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類也必然要符合現(xiàn)代化生產的需求,。
一般來說可以從三個角度對可編程序控制器進行分類,。其一是從可編程序控制器的控制規(guī)模大小去分類，其二是從可編程序控制器的性能高低去分類,，其三是從可編程序控制器的結構特點去分類,。
控制規(guī)模
可以分為大型機、中型機和小型機,。
小型機：小型機的控制點一般在256點之內，適合于單機控制或小型系統(tǒng)的控制。
西門子小型機有S7-200：處理速度0.8~1.2ms ,；存貯器2k ,；數(shù)字量248點；模擬量35路 ,。
中型機:中型機的控制點一般不大于2048點,可用于對設備進行直接控制,，還可以對多個下一級的可編程序控制器進行監(jiān)控，它適合中型或大型控制系統(tǒng),。
西門子中型機有S7-300：處理速度0.8~1.2ms ,；存貯器2k ；數(shù)字量1024點,；模擬量128路 ,；網絡PROFIBUS；工業(yè)以太網,；MPI,。
大型機：大型機的控制點一般大于2048點,不僅能完成較復雜的算術運
算還能進行復雜的矩陣運算。它不僅可用于對設備進行直接控制,，還可以對多個下一級的可編程序控制器進行監(jiān)控,。
西門子大型機有S7-400 ：處理速度0.3ms / 1k字；
存貯器512k ,；I/O點12672,；
控制性能
可以分為高檔機、中檔機和低檔機,。
低檔機
這類可編程序控制器,，具有基本的控制功能和一般的運算能力。工作速度比較低,，能帶的輸入和輸出模塊的數(shù)量比較少,。
比如，德國SIEMENS公司生產的S7-200就屬于這一類,。
中檔機
這類可編程序控制器,，具有較強的控制功能和較強的運算能力。它不僅能完成一般的邏輯運算,，也能完成比較復雜的三角函數(shù),、指數(shù)和PID運算。工作速度比較快,，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量也比較多,，輸入和輸出模塊的種類也比較多。
比如,，德國SIEMENS公司生產的S7-300就屬于這一類,。
高檔機
這類可編程序控制器,，具有強大的控制功能和強大的運算能力。它不僅能完成邏輯運算,、三角函數(shù)運算,、指數(shù)運算和PID運算，還能進行復雜的矩陣運算,。工作速度很快,，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量很多，輸入和輸出模塊的種類也很全面,。這類可編程序控制器可以完成規(guī)模很大的控制任務,。在聯(lián)網中一般做主站使用。
比如,，德國SIEMENS公司生產的S7-400就屬于這一類,。
1 熱電偶測量結構示意圖
注意：如上圖所示，熱電偶是有正負極性的,，所以需要確保這些導線連接到正確的極性,，否則將會造成明顯的測量誤差
為了保證熱電偶可靠、地工作,，安裝要求如下：
① 組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固,；
② 兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣，以防短路,；
③ 補償導線與熱電偶端的連接要方便可靠,；
④ 保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離；
⑤ 熱電偶對于外界的比較,，因此安裝還需要考慮屏蔽的問題,。
1.2 熱電偶與熱電阻的區(qū)別
| 屬性 | 熱電阻 | 熱電偶 |
| 的性質 | 電阻 | 電壓 |
| 測量范圍 | 低溫檢測 | 高溫檢測 |
| 材料 | 一種金屬材料（溫度變化的金屬材料） | 雙金屬材料在（兩種不同的金屬，由于溫度的變化,，在兩個不同金屬的兩端產生電動勢差） |
| 測量原理 | 電阻隨溫度變化的性質來測量 | 基于熱電效應來測量溫度 |
| 補償 | 3線制和4線制接線 | 內部補償和外部補償 |
| 電纜接點要求 | 電阻直接接入可以更的避免線路的的損耗 | 要通過補償導線直接接入到模板,；或補償導線接到參比接點，然后用銅制導線接到模板 |
表1 熱電偶與熱電阻的比較
2. 熱電偶的類型和可用模板
2.1熱電偶類型
根據使用材料的不同,，分不同類型的熱電偶,，以分度號區(qū)分，分度號代表溫度范圍,，且代表每種分度號的熱電偶具體多少溫度輸出多少毫伏的電壓,，熱電偶的分度號有主要有以下幾種。
| 分度號 | 溫度范圍(℃) | 兩種金屬材料 |
| B型 | 0~1820 | 鉑銠—鉑銠 |
| C型 | 0~2315 | 鎢3稀土—鎢26 稀土 |
| E型 | -270~1000 | 鎳鉻—銅鎳 |
