浙江西门子S7-400一级代理商（欢迎您）

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在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的启停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等，而PLC技术是解决上述问题的较有效、较便捷的工具，因此PLC在工业控制领域得到了广泛的应用。下面就PLC控制系统设计中的问题进行探讨。

1、PLC系统设备选型

PLC主要的目的是控制外部系统。这个系统可能是单个机器，机群或一个生产过程。不同型号的PLC有不同的适用范围。根据生产工艺要求，分析被控对象的复杂程度，进行I/O点数和I/O点的类型(数字量、模拟量等)统计，列出清单。适当进行内存容量的估计，确定适当的留有余量而不浪费资源的机型(小、中、大形机器)。并且结合市场情况，考察PLC生产厂家的产品及其售后服务、技术支持、网络通信等综合情况，选定价格性能比较好的PLC机型。

目前市场上的PLC产品众多，国外有德国的SIEMENS;日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJI、Panasonic;美国的GE;韩国的LG等。国产品牌有研华、研祥、合力时等。近几年，PLC产品的价格有较大的下降，其性价比越来越高。PLC 的选型应从以下几个方面入手。

2.1 确定PLC 控制系统的规模

依据工厂生产工艺流程和复杂程度确定系统规模的大小。可分为大、中、小三种规模。

小规模PLC控制系统:单机或者小规模生产过程，控制过程主要是条件、顺序控制，以开关量为主，并且I/O点数小于128 点。一般选用微型PLC,如SIEMENS S7-200等。

中等规模PLC控制系统:生产过程是复杂逻辑控制和闭环控制，I/O点数在128——512 点之间。应该选用具有模拟量控制、PID控制等功能的PLC，如SIEMENS S7-300等。

大规模PLC控制系统:生产过程是大规模过程控制、DCS系统和工厂自动化网络控制，I/O点数在512点以上。应该选用具有通信联网、智能控制、数据库、中断控制、函数运算的高档PLC,如SIEMENS S7-400等, 再和工业现场总线结合实现工厂工业网络的通讯和控制。

2.2 确定PLC I/O 点的类型

根据生产工艺要求，分析被控对象的复杂程度，进行I/O点数和I/O点的类型(数字量、模拟量等)统计，列出清单。适当进行内存容量的估计，确定适当的留有软硬件资源余量而不浪费资源的机型(小、中、大型机器)。

根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及PLC输出点动作的频率等，从而确定输出端采用继电器输出，还是晶体管输出，或品闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式，对系统的稳定运行是很重要的。

电磁阀的开闭、大电感负载、动作频率低的设备，PLC输出端采用继电器输出或者固态继电器输出;各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动/停止应采用晶体管输出。

2.3 确定PLC编程工具

(1) 一般的手持编程器编程。手持编程器只能用商家规定语句表中的语句表(STL)编程。这种方式效率低，但对于系统容量小、用量小的产品比较适宜，具有体积小、价格低、易于现场调试等优点。 这主要用于微型PLC的编程。

(2) 图形编程器编程。图形编程器采用梯形图(LAD)编程，方便直观，一般的电气人员短期内就可应用自如，但该编程器价格较高,主要用于微型PLC和中档PLC。

(3) 计算机加PLC软件包编程 。这种方式是效率高的一种方式，但大部分公司的PLC 开发软件包价格昂贵，并且该方式不易于现场调试，主要用于中高档PLC系统的硬件组态和软件编程。

3、PLC控制系统的设计

PLC 控制系统设计包括硬件设计和软件设计。

硬件设计是PLC控制系统的至关重要的一个环节，这关系着PLC控制系统运行的可靠性、安全性、稳定性。主要包括输入和输出电路两部分。

(1) PLC控制系统的输入电路设计。PLC供电电源一般为AC85—240V，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件(如电源滤波器、1:1隔离变压器等);隔离变压器也可以采用双隔离技术，即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地，次级线圈屏蔽层接PLC 输入电路的地，以减小高低频脉冲干扰。

PLC输入电路电源一般应采用DC 24V, 同时其带负载时要注意容量，并作好防短路措施，这对系统供电安全和PLC安全至关重要，因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行，一般选用电源的容量为输入电路功率的两倍，PLC输入电路电源支路加装适宜的熔丝，防止短路。

(2) PLC控制系统的输出电路设计。依据生产工艺要求，各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动停止应采用晶体管输出，它适应于高频动作，并且响应时间短;如果PLC 系统输出频率为每分钟6 次以下，应继电器输出，采用这种方法，输出电路的设计简单，抗干扰和带负载能力强。

