西门子中国江西省经销商

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1）自诊断；
2）计数器、定时器更新；其中，PLC在输入输出的处理方面必须遵守以下原则：
1）输入映像寄存器的数据，取决于输入端子板上各输入端子在上一个周期间的接通、断开状态。
2）程序如何执行取决于用户所编程序和输入输出映像寄存器的内容。
3）输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行。
4）输出锁存器中的数据，由上一次输出刷新期间输出映像寄存器中数据决定。
5）输出端子的接通断开状态，由输出锁存器决定。1.1.4 PLC的特点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FX系列PLC平均故障间隔时间长达30万小时；美国通用电气公司制成的PLC控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4～5千万小时。
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启动。另一类是*性故障，是由于元件不可恢复的损坏引起的。2.编程简单，使用方便
这是PLC优于PC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”，即有传统控制电路的清晰直观，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。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
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了一起，较新发展的PLC产品，还把直接数字控制（Direct Digital Control，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。1.1.5 PLC控制与继电器控制的区别
在PLC的编程语言中，梯形图是较为广泛使用的语言，通过PLC的指令系统将梯形图变成PLC能接受程序，由编程器键入到PLC用户存储区去。而梯形图与继电器控制原理图十分相似，主要原因是PLC梯形图的发明大致上沿用户继电器控制电路的元件符号，仅个别处有些不同。
PLC与继电器控制的主要区别有以下几点：1.组成器件不同
继电器控制电路是由许多真正的硬件继电器组成的。而PLC是由许多“软继电器”组成的，这些“继电器”实际上是存储器中的触发器，可以置“0”或置“1”。2.触点的数量不同
硬继电器的触点数有限，一般只有4～8对；而“软继电器”可供编程的触点数有无限对，因为触发器状态可取用任意次。3.控制方法不同PLC种类很多，可从不同的度进行分类。1.按控制规模分
控制规模主要指控制开关量的输入和输出点数及控制模拟量的模拟量输入和输出，或两者兼而有之（闭路系统）的路数。但主要以开关量计。模拟量的路数可折算成开关量的点，大致一路相当于8～16点。依这个点数，PLC大致可分为微型机、小型机、中型机、大型机和**大型机。
微型机控制点仅十几点，如西门子LOGO系列PLC，。
小型机控制点可达100多点，如西门子S7-200和S7-1200型PLC，
大型机的控制点数一般在1000点以上，如西门子S7-400型PLC，
**大型机的控制点数可达万点，以至于几万点。电源一般安装在机架的左面。3.处理器CPU
在传统的大中型PLC系统中，处理器CPU的位置并一般固定在机架的左边，但是在较新型大中型PLC中则可以任意安装，数量也可以不止一个。1.2.3 大中型PLC系统的配置流程
大中型PLC系统的配置一般都采用机架配置表来完成，它可以帮助用户配置一个机架或系统。每一个工作单可以帮助用户配置一个机架；若需要多个机架，则需要用另外的工作单配置另外的机架。
下面具体说明机架配置表的过程。1.估计系统所需的内存总量
1）累计数字量I/O点的数量；为工业设计而制造的可编程序控制器（Programmable Controller）是计算机家族的一员，随着应用的发展，为了能够代替继电器实现逻辑控制功能，遂诞生了可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC。
较早的PLC是在1969年，美国数字设备公司（DEC）为投标于美国通用汽车公司而设计制造了它。直到1987年，国际电工**（IEC）对PLC的定义做出如下归纳：PLC是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器。它采用可编程的存储器来存储指令，实现逻辑运算、顺序控制、定时、计数及算术运算等操作，并通过数字式或模拟式的输入和输出控制各种机械的生产过程。PLC及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