| J型 | -210~1200 | 鐵—銅鎳 |
| K型 | -270~1372 | 鎳鉻—鎳硅 |
| L型 | -200~900 | 鐵—銅鎳 |
| N型 | -270~1300 | 鎳鉻硅—鎳硅 |
| R型 | -50~1769 | 鉑銠—鉑 |
| S型 | -50~1769 | 鉑銠—鉑 |
| T型 | -270~400 | 銅—銅鎳 |
| U型 | -270~600 | 銅—銅鎳 |
表2 分度號對照表
2.2可用的模板
| CPU類型 | 模板類型 | 支持熱電偶類型 |
| S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0（8點） | E,J,K,L,N |
| 6ES7 331-7KB02-0AB0（2點） | E,J,K,L,N | |
| 6ES7 331-7PF11-0AB0（8點） | B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U | |
| S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0（8點） | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U |
| 6ES7 431-7QH00-0AB0（16點） | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U | |
| 6ES7 431-7KF00-0AB0（8點） | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U |
表3 S7 300/400 支持熱電偶的模板及對應熱電偶類型
3. 熱電偶的補償接線
3.1 補償
熱電偶測量溫度時要求冷端的溫度保持不變,，這樣產生的熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關系,。若測量時冷端的溫度變化，將嚴重影響測量的準確性,，所以需要對冷端溫度變化造成的影響采取一定補償?shù)拇胧?br />由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用時）,，而測溫點到控制儀表的距離都很遠,，為了節(jié)省熱電偶材料，成本可以用補償導線延伸冷端到溫度比較的控制室內,，但補償導線的材質要和熱電偶的導線材質相同,。熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極,，使熱電偶的冷端到控制室的儀表端子上,，它本身并不能冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用,。因此,，還需采用其他修正來補償冷端溫度變化造成的影響，補償見下表,。
| 溫度補償 | 說 明 | 接 線 | |
| 內部補償 | 使用模板的內部溫度為參比接點進行補償,，再由模板進行處理。 | 直接用補償導線連接熱電偶到模擬量模板輸入端,。 | |
| 外部補償 | 補償盒 | 使用補償盒采集并補償參比接點溫度,，不需要模板進行處理。 | 可以使用銅質導線連接參比接點和模擬量模板輸入端,。 |
| 熱電阻 | 使用熱電阻采集參比接點溫度,，再由模板進行處理。 | ||
| 如果參比接點溫度恒定可以不要熱電阻參考 | |||
表4 各類補償
3.2各補償接線
3.2.1內部補償
內部補償是在輸入模板的端子上建立參比接點,，所以需要將熱電偶直接連接到模板的輸入端,，或通過補償導線間接的連接到輸入端。每個通道組必須接相同類型的熱電偶,，連接示意圖如下,。
| CPU類型 | 支持內部補償模板類型 | 可連接熱電偶個數(shù) |
| S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 多8個（4種類型，同通道組必須相同） |
| 6ES7 331-7KB02-0AB0 | 多2個（1種類型,，同通道組必須相同） | |
| 6ES7 331-7PF11-0AB0 | 多8個（8種類型） | |
| S7-400 | 6ES7 431-7KF00-0AB0 | 多8個（8種類型） |
表5 支持內部補償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€數(shù)
圖2 內部補償接線
注1：模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接補償端COMP+(10)和Mana(11),，其它模板無。
3.2.2 外部補償—補償盒
補償盒是通過補償盒獲取熱電偶的參比接點的溫度,，但補償盒必須安裝在熱電偶的參比接點處,。
