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白城西門子PLC代理商
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初研制生產(chǎn)的 PLC主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構(gòu)成的控制裝置，但這兩者的運(yùn)行方式是不相同的：
(1)繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運(yùn)行的方式，即如果這個(gè)繼電器的線圈通電或斷電,，該繼電器所有的觸點(diǎn)（包括其常開或常閉觸點(diǎn)）在繼電器控制線路的哪個(gè)位置上都會(huì)立即同時(shí)動(dòng)作,。
(2)PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運(yùn)行方式,，即如果一個(gè)輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開,，該線圈的所有觸點(diǎn)(包括其常開或常閉觸點(diǎn))不會(huì)立即動(dòng)作,，必須等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作,。
為了消除二者之間由于運(yùn)行方式不同而造成的差異,，考慮到繼電器控制裝置各類觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間一般在 100ms以上，而PLC掃描用戶程序的時(shí)間一般均小于100ms,，因此,，PLC采用了一種不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式---掃描技術(shù)。這樣在對(duì)于I/O響應(yīng)要求不高的場(chǎng)合,，PLC與繼電器控制裝置的處理結(jié)果上就沒(méi)有什么區(qū)別了,。
1、掃描技術(shù)
當(dāng) PLC投入運(yùn)行后,，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段,，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段,。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期,。在整個(gè)運(yùn)行期間,，PLC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,， PLC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)得單元內(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,。
(2)用戶程序執(zhí)行階段
在用戶程序執(zhí)行階段,， PLC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)成的控制線路,，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài),；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令,。即，在用戶程序執(zhí)行過(guò)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,。
(1)輸出刷新階段
當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后， PLC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，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè),。這時(shí),，才是PLC的真正輸出,。
這兩段程序執(zhí)行的結(jié)果*一樣，但在 PLC中執(zhí)行的過(guò)程卻不一樣,。程序1只用一次掃描周期,，就可完成對(duì)%M4的刷新； 程序2要用四次掃描周期,，才能完成對(duì)%M4的刷新,。
這兩個(gè)例子說(shuō)明：同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同,，執(zhí)行的結(jié)果也不同,。另外,，也可以看到：采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別,。當(dāng)然，如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來(lái)說(shuō)可以忽略,，那么二者之間就沒(méi)有什么區(qū)別了,。
一般來(lái)說(shuō)， PLC的掃描周期包括自診斷,、通訊等,，如下圖所示，即一個(gè)掃描周期等于自診斷,、通訊,、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行,、輸出刷新等所有時(shí)間的總和,。
2、PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間
為了增強(qiáng) PLC的抗干擾能力,，提高其可靠性,，PLC的每個(gè)開關(guān)量輸入端都采用光電隔離等技術(shù)。
為了能實(shí)現(xiàn)繼電器控制線路的硬邏輯并行控制,， PLC采用了不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式（掃描技術(shù)）,。
以上兩個(gè)主要原因，使得 PLC得I/O響應(yīng)比一般微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)滿的多,，其響應(yīng)時(shí)間至少等于一個(gè)掃描周期,，一般均大于一個(gè)掃描周期甚至更長(zhǎng)。
所謂 I/O響應(yīng)時(shí)間指從PLC的某一輸入信號(hào)變化開始到系統(tǒng)有關(guān)輸出端信號(hào)的改變所需的時(shí)間,。其短的I/O響應(yīng)時(shí)間與長(zhǎng)的I/O響應(yīng)時(shí)間如圖所示：
短 I/O響應(yīng)時(shí)間：
長(zhǎng) I/O響應(yīng)時(shí)間
以上是一般的 PLC的工作原理,，但在現(xiàn)代出現(xiàn)的比較*的PLC中，輸入映像刷新循環(huán),、程序執(zhí)行循環(huán)和輸出映像刷新循環(huán)已經(jīng)各自獨(dú)立的工作,，提高了PLC的執(zhí)行效率,。在實(shí)際的工控應(yīng)用之中，編程人員應(yīng)當(dāng)知道以上的工作原理,，才能編寫出質(zhì)量好,、效率高的工藝程序。
2013年,，西門子在中國(guó)建立了德國(guó)之外*數(shù)字化企業(yè)———西門子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)地(SEWC),。這個(gè)被歐盟評(píng)為zui先的數(shù)字化工廠，讓中國(guó)企業(yè)真正了解了什么是“工業(yè)4.0
