西门子6ES7216-2AD23-0XB8使用选型

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1性高，抗干扰能力强
高性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了的抗干扰技术，具有很高的性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有高的性也就不奇怪了。
2配套齐全，功能完善，适用性强
PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
3易学易用，深受工程技术人员欢迎
PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
4系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
5体积小，重量轻，能耗低
       以小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。

可编程控制器主要靠运行程序工作，要使可编程控制器充分发挥作用，除了选用正确的可编程控制器型号，合适的检测和执行装置，合理规划系统结构之外，编制出一个高质量的可编程控制器工作程序也是很重要的。

一、编程要求

1、所编的程序要合乎所使用的PLC的有关的规定

主要是对指令要准确地理解，正确地使用。各种PLC指令多有类似之处，但还有些差异。对于有PLC使用经验的人，当选用另一种不太熟悉的型号进行编程设计时，一定要对新型号PLC的指令重新理解一遍，否则容易出错。

2、要使所编的程序尽可能简洁

简短的程序可以节省内存，简化调试，而且还可节省执行指令的时间，提高对输入的响应速度。要使所编的程序简短，就要注意编程方法，用好指令，用巧指令，还要能优化结构。要实现某种功能，一般而言，在达到的目的相同时，用功能强的指令比用功能单一的指令，程序步数可能会少些。

3、要使所编的程序尽可能清晰

这样既便于程序的调试、修改或，也便于别人了解和读懂程序。要想使程序清晰，就要注意程序的层次，讲究模块化、标准化。特别是在编制复杂的程序时，要注意程序的层次，可积累自己的与吸收别人的经验，整理出一些标准的具有典型功能的程序，并尽可能使程序单元化，像计算机中的常用的一些子程序一样，移来移去都能用，这样，设计起来简单，别人也易了解。

4、要使所编的程序合乎PLC的性能指标及工作要求

所编程序的指令条数要少于所选用的PLC内存的容量，即程序在PLC中能放得下，所用的输入、输出点数要在所选用PLC的I/O点数范围之内，PLC的扫描时间要少于所选用PLC的程序运行监测时间。PLC的扫描时间不仅包括运行用户程序所需的时间，而且还包括运行系统程序，（如I/O处理、自监测）所需的时间。

5、所编程序能够循环运行

PLC的工作特点是循环反复、不间断地运行同一程序。运行从初始化后的状态开始，待控制对象完成了工作循环，则又返回初始化状态。只有这样才能使控制对象在新的工作周期中也得到相同的控制。

二、编程方法

常用的PLC编程方法有经验法、解析法、图解法。

1、经验法

即是运用自己的或别人的经验进行设计，设计前选择与设计要求相类似的成功的例子，并进行修改，增删部分功能或运用其中部分程序，直至适合自己的情况。在工作过程中，可收集与积累这样成功的例子，从而可不断丰富自己的经验。

2、解析法

可利用组合逻辑或时序逻辑的理论，并运用相应的解析方法，对其进行逻辑关系的求解，然后再根据求解的结果，画成梯形图或直接写出程序。解析法比较严密，可以运用一定的标准，使程序优化，可避免编程的盲目性，是较有效的方法。

3、图解法

图解法是靠画图进行设计。常用的方法有梯形图法、波形图法及流程法。梯形图法是基本方法，无论是经验法还是解析法，若将PLC程序转化成梯形图后，就要用到梯形图法。波形图法适合于时间控制电路，将对应信号的波形画出后，再依时间逻辑关系去组合，就可很容易把电路设计出。流程法是用框图表示PLC程序执行过程及输入条件与输出关系，在使用步进指令的情况下，用它设计是很方便的。

设置定时中断0的时间间隔为100ms
ATCH 0, 10
//设定定时中断以执行PID指令
ENI
//允许中断，子程序0结束
//中断程序0
LD SM0.0
LTD AIW0, AC0
//单性模拟量经A/D转换后存入累加器
DTR AC0, AC0
//32位整数转换为实数
/R 32000.0, AC0
//标准化累加器中的实数
MOVR AC0, VD100 //存入回路表
LD 10.0
//在自动方式下，执行PID指令
PID VB100, 0
//回路表的起始地址为VB100，回路号为0
LD SM0.0
MOVB VD108, AC0
//PID控制器的输出值送入累加器
*R 32000.0 AC0
//将累加器中的数值标准化
ROUND AC0, AC0
//实数转换为32位整数
DTI AC0, AQW0
//将16位整数写入到模拟量输出(D/A)寄存器
5 结束语
PLC实现PID控制的方法多种，直接应用PID指令来实现基于PLC的PID控制，是一种易于实现且经济实用的方法。