補償盒必須單獨供電，電源模塊必須具有充分的噪聲濾波功能,，例如使用接地電纜屏蔽,。
補償盒包含一個橋接電路，固定參比接點溫度標定,，如果實際溫度與補償溫度有偏差,，橋接熱敏電阻會發(fā)生變化，產生正的或者負的補償電壓疊加到測量電勢差上,，從而達到補償調節(jié)的目的,。
補償盒采用參比接點溫度為0℃的補償盒,，推薦使用西門子帶集成電源裝置的補償盒，訂貨號如下表,。
| 推薦使用的補償盒 | 訂貨號 | ||
| 帶有集成電源裝置的參比端,，用于導軌安裝 | M72166-V V V V V | ||
| 輔助電源 | B1 | 230VAC |  |
| B2 | 110VAC | ||
| B3 | 24VAC | ||
| B4 | 24VDC | ||
| 連接到熱電偶 | 1 | L型 | |
| 2 | J型 | ||
| 3 | K型 | ||
| 4 | S型 | ||
| 5 | R型 | ||
| 6 | U型 | ||
| 7 | T型 | ||
| 參考溫度 | 00 | 0℃ | |
圖 1 可編程控制器應用系統(tǒng)設計與調試的主要步驟
（ 1 ）深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求
a ．被控對象就是受控的機械、電氣設備,、生產線或生產過程,。
b ．控制要求主要指控制的基本方式、應完成的動作,、自動工作循環(huán)的組成,、必要的保護和聯(lián)鎖等。對較復雜的控制系統(tǒng),，還可將控制任務分成幾個獨立部分,，這種可化繁為簡，有利于編程和調試,。
（ 2 ）確定 I/O 設備
根據被控對象對 PLC 控制系統(tǒng)的功能要求,，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設備,。常用的輸入設備有按鈕,、選擇開關、行程開關,、傳感器等,，常用的輸出設備有繼電器、接觸器,、指示燈,、電磁閥等。
（ 3 ）選擇合適的 PLC 類型
根據已確定的用戶 I/O 設備,，統(tǒng)計所需的輸入信號和輸出信號的點數(shù),，選擇合適的 PLC 類型，包括機型的選擇,、容量的選擇,、 I/O 模塊的選擇、電源模塊的選擇等,。
（ 4 ）分配 I/O 點
分配 PLC 的輸入輸出點,，編制出輸入 / 輸出分配表或者畫出輸入 / 輸出端子的接線圖。接著九可以進行 PLC 程序設計,，同時可進行控制柜或操作臺的設計和現(xiàn)場施工,。
（ 5 ）設計應用系統(tǒng)梯形圖程序
根據工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設計出梯形圖即編程。這一步是整個應用系統(tǒng)設計的核心工作,，也是比較困難的一步,，要設計好梯形圖,，首先要十分熟悉控制要求，同時還要有一定的電氣設計的實踐經驗,。
（ 6 ）將程序輸入 PLC
當使用簡易編程器將程序輸入 PLC 時,，需要先將梯形圖轉換成指令助記符，以便輸入,。當使用可編程序控制器的輔助編程軟件在計算機上編程時,，可通過上下位機的連接電纜將程序下載到 PLC 中去。
（ 7 ）進行軟件測試
程序輸入 PLC 后,，應*行測試工作,。因為在程序設計過程中,，難免會有疏漏的地方,。因此在將 PLC 連接到現(xiàn)場設備上去之前，必需進行軟件測試,，以排除程序中的錯誤,，同時也為整體調試打好基礎，縮短整體調試的周期,。
（ 8 ）應用系統(tǒng)整體調試
在 PLC 軟硬件設計和控制柜及現(xiàn)場施工完成后,，就可以進行整個系統(tǒng)的聯(lián)機調試，如果控制系統(tǒng)是由幾個部分組成,，則應先作局部調試,，然后再進行整體調試；如果控制程序的步序較多,，則可*行分段調試,，然后再連接起來總調。調試中發(fā)現(xiàn)的問題,，要逐一排除,，直至調試成功。
（ 9 ）編制技術文件
系統(tǒng)技術文件包括說明書,、電氣原理圖,、電器布置圖、電氣元件明細表,、 PLC 梯形圖,。
類也必然要符合現(xiàn)代化生產的需求。
一般來說可以從三個角度對可編程序控制器進行分類,。其一是從可編程序控制器的控制規(guī)模大小去分類,，其二是從可編程序控制器的性能高低去分類，其三是從可編程序控制器的結構特點去分類,。
控制規(guī)模
可以分為大型機,、中型機和小型機,。
小型機：小型機的控制點一般在256點之內，適合于單機控制或小型系統(tǒng)的控制,。
西門子小型機有S7-200：處理速度0.8~1.2ms ,；存貯器2k ；數(shù)字量248點,；模擬量35路 ,。
中型機:中型機的控制點一般不大于2048點,可用于對設備進行直接控制，還可以對多個下一級的可編程序控制器進行監(jiān)控,，它適合中型或大型控制系統(tǒng),。
