6ES7212-1BE40-0XB0西門(mén)子模塊

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?隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，PLC的制造成本不斷下降，而其功能卻大大增強(qiáng)。目前在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中PLC已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，應(yīng)用面幾乎覆蓋了所有工業(yè)企業(yè)，諸如鋼鐵、冶金、采礦、水泥、石油、化工、輕工、電力、機(jī)械制造、汽車(chē)、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保、交通、建筑、食品、娛樂(lè)、航天航空和新式武器裝備及作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)等各行各業(yè)，躍居現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化四大支柱(PLC、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造)的主導(dǎo)地位與首位。

??自從美國(guó)研制出世界上第一臺(tái)PLC以來(lái)，德國(guó)、日本、法國(guó)、中國(guó)等許多國(guó)家相繼開(kāi)發(fā)出各自的產(chǎn)品，并受到工業(yè)界的普遍歡迎。美國(guó)zhuming的商業(yè)情報(bào)公司 FROST SULLIVAN公司曾對(duì)該國(guó)石油、化工、冶金、機(jī)械等行業(yè)的400多家企業(yè)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)調(diào)查. 結(jié)果表明PLC在企業(yè)中的應(yīng)用相當(dāng)普及，PLC銷(xiāo)售額的年增長(zhǎng)率都超過(guò)20%。

??PLC應(yīng)用類(lèi)型

??PLC控制器具有豐富的功能，既可用于開(kāi)關(guān)量控制，又可用于模擬量控制;既可用于單機(jī)控制，又可用于組成多級(jí)控制系統(tǒng);既可控制簡(jiǎn)單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)。它的應(yīng)用可大致歸納為如下幾類(lèi)。

??(1)邏輯控制

??邏輯控制是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用，用于取代繼電器系統(tǒng)和順序控制器，實(shí)現(xiàn)單機(jī)控制、多機(jī)控制及生產(chǎn)線自動(dòng)控制，如各種機(jī)床、自動(dòng)電梯、鍋爐上料、注塑機(jī)械、何裝機(jī)械、印刷機(jī)械、紡織機(jī)械、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線、貨物的存取運(yùn)輸和檢測(cè)等的控制。

??(2)運(yùn)動(dòng)控制

??運(yùn)動(dòng)控制是通過(guò)配用PLC生產(chǎn)廠家提供的單軸或多軸等位置控制模塊、高速計(jì)數(shù)模塊來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，從而使運(yùn)動(dòng)部件能以適當(dāng)?shù)乃俣然蚣铀賹?shí)現(xiàn)平滑的直線運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)，可用于精密金屬切削機(jī)床、成型機(jī)械、裝配機(jī)械、機(jī)械手、機(jī)器人等設(shè)備的控制。

??(3)過(guò)程控制

??過(guò)程控制是通過(guò)配用AD、D/A轉(zhuǎn)換模塊及智能PID(比例一積分一微分)模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的溫度、壓力、流量,速度等連續(xù)變化的模擬量進(jìn)行單回路或多回路閉環(huán)調(diào)節(jié)控制，使這些物理參數(shù)保持在設(shè)定值上。在各種加熱爐、鍋爐等的控制以及化工、輕工、食品、制藥、建材等許多領(lǐng)域的生產(chǎn)過(guò)程中有著廣泛的應(yīng)用。

??(4)數(shù)據(jù)處理

??有些PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算(包括邏輯運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算等)，數(shù)據(jù)的傳輸轉(zhuǎn)換、排序、檢索和移位，以及數(shù)制轉(zhuǎn)換、編碼、譯碼等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理任務(wù)。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)器中的參考值進(jìn)行比較，也可傳送給其他的智能裝置，或者輸送給打印機(jī)打印制表。數(shù)據(jù)處理一般用于大、中型控制系統(tǒng)，如數(shù)控機(jī)床、柔性制造系統(tǒng)、過(guò)程控制系統(tǒng)、機(jī)器人控制系統(tǒng)等。

??(5)多級(jí)控制

??多級(jí)控制是指利用PLC的網(wǎng)絡(luò)通信功能模塊及遠(yuǎn)程I/O控制模塊可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)PLC之間的連接，以及PLC與上位計(jì)算機(jī)的連接，以達(dá)到上位計(jì)算機(jī)與PLC之間及PLC與PLC 之間的指令下達(dá)、數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享，這種由PLC進(jìn)行分散控制、計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中管理的方式，能夠完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制，甚至實(shí)現(xiàn)整個(gè)工廠生產(chǎn)的自動(dòng)化。

