱情方面的要求。人类是群居动物中较高形式，任何一个人在生活中拥有自己的朋友、事业、爱情或其它，在这里他可以找到快乐和愉悦。

（4） 尊重需求：也就是自己要得到别人的尊重。

（5）自我实现的需隶属较高需求，即人的价值有可以实现的机会和有可以实现的条件并可以得到承认。像那些在拥有了大量物质财富的人他们所追求的或许也就是能够实现自己价值并得到承认。

2、界面与设计对应的几个层次

为了便于认识和分析设计界面，可将设计界面分类为：功能性设计界面、情感性设计界面和环境性设计界面。

（1）功能性设计界面即接受物的功能信息，操纵与控制物，同时也包括与生产的接口，即材料运用、科学技术的应用等等。这一界面反映着设计与人造物的协调作用。

（2）情感性设计界面即物要传递感受给人，取得与人的感情共鸣。这种感受的信息传达存在着确定性与不确定性的统一。情感把握在于深入目标对象的使用者的感情，而不是个人的情感抒发。设计师“投入热情，不投入感情”，避免个人的任何主观臆断与个性的自由发挥。这一界面反映着设计与人的关系。

（3）环境性设计界面即外部环境因素对人的信息传递。任何一件产品都不能脱离环境而存在，环境的物理条件与精神氛围是不可忽视的界面因素。

3、以界面设计为中心的设计

界面设计的出现带来产品设计的新课题，界面设计不再以传统产品设计中的形式功能之争为主要矛盾，而是将设计看成实现人机信息交流的过程。这种观点更加深刻，更易于解释先前的设计现象。

（1）人机分析

a、使用环境的分析：环境条件是影响人机关系的外界因素，如产品的使用场所、气候，季节、时间等。因为使用环境不同，使用的条件就不同。例如，家用电话和公用电话因为使用环境不同，设计要求也不一样。

b、使用者的分析：使用者的分析主要包括：使用对象、使用者生理状态和条件以及使用者行为方式等的分析。因为使用对象不同，操作的尺寸、用力大小、对色彩的喜好等就不一样。在人机分工时，要根据使用者的生理状态和工作时的状态确定任务分析。使用行为是由于年龄、性别、地区、种族、职业、生活习性、受教育程度等原因形成的动作习惯。

c、使用过程的分析：使用过程分析是一项深入细致的工作。一些产品中人机问题不是靠常识可以发现的，甚至短时间使用也体会不到。因此必须对使用过程进行认真分析。

（2）人机交互模型的建立

通过对人机的分析，我们可以建立起的交互模型。通过用户模型的建立，我们可以明确人机系统是否合理，人机分工是否恰当，是否体现了人本主义思想。

（3）功能性设计

界面设计首先要实现界面较基本的使用功能。功能性设计主要是界面的显示设计和控制设计。产品界面的信息交流主要通过显示和控制来实现。显示的信息要符合使用者接受的感觉通道，并且选择较适合的显示方式，控制设计要符合使用者的操作习惯，使用户能够很容易地进行控制产品。

（4）认知性设计

特别是产品的操作界面，按钮、图标以及其他功能键的设计要符合用户的认知习惯。信息产品设计中尤其显得重要。当用户使用产品时尽量不需要通过太多的学习，通过按钮的形态、色彩以及上面的图标就可以进行操作。同样，信息产品的软件界面的设计也必须符合用户的认知。用户不需要太依靠说明书，根据界面的引导或者图标的含义就可以进行自然地操作。

（5）审美性设计

界面的美，不仅要作为艺术审美形式的美，满足人们感觉上的愉悦性，更多的是操作产品的一种工具，来满足人们实现某种目的时带来的愉悦性。它不仅仅是一种表象，也是一种实质性的体现，带来多的实用性。一般来说，产品的设计美主要考虑功能美、技术美、形态美和材质美。

（6）整体性设计

界面既是作为产品与人接触的主要部分，又是作为产品的一个部分，同时也是使用环境的一部分，必须对产品进行整体性设计，统一设计风格。这样产品才是一个统一的整体。

（7）界面的评价

a、界面的学习性：产品界面应能让使用者快速学习和上手，且尽量符合使用者的操作认知。

b、界面的认知性产品的界面应符合使用者的认知，不良的呈现方式往往造成认知误差 从而导致不良操作。

c、界面效率：产品的界面操作与功能实现之间要准确快速，使用户尽快实现功能。

d、界面的操作性界面的布局合理、结构明晰，避免使用者迷失在界面中。

四、结论

总之，在信息时代，随着工业设计内涵和外延的不断延伸，界面设计的引入对工业设计有着不可估量的意义。从此，人们将脱离功能与形式之争，从而把设计的中心转移到对人的关注。产品设计已经是软界面与硬界面的融合，以界面设计为中心的工业设计将会给产品设计带来新的设计理念和方法。