目前范围内，无论是过程自动化、制造自动化还是混合自动化的生产设备，普遍采用PLC作为上层控制器。PLC的和种类多样，具体的控制对象也曾出不穷。虽然我们买来的设备已经预先写好程序，但是生产中，有时不得不对程序重新编写，以满足自身的需求。但是很多工程师在编写程序时，没有一个良好的习惯，不知道什么才是科学的编程步骤。如果编程的步骤不正确或者不合理，在日后会出现很多麻烦。

科学的编程步骤其实很简单，但往往大多数工程师就是认为简单而忽略很多细节。细节的忽略，必然会在以后出现问题。想避免日后的问题，只有好好的遵守规则，没有规矩不成方圆，PLC编程一样有其自身的规矩。

下面具体介绍PLC编程的合理步骤：

步：阅读产品说明书。
步看起来再简单不过了，很多设备工程师会说，这台设备我负责了很多年，维护保养每天都做，没有不熟悉的，看说明书就是浪费时间。哈哈，这就是国内很多工程师的通病，许多人从设备买回来直到报废，没有人真正认真地去阅读过产品说明书，即使阅读也是草草地一看。多的还是通过供货方的产品培训来了解设备，孰不知，如果简单的培训就可以让你充分了解设备特点的话，那么为什么上都要求设备要配备说明书呢？如果阅读过说明书，请问说明书开始的守则是否一字一句的看过？每个元件的说明是否看过？没种元件的调试方法是否看过？…

我们会发现，其实我们日常忽略了产品说明书，很多人甚至将说明书扔掉或者放在自己一时都想不起来的地方。仔细阅读说明书是编程的步，要阅读守则，知道哪些执行机构可能会对人身造成伤害，哪些机构间容易发生撞击，当发生危险时如何解决，这些致命的问题都在守则中，为什么不去看呢?

此外，关于设备每个元件的特性，使用方法，调试方法也在说明书中，不去阅读，即使程序正确，如果元件没有调试好，设备一样不能工作。再有，所有的电路图、气动液压回路图、装配图也在说明书中，不去阅读它怎么知道没种元件可以做何种改造呢。

二步：根据说明书，检查I/O。
确认仔细通读说明书了？如果真的仔细阅读过，那么进行二步，I/O，俗称“打点”。
检查I/O的方法很多，但是一定要根据说明书提供的依次进行检查。前提是按照说明书的守则和元件的说明，在的情况下来检查。

在检查输入点时，一般输入信号无非是各种传感器，如电容、电感、光电、压阻、声波、磁感式和行程开关等传感器。检查这些元件比较简单，根据元件说明将工件放在工位上，或是移动执行机构检查传感器是否有信号即可。当然，不同的设备检测的方式可能不同，这要看具体情况而定了。

但是在检查输出信号时就要格外小心了。如果是电驱动产品，在情况下，尤其是保证设备不会发生撞击前提下，让执行机构的驱动器得电，检查执行机构是否能够运动。如果是液压或气动执行机构，同样在情况下手动使换向阀得电，从而控制执行机构。在检查输出信号时，不论执行机构的驱动方式是什么，一定要根据元件说明书，要保证设备和人身，要注意并不是所有设备的执行机构都可以通电测试的，所以有时个别的输出信号可能无法手动测试。

无论是输入还是输出装置，当传感器有信号或执行机构的驱动装置得电后，同时检查PLC上的I/O模块指示灯是否也点亮。很多设备中，输入输出信号是通过接线端子与PLC连接，有时接线端子的指示灯有信号 ，但不能保证由于连接导线内部断路，而PLC上相应的没有信号接通。这一点要特别注意。

在测量输入输出信号后，要同时将测量的地址记录下来，保证信号地址和说明书中一致。如有不同，再次测量设备地址，多次测量仍然不一致，先联系设备厂家，因为此时不能保厂家提供的没有错误。