西門子中型機有S7-300：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ,；數(shù)字量1024點,；模擬量128路 ；網絡PROFIBUS,；工業(yè)以太網,；MPI。
大型機：大型機的控制點一般大于2048點,不僅能完成較復雜的算術運
算還能進行復雜的矩陣運算,。它不僅可用于對設備進行直接控制,，還可以對多個下一級的可編程序控制器進行監(jiān)控。
西門子大型機有S7-400 ：處理速度0.3ms / 1k字,；
存貯器512k ,；I/O點12672；
控制性能
可以分為高檔機,、中檔機和低檔機,。
低檔機
這類可編程序控制器，具有基本的控制功能和一般的運算能力,。工作速度比較低,，能帶的輸入和輸出模塊的數(shù)量比較少。
比如,，德國SIEMENS公司生產的S7-200就屬于這一類,。
中檔機
這類可編程序控制器，具有較強的控制功能和較強的運算能力,。它不僅能完成一般的邏輯運算,，也能完成比較復雜的三角函數(shù)、指數(shù)和PID運算,。工作速度比較快,，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量也比較多，輸入和輸出模塊的種類也比較多。
比如,，德國SIEMENS公司生產的S7-300就屬于這一類,。
高檔機
這類可編程序控制器，具有強大的控制功能和強大的運算能力,。它不僅能完成邏輯運算,、三角函數(shù)運算、指數(shù)運算和PID運算,，還能進行復雜的矩陣運算,。工作速度很快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量很多,，輸入和輸出模塊的種類也很全面,。這類可編程序控制器可以完成規(guī)模很大的控制任務。在聯(lián)網中一般做主站使用,。
比如,，德國SIEMENS公司生產的S7-400就屬于這一類。
1 熱電偶測量結構示意圖
注意：如上圖所示,，熱電偶是有正負極性的,，所以需要確保這些導線連接到正確的極性，否則將會造成明顯的測量誤差
為了保證熱電偶可靠,、地工作，安裝要求如下：
① 組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固,；
② 兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣,，以防短路；
③ 補償導線與熱電偶端的連接要方便可靠,；
④ 保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離,；
⑤ 熱電偶對于外界的比較，因此安裝還需要考慮屏蔽的問題,。
1.2 熱電偶與熱電阻的區(qū)別
| 屬性 | 熱電阻 | 熱電偶 |
| 的性質 | 電阻 | 電壓 |
| 測量范圍 | 低溫檢測 | 高溫檢測 |
| 材料 | 一種金屬材料（溫度變化的金屬材料） | 雙金屬材料在（兩種不同的金屬,，由于溫度的變化，在兩個不同金屬的兩端產生電動勢差） |
| 測量原理 | 電阻隨溫度變化的性質來測量 | 基于熱電效應來測量溫度 |
| 補償 | 3線制和4線制接線 | 內部補償和外部補償 |
| 電纜接點要求 | 電阻直接接入可以更的避免線路的的損耗 | 要通過補償導線直接接入到模板,；或補償導線接到參比接點,，然后用銅制導線接到模板 |
表1 熱電偶與熱電阻的比較
2. 熱電偶的類型和可用模板
2.1熱電偶類型
根據使用材料的不同，分不同類型的熱電偶,，以分度號區(qū)分,，分度號代表溫度范圍，且代表每種分度號的熱電偶具體多少溫度輸出多少毫伏的電壓,，熱電偶的分度號有主要有以下幾種,。
| 分度號 | 溫度范圍(℃) | 兩種金屬材料 |
| B型 | 0~1820 | 鉑銠—鉑銠 |
| C型 | 0~2315 | 鎢3稀土—鎢26 稀土 |
| E型 | -270~1000 | 鎳鉻—銅鎳 |
| J型 | -210~1200 | 鐵—銅鎳 |
| K型 | -270~1372 | 鎳鉻—鎳硅 |
| L型 | -200~900 | 鐵—銅鎳 |
| N型 | -270~1300 | 鎳鉻硅—鎳硅 |
| R型 | -50~1769 | 鉑銠—鉑 |
| S型 | -50~1769 | 鉑銠—鉑 |
| T型 | -270~400 | 銅—銅鎳 |
| U型 | -270~600 | 銅—銅鎳 |
表2 分度號對照表
2.2可用的模板
| CPU類型 | 模板類型 | 支持熱電偶類型 |
| S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0（8點） | E,J,K,L,N |
