設(shè)計(jì)與操作

• 配備顯示器的 CPU，可顯示純文本信息（因特網(wǎng)上的顯示仿真工具）：
  • 可顯示所有連接模塊的訂貨號(hào)、固件版本和序列號(hào)信息
  • 直接在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置 CPU 的 IP 地址以及進(jìn)行其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，無(wú)需使用編程設(shè)備
  • 直接以普通文本形式顯示錯(cuò)誤消息，可縮短停機(jī)時(shí)間
• 所有模塊采用統(tǒng)一的前連接器，并具有用于靈活形成電壓組的集成式電壓橋接件，從而簡(jiǎn)化了庫(kù)存，降低了接線成本
• S7-1500 導(dǎo)軌上集成有 DIN 導(dǎo)軌：
  快速、方便地安裝小型斷路器、繼電器等附加組件
• 通過信號(hào)模塊進(jìn)行集中擴(kuò)展：
  可根據(jù)任何應(yīng)用的要求進(jìn)行靈活調(diào)整
• 數(shù)字量信號(hào)模塊的系統(tǒng)電纜連接：
  可快速、清晰地進(jìn)行安排，以連接至現(xiàn)場(chǎng)的傳感器和執(zhí)行器并在控制柜中進(jìn)行簡(jiǎn)便接線
• 電源：
  • 負(fù)載電源模塊（電源模塊）為模塊提供 24 V 電源
  • 電源模塊可通過背板總線向模塊內(nèi)部電路供電
• 分布式擴(kuò)展：
  • 通過 PROFINET 接模塊 IM 155-5，可針對(duì) ET 200MP I/O 系統(tǒng)使用最多 30 個(gè)信號(hào)模塊、通信模塊和工藝模塊
  • 在集中和分布式運(yùn)行的操作和系統(tǒng)功能方面沒有差別

集成系統(tǒng)診斷

SIEMENS ：上海勵(lì)輝自動(dòng)化科技有限公司
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CPU 的集成系統(tǒng)診斷，默認(rèn)情況下已激活：

對(duì) SIMATIC ProDiag S7-1500 的支持能力

• ProDiag 是一個(gè)輕松創(chuàng)建機(jī)器診斷與工廠診斷的概念。它提升了可用性，并支持就地的故障分析和故障排除功能。

數(shù)據(jù)記錄（歸檔）和配方

• SIMATIC 存儲(chǔ)卡：
  • 插入式裝載存儲(chǔ)器
  • 可進(jìn)行固件更新
  • STEP 7 項(xiàng)目（包括注釋和符號(hào)）、附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）的存儲(chǔ)選項(xiàng)
  • 通過 SD 讀卡器并使用 Office 工具，可方便地訪問與設(shè)備相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù)（與控制器之間的雙向數(shù)據(jù)換）
• 集成 wed 服務(wù)器：
  - 通過 Web 瀏覽器，可方便地訪問與設(shè)備相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù)

認(rèn)證

SIMATIC S7-1500 符合以下國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：

• cULus 認(rèn)證
• cULus HazLoc 認(rèn)證
• FM 認(rèn)證
• ATEX 認(rèn)證僅限于 24 V，不適用于 230 V
• CE
• RCM（以前的 C-TICK）
• KCC
• IECEx（僅限 24 V；不適用于 230 V）
• EN 61000-6-4
• EN 60068-2-1/ -2/ -6/ -14/ -27/ -30/ -32
• EN 61131-2

應(yīng)用

SIMATIC S7-1500 是一個(gè)模塊化控制系統(tǒng)，適用于離散自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的各種自動(dòng)化應(yīng)用。

模塊化、無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)、易于實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-1500 成為中、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟(jì)、用戶友好的解決方案。

SIMATIC S7-1500 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

? 特殊機(jī)械

? 紡織機(jī)械

? 包裝機(jī)械

? 通用機(jī)械工程

? 控制器制造

? 機(jī)床制造

? 安裝系統(tǒng)

? 電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

? 汽車

? 水/污水

? 食品與飲料

提供了具有不同性能水平的多種 CPU 以及一個(gè)包含許多便利功能的全面模塊系列。故障安全 CPU 便于在故障安全應(yīng)用中使用。由于具有模塊化的設(shè)計(jì)，用戶可以僅采用其應(yīng)用所需的模塊。任務(wù)擴(kuò)展時(shí)，可通過使用附加模塊隨時(shí)對(duì)控制器進(jìn)行升級(jí)。

SIMATIC S7-1500 具有較高的電磁兼容性、抗沖擊性及抗振性，工業(yè)強(qiáng)度高，可實(shí)現(xiàn)通用。

S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)具有模塊化的結(jié)構(gòu)，可包含最多 32 個(gè)模塊。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進(jìn)行各種組合。S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)支持單層配置，其中的所有模塊均安裝在一個(gè) DIN 導(dǎo)軌上（請(qǐng)參見手冊(cè)以了解要求）。

系統(tǒng)包含下列組件：

• 控制器：
  CPU 具有不同性能等級(jí)，并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口，用于連接分布式 I/O 或用于編程設(shè)備、操作裝置、其它 SIMATIC 控制器或第三方設(shè)備間的通信。
  SIMATIC S7-1500 適合使用多種型號(hào)的 CPU：
  • 標(biāo)準(zhǔn) CPU（ODK 版本：能夠在控制器上執(zhí)行 C/C++ 代碼）
  • 緊湊型 CPU 不僅配備數(shù)字型和模擬型輸入輸出，還配備計(jì)數(shù)器輸入和高速輸出，將技術(shù)功能直接集成在 CPU 上。
  • 故障安全型 CPU（ODK 版本：能夠在控制器上執(zhí)行 C/C++ 代碼）適用于在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)程序和安全相關(guān)的程序。
  • 配備諸如絕對(duì)同步操作（利用位置同步規(guī)范進(jìn)行同步）和凸輪系統(tǒng)等擴(kuò)展運(yùn)動(dòng)控制功能的技術(shù) CPU。
• 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號(hào)模塊。
• 工藝模塊用于高速計(jì)數(shù)、位置檢測(cè)或測(cè)量等功能。
• 通信模塊和通信處理器可通過通信接口將控制器進(jìn)行擴(kuò)展