如果PLC输出带电磁线圈等感性负载，负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击，为此，对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管，对交流感性负载应并接浪涌吸收电路，可有效保护PLC。

PLC体系所用的存储器基本上由PROM、E-PROM及PAM三种类型组成，存储容量则随机器的大小变化，一般小型机的大存储才能低于6kB，中型机的大存储才能可达64kB，大型机的大存储才能可上兆字节。运用时可以根据及数据的存储需要来选用适宜的机型，必要时也可专门进行存储器的扩大规划。
PLC的存储器容量挑选和计算的*种办法是：根据编程运用的节点数精确计算存储器的实际运用容量。第二种为预算法，用户可根据操控规模和使用目的，按照表4的公式来预算。为了运用便利，一般应留有25%～30%的裕量，获取存储容量的办法是天然生成程序，即用了多少字。知道每条指令所用的字数，用户便可断定正确的存储容量。
4、软件挑选
在体系的完成进程中，PLC的编程标题是非常重要的。用户应当对所挑选PLC产品的软件功用有所了解。通常状况下，一个体系的软件总是用于处理操控用具有的操控硬件的。但是，有些使用体系也需要操控硬件部件以外的软件功用。例如，一个使用体系或许包含需要杂乱数学计算和数据处理操作的特别操控或数据采集功用。指令集的挑选将决议完成软件使命的难易程度。可用的指令集将直接影响完成操控程序所需的时刻和程序执行的时刻。
5、支撑技能条件的考虑
选用PLC时，有无支撑技能条件同样是重要的挑选根据。支撑技能条件包含下列内容：
(1)编程手段
便携式简易编程器首要用于小型PLC，其操控规模小，程序简略，可用简易编程器；CRT编程器适用于大中型PLC，除可用于编制和输进程序外，还可编辑和打印程序文本；因为IBM-PC已得到遍及推广，IBM-PC及其兼容机编程软件包是PLC很好的编程东西。目前，PLC厂商都在致力于开发适用自己机型的IBM-PC及其兼容机编程软件包，并获得了成功。
(2)进行程序文本处理

简略程序文本处理以及图、参量状况和方位的处理，包含打印梯形逻辑；程序标示，包含触点和线圈的赋值名、网络注释等，这对用户或软件工程师阅览和调试程序非常有用；图形和文本的处理。
(3)程序贮存方法
关于技能资料档案和备用资料来说，程序的贮存办法有磁带、软磁盘或EEPROM存储程序盒等方法，具体选用哪种贮存方法，取决于所选机型的技能条件。
(4)通讯软件包
关于网络操控结构或需用上位计算机管理的操控体系，有无通讯软件包是选用PLC的首要根据。通讯软件包往往和通讯硬件一同运用，如调制解调器等。
6、PLC的环境适应性
因为PLC通常直接用于工业操控，出产厂都把它规划成能在恶劣的环境条件下可靠地作业。虽然如此，每种PLC都有自己的环境技能条件，用户在选用时，特别是在规划操控体系时，对环境条件要给予充分的考虑。
7、结束语
跟着科技的不断前进，PLC的种类日益繁多，功用也逐渐增强。文章中虽然回纳了一些选用PLC的办法，但在实际作业中还必定要根据实际状况做出适当的调整，以便规划出满足期看的操控体系。
 

什么是PLC串口通讯
电力作业人员在运用PLC的时候会接触到许多的通讯协议以及通讯接口，基本的PLC串口通讯你都了解吗？
1、什么是串口通讯
串口是核算机上一种十分通用设备通讯的协议(不要与通用串行总线UniversalSerialBus或许USB混淆)。大多数核算机包含两个基于RS232的串口。串口一起也是仪器仪表设备通用的通讯协议；许多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。一起，串口通讯协议也能够用于获取长途收集设备的数据。
2、串口通讯的运用
串口通讯运用3根线完结：(1)地线，(2)发送，(3)接纳。因为串口通讯是异步的，端口能够在一根线上发送数据一起在另一根线上接纳数据。其他线用于握手，可是不是有必要的。
串口通讯重要的参数是波特率、数据位、中止位和奇偶校验。关于两个进行通行的端口，这些参数有必要匹配：
a，波特率：这是一个衡量通讯速度的参数。它表明每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表明每秒钟发送300个bit。当咱们提到时钟周期时，咱们就是指波特率例如假如协议需求4800波特率，那么时钟是4800Hz。这意味着串口通讯在数据线上的采样率为4800Hz。一般电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率能够远远大于这些值，可是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通讯。

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