西門子在工業(yè)4.0和智能制造的動(dòng)態(tài)讓我們看到,，數(shù)字化工廠在今天已成為現(xiàn)實(shí),。
SIMATIC S7- 300通用控制器可以節(jié)省安裝空間并且具有模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。
大量的模塊可根據(jù)手頭的任務(wù)被用于擴(kuò)展集中系統(tǒng)或創(chuàng)建分散結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),，并促進(jìn)備件成本效益的經(jīng)濟(jì)性,。憑借其令人印象深刻的創(chuàng)新系列，SIMATIC S7 -300通用控制器成為了一個(gè)可以有效節(jié)省用戶額外投資和維護(hù)成本的綜合系統(tǒng),。
應(yīng)用范圍：
優(yōu)點(diǎn)
由于具有高處理速度,，CPU 可以實(shí)現(xiàn)非常短的機(jī)器循環(huán)時(shí)間。
S7-300 系列 CPU 可以為各種應(yīng)用提供合適的解決方案,，客戶只需為特定任務(wù)實(shí)際需要的性能付款
S7-300 建立在模塊式的組態(tài)上,，無(wú)需 I/O 模塊的插槽規(guī)則
現(xiàn)有豐富的模塊可用于集中組態(tài)和搭配 ET 200M 實(shí)現(xiàn)分布式組態(tài)。
集成的 PROFINET 接口可以實(shí)現(xiàn)控制器的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)化,，與其它運(yùn)行管理等級(jí)方便的進(jìn)行數(shù)據(jù)交換
模塊寬度窄,，可以實(shí)現(xiàn)緊湊式的模塊設(shè)計(jì)或者小型控制柜。
能夠把強(qiáng)大的 CPU 與工業(yè)以太網(wǎng)/PROFINET 接口,、集成的工藝功能或故障防護(hù)設(shè)計(jì)集成在一起,，從而避免附加投資。
設(shè)計(jì)和功能
桌面 CPU 創(chuàng)新
設(shè)計(jì)
S7-300 可以實(shí)現(xiàn)空間節(jié)省和模塊式組態(tài),。除了模塊,，只需要一條 DIN 安裝軌用于固定模塊并把它們旋轉(zhuǎn)到位。
這樣就實(shí)現(xiàn)了堅(jiān)固而且具有 EMC 兼容性的設(shè)計(jì),。
隨用隨建式的背板總線可以通過(guò)簡(jiǎn)單的插入附加的模塊和總線連接器進(jìn)行擴(kuò)展,。S7-300 系列豐富的產(chǎn)品既可以用于集中擴(kuò)展，也可用于構(gòu)建帶有 ET 200M 的分布式結(jié)構(gòu),；因此實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)高效的備件控制,。
擴(kuò)展選件
如果自動(dòng)化任務(wù)需要超過(guò) 8 個(gè)模塊，S7-300 的中央控制器 (CC) 可以使用擴(kuò)展裝置 (EU) 擴(kuò)展,。中心架上zui多可以有 32 個(gè)模塊,，每個(gè)擴(kuò)展裝置上zui多 8 個(gè)。接口模塊 (IM) 可以同時(shí)處理各個(gè)機(jī)架之間的通訊。如果工廠覆蓋范圍很寬,，CC/EU 還可以相互間隔較長(zhǎng)距離安裝（zui長(zhǎng) 10m）,。
在單層結(jié)構(gòu)中，這可以實(shí)現(xiàn) 256 個(gè) I/O 的zui大組態(tài),，在多層結(jié)構(gòu)中zui多可以達(dá)到 1024 個(gè) I/O,。在帶有 PROFIBUS DP 的分布式組態(tài)中，可以有 65536 個(gè) I/O 連接（zui多 125 個(gè)站點(diǎn),，如通過(guò) IM153 連接的 ET200M）,。插槽可自由編址，因此無(wú)需插槽規(guī)則,。
S7-300 模塊種類豐富,，還可以用在分布式自動(dòng)化解決方案中。
與 S7-300 具有相同結(jié)構(gòu)的 ET 200M I/O 系統(tǒng)通過(guò)接口模塊不僅可以連接到 PROFIBUS 上還可以連接到 PROFINET 上,。
描述
信號(hào)模塊是 SIMATIC S7-300 進(jìn)行過(guò)程操作的接口,。S7-300 模塊范圍的多面性允許模塊化自定義，以滿足zui多變的任務(wù),。
S7-300 支持多面性技術(shù)任務(wù),，并提供詳盡的通訊選項(xiàng),。除了具有集成功能和接口的 CPU,，在 S7-300 設(shè)計(jì)中還有各種針對(duì)技術(shù)和通訊的特殊模塊。
優(yōu)勢(shì)
更換模塊后,，只需將連接器插入相同類型的新模塊中,，并保留原來(lái)的布線。前端連接器的編碼可避免發(fā)生錯(cuò)誤,。
- 快速連接
連接 SIMATIC TOP 更加簡(jiǎn)單,、快速（不是緊湊 CPU 的板載 I/O）?？墒褂妙A(yù)先裝配的帶有單個(gè)電纜芯的前端連接器,，和帶有前端連接器模塊、連接線纜和端子盒的完整插件模塊化系統(tǒng),。
- 高組裝密度
模塊中為數(shù)眾多的通道使 S7-300 實(shí)現(xiàn)了節(jié)省空間的設(shè)計(jì),。可使用每個(gè)模塊中有 8 至 64 個(gè)通道（數(shù)字量）或 2 至 8 個(gè)通道（模擬量）的模塊,。
- 簡(jiǎn)單參數(shù)化
使用 STEP 7 對(duì)這些模塊進(jìn)行組態(tài)和參數(shù)化,，并且不需要進(jìn)行不便的轉(zhuǎn)換設(shè)置。數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ),，如果更換了模塊,，數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)傳輸?shù)叫碌哪K，避免發(fā)生任何設(shè)置錯(cuò)誤。使用新模塊時(shí),，無(wú)需進(jìn)行軟件升級(jí),。可根據(jù)需要復(fù)制組態(tài)信息,，例如用于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器,。返回頁(yè)首
設(shè)計(jì)和功能
模塊
用于測(cè)試和時(shí)，模擬量模塊可插入到 S7-300,。該模塊通過(guò) LED 轉(zhuǎn)換和指示輸出信號(hào),，實(shí)現(xiàn)對(duì)編碼器信號(hào)的模擬。
該模塊可插入到任何地方（不必遵守插槽規(guī)則）,。該虛擬模塊為未組態(tài)的信號(hào)模塊預(yù)留了一個(gè)插槽,。稍后安裝該模塊時(shí)，整個(gè)組態(tài)的機(jī)械配置和地址分配均不會(huì)更改,。
PLC采用的編程語(yǔ)言有梯形圖,、布爾助記符、功能表圖,、功能模塊和語(yǔ)句描述編程語(yǔ)言,。編程方法的多樣性使編程簡(jiǎn)單、應(yīng)用面拓展,。操作十分靈活方便,，監(jiān)視和控制變量十分容易。