根據(jù)具體要求，也可使用下列模塊：

• 在 CPU 向背板總線的輸出對(duì)于所有連接的模塊來(lái)說不夠充分的情況下，電源模塊 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。另外，60W 24/48/60 V DC HF PS 還可讓 CPU 永久性存儲(chǔ)整個(gè)工作存儲(chǔ)器的內(nèi)容（數(shù)據(jù)）。
• 用于將 SIMATIC S7-1500 連接到 120/230 VAC 電源的負(fù)載電源模塊 (PM)。
• 接口模塊用于連接基于 S7-1500 的分布式 I/O。

設(shè)計(jì)

簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)使得 SIMATIC S7-1500 十分靈活，便于維護(hù)。

• 集成背板總線：
  集成的背板總線；背板總線集成在模塊上。模塊通過 U 形連接器相連，總線連接器插在外殼的背面�？梢怨�(jié)省安裝時(shí)間。
• 模塊組裝在 S7-1500 安裝導(dǎo)軌上：
  具有各種長(zhǎng)度，包括切割至定長(zhǎng)的型號(hào)。由于具有集成式 DIN 導(dǎo)軌，可以卡裝廣泛的標(biāo)準(zhǔn)部件，如附加端子、小型斷路器或小型繼電器。
• 性能可靠，接線方便：
  • I/O 信號(hào)是通過統(tǒng)一的 40 針前連接器來(lái)連接的。信號(hào)模塊和前連接器之間具有機(jī)械編碼，可防止因意外的錯(cuò)誤插入而對(duì)電路造成破壞。
  • For simple wiring of the front connector, it can be placed in the "prewiring position".在此位置上，插頭尚未與模塊電路接觸。此位置還可用于在運(yùn)行過程中進(jìn)行改動(dòng)。用戶可借助于前蓋內(nèi)側(cè)的一個(gè)印制電纜連接圖進(jìn)行連接。
  • 前連接器作為帶螺釘型端子或推入式端子的型號(hào)提供。兩個(gè)型號(hào)都可以連接線芯截面積為 0.25² ~ 1.5 mm²（AWG 24 ~ AWG 16）的導(dǎo)線。
  • 另外，數(shù)字量信號(hào)模塊可通過 TOP Connect 進(jìn)行系統(tǒng)接線。通過 TOP Connect，可以快速而清晰地連接到現(xiàn)場(chǎng)的傳感器和執(zhí)行器，并可在控制柜中進(jìn)行簡(jiǎn)便接線。
  • 對(duì)于模擬量模塊，可以直接在模塊上進(jìn)行屏蔽；隨模塊提供了一個(gè)屏蔽連接套件，無(wú)需工具即可進(jìn)行安裝。
• 設(shè)備特定標(biāo)簽：
  標(biāo)簽條可用于 SIMATIC S7-1500 的信號(hào)模塊�？墒褂脴�(biāo)準(zhǔn)激光打印機(jī)來(lái)打印這些 DIN A4 標(biāo)簽紙上的標(biāo)簽�？梢詮� TIA Portal 進(jìn)行自動(dòng)打印，而無(wú)需重新輸入符號(hào)或地址。通過這些標(biāo)簽條的設(shè)計(jì)形式，可為通道或診斷顯示 1:1 分配標(biāo)簽。如果前蓋打開，則診斷顯示到端子的這種 1:1 分配會(huì)保留。
• 可變和可擴(kuò)展的站配置：
  • 信號(hào)模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。
  • 最大配置包括帶有 31 個(gè)模塊（30 個(gè)模塊 + 1 個(gè)電源）的 CPU。在 CPU 向背板總線的輸出對(duì)于所有連接的模塊來(lái)說不夠充分的情況下，需要由電源 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。
• 尺寸緊湊：
  SIMATIC S7-1500 的尺寸使其能夠順利安裝到 SIMATIC S7-300 或 ET 200M 的可用安裝空間中。
• 移動(dòng)敷設(shè)：
  SIMATIC S7-1500 及其模塊可以垂直和水平安裝，從而可以方式安裝到可用空間內(nèi)。

I/O 模塊

以下模塊類型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP：

• 標(biāo)準(zhǔn)和故障安全數(shù)字量輸入模塊
• 標(biāo)準(zhǔn)和故障安全數(shù)字量輸出模塊
• 數(shù)字量輸入/輸出模塊
• 模擬量輸入模塊
• 模擬 I/O 模塊
• 模擬量輸出模塊
  • Including high-speed (HS) analog modules with a basic execution time of 62.5 μs, regardless of the number of activated channels
• 用于計(jì)數(shù)和定位的工藝模塊
• 用于點(diǎn)到點(diǎn)通信和總線連接的通信模塊

提供了各種模塊等級(jí)，可使用戶在其應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。模塊本身通過標(biāo)簽進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)記：

• BA（基本型）：簡(jiǎn)易低成本模塊，無(wú)診斷功能，沒有參數(shù)
• ST（標(biāo)準(zhǔn)型）：具有與模塊或負(fù)載組相關(guān)的診斷的模塊，如果適用，帶有參數(shù)；模擬量模塊：準(zhǔn)確度等級(jí) 0.3%
• HF（高性能型）：具有與通道相關(guān)的診斷和參數(shù)設(shè)置的模塊；對(duì)于模擬量模塊：準(zhǔn)確度等級(jí) 0.1%，抗擾度和電流隔離程度提高
• HS（高速型）：Modules with extremely short filter and conversion times for very fast applications; e.g. 8-channel analog modules with a basic execution time of 62.5 μs, regardless of the number of activated channels.

