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西門子CPU中央控制單元6ES7214-2AS23-0XB8價格優(yōu)勢
西門子CPU中央控制單元6ES7214-2AS23-0XB8
2 PLC系統(tǒng)設備選型
PLC最主要的目的是控制外部系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可能是單個機器,，機群或一個生產過程。不同型號的PLC有不同的適用范圍,。根據生產工藝要求，分析被控對象的復雜程度,，進行I/O點數和I/O點的類型（數字量,、模擬量等）統(tǒng)計，列出清單,。適當進行內存容量的估計,，確定適當的留有余量而不浪費資源的機型（小、中,、大形機器）,。并且結合市場情況，考察PLC生產廠家的產品及其售后服務,、技術支持、網絡通信等綜合情況,，選定價格性能比較好的PLC機型,。
目前市場上的PLC產品眾多，國外有德國的SIEMENS;日本的 OMRON,、MITSUBISHI,、FUJI、Panasonic;美國的GE;韓國的LG等,。國產品牌有研華,、研祥、合力時等,。近幾年,，PLC產品的價格有較大的下降，其性價比越來越高,。PLC 的選型應從以下幾個方面入手,。
2.1 確定PLC 控制系統(tǒng)的規(guī)模
依據工廠生產工藝流程和復雜程度確定系統(tǒng)規(guī)模的大小?？煞譃榇?、中、小三種規(guī)模,。
小規(guī)模PLC控制系統(tǒng):單機或者小規(guī)模生產過程,，控制過程主要是條件,、順序控制，以開關量為主,，并且I/O點數小于128 點,。一般選用微型PLC,如SIEMENS S7-200等。
中等規(guī)模PLC控制系統(tǒng):生產過程是復雜邏輯控制和閉環(huán)控制,，I/O點數在128——512 點之間,。應該選用具有模擬量控制、PID控制等功能的PLC,，如SIEMENS S7-300等,。
大規(guī)模PLC控制系統(tǒng):生產過程是大規(guī)模過程控制、DCS系統(tǒng)和工廠自動化網絡控制,，I/O點數在512點以上,。應該選用具有通信聯網、智能控制,、數據庫,、中斷控制、函數運算的高檔PLC,如SIEMENS S7-400等, 再和工業(yè)現場總線結合實現工廠工業(yè)網絡的通訊和控制,。
2.2 確定PLC I/O 點的類型
根據生產工藝要求,，分析被控對象的復雜程度，進行I/O點數和I/O點的類型（數字量,、模擬量等）統(tǒng)計,，列出清單。適當進行內存容量的估計,，確定適當的留有軟硬件資源余量而不浪費資源的機型（小,、中、大型機器）,。
根據PLC輸出端所帶的負載是直流型還是交流型,，是大電流還是小電流，以及PLC輸出點動作的頻率等,，從而確定輸出端采用繼電器輸出,，還是晶體管輸出，或品閘管輸出,。不同的負載選用不同的輸出方式,，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是很重要的。
電磁閥的開閉,、大電感負載,、動作頻率低的設備，PLC輸出端采用繼電器輸出或者固態(tài)繼電器輸出;各種指示燈、變頻器/數字直流調速器的啟動/停止應采用晶體管輸出,。
2.3 確定PLC編程工具
（1） 一般的手持編程器編程,。 手持編程器只能用商家規(guī)定語句表中的語句表（STL）編程。這種方式效率低,，但對于系統(tǒng)容量小,、用量小的產品比較適宜，具有體積小,、價格低,、易于現場調試等優(yōu)點。 這主要用于微型PLC的編程,。
（2） 圖形編程器編程,。圖形編程器采用梯形圖（LAD）編程，方便直觀,，一般的電氣人員短期內就可應用自如,，但該編程器價格較高,主要用于微型PLC和中檔PLC。
（3） 計算機加PLC軟件包編程 ,。這種方式是效率zui高的一種方式,，但大部分公司的PLC 開發(fā)軟件包價格昂貴，并且該方式不易于現場調試,，主要用于中高檔PLC系統(tǒng)的硬件組態(tài)和軟件編程,。
3 PLC控制系統(tǒng)的設計
PLC 控制系統(tǒng)設計包括硬件設計和軟件設計。
3.1 PLC控制系統(tǒng)的硬件設計
硬件設計是PLC控制系統(tǒng)的至關重要的一個環(huán)節(jié),，這關系著PLC控制系統(tǒng)運行的可靠性,、安全性、穩(wěn)定性,。主要包括輸入和輸出電路兩部分。
（1） PLC控制系統(tǒng)的輸入電路設計,。PLC供電電源一般為AC85—240V,，適應電源范圍較寬，但為了抗干擾,，應加裝電源凈化元件（如電源濾波器,、1:1隔離變壓器等）;隔離變壓器也可以采用雙隔離技術，即變壓器的初,、次級線圈屏蔽層與初級電氣中性點接大地,，次級線圈屏蔽層接PLC 輸入電路的地，以減小高低頻脈沖干擾,。
