西門子6ES7151-8AB01-0AB0西門子6ES7151-8AB01-0AB0

西門子PLC采用字符接收完成中斷接收數(shù)據(jù)，通過起始字節(jié)判斷接收數(shù)據(jù)幀的開始，由數(shù)據(jù)長(zhǎng)度決定接收數(shù)據(jù)幀的結(jié)束，采用異或校驗(yàn)提高接收數(shù)據(jù)的可靠性，S7-200PLC在接收完一幀數(shù)據(jù)后計(jì)算出接收到數(shù)據(jù)的異或校驗(yàn)碼，并與單片機(jī)傳送過來的校驗(yàn)碼比較，如果不同就舍棄，不要求重發(fā)。本應(yīng)用中傳送數(shù)據(jù)為溫度值，舍棄后接收下一個(gè)數(shù)據(jù)即可。PLC接收數(shù)據(jù)通信程序流程圖如圖

   設(shè)計(jì)者應(yīng)熟讀編程手冊(cè)、熟練程序的編輯技巧，使得自己的設(shè)計(jì)方案得以展現(xiàn)。設(shè)計(jì)好的程序能否滿足控制任務(wù)，就必須進(jìn)行調(diào)試，傳統(tǒng)的調(diào)試方式離不開編程控制器CPU，必要時(shí)還需要另外準(zhǔn)備輸入輸出模塊、特殊功能模塊和外部機(jī)器等。仿真軟件GXSimulator可提供一個(gè)虛擬的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。GXSimulator是在Windows上運(yùn)行的軟元件包，在安裝有GXDeveloper的計(jì)算機(jī)內(nèi)追加安裝GXSimulator，就能夠?qū)崿F(xiàn)不在線時(shí)的調(diào)試。不在線調(diào)試功能內(nèi)包括軟元件的監(jiān)視測(cè)試、外部機(jī)器的I/O的模擬操作等。對(duì)于個(gè)人學(xué)習(xí)來說，沒有實(shí)驗(yàn)條件，仿真軟件能夠在個(gè)人計(jì)算機(jī)上進(jìn)行順控程序的開發(fā)和調(diào)試。使用者通過程序不斷的仿真調(diào)。
   甚至包括各種儀表、硬件的配置。這得益于我原本所學(xué)的。當(dāng)然，不能要求所有搞PLC程序的工程師都有我這樣的經(jīng)歷。但是有兩門知識(shí)卻是*的：一是過程儀表的硬件知識(shí)，包括傳感器、變送器（二次儀表）和PLC本身，這是構(gòu)建控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)；二是過程控制理論，包括各種控制模型的原理和應(yīng)用，其中重要的是二位調(diào)節(jié)和PID調(diào)節(jié)模型。PID調(diào)節(jié)是目前用得廣泛的過程控制手段，且變化多端。學(xué)習(xí)PID的方法就是讀書。幾乎所有講解過程控制的書籍都有關(guān)于PID的內(nèi)容，多讀基本相關(guān)的書籍對(duì)理解PID是很有益處的。我發(fā)現(xiàn)不少網(wǎng)友在進(jìn)入PLC領(lǐng)域時(shí)，缺乏這些相關(guān)知識(shí)PLC單純接收數(shù)據(jù)，所以采用單工串行通信。PLC采用自由端口模式協(xié)。
   如模擬量功能，通信功能等。因此，選型時(shí)盡可能選用內(nèi)置功能多的PLC，既降低了成本，又節(jié)省控制柜空間，更可以簡(jiǎn)化設(shè)置和編程工作量。PLC選型冗余量的把握由于前期預(yù)估、現(xiàn)場(chǎng)施工改動(dòng)和后期維護(hù)升級(jí)的需要，PLC選型需考慮一定的冗余量。主要考慮I/O點(diǎn)的數(shù)量，較小的工程控制在20%的冗余范圍；較大的工程控制在5%～10%。其它如模擬量，通信和總線功能的冗余問題，需工程人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)硬件配置靈活把握，如果控制功能均為PLC內(nèi)置的，則需更換高一級(jí)單機(jī)PLC；若控制功能是通過擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)的，則考慮冗余時(shí)僅需更新相應(yīng)模塊即可。PLC編程要點(diǎn)（1）根據(jù)控制流程圖分配程序段根據(jù)前期控制流程圖將控制程序分解成不同的程序。
   可以根據(jù)實(shí)際控制規(guī)摸大小，進(jìn)行組合，既可以實(shí)現(xiàn)單柜自動(dòng)控制，也可以實(shí)現(xiàn)多柜通過工業(yè)以太網(wǎng)或工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)組成集散（DSC）控制系統(tǒng)。PLC控制柜能適應(yīng)各種大小規(guī)模的工業(yè)自動(dòng)化控制場(chǎng)合。廣泛應(yīng)用在電力、冶金、化工、造紙、環(huán)保污水處理等行業(yè)中。PLC控制柜使用條件供電電源：DC直流24V，兩相交流220v，（-10%，+15%），50HZ防護(hù)等級(jí)：IP41或IP20環(huán)境條件：環(huán)境溫度在0℃-55℃，防止太陽光直接照射；空氣的相對(duì)濕度應(yīng)小于85%（無凝露）。遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的震動(dòng)源，防止震動(dòng)頻率為10-55HZ的頻繁或連續(xù)震動(dòng)。避免有腐蝕和易燃的氣體。PLC控制柜基本結(jié)構(gòu)可編程邏輯控制器實(shí)質(zhì)是一種于工業(yè)控制的計(jì)算。
   可用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化。2.3.按I/O點(diǎn)數(shù)分類根據(jù)PLC的I/O點(diǎn)數(shù)多少，可將PLC分為小型、中型和大型三類。（1）小型PLC小型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)小于256，具有單CPU及8位或16位處理器，用戶存儲(chǔ)器容量為4KB以下。例如：三菱FX0S系列。（2）中型PLC中型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)在256～2048，具有雙CPU，用戶存儲(chǔ)器容量為2～8KB。（3）大型PLC大型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)大于2048，具有多CPU及16位或32位處理器，用戶存儲(chǔ)器容量為8～16KB。PLC產(chǎn)品可按地域分成三大流派，一個(gè)流派是美國(guó)產(chǎn)品，一個(gè)流派是歐洲產(chǎn)品，一個(gè)流派是日本產(chǎn)品。美國(guó)和歐洲的PLC是在相互隔離情況下獨(dú)立研究開發(fā)。