I/O 模塊的附件：

• 標(biāo)簽紙：
  可插入到 I/O 模塊中（10 張 DIN A4 標(biāo)簽紙，每張標(biāo)簽紙帶有 10 個(gè)標(biāo)簽，預(yù)穿孔，可使用標(biāo)準(zhǔn)激光打印機(jī)進(jìn)行打印；可用顏色：Al 灰）
• 屏蔽連接：
  SIMATIC S7-1500 系統(tǒng)（模擬量模塊和工藝模塊）提供了一個(gè)簡(jiǎn)易屏蔽連接套件，無(wú)需使用工具即可安裝。此套件包含一個(gè) 24 V DC 饋電元件、一個(gè)屏蔽夾和一個(gè)通用屏蔽端子。該屏蔽端子可用于單根細(xì)干線電纜、多根細(xì)干線電纜或一根粗干線電纜。由于對(duì) 24 V DC 電源和測(cè)量信號(hào)進(jìn)行分離，并且在屏蔽和信號(hào)電纜之間具有低阻抗連接，因此可確保較高的 EMC 穩(wěn)定性和抗干擾性。
• 統(tǒng)一的 40 針前連接器
• I/O 模塊的前門或自組裝背板總線的 U 型連接器等其它附件

PLC幾種結(jié)構(gòu)形式及其特點(diǎn)

1 ． 單元式

單元式的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊。它將所有的電路都裝入一個(gè)模塊內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)整體，這樣體積小巧、成本低、安裝方便。

FX2 系列可編程控制器由基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊適配器等四種產(chǎn)品構(gòu)成。僅用基本單元或?qū)⑸鲜龈鞣N產(chǎn)品組合起來(lái)使用均可。

  基本單元（ M ）：內(nèi)有 CPU 與存貯器，為必用裝置。

擴(kuò)展單元（ E ） : 要增加Ｉ／Ｏ點(diǎn)數(shù)時(shí)使用的裝置。

可利用擴(kuò)展模塊，以 8 為單位增加輸入／輸出點(diǎn)數(shù)。也可只增加輸入點(diǎn)數(shù)或只增加輸出點(diǎn)數(shù)，因而使輸入／輸出的點(diǎn)數(shù)比率改變。

2 ．模塊式

模塊式可編程控制器采用搭積木的方式組成系統(tǒng)，在一塊基板上插上 CPU 、電源、Ｉ／Ｏ模塊及特殊功能模塊，構(gòu)成一個(gè)總Ｉ／Ｏ點(diǎn)數(shù)很多的大規(guī)模綜合控制系統(tǒng)。

這種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)是 CPU 為獨(dú)立的模塊 , 輸入、輸出也是獨(dú)立模塊。

3 ．疊裝式

它的結(jié)構(gòu)也是各種單元、 CPU 自成獨(dú)立的模塊，但安裝不用基板，僅用電纜進(jìn)行單元間聯(lián)接，且各單元可以一層層地疊裝。

FX2 系列 PLC 是單元式和模塊式相結(jié)合的疊裝式結(jié)構(gòu)。

PLC現(xiàn)場(chǎng)安裝的注意事項(xiàng)的安裝步驟

到了現(xiàn)場(chǎng)后，進(jìn)行系統(tǒng)安裝前，需要考慮安裝環(huán)境是否滿足PLC的使用環(huán)境要求，這一點(diǎn)可以參考各類產(chǎn)品的使用手冊(cè)。但無(wú)論什么PLC，不都能裝設(shè)在下列場(chǎng)所：含有腐蝕性氣體之場(chǎng)所，陽(yáng)光直接照射到的地方，溫度上下值在短時(shí)間內(nèi)變化急遽的地方，油、水、化學(xué)物質(zhì)容易侵入的地方，有大量灰塵的地方，振動(dòng)大且會(huì)造成安裝件移位的地方。

         如果必須要在上面的環(huán)境使用，則要為PLC制作合適的控制箱，采用規(guī)范和必要的防護(hù)措施。如果需要在野外極低溫度下使用，可以使用有加熱功能的控制箱。如何做這些防護(hù)箱或控制箱，各制造商和和資格的系統(tǒng)集成商將會(huì)為客戶提供相應(yīng)的供應(yīng)和設(shè)計(jì)。

         在使用控制箱時(shí)，在控制箱內(nèi)OpenPLC安裝的位置要注意如下事項(xiàng)：控制箱內(nèi)空氣流通是否順暢（各裝置間須保持適當(dāng)?shù)木嚯x），變壓器、馬達(dá)控制器、變頻器等是否與PLC保持適當(dāng)距離，動(dòng)力線與信號(hào)控制線是否分離配置，組件裝設(shè)之位置是否利于日后之檢修，是否需預(yù)留空間，供日后系統(tǒng)擴(kuò)充使用。

         除了上述注意事項(xiàng)之外，還有其它注意事項(xiàng)要留意。

          首先比較重要的是靜電的隔離。靜電是無(wú)形的殺手，但可能因?yàn)椴粫?huì)對(duì)人造成生命危險(xiǎn)，所以許多人常常忽視它。在中國(guó)的北方、干燥的場(chǎng)所，人體身上的靜電都是造成靜電損壞電子組件的因素。雖然你被靜電打到的話，只不過是輕微的酥麻，但這對(duì)PLC和其它任何電子器件就足以致命了。

         要避免靜電的沖擊有下列三種方式：在進(jìn)行維修或更換組件時(shí)，請(qǐng)先碰觸接地的金屬，以去除身上的靜電；不要碰觸電路板上的接頭或是IC接腳；電子組件不使用時(shí)，請(qǐng)用有隔離靜電的包裝物，將組件放置在里面。想象PLC里的元器件是一個(gè)嬌嫩的嬰兒，而那些靜電會(huì)導(dǎo)致這個(gè)嬰兒死亡，你就會(huì)更容易以正確的態(tài)度對(duì)待這個(gè)問題了。

         基座安裝（RACK）時(shí)，在決定控制箱內(nèi)各種控制組件及線槽位置后，要依照?qǐng)D紙所示尺寸，標(biāo)定孔位，鉆孔后將固定螺絲旋緊到基座牢固為止。在裝上電源供應(yīng)模塊前，必須同時(shí)注意電源線上的接地端有無(wú)與金屬機(jī)殼連結(jié)，若無(wú)則須接上。接地不好的話，會(huì)導(dǎo)致一系列的問題，靜電、浪涌、外干擾，等等。由于不接地，往往PLC也能夠工作，因此，不少經(jīng)驗(yàn)不足的工程師就誤以為接地不那么重要了。這就像登山的時(shí)候，沒有系上保護(hù)纜繩一樣，雖然你正常前進(jìn)的時(shí)候，保護(hù)纜繩沒有任何作用，但一旦你失足的時(shí)候，沒有那根繩子，你的生命就完結(jié)了。PLC的接地，就相當(dāng)于給PLC系上保護(hù)纜繩。

