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西門子6ES7216-2AD23-0XB8
產品時間：2023-12-25
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自動化行業(yè)是一個非常專業(yè)的行業(yè)，不管是什么崗位，產品的基礎知識一定是*的，且熟練掌握對工作的幫助更大。PLC是一種數字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關設備、都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。一、PLC的特點:· 1、可靠性高，使用壽命長· 2、環(huán)境適應性強· 3、靈活通用· 4、使用方便、維護簡單· 5、整個連接過程僅需要一把螺絲刀即可完成。二、PLC的分類 PLC是由現(xiàn)代化大生產的需要而產生的，PLC的分類也必然要符合現(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PLC的控制規(guī)模大小去分類，其二是從PLC的性能高低去分類，其三是從PLC的結構特點去分類。1、按控制規(guī)模分類：可以分為大型機、中型機和小型機。（一）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。 （1）日本OMRON 公司 CQM1 處理速度：0.5~10ms/ 1k 字 存貯器：3.2~7.2k 數字量192 點，模擬量44 路 （2）德國SIEMENS S7-200 處理速度：0.8~1.2ms 存貯器：2k 數字量：248 點，模擬量35 路（二）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PLC進行監(jiān)控，它適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制。 （1）日本OMRON 公司 C200HG 處理速度 0.15~ 0.6 ms/ 1k 字 存貯器 15.2~31.2k 數字量1184 點 （2）德國SIEMENS S7-300 處理速度：0.8~1.2ms 存貯器：2k 數字量1024 點，模擬量128 路 網絡：PROFIBUS，工業(yè)以太網，MPI（三）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。 2、按控制性能分類：可以分為高檔機、中檔機和低檔機。 （一） 低檔機 這類PLC，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量比較少。比如，德國SIEMENS 公司生產的S7-200 就屬于這一類。 （二）中檔機 這類PLC，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、指數和PID 運算。工作速度比較快，能帶的輸入輸出模塊的數量也比較多，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。 （三）高檔機 這類PLC，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、三角函數運算、指數運算和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量很多，輸入和輸出模塊的種類也很全面。這類PLC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。3、按結構去劃分：可以分為整體式、組合式、疊裝式 （一）整體式 整體式結構的PLC把電源、CPU、存儲器、I/O 系統(tǒng)都集成在一個單元內，該單元叫做作基本單元。一個基本單元就是一臺完整的PLC?？刂泣c數不符合需要時，可再接擴展單元。整體式結構的特點是非常緊湊、體積小、成本低、安裝方便。 （二）組合式組合式結構的PLC是把PLC 系統(tǒng)的各個組成部分按功能分成若干個模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。（今天的轉發(fā)暗號是：億維公司價值觀：誠信、責任、合作、創(chuàng)新）其中各模塊功能比較單一，模塊的種類卻日趨豐富。比如，一些PLC，除了－些基本的I/O 模塊外，還有一些特殊功能模塊，像溫度檢測模塊、位置檢測模塊、PID 控制模塊、通訊模塊等等。組合式結構的PLC 特點是CPU、輸入、輸出均為獨立的模塊。模塊尺寸統(tǒng)一、安裝整齊、I/O 點選型自由、安裝調試、擴展、維修方便。（三）疊裝式 疊裝式結構集整體式結構的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結構的I/O 點搭配靈話、安裝整齊的優(yōu)點于一身。它也是由各個單元的組合構成。其特點是CPU 自成獨立的基本單元（由CPU 和一定的I/O 點組成），其它I/O 模塊為擴展單元。在安裝時不用基板，僅用電纜進行單元間的聯(lián)接，各個單元可以一個個地疊裝。使系統(tǒng)達到配置靈活、體積小巧。
