湖南省西門子PLC模塊中國授權(quán)一級經(jīng)銷商

隨著控制技術(shù)的發(fā)展，PLC的結(jié)構(gòu)和功能得到了不斷改進，各生產(chǎn)廠家不斷推出功能強的PLC產(chǎn)品，平均3～5年新?lián)Q代一次。PLC的發(fā)展可歸納為以下幾個方面。1.小型化、專用化、
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，新型電子器件的廣泛應(yīng)用，PLC的功能大幅度提高，而成本卻大幅降低。PLC的功能不斷加強，將原來大、中型PLC才有的功能移植到小型PLC上。PLC結(jié)構(gòu)加緊湊、小巧，體積小，安裝和使用十分簡便。由于PLC價格的不斷下降，使其真正成為繼電器控制系統(tǒng)的替代產(chǎn)品。2.系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化
每個生產(chǎn)PLC的廠家?guī)缀醵加凶约旱南盗挟a(chǎn)品，同一系列的產(chǎn)品指令及使用向上兼容，以滿足新機型的推廣和使用。為了推動技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的進程，一些國際性組織，如國際電工委員會（IEC），不斷為PLC的發(fā)展制定一些新的標(biāo)準(zhǔn)，對各種類型的產(chǎn)品做一定的歸納或定義，對PLC的未來制定發(fā)展方向（或框架）。模塊式結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)的構(gòu)成加靈活、方便；功能明確化，專用化的復(fù)雜功能由專門模塊來完成。一般的PLC可分為主模塊、擴展模塊、I/O模塊，以及各種高性能模塊等，每種模塊的體積都較小，相互連接方便，使用簡單，通用性強。主機僅僅通過通信設(shè)備向模塊發(fā)布命令和測試狀態(tài)，這樣使得PLC的系統(tǒng)功能進一步增強，控制系統(tǒng)設(shè)計進一步簡化。3.高速化、大容量化和高性能化
大型PLC采用多微處理器系統(tǒng)，如有的采用了32位微處理器，可同時進行多任務(wù)操作，處理速度提高，存儲容量大大增加。PLC的功能進一步加強，以適應(yīng)各種控制需要，使計算、處理功能進一步完善，特別是增強了過程控制和數(shù)據(jù)處理的功能。另外，PLC可以代替計算機進行管理、監(jiān)控。智能I/O組件也將進一步發(fā)展，用來完成各種專門的任務(wù)（如位置控制、PID調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)程通信等）。4.網(wǎng)絡(luò)化
計算機與PLC之間，以及各個PLC之間的聯(lián)網(wǎng)和通信能力的不斷增強，使工業(yè)網(wǎng)絡(luò)可以有效地節(jié)省資源、降、提高系統(tǒng)可靠性和靈活性，使網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用加普遍化。工業(yè)控制中普遍采用金字塔結(jié)構(gòu)的多級網(wǎng)絡(luò)。與可編程序控制器硬件技術(shù)的發(fā)展相適應(yīng)，工業(yè)軟件的發(fā)展非常迅速，它使系統(tǒng)應(yīng)用加簡單易行，大大方便了PLC系統(tǒng)開發(fā)人員和操作使用人員。
1.2 PLC的分類及特點
1.2.1 PLC的分類
PLC發(fā)展至今已經(jīng)有多種形式，其功能也不盡相同，一般按以下原則進行分類。1.按結(jié)構(gòu)形式分
按結(jié)構(gòu)形式可以將PLC分為以下兩類。
（1）緊湊型PLC
這種PLC的特點是電源、CPU、I/O接口都集成在一個機殼內(nèi)。如西門子公司的S7-200系列，OMRON公司的C系列，三菱公司的F1、F2、FX0系列，公司的EX20/40系列和AB公司的SLC500等。
（2）模塊式PLC
這種PLC的特點是電源模塊、CPU模塊、開關(guān)量I/O模塊、模擬量I/O模塊等在結(jié)構(gòu)上是相互獨立的，可根據(jù)實際需要，選擇合適的模塊，安裝在固定的機架（或?qū)к墸┥希瑯?gòu)成一個完整的PLC系統(tǒng)。例如，西門子公司的S7-300/400系列，OMRON公司的C200H系列，三菱公司的FX2、FX2N、FXON、A系列，AB公司的SLC5/05系列，松下電工的FP3系列等。