| 6ES7 331-7KB02-0AB0（2點） | E,J,K,L,N | |
| 6ES7 331-7PF11-0AB0（8點） | B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U | |
| S7-400 | 6ES7 431-1KF10-0AB0（8點） | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U |
| 6ES7 431-7QH00-0AB0（16點） | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U | |
| 6ES7 431-7KF00-0AB0（8點） | B,E,J,K,L,N,R,S,T,U |
表3 S7 300/400 支持熱電偶的模板及對應熱電偶類型
3. 熱電偶的補償接線
3.1 補償
熱電偶測量溫度時要求冷端的溫度保持不變，這樣產生的熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關系,。若測量時冷端的溫度變化,，將嚴重影響測量的準確性,，所以需要對冷端溫度變化造成的影響采取一定補償?shù)拇胧?br />由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用時），而測溫點到控制儀表的距離都很遠,，為了節(jié)省熱電偶材料,，成本可以用補償導線延伸冷端到溫度比較的控制室內，但補償導線的材質要和熱電偶的導線材質相同,。熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極,，使熱電偶的冷端到控制室的儀表端子上，它本身并不能冷端溫度變化對測溫的影響,，不起補償作用,。因此，還需采用其他修正來補償冷端溫度變化造成的影響,，補償見下表,。
| 溫度補償 | 說 明 | 接 線 | |
| 內部補償 | 使用模板的內部溫度為參比接點進行補償，再由模板進行處理,。 | 直接用補償導線連接熱電偶到模擬量模板輸入端,。 | |
| 外部補償 | 補償盒 | 使用補償盒采集并補償參比接點溫度，不需要模板進行處理,。 | 可以使用銅質導線連接參比接點和模擬量模板輸入端,。 |
| 熱電阻 | 使用熱電阻采集參比接點溫度，再由模板進行處理,。 | ||
| 如果參比接點溫度恒定可以不要熱電阻參考 | |||
表4 各類補償
3.2各補償接線
3.2.1內部補償
內部補償是在輸入模板的端子上建立參比接點,，所以需要將熱電偶直接連接到模板的輸入端，或通過補償導線間接的連接到輸入端,。每個通道組必須接相同類型的熱電偶,，連接示意圖如下。
| CPU類型 | 支持內部補償模板類型 | 可連接熱電偶個數(shù) |
| S7-300 | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 多8個（4種類型,，同通道組必須相同） |
| 6ES7 331-7KB02-0AB0 | 多2個（1種類型,，同通道組必須相同） | |
| 6ES7 331-7PF11-0AB0 | 多8個（8種類型） | |
| S7-400 | 6ES7 431-7KF00-0AB0 | 多8個（8種類型） |
表5 支持內部補償?shù)哪０寮翱山訜犭娕紓€數(shù)
圖2 內部補償接線
注1：模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接補償端COMP+(10)和Mana(11)，其它模板無,。
3.2.2 外部補償—補償盒
補償盒是通過補償盒獲取熱電偶的參比接點的溫度,，但補償盒必須安裝在熱電偶的參比接點處。
補償盒必須單獨供電,，電源模塊必須具有充分的噪聲濾波功能,，例如使用接地電纜屏蔽。
補償盒包含一個橋接電路,，固定參比接點溫度標定,，如果實際溫度與補償溫度有偏差，橋接熱敏電阻會發(fā)生變化，產生正的或者負的補償電壓疊加到測量電勢差上,，從而達到補償調節(jié)的目的,。
補償盒采用參比接點溫度為0℃的補償盒，推薦使用西門子帶集成電源裝置的補償盒,，訂貨號如下表,。
| 推薦使用的補償盒 | 訂貨號 | ||
| 帶有集成電源裝置的參比端，用于導軌安裝 | M72166-V V V V V | ||
| 輔助電源 | B1 | 230VAC | |
| B2 | 110VAC | ||
| B3 | 24VAC | ||
| B4 | 24VDC | ||
| 連接到熱電偶 | 1 | L型 | |
| 2 | J型 | ||
| 3 | K型 | ||
| 4 | S型 | ||
| 5 | R型 | ||
| 6 | U型 | ||
| 7 | T型 | ||
| 參考溫度 | 00 | 0℃ | |