PLC輸入電路電源一般應采用DC 24V, 同時其帶負載時要注意容量,，并作好防短路措施，這對系統(tǒng)供電安全和PLC安全至關重要，因為該電源的過載或短路都將影響PLC的運行,，一般選用電源的容量為輸入電路功率的兩倍,，PLC輸入電路電源支路加裝適宜的熔絲，防止短路,。
（2） PLC控制系統(tǒng)的輸出電路設計,。依據生產工藝要求，各種指示燈,、變頻器/數字直流調速器的啟動停止應采用晶體管輸出,，它適應于高頻動作，并且響應時間短;如果PLC 系統(tǒng)輸出頻率為每分鐘6 次以下,，應繼電器輸出,，采用這種方法，輸出電路的設計簡單,，抗干擾和帶負載能力強,。
如果PLC輸出帶電磁線圈等感性負載，負載斷電時會對PLC的輸出造成浪涌電流的沖擊,，為此,，對直流感性負載應在其旁邊并接續(xù)流二極管，對交流感性負載應并接浪涌吸收電路,，可有效保護PLC。
當PLC掃描頻率為10次／min 以下時,，既可以采用繼電器輸出方式，也可以采用PLC輸出驅動中間繼電器或者固態(tài)繼電器（SSR）,，再驅動負載,。
對于兩個重要輸出量,，不僅在PLC內部互鎖，建議在PLC外部也進行硬件上的互鎖，以加強PLC系統(tǒng)運行的安全性,、可靠性。
對于常見的AC220V交流開關類負載，例如交流接觸器,、電磁閥等,，應該通過DC24V微小型中間繼電器驅動,，避免PLC的DO接點直接驅動,，盡管PLC手冊標稱具有AC220V交流開關類負載驅動能力,。
（3） PLC控制系統(tǒng)的抗干擾設計,。隨著工業(yè)自動化技術的日新月異的發(fā)展，晶閘管可控整流和變頻調速裝置使用日益廣泛,，這帶來了交流電網的污染,，也給控制系統(tǒng)帶來了許多干擾問題,，防干擾是PLC控制系統(tǒng)設計時必須考慮的問題。一般采用以下幾種方式:
隔離:由于電網中的高頻干擾主要是原副邊繞組之間的分布電容耦合而成，所以建議采用1:1超隔離變壓器,，并將中性點經電容接地,。
屏蔽:一般采用金屬外殼屏蔽,，將PLC系統(tǒng)內置于金屬柜之內,。金屬柜外殼可靠接地，能起到良好的靜電,、磁場屏蔽作用,，防止空間輻射干擾,。
布線:強電動力線路、弱電信號線分開走線,，并且要有一定的間隔;模擬信號傳輸線采用雙絞線屏蔽電纜,。
西門子模塊6ES71386AA000BA0 S7-200的接口模塊主要有數字量I/O模塊、模擬量I/O模塊和通信模塊,。下面分別介紹這些模塊,。 （一）數字量I/O模塊 數字量I/O模塊是為了解決本機集成的數字量輸入/輸出點不能滿足需要而使用的擴展模塊,。S7-200PLC目前總共可以提供3大類,，共9種數字量I/O模塊,。 1．EM221數字量輸入擴展模塊 8DI,，DC24V（直流輸入） 2．EM222數字量輸出擴展模塊 8DO，DC24V（直流輸出） 8DO,，Relay（DC24V/ AC24~230V）（繼電器輸出） 3．EM223數字量混合模塊 4DI（DC24V）,，4DO（DC24V/2A） 4DI（DC24V）,，4DO（Relay 2A） 8DI（DC24V），8DO（DC24V/2A） 8DI（DC24V）,，8DO（Relay 2A） 16DI（DC24V）,，16DO（Relay 2A） 16DI（DC24V）,，16DO（DC24V/2A） （二）模擬量I/O模塊 模擬量I/O模塊提供了模擬量輸入和模擬量輸出的擴展功能,。S7-200的模擬量擴展模塊具有較大的適應性、可以直接與傳感器相連,，并有很大的靈活性，且安裝方便。 1．EM231模擬量輸入模塊 4AI（電壓或電流）輸入信號的范圍由SW1、SW2和SW3設定。 2．EM232模擬量輸出模塊 2AO（電壓或電流） 3．EM235模擬量混合模塊 4AI（電壓或電流），量程由SW1~SW6設定 1AO（電壓或電流） （三）通信模塊 S7-200系列PLC除了CPU226本機集成了兩個通信口以外,，其他均在其內部集成了一個通信口,，通信口采用了RS-485總線。此外，各PLC還可以接入通信模塊，以擴大其接口的數量和聯網能力。 1．EM277模塊 EM277模塊是PROFIBUS-DP從站模塊,，同時也支持MPI從站通訊,； 2．EM241：調制解調器（Modem）通訊模塊 3．CP243-1：工業(yè)以太網通訊模塊,； 4．CP243-1 IT：工業(yè)以太網通訊模塊，同時提供Web/E-mail等IT應用； 5．CP243-2：AS-Ⅰ主站模塊，可連接**多62個AS-Ⅰ從站,。 S7-200PLC的配置就是由S7-200CPU和這些擴展模塊構成的,。 一般的邏輯控制系統(tǒng)用軟繼電器、定時器和計數器及基本指令就可以實現,。利用功能指令可以開發(fā)出更復雜的控制系統(tǒng),，以致構成網絡控制系統(tǒng)。這些功能指令實際上是廠商為滿足各種客戶的特殊需要而開發(fā)的通用子程序,。功能指令的豐富程度及其合用的方便程度是衡量PLC性能的一個重要指標
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