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西門子PLC的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對操作和人員技術(shù)能力的要求，并影響平均時(shí)間。
   (六)處理速度
   PLC采用掃描工作。從實(shí)時(shí)性要求來看，處理速度應(yīng)越快越好，如果時(shí)間小于掃描時(shí)間，則PLC將掃描不到該，造成數(shù)據(jù)的丟失。
處理速度與用戶程序的長度、CPU處理速度、等有關(guān)。目前，PLC接點(diǎn)的響應(yīng)快、速度高，每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約0.2～0.4Ls，因此能適應(yīng)控制要求高、相應(yīng)要求快的應(yīng)用需要。掃描周期（處理器掃描周期）應(yīng)：小型PLC的掃描時(shí)間不大于0.5ms/K；大中型PLC的掃描時(shí)間不大于0.2ms/K。

四、機(jī)型的選擇
   (一)PLC的類型
   PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類；按CPU字長分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c(diǎn)數(shù)選型。
   整體型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置控制的I/O點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制。
   (二)輸入輸出模塊的選擇
   輸入輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。例如對輸入模塊，應(yīng)考慮電平、傳輸距離、隔離、供電等應(yīng)用要求。對輸出模塊，應(yīng)考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價(jià)格低、使用電壓范圍廣、壽命短、響應(yīng)時(shí)間較長等特點(diǎn)；可控硅輸出模塊適用于開關(guān)，電感性低功率因數(shù)負(fù)荷，但價(jià)格較貴，過載能力較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致。
   可根據(jù)應(yīng)用要求，合理選用智能型輸入輸出模塊，以便控制水平和應(yīng)用成本。
   考慮是否需要擴(kuò)展機(jī)架或遠(yuǎn)程I/O機(jī)架等。
   (三)電源的選擇
   PLC的供電電源，除了引進(jìn)設(shè)備時(shí)同時(shí)引進(jìn)PLC應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設(shè)計(jì)和選用外，一般PLC的供電電源應(yīng)設(shè)計(jì)選用220VAC電源，與國內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。重要的應(yīng)用，應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。
   如果PLC本身帶有可使用電源時(shí)，應(yīng)核對提供的電流是否應(yīng)用要求，否則應(yīng)設(shè)計(jì)外接供電電源。為防止外部高壓電源因誤操作而引入PLC，對輸入和輸出的隔離是必要的，有時(shí)也可采用簡單的二極管或熔絲管隔離。
   (四)存儲器的選擇
   由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲器的價(jià)格已下降，因此，為保證應(yīng)用項(xiàng)目的正常投運(yùn)，一般要求PLC的存儲器容量，按256個(gè)I/O點(diǎn)至少選8K存儲器選擇。需要復(fù)雜控制功能時(shí)，應(yīng)選擇容量更大，檔次更高的存儲器。
   (五)冗余功能的選擇
   1．控制單元的冗余
   (1)重要的單元：CPU（包括存儲器）及電源均應(yīng)1B1冗余。
   (2)在需要時(shí)也可選用PLC硬件與熱備構(gòu)成的熱備冗余、2重化或3重化冗余容錯(cuò)等。
   2．I/O接口單元的冗余
   (1)控制回路的多點(diǎn)I/O卡應(yīng)冗余配置。
   (2)重要檢測點(diǎn)的多點(diǎn)I/O卡可冗余配置。3）根據(jù)需要對重要的I/O，可選用2重化或3重化的I/O接口單
   (六)經(jīng)濟(jì)性的考慮
   選擇PLC時(shí)，應(yīng)考慮性能價(jià)格比。考慮經(jīng)濟(jì)性時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進(jìn)行比較和兼顧，終選出較滿意的產(chǎn)品。

西門子PLC之S7家族

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一個(gè)聲控開關(guān)控制的照明燈控制程序的梯形圖舉例

試設(shè)計(jì)一個(gè)照明燈的控制程序。當(dāng)接在I0.0上的聲控開關(guān)感應(yīng)到聲音信號后，接在Q0.0上的照明燈可發(fā)光30S。如果在這段時(shí)間內(nèi)聲控開關(guān)又感應(yīng)到聲音信號，則時(shí)間間隔從頭開始。這樣可確保后一次感應(yīng)到聲音信號后，燈光可維持30S的照明。

答案：參考梯形圖

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一些任務(wù)是間歇性的，但他們需要知道操作的后狀態(tài)。這是一種典型的操作。要記住的是，什么構(gòu)成一個(gè)模式?程序是怎樣分配使得它滿足兩個(gè)要求?使用ALT指令能處理一種簡單的這個(gè)/那個(gè)的情況。