由此可见，PLC是一种特殊的计算机系统，它既具有完成各种各样控制的功能，又具有和其他计算机通信联网的功能。PLC以微处理器为基础，结合计算机技术、自动控制技术、通信技术，针对工业环境设计，可移植性高并且工作可靠。工业现场的信号有很多种，比如交流和直流信号、开关量和模拟量信号、电压和电流信号等。PLC针对不同的工业现场信号，设计了相应的信号处理模块与工业现场的器件或设备进行连接。现代的PLC在人—机接口模块、通信模块方面有更强的功能。3.采用模块化结构
为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC都采用模块化结构，PLC的各个部件划分为CPU、电源、I/O等多种模块，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。4.编程简单易学
PLC的编程一般都支持梯形图语言，它类似于继电器控制线路，对使用者来说不需要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。5.安装简单，维修方便
PLC可以在各种工业环境下直接运行，使用时只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接即可投入运行，各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。模块化结构的系统，一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法使系统迅速恢复运行。1.1.3 PLC的组成
PLC之所以实现控制，就是按一定算法进行输入/输出（I/O）变换，并将这个变换予以物理实现。说简单点，就是按一条条的指令，不断地在输入/输出间存储转换。
由此我们可以说PLC是微型计算机技术与机电控制技术相结合的产物，是一种以微处理器为核心，用于电气控制的特殊计算机，它采用典型计算机结构，主要由*处理器（Central Processing Unit，CPU）、存储器、I/O接口、电源、通信接口、扩展接口等单元部件组成，这些单元部件都是通过内部总线进行连接的，1.*处理器CPU的主要功能有从存储器中读指令、执行指令、处理中断等。2.存储器
存储器是具有记忆功能的半导体集成电路，用来存储系统程序、用户程序、逻辑变量以及数据、系统组态和其他一些信息。
系统程序是用来控制和完成PLC各种功能的程序，这些程序是由PLC制造商用相应CPU的指令系统编写的，并固化到ROM（只读存储器）中。
用户程序存储器用来存放由编程器或其他设备输入的用户程序。用户程序由使用者根据工程现场的生产过程和工艺要求而编写，可通过编程器或编程软件。在PLC中使用两种类型的存储器：一种是只读类型的存储器，如ROM、PROM、EPROM和E2PROM等；另一种是可读写的RAM。现说明如下：
1）只读存储器。只读存储器可以用来存放系统程序，PLC去电后再加电，系统程序内容不变且重新执行。只读存储器也可用来固化用户程每个I/O模块分别只有一个公共端（COM）的被称为汇点式，其输入或输出点共用一个电源；分组式是指将I/O端子分为若干组，每组的I/O电路有一个公共端并共用一个电源，组与组之间的电路隔开；隔离式是指具有公共端的各组I/O点之间互相隔离，可各自使用独立的电源。序和一些重要的参数，以免因为偶然操作失误而造成程序和数据的破坏和丢失。
2）随机存储器。RAM中一般存放用户程序和系统参数。当PLC处于编程工作方式时，用编程器或编程软件下载到PLC中的程序和参数存放到RAM中，当切换到运行方式时，CPU从RAM中取指令并执行。用户程序执行过程中产生的中间结果也在RAM中暂时存放。RAM通常为CMOS型集成电路，功耗小，速度快，但断电时内容丢失。所以在有的PLC中使用大电容或后备电池保证掉电后PLC中的内容在一定时间内不会丢失。3.I/O单元PLC的电源单元通常会将220V的单相交流电源转换成CPU、存储器等电路工作所需的直流电，它是整个PLC系统的能源供给中心，电源的好坏直接影响PLC的稳定性和可靠性。
对于小型整体式PLC，其内部有一个高质量的开关稳压电源，为CPU、存储器、I/O模块提供5V直流电源，还可为外部输入单元提供24V的直流电源。5.通信接口
为了实现微机与PLC、PLC与PLC间的对话，PLC配有多种通信接口，如打印机、上位计算机和编程器等接口。6.I/O扩展接口
I/O扩展接口用于将扩展单控系统）、SINEC（西门子工业网络）及控制技术融为一体。现在，西门子公司又提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自动化系统，将PLC技术融于全部自动化领域。