三步：打开编程软件，进行硬件配置，并将I/O地址写在符号表中。
不同的PLC使用不同的编程软件。但是对于任何一种软件来说，编程前的步就是进行硬件组态，根据实际PLC的类型建立硬件配置及相应的通讯配置。硬件组态完成后，将之前在纸上记录下来的I/O地址写在软件的符号表中。由于软件不同，对于符号表的定义可能不同，但一般的软件都有该功能，这一步是至关重要的。在编写符号表时，不仅要把设备输入输出的写正确，再给每个地址命名并添加注释，这对后面的编程会非常方便。不需要在编程时每次都查询地址，只要填写命名好的名称即可。当然，这也取决于软件是否具备此功能。

四步：写出程序流程图
在编程之前，一定要在草稿上写出程序的流程图。一个完整的程序，应该包括主程序、停止程序、急停程序、复位程序等部分，如果软件允许，应该将各个程序按“块”的形式编写，即一个程序是一个块，终将每个块按需求来调用即可。

PLC擅长的就是处理顺序控制，在顺序控制中主流程是，一定要确保好的流程是正确的，要在草稿上仔细检查。如果主流程存在问题，当程序被PLC执行后，很可能发生撞击，损坏设备或对人身造成危险。流程图的表示方法多种多样，这里不做具体说明。

五步：在软件中编写程序
如果确保主流程没有问题后，便可以在软件中编写程序了。此外，还要注意停止、急停和复位程序的正确性，尤其是停止和急停程序，这是关系到人身和设备的重要的程序，万万不可小视。一定要保证无论在任何情况下，只要执行停止或急停程序，设备不会对人身造成伤害。

再有，任何设备都有自己的初始位置，一般的设备在说明书中都规定了设备的的初始位置。如果没有，要仔细研究其初始位置，保证初始位置的合理性。

六步：调试程序
在调试程序这一步中，可以分成两个方面。
1．如果条件允许，或是你的逻辑能力强，可以先用软件的功能做测试，但是很多繁琐的程序很难用软件看出程序是否正确。

2．将程序下传到PLC中进行在线的调试。如果设备不动或运行中出现异常情况，先不要去修改程序，很可能是传感器没有调试到位，如果确保传感器无误，再去修改程序。

七步：调试完成后，再次编辑程序
在上一步的调试中，由于对程序有所修改，故再次整体检查或编辑一下程序，然后将终的程序下传到PLC中。

八步：保存程序
在这一步中，要注意一个问题，就是应该将程序保存在什么地方？PC硬盘？闪存设备？移动硬盘？当然这些都不可以，所有这些存储设备都可能感染病毒。所以，且只能将程序烧制到光盘上。而且还有一个问题，烧制的程序是哪个程序？在之前我们已经将终调试并修改完成的程序下载到PLC中，如果PLC在执行该程序时无误的话，就将该程序上传到PC中，将此程序烧制到光盘中。

上面的一切都是为了。

九步：填写报告
完成编程后，应该填写后的调试报告，将遇到的问题和程序的一些难点问题一一记录下来。因为长时间以后，自己也会对程序的某些技巧的地方遗忘，同时也方便其他同事能够理解你所编写的程序。

 可编程控制器（PLC）是一种新型的通用自动化控制装置，它将传统的控制器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制功能强，性高，使用灵活方便，易于扩展等优点而应用越来越广泛。但在使用时由于工业生产现场的工作环境恶劣，干扰源众多，如大功率用电设备的起动或停止引起电网电压的波动形成低频干扰，电焊机、电火花加工机床、电机的电刷等通过电磁耦合产生的工频干扰等，都会影响PLC的正常工作。尽管PLC是专门在现场使用的控制装置，在设计制造时已采取了很多措施，使它对工业环境比较适应，但是为了确保整个系统稳定，还是应当尽量使PLC有良好的工作环境条件， 并采取必要的抗干扰措施。 
PLC在安装和维护时应注意的问题 
1 PLC的安装 
    PLC适用于大多数工业现场，但它对使用场合、环境温度等还是有一定要求。控制PLC的工作环境，可以有效地提高它的工作效率和寿命。在安装PLC时，要避开下列场所： 
（1）环境温度过0 ～ 50℃的范围； 
（2）相对湿度过85%或者存在露水凝聚（由温度突变或其他因素所引起的）； 
 