這種編程形式在很多情況中可以見到。不過經(jīng)常地，使用都略有不同。在某一場合中，一臺機(jī)器可能被起動(dòng);在另一場合中，一個(gè)排氣扇可能在循環(huán)與排氣間轉(zhuǎn)換。不同情況下，問題的初始表現(xiàn)并不能讓人想起相同的解決方法。

對于本節(jié)的例子黑板擦來說，也是奴此。編程者的初始反應(yīng)是它與起動(dòng)一臺機(jī)器或改變一個(gè)模式不一樣。然而，如果忽略實(shí)際應(yīng)用，只研究對象運(yùn)行所要求的事件或序列，那么在這些不同的應(yīng)用中能提取出相似之處。

這個(gè)目的不能獨(dú)立地達(dá)到，因?yàn)閷?shí)際問題確實(shí)訪礙某些理想操作的發(fā)生。要記住的是，觀察一個(gè)問題的方法不止一種，這個(gè)非常短小精悍的擦黑板程序就是其中一種方法。

的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算；一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機(jī)界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動(dòng)地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時(shí)，模塊更換，等等）；多級口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改；S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開關(guān)，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時(shí)，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強(qiáng)大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)；多點(diǎn)接口（MPI）集成在CPU中，用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
3． SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，可靠耐用，同時(shí)可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級時(shí)，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。

工作原理
當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(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。

輸入采樣
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)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號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。

用戶程序執(zhí)行
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存儲區(qū)中對應(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)果會對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)掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。

輸出刷新
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。
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，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)間對整個(gè)運(yùn)行來說可以忽略，那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。

保養(yǎng)
設(shè)備定期測試、調(diào)整
（1） 每半年或季度檢查PLC柜中接線端子的連接情況，若發(fā)現(xiàn)松動(dòng)的地方及時(shí)重新堅(jiān)固連接；
（2） 對柜中給主機(jī)供電的電源每月重新測量工作電壓；
設(shè)備定期清掃
（1） 每六個(gè)月或季度對PLC進(jìn)行清掃，切斷給PLC供電的電源把電源機(jī)架、CPU主板及輸入/輸出板依次拆下，進(jìn)行吹掃、清掃后再依次原位安裝好，將全部連接恢復(fù)后送電并啟動(dòng)PLC主機(jī)。認(rèn)真清掃PLC箱內(nèi)衛(wèi)生；
（2） 每三個(gè)月更換電源機(jī)架下方過濾網(wǎng)；
檢修前準(zhǔn)備
（1） 檢修前準(zhǔn)備好工具；
（2） 為保障元件的功能不出故障及模板不損壞，必須用保護(hù)裝置及認(rèn)真作防靜電準(zhǔn)備工作；
（3） 檢修前與調(diào)度和操作工聯(lián)系好，需掛檢修牌處掛好檢修牌；
設(shè)備拆裝順序及方法
（1） 停機(jī)檢修，必須兩個(gè)人以上監(jiān)護(hù)操作；
（2） 把CPU前面板上的方式選擇開關(guān)從“運(yùn)行"轉(zhuǎn)到“停"位置；
（3） 關(guān)閉PLC供電的總電源，然后關(guān)閉其它給模坂供電的電源；
（4） 把與電源架相連的電源線記清線號及連接位置后拆下，然后拆下電源機(jī)架與機(jī)柜相連的螺絲，電源機(jī)架就可拆下；
（5） CPU主板及I/0板可在旋轉(zhuǎn)模板下方的螺絲后拆下；
（6） 安裝時(shí)以相反順序進(jìn)行；
檢修工藝及技術(shù)要求
（1） 測量電壓時(shí)，要用數(shù)字電壓表或精度為1%的萬能表測量
（2）電源機(jī)架，CPU主板都只能在主電源切斷時(shí)取下；
（3） 在RAM模塊從CPU取下或插入CPU之前，要斷開PC的電源，這樣才能保證數(shù)據(jù)不混亂；
（4） 在取下RAM模塊之前，檢查一下模塊電池是否正常工作，如果電池故障燈亮?xí)r取下模塊RAM內(nèi)容將丟失；
（5） 輸入/輸出板取下前也應(yīng)先關(guān)掉總電源，但如果生產(chǎn)需要時(shí)I/0板

模塊6ES7321-1BP00-0AA0