          在I/O模塊安裝時(shí)，須注意如下事項(xiàng)：I/O模塊插入機(jī)架上的槽位前，要先確認(rèn)模塊是否為自己所預(yù)先設(shè)計(jì)的模塊；I/O模塊在插入機(jī)架上的導(dǎo)槽時(shí)，務(wù)必插到底，以確保各接觸點(diǎn)是緊密結(jié)合的；模塊固定螺絲務(wù)必鎖緊；接線端子排插入后，其上下螺絲必須旋緊。由于現(xiàn)場(chǎng)的變壓器、電機(jī)等影響，多少會(huì)有振動(dòng)，如果這些螺絲釘松動(dòng)了，會(huì)導(dǎo)致模塊從機(jī)架中松開。

置位、復(fù)位和脈沖指令說明、編程舉例

SET：置位指令。

RST：復(fù)位指令。

以上兩指令是一對(duì)指令，主要用于輸出繼電器、狀態(tài)器、輔助繼電器的保持及復(fù)位工作。

PLS：上升沿微分輸出指令。

PLF：下降沿觸發(fā)指令。

指令說明：

1．SET置位，功能是動(dòng)作保持。

2．對(duì)同一軟元件，SET和RST可多次使用，順序也可隨意，但RST有優(yōu)先權(quán)。

3．RST復(fù)位，功能是清除動(dòng)作保持，既寄存器的清零。

4．使用PLS指令時(shí)，僅在驅(qū)動(dòng)輸入ON后1個(gè)掃描周期內(nèi)，軟元件Y，M動(dòng)作。

5．使用PLF指令時(shí)，僅在驅(qū)動(dòng)輸入OFF后的1個(gè)掃描周期內(nèi)，軟元件Y，M動(dòng)作。

舉例：

（1）SET和RST指令的應(yīng)用

梯形圖：如圖1

程序清單

LD  X000

SET  Y000

LD  X001

RST  Y000

END

2）PLS和PLF指令的應(yīng)用

梯形圖：如圖4-20   

程序清單

LD  X000

PLS  M0

LD  X001

PLS  M1

LD  M0

SET  Y000

LD  M1

RST  Y000

END

西門子S7-300PLC的置位/復(fù)位指令及示例

置位/復(fù)位指令根據(jù)RLO的值，來(lái)決定被尋址位的信號(hào)狀態(tài)是否需要改變。若RLO的值為1，被尋址位的信號(hào)狀態(tài)被置1或清0；若RLO是0，則被尋址位的信號(hào)保持原狀態(tài)不變。對(duì)于置位操作，一旦RLO為1，則被尋址信號(hào)（輸出信號(hào)）狀態(tài)置1，即使RLO又變?yōu)?/span>0,輸出仍保持為1；對(duì)于復(fù)位操作，一旦RLO為1，則被尋址信號(hào)（輸出信號(hào)）狀態(tài)置0，即使RLO又變?yōu)?/span>0，輸出仍保持為0。

語(yǔ)句表STL表示的置位/復(fù)位指令

l        R   Reset          復(fù)位指令

l        S   Set            置位指令

梯形圖LAD表示的置位/復(fù)位指令

l        ---( S ) Set Coil       線圈置位指令

l        ---( R ) Reset Coil     線圈復(fù)位指令

l        SR  Set-Reset Flip Flop   復(fù)位優(yōu)先型SR雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器指令

l        RS  Reset-Set Flip Flop   置位優(yōu)先型RS雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器指令

功能圖FBD表示的位邏輯指令

例 3.1.9：當(dāng)I 0.0和I 0.1輸入都為“1”或者I 0.2輸入為“0”時(shí)，Q 4.0被置位，即輸出為“1”；不滿足上述條件時(shí)，Q 4.0的輸出狀態(tài)不變。

功能圖（FBD）語(yǔ)言如下：

    梯形圖（LAD）語(yǔ)言如下：

語(yǔ)句表（STL）語(yǔ)言如下：

A    I 0.0

                      A    I 0.1

                      ON   I 0.2

                      S    Q 4.0

例3.1.10：當(dāng)I 0.0和I 0.1輸入都為“1”或者I 0.2輸入為“0”時(shí)，Q 4.0被復(fù)位，即輸出為“0”；不滿足上述條件時(shí)，Q 4.0的輸出狀態(tài)不變。

功能圖（FBD）語(yǔ)言如下：

梯形圖（LAD）語(yǔ)言如下：

語(yǔ)句表（STL）語(yǔ)言如下：

A    I 0.0

                      A    I 0.1

                      ON   I 0.2

                                  R    Q 4.0

通信

S7-1500 具有不同的通信接口：

• PROFINET IO IRT 接口（2 端口換機(jī)），集成在 CPU 中；
  用于獲得確定的響應(yīng)時(shí)間和高設(shè)備精度。
• 通信處理機(jī)，用于連接到 PROFIBUS，工業(yè)以太網(wǎng)和 PROFINET 總線系統(tǒng)。
• 用于點(diǎn)到點(diǎn)連接的通訊模塊。

CPU 1515 PN 具有一個(gè)附加的集成 PROFINET 接口，其具有單獨(dú)的 IP 地址，例如，用于網(wǎng)絡(luò)分離或連接其他 PROFINET IO 設(shè)備。對(duì)于 CPU 1516-3 PN/DP，可通過該集成 PROFIBUS 接口來(lái)連接 PROFIBUS 節(jié)點(diǎn)。通過一個(gè) PROFIBUS CM，可方便地對(duì)不帶集成 PROFIBUS 接口的 CPU 進(jìn)行擴(kuò)展。

通過 PROFINET IO 進(jìn)行過程通信

SIMATIC S7-1500 通過集成的 PROFINET 接口連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)具有確定響應(yīng)時(shí)間和高精度設(shè)備性能的分布式自動(dòng)化配置。

從用戶的角度來(lái)看，PROFINET IO 上的分布式 I/O 處理與集中式 I/O 處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進(jìn)行連接：

• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-300（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC S7-400（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC ET 200（通過帶有 PROFINET 接口的 CPU）

以下可作為智能設(shè)備或設(shè)備連接：

• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-1200（FW 4.0 或更高版本）
• ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
• ET 200SP CPU 1510SP-1 PN, CPU 1512SP-1 PN
• SIMATIC S7-300（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC S7-400（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
• 作為直接按鍵模塊運(yùn)行的人機(jī)界面設(shè)備
• 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

通過 PROFIBUS DP 進(jìn)行過程通信

SIMATIC S7-1500 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或通訊模塊,可構(gòu)建一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡(jiǎn)化。