西門子PLC控制柜可完成設(shè)備自動(dòng)化和過程自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)*的網(wǎng)絡(luò)功能，性能穩(wěn)定、可擴(kuò)展、抗干擾強(qiáng)等特點(diǎn)，是現(xiàn)代工業(yè)的核心和靈魂?？梢愿鶕?jù)用戶需求量身設(shè)計(jì)PLC控制柜、變頻柜等，滿足用戶要求，并可搭配人機(jī)界面觸摸屏，達(dá)到輕松操作的目的。設(shè)備更可與dcs總線上位機(jī)modbus、profibus等通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸；工控機(jī)、以太網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)的控制和監(jiān)控。
   在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是可編程邏輯控制器的真正輸出。功能特點(diǎn)：可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點(diǎn)。系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易，以開關(guān)量控制為其特長(zhǎng)；也能進(jìn)行連續(xù)過程的PID回路控制；并能與上位機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的控制并且在經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法中資料收集顯得尤為重要。首先收集典型程序樣例，程序有較完整的組成部分：控制任務(wù)、I/O分配、硬件接線圖、完整的程序及注釋。其次要讀懂程序，從而分解出程序中用于完成不同任務(wù)的組成部分，對(duì)于各組成部分中獨(dú)立完成某一特定功能的子程序或者中斷程序應(yīng)及時(shí)收藏到程序庫。以便在以后的編程過程中碰到實(shí)現(xiàn)類似控制任務(wù)。
   或者用它們模擬實(shí)際的反饋信號(hào)，如行程開關(guān)觸點(diǎn)的接通和斷開等。通過開關(guān)量輸出單元上各輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管，觀察輸出信號(hào)是否滿足設(shè)計(jì)的要求。調(diào)試順序控制程序的主要任務(wù)是檢查程序的運(yùn)行是否符合順控圖的規(guī)定，即在某一轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)時(shí)，是否發(fā)生活動(dòng)步狀態(tài)的正確變化，該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步是否變?yōu)椴换顒?dòng)步，所有的后續(xù)步是否變?yōu)榛顒?dòng)步，以及各步被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載是否發(fā)生相應(yīng)的變化。在調(diào)試時(shí)應(yīng)充分考慮各種可能的情況，對(duì)系統(tǒng)各種不同的工作方式、順控圖中的每一條支路、各種可能的進(jìn)展路線，都應(yīng)逐一檢查，不能遺漏。發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)修改程序，直到在各種可能的情況下輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間的關(guān)系符合要求。如果程序中某些定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的設(shè)定值過。
   并對(duì)整個(gè)項(xiàng)目可能出現(xiàn)問題做出預(yù)判。（1）分析控制流程。分析控制流程時(shí)，建議繪制相關(guān)的控制流程圖，清晰的標(biāo)注每一步工作的內(nèi)容和到下一步的條件。（2）分析控制類型和預(yù)估PLC選型所需參數(shù)。一般PLC適用于四種控制類型，即順序控制，過程控制，運(yùn)動(dòng)（或位置）控制和網(wǎng)絡(luò)通信等。工程人員在分析控制要求后，根據(jù)繪制的控制流程圖，將每個(gè)控制流程的控制類型進(jìn)行分類，再根據(jù)項(xiàng)目的復(fù)雜程度將組合出控制類型，因此前期準(zhǔn)確地分析每一步的控制類型，將有助于選型的準(zhǔn)確和問題的預(yù)估。在分析項(xiàng)目控制類型的同時(shí)，工程人員還要預(yù)估PLC選型所需要的重要參數(shù)值。如順序控制中的I/O點(diǎn)數(shù)；若使用編碼器，要根據(jù)編碼器的參數(shù)計(jì)算其輸出脈沖的頻率。
   在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會(huì)被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程影像寄存器會(huì)被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階。