西门子公司的PLC产品有SIMATIC S7、M7和C7等几大系列。
SIMATIC S7 系列PLC是德国西门子公司在S5系列PLC基础上于1995年陆续推出的性价比较高的PLC系统。其中，微型的有SIMATIC S7-200系列，较小配置为8DI/6DO，可扩展2～7个模块，较大I/O点数为64DI/DO、12AI/4AO；中型的有SIMATIC S7-300系列，较多可以扩展32个模块；中高档性能的有S7-400系列，可以扩展300多个模块。SI-MATIC S7系列PLC都采用了模块化、无排风扇结构，且具有易于用户掌握等特点，使得S7系列PLC成为各种从小规模到中等性能要求以及大规模应用的可以选择产品。S7-300/400可以组成MPI、PROFIBUS和工业以太网等。
M7-300/400采用与S7-300/400相同的结构，它可以作为CPU或功能模块使用。其显著特点是具有AT兼容计算机功能，使用S7-300/400的编程软件STEP 7和可选的M7软件包，可以用C、C++或CFC（连续功能图）等语言来编程。M7适合于需要处理数据量大，对数据管理、显示和实时性有较高要求的系统使用。
C7由S7-300 PLC、HMI（人机接口）操作面板、I/O、通信和过程监控系统组成。整个控制系统结构紧凑，面向用户配置/编程、数据管理与通信集成于一体，具有很高的性价比。Wi基于Windows操作系统和标准的接口（ActiveX，OPC），提供软件PLC或插槽PLC。Wi基本型用于常规控制系统；Wi实时型用于实时性、确定性要求非常高的控制场合（比如运动控制和快速控制等）；Wi插槽型具有硬件PLC的所有特性，适用于实时性、安全性、可靠性要求较高的场合。1.2.2 S7-300/400产品特性
S7-300/400是如今比较流行的PLC产品，其产品特点分别概述如下：1.S7-300的产品特性
S7-300是西门子公司生产的中型PLC。产品采用了模块式结构，可控制的I/O点多、功能强、扩展性能好、使用灵活方便，既能用于机电设备的单机控制，又能组成大中型PLC网络系统，可满足工业自动化控制领域的绝大多数控制要求。产品的主要特点如下。
1）运算速度快。S7-300 PS7-400 PLC是目前西门子公司功能全、性能好、规格大、I/O点数多的大型PLC产品，可以适用于各种大型复杂系统控制。分别体现在：
1）功能强大。可以安装多个CPU模块组成多CPU、安全型、口。也可单击提示对话框“Cancel”忽略该步骤。在软件安装完成后，在计算机上通过“控制面板”中的“Setting PG/PC Interface”进行通信连接设置（参见后述）。
STEP 7安装结束时，会出现“存储卡配置参数（Memory Card Parameter Assignment）”设置对话框，提示用户为存储卡配置参数。也可单击提示对话框“Cancel”忽略该步骤。在软件安装完成后，根据需要，通过计算机“控制面板”中的“Memory Card Parameter Assign-ment”进行存储卡参数的设定。
软件安装完成后，通过单击计算机“开始”菜单中的“SIMATIC”→“SIMATIC Manag-er”选项，或双击桌面快捷方式图标，即可快速启动STEP 7管理器。
在“STEP 7 V5.3”文件夹里，如图2-2所示，双击“S7-Plcsim”→“Disk1”→“Setup.exe”，安装S7-Plcsim（S7程序器），双击“S7 Graph”→“Disk1”→“Setup.exe”，安装S7 Graph编程语言。2.安装授权
在此版本中，授权管理模块名为自动化许可证管理器，它是Siemens AG的软件产品，用于管理所有系统的密钥（许可证模块）。要使用STEP 7编程软件，需要一个产品**的许可证密钥（用户权限）。从STEP 7 V5.3版本起，密钥可以通过自动化许可证管理器来安装。
合法使用受许可证保护的STEP 7程序软件包时必须要有。为用户提供使用产品的合法权限。下列各项提供使用权限明：CoL（书）和许可证密钥。
软件的实际特性取决于所安装的许可证密钥类型，西门子AG软件产品提供如表2-1所示的不同类型的面向应用的用户。自动化许可证管理器通过MSI设置过程安装。STEP 7产品CD包含自动化管理器的安装软件。可以在安装STEP 7的同时安装自动化许可证管理器或在以后安装。冗余控制系统。
2）扩展性能好。PLC可控制的I/O点可达262144点，可构成大规模控制系统。
3）通信能力强。CPU模块集成接口可达4个，便于构成大型分布式系统与网络系统。

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