?它的作用是供用戶(hù)進(jìn)行程序的編寫(xiě)、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。

??1)專(zhuān)用編程器

??專(zhuān)用編程器是由PLC生產(chǎn)廠家提供的，只能用于對(duì)某一生產(chǎn)廠家的某些PLC產(chǎn)品編程。專(zhuān)用編程器又可分為簡(jiǎn)易編程器和圖形編程器。

??(1)簡(jiǎn)易編程器又稱(chēng)便攜式編程器，這種編程器通常是直接與 PLC的專(zhuān)用插座相連。一般采用指令形式編程語(yǔ)言，而不能直接輸入和編輯梯形圖等圖形方式的程序。使用時(shí)，通過(guò)按鍵輸入指令表程序和有關(guān)數(shù)字。有的簡(jiǎn)易編程器用發(fā)光二極管(LED)來(lái)顯示指令的種類(lèi)，用七段顯示器顯示用戶(hù)存儲(chǔ)器地址和編程元件的編號(hào)。另一些簡(jiǎn)易編程器用LED或液晶點(diǎn)陣式顯示器直接顯示出用英文字母表示的指令助記符。有的還可以用英文字母顯示出其他信息，如編程錯(cuò)誤的種類(lèi)。這種編程器的顯著特點(diǎn)是體積小，便于攜帶，但只能聯(lián)機(jī)在線編程，監(jiān)控功能也較少，主要適合于小型PLC。

??(2)圖形編程器圖形編程器功能較強(qiáng)，除了顯示編程內(nèi)容，還可顯示諸如輸入、輸出、輔助繼電器的情況以及各種信號(hào)狀態(tài)、出錯(cuò)提示等。圖形編程器提供了各種編程方式所需的功能鍵、數(shù)字鍵、字符鍵及屏幕控制鍵，還可提供各種操作顯示提示，編程操作十分方便?？梢允褂枚喾N編程語(yǔ)言，尤其使用梯形圖編寫(xiě)程序更為方便。圖形編程器既可聯(lián)機(jī)編程，也可脫機(jī)編程。它還可提供連接打印機(jī)、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、繪圖儀等設(shè)備的接口。缺點(diǎn)是價(jià)格較高，體積較大，適用于中、大型PLC的編程需要。

??2)PC程序開(kāi)發(fā)系統(tǒng)

??PLC產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度很快，大多數(shù)產(chǎn)品是使用以PC為基礎(chǔ)的開(kāi)發(fā)編程系統(tǒng)。PC只要配置適當(dāng)?shù)挠布涌诤蛙浖?，即可?gòu)成功能強(qiáng)大的編程器。

??這種方法的優(yōu)點(diǎn)是使用了性能價(jià)格比較高、通用性又很強(qiáng)的PC。對(duì)于不同廠家和不同型號(hào)的PLC,用戶(hù)只需要選擇相應(yīng)的編程軟件就可以了。PC程序開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的功能相當(dāng)強(qiáng)大，涵蓋了圖形編程器的所有優(yōu)點(diǎn)，甚至有過(guò)之而無(wú)不及。它可直接編寫(xiě)、修改、調(diào)試PLC的梯形圖程序，采集和分析數(shù)據(jù)，監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行，對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和系統(tǒng)進(jìn)行仿真，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和PLC之間的信息傳送等。

??PC程序開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的軟件包括以下幾個(gè)部分:

??(1)編程軟件這是開(kāi)發(fā)系統(tǒng)軟件中最基本的軟件。它提供給用戶(hù)生成、編輯、儲(chǔ)存、編譯和打印梯形圖程序和其他形式程序的編程工具。

??(2)數(shù)據(jù)采集和分析軟件這部分軟件提供實(shí)時(shí)地從一個(gè)或多個(gè)PLC采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，并用各種處理方法分析這些數(shù)據(jù)，將結(jié)果用圖形方式顯示在顯示器上。

??(3)實(shí)時(shí)操作員接口軟件這一類(lèi)軟件利用PC提供實(shí)時(shí)操作的人機(jī)接口。此時(shí)PC作為系統(tǒng)的監(jiān)控裝置，操作人員通過(guò)顯示器了解系統(tǒng)的狀況，還可以通過(guò)鍵盤(pán)輸入各種操作控制指令，處理系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。