從用戶的角度來(lái)看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

以下設(shè)備可作為主站連接：

• SIMATIC S7-1500 
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口或 PROFIBUS DP 通信模塊的 CPU）
• SIMATIC S7-300 
  （使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S7-400 
  （使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，帶 IM 308
• SIMATIC 505

以下設(shè)備可作為普通從站或智能從站來(lái)連接：

• 分布式 I/O 設(shè)備，例如 ET 200
• 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備
• SIMATIC S7-200、S7-1200、S7-300
• C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP
• SIMATIC S7-400（僅通過 CP 443-5）
• SIMATIC S7-1500（只能通過 CP/CM 1542-5）

不過，安裝有 STEP 7 的編程器/PC 或 SIMATIC HMI 面板僅使用部分通過 PROFIBUS DP 運(yùn)行的 PG 和 OP 功能。

通過以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信

S7-1500 可通過集成 PROFINET 接口或通過通信模塊連接到工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。可連接以下設(shè)備：

• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
• 編程設(shè)備
• PC、工業(yè) PC
• SIMATIC HMI 操作員控制和監(jiān)視系統(tǒng)
• 數(shù)控
• 機(jī)械手控制裝置
• 驅(qū)動(dòng)控制裝置
• 其它廠商的設(shè)備

支持的協(xié)議：

•  TCP/IP
• ISO-on-TCP (RFC1006)
• UDP
• SNMP
• DCP
• LLDP
• HTTP
• HTTPS
• MODBUS TCP
• OPC UA

工業(yè)以太網(wǎng)通信處理器 CP 1543-1 提供了以下附加功能：

• 1 Gbit 接口
• 支持 IPv6
• 安全性：通過硬件識(shí)別、IP/MAC 訪問列表、防火墻、VPN 隧道進(jìn)行訪問保護(hù)
• 通過 ISO 協(xié)議與 S5 系統(tǒng)通信
• FTP（客戶端/服務(wù)器），電子郵件，SNMPv1 / v3

通過 PROFIBUS 的數(shù)據(jù)通信

SIMATIC S7-1500 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 可連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)�？蛇B接以下設(shè)備：

• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
• 編程設(shè)備
• PC、工業(yè) PC
• SIMATIC HMI 操作員控制和監(jiān)視系統(tǒng)
• 數(shù)控
• 機(jī)械手控制裝置
• 驅(qū)動(dòng)控制裝置
• 其它廠商的設(shè)備

通過點(diǎn)到點(diǎn)通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

通過點(diǎn)到點(diǎn)通信模塊，可實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大的點(diǎn)到點(diǎn)連接。例如，可以連接以下設(shè)備：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動(dòng)化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
• 掃描儀、條形碼閱讀器、識(shí)別系統(tǒng)
• 機(jī)械手控制裝置
• 打印機(jī)

支持的協(xié)議：

• Freeport：適用于通用通信的用戶可設(shè)置報(bào)文格式
• 3964(R) 可提高傳輸可靠性
• Modbus RTU 主站
• Modbus RTU 從站
• USS，通過指令實(shí)現(xiàn)

接口性質(zhì)：

• RS 232 帶輔助信號(hào)
• RS 422 用于全雙工連接
• RS 485 用于半雙工和多點(diǎn)連接
• 傳輸速率為 300 - 115 200 bit/s
• 通過 Sub D 連接器進(jìn)行連接