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大型PLC的I/O點數(shù)在2048點以上，內(nèi)存容量達到8～16KB，采用模塊化結(jié)構(gòu)。軟、硬件功能強，具有強的自診斷功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能等，它不僅可用于對設(shè)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。不僅能完成較復(fù)雜的算術(shù)運算，還能進行復(fù)雜的矩陣運算。有各種通信聯(lián)網(wǎng)模塊，可以構(gòu)成三級通信網(wǎng)，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動化。大型PLC還可以采用三個PLC構(gòu)成表決式系統(tǒng)，使機器的可靠性高。例如，富士公司的F200系列PLC，存儲器為32KB，數(shù)字量I/O達3200點；OMRON的CV2000系列PLC，存儲器為62KB，數(shù)字量I/O達2048點；西門子公司的S7-400系列PLC，存儲器為512KB，數(shù)字量I/O達12 672點；德國AEG公司的A500系列PLC，存儲器為64KB，數(shù)字量I/O達5088點。3.按控制性能分類
可編程序控制器可以分為低檔、中檔和高檔三類。
（1）低檔PLC
這類PLC只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(shù)量比較少。如OMRON公司的C60 P等。
（2）中檔PLC
這類PLC具有較強的控制功能和運算能力。它不僅能完成一般的邏輯運算，還能完成比較復(fù)雜的三角函數(shù)、指數(shù)和PID運算。工作速度比較快，能帶的I/O模塊的數(shù)量及種類也比較多。如西門子公司的S7-300 PLC。
（3）高檔PLC
這類PLC具有強大的控制功能和運算能力。它不僅能完成邏輯運算、三角函數(shù)運算、指數(shù)運算和PID運算，還能進行復(fù)雜的矩陣運算。工作速度很快，能帶的I/O模塊的數(shù)量很多，I/O模塊的種類也很全面。這類可編程序控制器可以完成規(guī)模很大的控制任務(wù)。在聯(lián)網(wǎng)中一般做主站使用。如西門子公司的S7-400 PLC就屬于這一類。
1.2.2 PLC的特點
PLC能迅速發(fā)展的原因，除了工業(yè)自動化的客觀需要外，還有其許多獨特的優(yōu)點。它較好地解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟等問題。綜合起來，具有以下主要特點。1.可靠性高，抗干擾能力強
高可靠性是PLC最突出的特點之一。由于工業(yè)生產(chǎn)過程大多數(shù)是連續(xù)的，一般的生產(chǎn)裝置要幾個月、甚至幾年才大修一次，這對用于工業(yè)生產(chǎn)過程的控制器提出了高可靠性的要求。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸不良，容易出現(xiàn)故障。PLC采用了微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路完成，用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電接觸器控制系統(tǒng)時的1/10～1/100，因觸點接觸不良造成的故障大大減少。此外，PLC還采取了屏蔽、濾波、隔離、故障檢測與診斷等抗干擾措施，具有很強的抗干擾能力，平均無故障時間達到數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場。PLC已被廣大用戶公認(rèn)為是最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。2.編程、操作簡易方便，程序修改靈活
PLC采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程，容易掌握。例如，目前PLC大多數(shù)均采用的梯形圖語言編程方式，既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀感，又考慮到大多數(shù)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及應(yīng)用微機水平，很容易被技術(shù)人員所接受，易于編程，程序改變時也易于修改。近幾年發(fā)展起來的其他編程語言（如功能圖語言、匯編語言和BASIC等計算機通用語言）也都使編程加方便，并且適宜于不同層次的技術(shù)人員。3.硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強
PLC產(chǎn)品大部分已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC具有豐富的I/O接口，對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號（如交流、直流、電壓、電流、開關(guān)量、模擬量、脈沖等），有相應(yīng)的I/O模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備（如按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、傳感器及變送器、電磁線圈、電動機啟動器、控制閥等）直接連接。另外，有些PLC還有通信模塊、特殊功能模塊等。PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器。硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。4.易于設(shè)計、安裝、調(diào)試和維修

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由于PLC用軟件功能取代了繼電接觸器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計、安裝、接線工作量大大減少。PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計法。這種編程方法很有規(guī)律，容易掌握。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計時間比繼電接觸器控制系統(tǒng)電路圖的設(shè)計時間要少得多。
PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，輸入信號用小開關(guān)來模擬，通過PLC上的發(fā)光二管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電接觸器控制系統(tǒng)要少得多。
PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)生故障時，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二管或編程器提供的信息迅速地查明產(chǎn)生故障的原因，用換模塊的方法迅除故障。5.體積小、重量輕、功耗低、響應(yīng)快
由于PLC是將微電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制設(shè)備的新型產(chǎn)品，其體積小、重量輕、功耗低、響應(yīng)快。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時間繼電器，小型PLC的體積僅相當(dāng)于幾個繼電器的大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的1/2～1/10。PLC的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線少得多，可以省下大量的配線和附件，減少大量的安裝接線工時，加上開關(guān)柜體積的縮小，可以節(jié)省大量的費用。傳統(tǒng)繼電器節(jié)點的響應(yīng)時間一般需要幾百毫秒，而PLC的節(jié)點響應(yīng)很快，內(nèi)部是微秒級的，外部是毫秒級的。
1.2.3 PLC的應(yīng)用
PLC產(chǎn)生初期，由于其價格繼電器控制裝置，使其應(yīng)用受到限制。最近幾年來，隨著PLC性價比的不斷提高，PLC的應(yīng)用越來越廣，其主要原因是：一方面由于微處理器芯片及有關(guān)元器件的價格大大下降，使得PLC的成本下降；另一方面PLC的功能大大增強，使它也能解決復(fù)雜的計算和通信問題。目前，PLC已廣泛用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域，包括從單機自動化到工廠自動化；從機器人、柔制造系統(tǒng)到工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)。
按PLC的功能來分，PLC的應(yīng)用領(lǐng)域主要有以下幾個方面。1.開關(guān)量邏輯控制
這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它完全取代了傳統(tǒng)的繼電器、接觸器等順序控制裝置。開關(guān)量邏輯控制可以代替繼電器完成組合邏輯控制、定時與順序邏輯控制，它既可用于單機控制，又可用于多機，以及生產(chǎn)線的自動控制，并廣泛應(yīng)用于電力、機械制造、鋼鐵、石油、化工、采礦、汽車、造紙、紡織等各行各業(yè)，如機床電氣控制、包裝機械的控制、輸送帶與電梯的控制、汽車裝配生產(chǎn)線及自動生產(chǎn)線中各種泵和電磁閥的控制等。