下面介紹PLC的四個特點：
1.功能豐富
PLC的功能非常豐富。這主要與它具有豐富的處理信息的指令系統(tǒng)及存儲信息的內部器件有關。
它的指令多達幾十條、幾百條，可進行各式各樣的邏輯問題的處理，還可進行各種類型數據的運算。凡普通計算機能做到的，它也都可作到。
它的內部器件，即內存中的數據存儲區(qū)，種類繁多，容量宏大。I/O繼電器，可以用以存儲入、出點信息的，少的幾十、幾百，多的可達幾千、幾萬，以至10幾萬。這意味著它可進行這么多I/O點的入出信息變換，進行這么大規(guī)模的控制。
它的內部種種繼電器，相當于中間繼電器，數量更多。內存中一個位就可作為一個中間繼電器，怎么不多。
它的計數器、定時器也很多，是繼電電路所望塵莫及的。小小的箱體或模塊，其內部定時器、計數器可達成百、成千。這也是因為只要用內存中的一個字，再加一些標志位，即可成為定時器、計數器，所以才那么多。
而且，這些內部器件還可設置成丟電保持的，或丟電不保持的，即上電后予以清零的。以滿足不同的使用要求。這些也是繼電器件所難以做到的。
它的數據存儲區(qū)還可用以存儲大量數據，幾百、幾千、幾萬字的信息都可以存，而且，掉電后還不丟失。
PLC還有豐富的外部設備，可建立友好的人機界面，以進行信息交換?？伤腿氤绦?，送入數據，可讀出程序，讀出數據。而且讀、寫時可在圖文并茂的畫面上進行。數據讀出后，可轉儲，可打印。數據送入可鍵入，可以讀卡入，等等。
PLC還具有通訊接口，可與計算機鏈接或聯(lián)網，與計算機交換信息。自身也可聯(lián)網，以形成單機所不能有的更大的、地域更廣的控制系統(tǒng)。
PLC還有強大的自檢功能，可進行自診斷。其結果可自動記錄。這為它的維修增加了透明度，提供了方便。
豐富的功能為PLC的廣泛應用提供了可能；同時，也為工業(yè)系統(tǒng)的自動化、遠動化及其控制的智能化創(chuàng)造了條件。
像PLC這樣集豐富功能于一身，是別的電控制器所沒有的；更是傳統(tǒng)的繼電控制電路所無法比擬的。
2.使用方便
用PLC實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制是非常方便的。這是因為：首先PLC控制邏輯的建立是程序, 用程序代替硬件接線。編程序比接線，更改程序比更改接線，當然要方便得多！
其次PLC的硬件是高度集成化的，已集成為種種小型化的模塊。而且，這些模塊是配套的，已實現(xiàn)了系列化與規(guī)格化。種種控制系統(tǒng)所需的模塊，PLC廠家多有現(xiàn)貨供應，市場上即可購得。所以，硬件系統(tǒng)配置與建造也非常方便。
正因如此，用可編程序控制器才有這個"可"字。對軟件講，它的程序可編，也不難編。對硬件講，它的配置可變，而且也易于變。
具體地講，PLC有五個方面的方便：
（1）配置方便：可接控制系統(tǒng)的需要確定要使用哪家的 PLC，那種類型的，用什么模塊，要多少模塊，確定后，到市場上定貨購買即可。
（2）安裝方便：PLC硬件安裝簡單，組裝容易。外部接線有接線器，接線簡單，而且一次接好后，更換模塊時，把接線器安裝到新模塊上即可，都不必再接線。內部什么線都不要接，只要作些必要的DIP開關設定或軟件設定，以及編制好用戶程序就可工作。
（3）編程方便：PLC內部雖然沒有什么實際的繼電器、時間繼電器、計數器，但它通過程序（軟件）與系統(tǒng)內存，這些器件卻實實在在地存在著。其數量之多是繼電器控制系統(tǒng)難以想象的。即使是小型的PLC，內部繼電器數都可以千計，時間繼電器、計數也以百計。而且，這些繼電器的接點可無限次地使用。PLC內部邏輯器件之多，用戶用起來已不感到有什么限制?？紤]的只是入出點。而這個內部入出點即使用得再多，也無關緊要。大型PLC的控制點數可達萬點以上，哪有那么大的現(xiàn)實系統(tǒng)？若實在不夠，還可聯(lián)網進行控制，不受什么限制。PLC的指令系統(tǒng)也非常豐富，可毫不困難地實現(xiàn)種種開關量，以及模擬量的控制。PLC還有存儲數據的內存區(qū)，可存儲控制過程的所有要保存的信息。