功能

提供有大量功能，支持用戶的 S7-1500 編程、調(diào)試和維護(hù)等工作。

• 性能
  • 指令處理速度更快, 取決于 CPU 型號(hào)、語(yǔ)言擴(kuò)展和新的數(shù)據(jù)類型
  • 代碼生成得到優(yōu)化，響應(yīng)時(shí)間顯著縮短
• 集成技術(shù)
  • 通過標(biāo)準(zhǔn) PLCopen 運(yùn)動(dòng)控制塊，簡(jiǎn)便、快速地對(duì)運(yùn)動(dòng)序列進(jìn)行編程
  • 運(yùn)動(dòng)控制功能支持速度控制軸、定位軸、相對(duì)同步操作（在沒有位置同步規(guī)范的條件下實(shí)現(xiàn)同步）以及外部編碼器、凸輪和探頭。
  • CPU 技術(shù)中還集成了諸如絕對(duì)同步操作（利用位置同步規(guī)范進(jìn)行同步）凸輪系統(tǒng)等擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)控制功能。
  • 方便的診斷和調(diào)試工具提供了驅(qū)動(dòng)器調(diào)試支持
  • 向組態(tài)系統(tǒng)和人機(jī)界面自動(dòng)發(fā)送報(bào)警消息：簡(jiǎn)化的故障排除步驟節(jié)省了調(diào)試時(shí)的時(shí)間與工作量。
• 等時(shí)同步模式
  • 將分布式信號(hào)采集、信號(hào)傳輸和程序執(zhí)行與具有恒定總線循環(huán)時(shí)間的 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán)進(jìn)行同步耦合：
    采集輸入信號(hào)并進(jìn)行處理，按固定時(shí)間間隔（恒定總線循環(huán)時(shí)間）將輸出信號(hào)輸出。同時(shí)創(chuàng)建了前后一致的部分過程圖像。
  • 由于分布式 I/O 以恒定總線循環(huán)時(shí)間進(jìn)行同步信號(hào)處理，可實(shí)現(xiàn)精確可重現(xiàn)的確定過程響應(yīng)時(shí)間
  • 在分布式自動(dòng)化解決方案中，SIMATIC S7-1500 還可執(zhí)行高速處理操作，并可取得極高的精度和重現(xiàn)性。這意味著可在提供且恒定的質(zhì)量的同時(shí)提高產(chǎn)量。
  • 提供了用于完成運(yùn)動(dòng)控制、測(cè)量值采集、高速控制等復(fù)雜任務(wù)的全面組件。
• 集成安全功能
  • 通過密碼進(jìn)行知識(shí)保護(hù)，防止未經(jīng)授權(quán)而讀取和修改程序塊（與 STEP 7 相結(jié)合）
  • 通過復(fù)制保護(hù)
    來(lái)提高保護(hù)程度，防止未經(jīng)授權(quán)而復(fù)制程序塊：通過復(fù)制保護(hù)，可將 SIMATIC 存儲(chǔ)卡上的程序塊與其序列號(hào)綁定，以便只有在將配置的存儲(chǔ)卡插到 CPU 中時(shí)，該程序塊才可運(yùn)行。
  • 4 級(jí)授權(quán)方式：
    可向用戶組分配不同訪問權(quán)限。通過新的保護(hù)級(jí)別 4，還可以限制與 HMI 設(shè)備之間的通信。由于操作保護(hù)得到改進(jìn)，控制器可以檢測(cè)到組態(tài)數(shù)據(jù)的更改或未經(jīng)允許的傳輸。
• 設(shè)計(jì)與操作
  • 帶集成顯示屏的 CPU：
    可方便地分析集中和分布式模塊的狀態(tài)，或不使用編程設(shè)備而設(shè)置或更改 IP 地址。系統(tǒng)診斷信息和用戶報(bào)警在顯示屏上以普通文本形式顯示，有助于快速有效地響應(yīng)產(chǎn)生的錯(cuò)誤消息。菜單和消息文本在顯示屏上可以多種語(yǔ)言顯示。
• 集成系統(tǒng)診斷
  • 系統(tǒng)診斷信息在顯示屏上以純文本格式持續(xù)顯示，TIA Portal，HMI 設(shè)備和 web 服務(wù)器，包括驅(qū)動(dòng)器中的消息，在CPU停止運(yùn)行的狀態(tài)下均有可能。此功能是作為一個(gè)系統(tǒng)功能集成在 CPU 固件中，無(wú)需由用戶單獨(dú)組態(tài)。若配置了新硬件組件，則自動(dòng)更新診斷信息。
  • 通過質(zhì)量信息，直接在用戶程序中進(jìn)行簡(jiǎn)單快速的診斷：
    通過激活模塊的質(zhì)量信息 (QI)，可直接在用戶程序中查詢和評(píng)估所提供過程值的有效性。此時(shí)，訪問是通過過程映像并使用簡(jiǎn)單二進(jìn)制或加載命令進(jìn)行的。先決條件是可在 TIA Portal 中對(duì)模塊進(jìn)行診斷，并對(duì)質(zhì)量信息進(jìn)行組態(tài)。
  • 支持 SIMATIC ProDiag S7-1500 – 用于輕松創(chuàng)建機(jī)器診斷與工廠診斷。它提升了可用性，并支持就地的故障分析和故障排除功能。
• 通過 SIMATIC STEP 7 Professional V12 組態(tài)軟件進(jìn)行組態(tài)
  • SIMATIC S7-1500 控制器系列可在 Totally Integrated Automation Portal 平臺(tái)中使用 STEP 7 Professional V12 或更高版本來(lái)編程。SIMATIC STEP 7 Professional V12 是 SIMATIC S7-1500 的直觀組態(tài)系統(tǒng)。
• 兼容性
  • 移植：
    與 SIMATIC STEP 7 Professional V13 集成的一個(gè)移植工具可幫助從 S7-300/S7-400 切換到 S7-1500 控制器，并自動(dòng)轉(zhuǎn)換程序代碼。無(wú)法自動(dòng)轉(zhuǎn)換的程序代碼將會(huì)記錄下來(lái)，并可以手動(dòng)進(jìn)行調(diào)整�？蛻糁С猪�(yè)面的下載區(qū)域中還以獨(dú)立工具的形式提供了該移植工具。STEP 7 V11 項(xiàng)目可在兼容模式下繼續(xù)和 STEP 7 V12 組合使用 。S7-1200 程序也可以通過復(fù)制/粘貼手段轉(zhuǎn)移至 S7-1500
• SIMATIC 存儲(chǔ)卡(用來(lái)運(yùn)行 CPU)
  • SIMATIC 存儲(chǔ)卡用作插入式裝載存儲(chǔ)器，或用于更新固件。STEP 7 項(xiàng)目（包括注釋和符號(hào)、附加文件或 csv 文件（用于配方和歸檔））也可存儲(chǔ)在 SIMATIC 存儲(chǔ)卡上�？赏ㄟ^用戶程序和 SIMATIC 存儲(chǔ)卡上的系統(tǒng)函數(shù)來(lái)創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊，并存儲(chǔ)或讀取數(shù)據(jù)。
• Safety Integrated（S7-1500F 控制器的功能選項(xiàng)）
  • “STEP 7 Safety Advanced”選件包；
    用于對(duì) S7-1500F 控制器的安全相關(guān)程序部分進(jìn)行編程。
    選件包中包括所有用來(lái)創(chuàng)建 F 程序的所有功能和塊。STEP 7 Safety Advanced V12 可在 SIMATIC STEP 7 Professional V12 SP1 下運(yùn)行。

西門子CPU1510SP-1 PN中央控制單元

PLC機(jī)型的選擇的四個(gè)方面要考慮的因素

1．PLC的類型
   PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場(chǎng)安裝和控制室安裝兩類；按CPU字長(zhǎng)分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通�？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c(diǎn)數(shù)選型。整體型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。

2．輸入輸出模塊的選擇

輸入輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。例如對(duì)輸入模塊，應(yīng)考慮信號(hào)電平、信號(hào)傳輸距離、信號(hào)隔離、信號(hào)供電方式等應(yīng)用要求。對(duì)輸出模塊，應(yīng)考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價(jià)格低、使用電壓范圍廣、壽命短、響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等特點(diǎn)；可控硅輸出模塊適用于開關(guān)頻繁，電感性低功率因數(shù)負(fù)荷場(chǎng)合，但價(jià)格較貴，過載能力較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致�？筛鶕�(jù)應(yīng)用要求，合理選用智能型輸入輸出模塊，以便提高控制水平和降低應(yīng)用成本�？紤]是否需要擴(kuò)展機(jī)架或遠(yuǎn)程I/O機(jī)架等。

3.電源的選擇

PLC的供電電源，除了引進(jìn)設(shè)備時(shí)同時(shí)引進(jìn)PLC應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設(shè)計(jì)和選用外，一般PLC的供電電源應(yīng)設(shè)計(jì)選用220VAC電源，與國(guó)內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。重要的應(yīng)用場(chǎng)合，應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。如果PLC本身帶有可使用電源時(shí)，應(yīng)核對(duì)提供的電流是否滿足應(yīng)用要求，否則應(yīng)設(shè)計(jì)外接供電電源。為防止外部高壓電源因誤操作而引入PLC，對(duì)輸入和輸出信號(hào)的隔離是必要的，有時(shí)也可采用簡(jiǎn)單的二極管或熔絲管隔離。

