西门子通讯卡A5E00369843

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浔之漫 智控技术有限公司  上海诗慕自动化设备有限公司
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优点

PLC 硬件系统设计

1 ． PLC 型号的选择

在作出系统控制方案的决策之前，要详细了解被控对象的控制要求，从而决定是否选用 PLC 进行控制。

在控制系统逻辑关系较复杂（需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等）、工艺流程和产品改型较频繁、需要进行数据处理和信息管理（有数据运算、模拟量的控制、 PID 调节等）、系统要求有较高的可靠性和稳定性、准备实现工厂自动化联网等情况下，使用 PLC 控制是很必要的。

目前，国内外众多的生产厂家提供了多种系列功能各异的 PLC 产品，使用户眼花缭乱、无所适从。所以全面权衡利弊、合理地选择机型才能达到经济实用的目的。一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨，不要盲目贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可从以下几个方面来考虑。

（ 1 ）对输入 / 输出点的选择

盲目选择点数多的机型会造成一定浪费。

要先弄清除控制系统的 I/O 总点数，再按实际所需总点数的 15 ～ 20 ％留出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定所需 PLC 的点数。

另外要注意，一些高密度输入点的模块对同时接通的输入点数有限制，一般同时接通的输入点不得超过总输入点的 60 ％； PLC 每个输出点的驱动能力（ A/ 点）也是有限的，有的 PLC 其每点输出电流的大小还随所加负载电压的不同而异；一般 PLC 的允许输出电流随环境温度的升高而有所降低等。在选型时要考虑这些问题。

PLC 的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种 PLC 平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要隔离，则应选择前两种输出方式的 PLC 。

（ 2 ）对存储容量的选择

对用户存储容量只能作粗略的估算。在仅对开关量进行控制的系统中，可以用输入总点数乘 10 字 / 点＋输出总点数乘 5 字 / 点来估算；计数器/ 定时器按（ 3 ～ 5 ）字 / 个估算；有运算处理时按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模拟量输入 / 输出的系统中，可以按每输入 / （或输出）一路模拟量约需（ 80 ～ 100 ）字左右的存储容量来估算；有通信处理时按每个接口 200 字以上的数量粗略估算。后，一般按估算容量的50 ～ 100 ％留有裕量。对缺乏经验的设计者，选择容量时留有裕量要大些。

（ 3 ）对 I/O 响应时间的选择

PLC 的 I/O 响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟（一般在 2 ～ 3 个扫描周期）等。对开关量控制的系统，PLC 和 I/O 响应时间一般都能满足实际工程的要求，可不必考虑 I/O 响应问题。但对模拟量控制的系统、特别是闭环系统就要考虑这个问题。

（ 4 ）根据输出负载的特点选型

不同的负载对 PLC 的输出方式有相应的要求。例如，频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的 PLC 有许多优点，如导通压降小，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，其负载电压灵活（可交流、可直流）且电压等级范围大等。所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的 PLC 。

（ 5 ）对在线和离线编程的选择

离线编程示指主机和编程器共用一个 CPU ，通过编程器的方式选择开关来选择 PLC 的编程、监控和运行工作状态。编程状态时， CPU 只为编程器服务，而不对现场进行控制。编程器编程属于这种情况。在线编程是指主机和编程器各有一个 CPU ，主机的 CPU 完成对现场的控制，在每一个扫描周期末尾与编程器通信，编程器把修改的程序发给主机，在下一个扫描周期主机将按新的程序对现场进行控制。计算机辅助编程既能实现离线编程，也能实现在线编程。在线编程需购置计算机，并配置编程软件。采用哪种编程方法应根据需要决定。

（ 6 ）据是否联网通信选型

若 PLC 控制的系统需要联入工厂自动化网络，则 PLC 需要有通信联网功能，即要求 PLC 应具有连接其他 PLC 、上位计算机及 CRT 等的接口。大、中型机都有通信功能，目前大部分小型机也具有通信功能。

（ 7 ）对 PLC 结构形式的选择

在相同功能和相同 I/O 点数据的情况下，整体式比模块式价格低。但模块式具有功能扩展灵活，维修方便（换模块），容易判断故障等优点，要按实际需要选择 PLC 的结构形式。

2 ．分配输入 / 输出点

一般输入点和输入信号、输出点和输出控制是一一对应的。

分配好后，按系统配置的通道与接点号，分配给每一个输入信号和输出信号，即进行编号。

在个别情况下，也有两个信号用一个输入点的，那样就应在接入输入点前，按逻辑关系接好线（如两个触点先串联或并联），然后再接到输入点。

应用
节能增效
SINAMICS G120L 能够提升整条过程链中的能效，并将能耗降至低。在标准规格的产品中集成了相关的软件功能及硬件功能。
主要特性包括：
• ECO 模式，通过闭环控制模式 V/f ECO 和无编码器矢量控制（SLVC）根据当前负载比例自动调整电机电流，从而在局部负载范围实现高达 5 % 的节能
• 具备休眠功能，基于过程中设定值触发
• 额定转速下自动切换至电源运行（旁路模式）通过创新技术，实现高效能源管理ECO 模式
• 根据当前负载比例自动调整电机中的磁通，从而实现节能（在局部负载范围降低电机损耗）休眠模式
• 显著节能：根据当前设定值启动/ 停止驱动，避免过高的机械应力效率更高
• 功率模块 PM330L 效率 ηŽ98%通过操作单元实现简便的、针对特定应用的调试和操作
• 通过针对应用的向导进行现场调试，无需变频器相关的专业知识
• *功能：使用 SINAMICS 存储卡（SD 卡）进行参数预设和复制变频器数据组
• 数据备份功能有助于便捷的组件更换
• 控制单元 CU230P-2 上集成了 USB 接口，从而可方便地通过调试工具 STARTER 进行调试和诊断
• 可实现对变频器的调试、诊断和控制

应用
SINAMICS G120L 传动系统佳适用于涉及运动、传送、泵送或对固体、液体或气体进行压缩的所有应用。
特别是以下应用的*：
• 供水
• 污水处理
• 农业灌溉
• 集中供热/ 供冷
• 计量泵和冲洗泵
• 压缩机
• 风机
结构
模块化设计
SINAMICS G120L 采用模块化设计，由以下组件组成：
• CU230P-2 控制单元
• 功率模块
• 操作面板或盖板
CU230P-2 控制单元
CU230P-2 控制单元使用几种不同的可选闭环控制方式来控制和监测变频器功率模块和连接的电机。该产品支持与本地控制器或中央控制器、监控设备等之间的通信。它也可以连接与过程控制
相关的全部辅助设备和外部组件（传感器、阀门、接触器等）。
CU230P-2 具有很强的通讯功能
变频器通信接口协议在选择控制单元时就已经被定义（V4.7 或更高版本的固件）。
• CU230P-2 HVAC → USS，Modbus RTU，BACnet MS/TP，P1 协议
• CU230P-2 DP → PROFIBUS
• CU230P-2 PN → PROFINET，EtherNet/IP
功率模块
功率模块的选型可以根据功率需求和应用场合而定。采用脉宽调制的* IGBT 技术，实现了高度可靠和灵活的电机运转。其全面保护功能，可为功率模块和电机提供高级别保护。
功率模块的防护等级为 IP20/IP00，可安装在控制柜内。