   因此美國(guó)和歐洲的PLC產(chǎn)品有明顯的差異性。而日本的PLC是由美國(guó)引進(jìn)的，對(duì)美國(guó)的PLC產(chǎn)品有一定的繼承性，但日本的主推產(chǎn)品定位在小型PLC上。美國(guó)和歐洲以大中型PLC而聞名，而日本則以小型PLC著稱。PLC控制柜有過載、短路、缺相保護(hù)等功能。其結(jié)構(gòu)緊湊、工作穩(wěn)定、功能齊全，可以根據(jù)實(shí)際控制規(guī)摸大小進(jìn)行組合，既可以實(shí)現(xiàn)單柜自動(dòng)控制，也可以實(shí)現(xiàn)多柜通過工業(yè)以太網(wǎng)或工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)組成集散（DSC）控制系統(tǒng)，能適應(yīng)各種大小規(guī)模的工業(yè)自動(dòng)化控制場(chǎng)合，被廣泛應(yīng)用在電力、冶金、化工、造紙、環(huán)保污水處理等行業(yè)中。PLC控制柜可完成設(shè)備自動(dòng)化和過程自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)*的網(wǎng)絡(luò)功能，性能穩(wěn)定、可擴(kuò)展、抗干擾強(qiáng)等特。
   動(dòng)作頻率高，不易損壞，缺點(diǎn)為負(fù)載能力較差。3）開關(guān)量輸出端子選型的注意事項(xiàng)①類似于輸入端，晶體管輸出端子也分為NPN型和PNP型兩種。一旦型號(hào)確定則只能按照同種接線方式連接負(fù)載。②在實(shí)際應(yīng)用中，建議工程人員多選用晶體管輸出型PLC，并在輸出端使用繼電器連接外部負(fù)載，形成對(duì)于下游負(fù)載設(shè)備的電氣隔離，這樣的組合綜合了晶體管壽命長(zhǎng)和繼電器負(fù)載能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。如果現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)電氣故障，PLC輸出端子將會(huì)因受到隔離繼電器保護(hù)而免受損壞，只需要更換損壞的繼電器即可。而一旦繼電器輸出型PLC端子損壞，將無法修復(fù)損壞端子。先內(nèi)置后擴(kuò)展原則隨著PLC的不斷更新?lián)Q代，是小型機(jī)功能的不斷增強(qiáng)，PLC單機(jī)已內(nèi)置了許多擴(kuò)展模塊的功。
   當(dāng)發(fā)現(xiàn)不滿足要求時(shí)，考慮較高一款產(chǎn)品。以此類推，直至選取全部滿足要求的PLC型號(hào)。如若由上至下選型，則會(huì)使PLC功能浪費(fèi)，造成大馬拉小車。PLC開關(guān)量輸入/輸出單元的選擇PLC的開關(guān)量輸入點(diǎn)是用來接受現(xiàn)場(chǎng)傳感器所輸入的電平信號(hào)，開關(guān)時(shí)輸出點(diǎn)的作用根據(jù)內(nèi)部的控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。（1）開關(guān)量輸入端子的選擇?，F(xiàn)在市面上PLC輸入點(diǎn)均為晶體管輸入，使用者只需要根據(jù)前期預(yù)估的輸入點(diǎn)數(shù)量選擇即可。但是這里需要注意，因PLC端接線類型不同，分別有NPN和PNP兩種輸入方式，其意義是輸入端是以低電平有效還是以高電平有效，一旦確定輸入端的接線類型，則需選用相同類型輸入的傳感器，即NPN和PNP型的傳感器不能共用一個(gè)PLC的輸入端。
   它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤。當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠性，近年來對(duì)大型可編程邏輯控制器還采用雙CPU構(gòu)成冗余系。

   在整個(gè)運(yùn)行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。1.輸入采樣階段在輸入采樣階段，可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序（梯形圖）。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線。
   即使用I/O指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會(huì)被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程影像寄存器會(huì)被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。3.輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路