總之，由于PLC功能之強，發(fā)揮其在控制系統(tǒng)的作用，所受的限制已不是PLC本身，而是人們的想象力，或與其配套的其它硬件設施了。
PLC的外設很豐富，編程器種類很多，用起來都較方便，還有數據監(jiān)控器，可監(jiān)控PLC的工作。使用PLC的軟件也很多，不僅可用類似于繼電電路設計的梯形圖語言，有的還可用BASIC語言、C語言，以至于自然語言。這些也為PLC編程提供了方便。
PLC的程序也便于存儲、移植及再使用。某定型產品用的PLC的程序完善之后，凡這種產品都可使用。生產一臺，拷貝一份即可。這比起繼電器電路臺臺設備都要接線、調試，要省事及簡單得多。
（4）維修方便
①PLC工作可靠，出現(xiàn)故障的情況不多，這大大減輕了維修的工作量。這在講述PLC的第三個特點時，還將進一步介紹。
②即使PLC出現(xiàn)故障，維修也很方便。這是因為PLC都設有很多故障提示信號，如PLC支持內存保持數據的電池電壓不足，相應的就有電壓低信號指示。而且，PLC本身還可作故障情況記錄。所以，PLC出了故障，很易診斷。同時，診斷出故障后排故也很簡單?？砂茨K排故，而模塊的備件市場可以買到，進行簡單的更換就可以。至于軟件，調試好后不會出故障，再多只要依據使用經驗進行調整，使之完善就是了。
（5）改用方便：PLC用于某設備，若這個設備不再使用了，其所用的PLC還可給別的設備使用，只要改編一下程序，就可辦到。如果原設備與新設備差別較大，它的一些模塊還可重用。
3.工作可靠
用PLC實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制是非?？煽康?。這是因為PLC在硬件與軟件兩個方面都采取了很多措施，確保它能可靠工作。事實上，如果PLC工作不可靠，就無法在工業(yè)環(huán)境下運用，也就不成其為PLC了。
1）在硬件方面：PLC的輸入輸出電路與內部CPU是電隔離。其信息靠光耦器件或電磁器件傳遞。而且，CPU板還有抗電磁干擾的屏蔽措施。故可確保PLC程序的運行不受外界的電與磁干擾，能正常地工作。
PLC使用的元器件多為無觸點的，而且為高度集成的，數量并不太多，也為其可靠工作提供了物質基礎。
在機械結構設計與制造工藝上，為使PLC能安全可靠地工作，也采取了很多措施，可確保PLC耐振動、耐沖擊。使用環(huán)境溫度可高達攝氏50多度，有的PLC可高達80～90度。
有的PLC的模塊可熱備，一個主機工作，另一個主機也運轉，但不參與控制，僅作備份。一旦工作主機出現(xiàn)故障，熱備的可自動接替其工作。
還有更進一步冗余的，采用三取一的設計，CPU、I/O模塊、電源模塊都冗余或其中的部分冗余。三套同時工作，最終輸出取決于三者中的多數決定的結果。這可使系統(tǒng)出故障的機率幾乎為零，做到萬無一失。當然，這樣的系統(tǒng)成本是很高的，只用于特別重要的場合，如鐵路車站的道叉控制系統(tǒng)。
2）在軟件方面：PLC的工作方式為掃描加中斷，這既可保證它能有序地工作，避免繼電控制系統(tǒng)常出現(xiàn)的“冒險競爭”，其控制結果總是確定的；而且又能應急處理急于處理的控制，保證了PLC對應急情況的及時響應，使PLC能可靠地工作。
為監(jiān)控 PLC運行程序是否正常，PLC系統(tǒng)都設置了“看門狗”（Watching dog）監(jiān)控程序。運行用戶程序開始時，先清"看門狗"定時器，并開始計時。當用戶程序一個循環(huán)運行完了，則查看定時器的計時值。若超時（一般不超過100ms），則報警。嚴重超時，還可使PLC停止工作。用戶可依報警信號采取相應的應急措施。定時器的計時值若不超時，則重復起始的過程，PLC 將正常工作。顯然，有了這個"看門狗"監(jiān)控程序，可保證PLC用戶程序的正常運行，可避免出現(xiàn)"死循環(huán)"而影響其工作的可靠性。
PLC還有很多防止及檢測故障的指令，以產生各重要模塊工作正常與否的提示信號。可通過編制相應的用戶程序，對PLC的工作狀況，以及PLC所控制的系統(tǒng)進行監(jiān)控，以確保其可靠工作。
PLC每次上電后，還都要運行自檢程序及對系統(tǒng)進行初始化。這是系統(tǒng)程序配置了的，用戶可不干預。出現(xiàn)故障時有相應的出錯信號提示。
正是PLC在軟、硬件諸方面有強有力的可靠性措施，才確保了PLC具有可靠工作的特點。它的平均*時間可達幾萬小時以上；出了故障平均修復時間也很短，幾小時以至于幾分鐘即可。
曾有人做過為什么要使用 PLC的問卷調查。在回答中，多數用戶把PLC工作可靠作為選用它的主要原因，即把PLC能可靠工作，作為它的指標。