（3）太阳光直接照射； 
（4）有腐蚀和易燃的气体，例如、等； 
（5）有打量铁屑及灰尘； 
（6）频繁或连续的振动，振动频率为10 ～ 55Hz、幅度为0.5mm（峰-峰）； 
（7）过10g（重力加速度）的冲击。 
    小型可编程控制器外壳的4个角上，均有安装孔。有两种安装方法，一是用螺钉固定，不同的单元有不同的安装尺寸；另一种是DIN（德国共和标准）轨道固定。 DIN轨道配套使用的安装夹板，左右各一对。在轨道上，先装好左右夹板，装上PLC，然后拧紧螺钉。为了使控制系统工作可＊，通常把可编程控制器安装在有保护外壳的控制柜中，以防止灰尘、油污、水溅。为了保证可编程控制器在工作状态下其温度保持在规定环境温度范围内，安装机器应有足够的通风空间，基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔。如果周围环境过55C，要安装电风扇，强迫通风。 
    为了避免其他外围设备的电干扰，可编程控制器应尽可能远离电源 target=bbbbbb>高压电源线和高压设备，可编程控制器与高压设备和电源线之间应留出至少200mm的距离。 
    当可编程控制器垂直安装时，要严防导线头、铁屑等从通风窗掉入可编程控制器内部，造成印刷电路板短路，使其不能正常工作甚至损坏。 
2电源接线 
    PLC供电电源为50Hz、220V±10%的交流电。 
    FX系列可编程控制器有直流24V输出接线端。该接线端可为输入传感（如光电开关或接近开关）提供直流24V电源。 
    如果电源发生故障，中断时间少于10ms，PLC工作不受影响。若电源中断过10ms或电源下降过允许值，则PLC停止工作，所有的输出点均同时断开。当电源恢复时，若RUN输入接通，则操作自动进行。 
    对于电源线来的干扰，PLC本身具有足够的抵制能力。如果电源干扰特别严重，可以安装一个变比为1:1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。 
3 接地 
    良好的接地是保证PLC可＊工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地线与机器的接地端相接，基本单元接地。如果要用扩展单元，其接地点应与基本单元的接地点接在一起。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给可编程控制器接上地线，接地点应与动力设备（如电机）的接地点分开。若达不到这种要求，也做到与其他设备公共接地，禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能＊近PLC。 
4 直流24V接线端 
    使用无源触点的输入器件时，PLC内部24V电源通过输入器件向输入端提供每点7mA的电流。 
    PLC上的24V接线端子，还可以向外部传感器（如接近开关或光电开关）提供电流。24V端子作传感器电源时，COM端子是直流24V地端。如果采用扩展船员，则应将基本单元和扩展单元的24V端连接起来。另外，任何外部电源不能接到这个端子。 
    如果发生过载现象，电压将自动跌落，该点输入对可编程控制器不起作用。 
    每种型号的PLC的输入点数量是有规定的。对每一个尚未使用的输入点，它不耗电，因此在这种情况下，24V电源端子向外供电流的能力可以增加。 
    FX系列PLC的空位端子，在任何情况下都不能使用。 
5 输入接线 
    PLC一般接受行程开关、限位开关等输入的开关量信号。输入接线端子是PLC与外部传感器负载转换信号的端口。输入接线，一般指外部传感器与输入端口的接线。 
    输入器件可以是任何无源的触点或集电开路的NPN管。输入器件接通时，输入端接通，输入线路闭合，同时输入指示的发光二管亮。 
    输入端的一次电路与二次电路之间，采用光电耦合隔离。二次电路带RC滤波器，以防止由于输入触点抖动或从输入线路串入的电噪声引起PLC误动作。 
    若在输入触点电路串联二管，在串联二管上的电压应小于4V。若使用带发光二管的舌簧开关，串联二管的数目不能过两只。 
    另外，输入接线还应特别注意以下几点： 
（1）输入接线一般不要过30m。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。 
（2）输入、输出线不能用同一根电缆，输入、输出线要分开。 
（3）可编程控制器所能接受的脉冲信号的宽度，应大于扫描周期的时间。 
6 输出接线 
（1）可编程控制器有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出3种形式。 
（2）输出端接线分为立输出和公共输出。当PLC的输出 
继电器或晶闸管动作时，同一号码的两个输出端接通。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。 
（3）由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板，因此，应用熔丝保护输出元件。 
（4）采用继电器输出时，承受的电感性负载大小影响到继电器的工作寿命，因此继电器工作寿命要求长。 
（5）PLC的输出负载可能产生噪声干扰，因此要采取措施加以控制。 
    此外，对于能使用户造成伤害的危险负载，除了在控制程序中加以考虑之外，还应设计外部紧急停车电路，使得可编程控制器发生故障时，能将引起伤害的负载电源切断。 
    交流输出线和直流输出线不要用同一本电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。