??(4)仿真軟件它提供利用計(jì)算機(jī)對(duì)控制過(guò)程和系統(tǒng)進(jìn)行仿真的功能。它可以對(duì)已存在的系統(tǒng)實(shí)施有效的檢測(cè)、分析和調(diào)試，也可以在系統(tǒng)建立之前，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，以此及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，并加以修改。

??(5)其他軟件例如，運(yùn)動(dòng)控制軟件、網(wǎng)絡(luò)管理軟件、各種智能控制設(shè)備的編程軟

??件、文字處理、圖形生成工具等。

??3)編程器的結(jié)構(gòu)

??編程器主要由以下3個(gè)部分組成:

??(1)顯示部分編程器的顯示器多為液晶顯示器，個(gè)別廠家也有用數(shù)碼顯示器的。其作用都是用來(lái)顯示指令、地址、數(shù)據(jù)、工作方式、指令執(zhí)行情況及系統(tǒng)工作狀態(tài)等。

??(2)鍵盤(pán)部分編程器鍵盤(pán)中的按鍵一般分為3 種:一種是數(shù)字鍵0~9，用來(lái)設(shè)定地址或必要的數(shù)據(jù)；另一種是用助記符表示或用圖形來(lái)表示的指令符號(hào)鍵，用來(lái)鍵入各種指令；還有一種是功能鍵，其作用是用來(lái)編輯和調(diào)試程序。

??(3)通信接口通常通信接口有用并行接口的，也有用串行接口的。其用途是將編寫(xiě)好的程序送到PLC中，或是將PLC中的相關(guān)信息取回來(lái)。

??4)編程器的工作狀態(tài)

??編程器的工作狀態(tài)主要有兩種:一種是編程工作狀態(tài)；另一種是監(jiān)控工作狀態(tài)。有些編程器還有其他的工作狀態(tài)，如命令工作狀態(tài)、加載工作狀態(tài)等。

??(1)編程工作狀態(tài)編程工作狀態(tài)包含如下一些工作，即編寫(xiě)輸入新程序，調(diào)試、修改、補(bǔ)充程序等。

??編寫(xiě)程序的工作主要是依據(jù)指令集，用助記符或圖形符號(hào)按系統(tǒng)的工作要求，根據(jù)系統(tǒng)的工作先后順序以指令或梯形圖的方式來(lái)體現(xiàn)控制的意圖。其主要工作有:清除存儲(chǔ)器內(nèi)容、寫(xiě)入程序、讀出及搜索程序、插入、更改、刪除指令、設(shè)定數(shù)據(jù)、檢查程序等。編程中所使用的操作數(shù)表示的是外部器件地址、觸點(diǎn)號(hào)和對(duì)應(yīng)的操作值等。

??編寫(xiě)好的程序往往要經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試，才能準(zhǔn)確可靠地工作。在調(diào)試過(guò)程中，有可能要增、刪指令，對(duì)某些操作數(shù)進(jìn)行修改。不同廠家的編程器，操作方法和功能可能都不盡一樣。

??編程的工作狀態(tài)又分為離線編程和在線編程。離線編程又稱(chēng)為脫機(jī)編程,在編程的過(guò)程中，編程器與 PLC不相連接，編寫(xiě)的程序存放在編程器的存儲(chǔ)器中。待程序編寫(xiě)完成后，再將編程器與PLC相連接，將程序送入PLC的存儲(chǔ)器中。離線編程的顯著特點(diǎn)是不影響 PLC的工作。在線編程又叫做聯(lián)機(jī)編程，在編程的過(guò)程中，編程器與 PLC 是相連接的，編寫(xiě)的用戶(hù)程序直接寫(xiě)到 PLC的用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中。在聯(lián)機(jī)編程方式中，可直接對(duì)所編寫(xiě)的程序進(jìn)行檢查、修改、調(diào)試，并可監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)，或強(qiáng)制其某個(gè)端子置位或復(fù)位。

??(2)監(jiān)控工作狀態(tài)在監(jiān)控工作狀態(tài)中，操作人員可以對(duì)運(yùn)行中的 PLC的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、跟蹤。一般既可對(duì)任一線圈、觸點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視，亦可對(duì)I/O繼電器、內(nèi)部輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等成組器件進(jìn)行監(jiān)視，還可對(duì)某一器件在不間的狀態(tài)進(jìn)行跟蹤，也可對(duì)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等器件進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)定，甚至還可對(duì)一些器件進(jìn)行強(qiáng)制操作。