4.存儲(chǔ)器的選擇

由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器的價(jià)格已下降，因此，為保證應(yīng)用項(xiàng)目的正常投運(yùn)，一般要求PLC的存儲(chǔ)器容量，按256個(gè)I/O點(diǎn)至少選8K存儲(chǔ)器選擇。需要復(fù)雜控制功能時(shí)，應(yīng)選擇容量更大，檔次更高的存儲(chǔ)器。

可編程序控制器(PLC)的特點(diǎn)

為適應(yīng)工業(yè)環(huán)境使用，與一般控制裝置相比較，PLC機(jī)有以下特點(diǎn)：

1. 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)

    工業(yè)生產(chǎn)對(duì)控制設(shè)備的可靠性要求：

①平均故障間隔時(shí)間長(zhǎng)

②故障修復(fù)時(shí)間（平均修復(fù)時(shí)間）短

任何電子設(shè)備產(chǎn)生的故障，通常為兩種：

     ①偶發(fā)性故障。由于外界惡劣環(huán)境如電磁干擾、超高溫、超低溫、過電壓、欠電壓、振動(dòng)等引起的故障。這類故障，只要不引起系統(tǒng)部件的損壞，一旦環(huán)境條件恢復(fù)正常，系統(tǒng)也隨之恢復(fù)正常。但對(duì)PLC而言，受外界影響后，內(nèi)部存儲(chǔ)的信息可能被破壞。

     ②永久性故障。由于元器件不可恢復(fù)的破壞而引起的故障。

如果能限制偶發(fā)性故障的發(fā)生條件，如果能使PLC在惡劣環(huán)境中不受影響或能把影響的后果限制在最小范圍，使PLC在惡劣條件消失后自動(dòng)恢復(fù)正常，這樣就能提高平均故障間隔時(shí)間；如果能在PLC上增加一些診斷措施和適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)手段，在永久性故障出現(xiàn)時(shí)，能很快查出故障發(fā)生點(diǎn)，并將故障限制在局部，就能降低PLC的平均修復(fù)時(shí)間。為此，各PLC的生產(chǎn)廠商在硬件和軟件方面采取了多種措施，使PLC除了本身具有較強(qiáng)的自診斷能力，能及時(shí)給出出錯(cuò)信息，停止運(yùn)行等待修復(fù)外，還使PLC具有了很強(qiáng)的抗干擾能力。

·硬件措施：

主要模塊均采用大規(guī)�；虺�大規(guī)模集成電路，大量開關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的電子存儲(chǔ)器完成，I/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)有完善的通道保護(hù)和信號(hào)調(diào)理電路。

①    屏蔽——對(duì)電源變壓器、CPU、編程器等主要部件，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁良好的材料進(jìn)行屏蔽，以防外界干擾。

②    濾波——對(duì)供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波，如LC或π型濾波網(wǎng)絡(luò)，以消除或抑制高頻干擾，也削弱了各種模塊之間的相互影響。

③    電源調(diào)整與保護(hù)——對(duì)微處理器這個(gè)核心部件所需的+5V電源，采用多級(jí)濾波，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動(dòng)和過電壓、欠電壓的影響。

④    隔離——在微處理器與I/O電路之間，采用光電隔離措施，有效地隔離I/O接口與CPU之間電的聯(lián)系，減少故障和誤動(dòng)作；各I/O口之間亦彼此隔離。

⑤    采用模塊式結(jié)構(gòu)——這種結(jié)構(gòu)有助于在故障情況下短時(shí)修復(fù)。一旦查出某一模塊出現(xiàn)故障，能迅速更換，使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作；同時(shí)也有助于加快查找故障原因。

·軟件措施：

    有極強(qiáng)的自檢及保護(hù)功能。

①故障檢測(cè)——軟件定期地檢測(cè)外界環(huán)境，如掉電、欠電壓、鋰電池電壓過低及強(qiáng)干擾信號(hào)等。以便及時(shí)進(jìn)行處理。

②信息保護(hù)與恢復(fù)——當(dāng)偶發(fā)性故障條件出現(xiàn)時(shí)，不破壞PLC內(nèi)部的信息。一旦故障條件消失，就可恢復(fù)正常，繼續(xù)原來(lái)的程序工作。所以，PLC在檢測(cè)到故障條件時(shí)，立即把現(xiàn)狀態(tài)存入存儲(chǔ)器，軟件配合對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行封閉，禁止對(duì)存儲(chǔ)器的任何操作，以防存儲(chǔ)信息被沖掉。

③設(shè)置警戒時(shí)鐘WDT（看門狗）——如果程序每循環(huán)執(zhí)行時(shí)間超過了WDT規(guī)定的時(shí)間，預(yù)示了程序進(jìn)入死循環(huán)，立即報(bào)警。

④加強(qiáng)對(duì)程序的檢查和校驗(yàn)——一旦程序有錯(cuò)，立即報(bào)警，并停止執(zhí)行。

⑤對(duì)程序及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行電池后備——停電后，利用后備電池供電，有關(guān)狀態(tài)及信息就不會(huì)丟失。

    PLC的出廠試驗(yàn)項(xiàng)目中，有一項(xiàng)就是抗干擾試驗(yàn)。它要求能承受幅值為1000V，上升時(shí)間1nS，脈沖寬度為1μS的干擾脈沖。一般，平均故障間隔時(shí)間可達(dá)幾十萬(wàn)～上千萬(wàn)小時(shí)；制成系統(tǒng)亦可達(dá)4～5萬(wàn)小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間。

2 .通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便

PLC品種齊全的各種硬件裝置，可以組成能滿足各種要求的控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。用戶在硬件確定以后，在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情況下，不必改變PLC的硬設(shè)備，只需改編程序就可以滿足要求。因此，PLC除應(yīng)用于單機(jī)控制外，在工廠自動(dòng)化中也被大量采用。

3.功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣

現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅(qū)動(dòng)、通信、人機(jī)對(duì)話、自檢、記錄顯示等功能。既可控制一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械、一條生產(chǎn)線，又可控制一個(gè)生產(chǎn)過程。

4.編程簡(jiǎn)單，容易掌握

目前，大多數(shù)PLC仍采用繼電控制形式的“梯形圖編程方式”。既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀，又考慮到大多數(shù)工廠企業(yè)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及編程水平，所以非常容易接受和掌握。梯形圖語(yǔ)言的編程元件的符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器控制電路原理圖相當(dāng)接近。通過閱讀PLC的用戶手冊(cè)或短期培訓(xùn)，電氣技術(shù)人員和技術(shù)工很快就能學(xué)會(huì)用梯形圖編制控制程序。同時(shí)還提供了功能圖、語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言。

PLC在執(zhí)行梯形圖程序時(shí)，用解釋程序?qū)⑺�翻譯成匯編語(yǔ)言然后執(zhí)行（PLC內(nèi)部增加了解釋程序）。與直接執(zhí)行匯編語(yǔ)言編寫的用戶程序相比，執(zhí)行梯形圖程序的時(shí)間要長(zhǎng)一些，但對(duì)于大多數(shù)機(jī)電控制設(shè)備來(lái)說，是微不足道的，完全可以滿足控制要求。

5.減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及施工的工作量

由于PLC采用了軟件來(lái)取代繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，控制柜的設(shè)計(jì)安裝接線工作量大為減少。同時(shí)，PLC的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，更減少了現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試工作量。并且，由于PLC的低故障率及很強(qiáng)的監(jiān)視功能，模塊化等等，使維修也極為方便。

6.體積小、重量輕、功耗低、維護(hù)方便

PLC是將微電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊湊，堅(jiān)固，體積小，重量輕，功耗低。并且由于PLC的強(qiáng)抗干擾能力，易于裝入設(shè)備內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。以三菱公司的F1-40M型PLC為例：其外型尺寸僅為305×110×110mm，重量2.3kg，功耗小于25VA；而且具有很好的抗振、適應(yīng)環(huán)境溫、濕度變化的能力�，F(xiàn)在三菱公司又有FX系列PLC，與其超小型品種F1系列相比：面積為47%,體積為36%，在系統(tǒng)的配置上既固定又靈活，輸入輸出可達(dá)24～128點(diǎn)。

PLC狀態(tài)繼電器的使用和狀態(tài)編號(hào)

狀態(tài)繼電器是PLC在步進(jìn)順控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制的重要內(nèi)部元件。它與步進(jìn)順控指令STL組合使用，運(yùn)用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，編制高效易懂的程序。狀態(tài)繼電器一般分為四類，其編號(hào)及點(diǎn)數(shù)如下：

初始狀態(tài)：S0∽S9(10點(diǎn))；

回零：S10∽S19(10點(diǎn))；

通用：S20∽S499(480點(diǎn))；

保持：S500∽S899(400點(diǎn))；

報(bào)警：S900∽S999(100點(diǎn))；

PLC應(yīng)用系統(tǒng)中輸入、輸出接口電路中的光電耦合器件的作用是：

1、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)與PLC主機(jī)的電氣隔離、提高抗干擾性；
2、避免外電路出故障時(shí)，外部強(qiáng)電侵入主機(jī)而損壞主機(jī)；
3、電平交換，現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)信號(hào)可能有各種電平，光電耦合器將它們變換成PLC主機(jī)要求的標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平。

可編程控制器PLC自問世以來(lái)發(fā)展極為迅速。在工業(yè)控制方面正逐步取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的三大支柱之一。

1.   順序邏輯控制

這是PLC 最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它正逐步取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制。

2.   運(yùn)動(dòng)控制

PLC 和計(jì)算機(jī)數(shù)控 (CNC) 設(shè)備集成在一起，可以完成機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制。

3.   定時(shí)和計(jì)數(shù)控制

定時(shí)和計(jì)數(shù)精度高，設(shè)置靈活，且高精度的時(shí)鐘脈沖可用于準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)控制。

4.   模擬量控制

PLC 能完成數(shù)模轉(zhuǎn)換或者模數(shù)轉(zhuǎn)換，控制大量的物理參數(shù)，例如，溫度、壓力、速度和流量等。

5.   數(shù)據(jù)處理

能完成數(shù)據(jù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算、比較傳送及轉(zhuǎn)換等。

6.   通信和聯(lián)網(wǎng)

PLC 之間、 PLC 和上級(jí)計(jì)算機(jī)之間有很強(qiáng)的通信功能。作為實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，不僅 PLC 數(shù)據(jù)通信速率要求高，而且要考慮出現(xiàn)停電、故障時(shí)的對(duì)策等。

接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路分析

 1．原理圖

2．原理分析

正轉(zhuǎn)控制：按下正轉(zhuǎn)按鈕SB1→接觸器KM1線圈得電→KM1主觸頭閉合→電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，同時(shí)KM1的自鎖觸頭閉合，KM1的互鎖觸頭斷開。

反轉(zhuǎn)控制：先按下停止按鈕SB3→接觸器KM1線圈失電→KM1的互鎖觸頭閉合。然后按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2→接觸器KM2線圈得電→從而KM2主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)開始反轉(zhuǎn)，同時(shí)KM2的自鎖觸頭閉合，KM2的互鎖觸頭斷開。

3．線路特點(diǎn)

對(duì)于這種線路，要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向時(shí)，必須先按下停止按鈕，再按下反轉(zhuǎn)按鈕，才能使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。

 1．原理圖

2．工作過程分析

轉(zhuǎn)換開關(guān)SA處在“正轉(zhuǎn)”位置，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)換開關(guān)SA處在“反轉(zhuǎn)”位置，電動(dòng)機(jī)的相序改變，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)換開關(guān)SA處在“停止”位置，電源被切斷，電動(dòng)機(jī)停車。

電動(dòng)機(jī)處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，欲使之反轉(zhuǎn)，必須把手柄扳到“停止”位置，先使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，然后再把手柄扳至“反轉(zhuǎn)”位置。如直接由“正轉(zhuǎn)”扳至“反轉(zhuǎn)”，因電源突然反接，會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流，燒壞轉(zhuǎn)換開關(guān)和電動(dòng)機(jī)定子繞組。

3．電氣線路特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：所用電器少，控制簡(jiǎn)單

缺點(diǎn)：頻繁換向時(shí)，操作不方便，無(wú)欠壓，零壓保護(hù)，只能適合于容量5.5KW以下的電動(dòng)機(jī)的控制。