发布时间 : 星期二 文章集散型可编程序控制器调速秤配料系统 - 图文更新完毕开始阅读
故上电RUN自诊断通讯输入采样用户程序执行输出刷新 障图3-3 PLC的扫描周期
(3)可编程序控制器的主要功能和应用
可编程控制器的设计思想是尽可能地利用当前先进的计算机技术去满足用户的需要，PLC与继电器接触器控制电路的一个本质区别就是除了必要的与外部物理世界的接口(即I/0点)外，其它的逻辑功能均在其内部实现。这些逻辑功能不仅可以取代，而且远远超过诸如中间继电器、时间继电器等硬件逻辑所能达到的功能，从而为PLC在可靠性和便利性上形成特色奠定了基础。
PLC的功能可分类如下:
①逻辑控制 ②定时控制 ③计数控制 ④步进(顺序)控制 ⑤PID控制 ⑥数据控制:PLC具有数据处理能力 ⑦通信和联网
⑧其它:PLC还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求，如:定位控制模块，CRT模块。
(4)PLC的编程语言
PLC与微机一样，是以指令程序的形式进行工作的，各种型号的PLC一般均以梯形图语言为主，同时也兼顾一些其它形式的编程语言。以下列出了三种编程语言。
①梯形图 (LAD) ②指令语句表 (STL) ③逻辑功能图((FBD)
图3-4 PLC的编程语言
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3.2 S7-300简介
PLC选型依据 ：
1)具有足够大的暂存器空间且独家提供档案暂存器空间，保证系统的配料配方量足够多足够大，透过专用指令操作保证配方的绝对安全 2)通讯功能强大，通讯协议编程简单方便
3)可扩展多个通讯口，为系统延伸控制与联网提供硬件支持 4)经济实惠，运行可靠稳定性要好
(1)概述
西门子S7-300可编程序控制器是模块化小型PLC系统，各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展，能满足中等性能要求。
(2)S7-300的组成
S7-300主要组成部分有:导轨、中央处理单元模板、接口模板 (IM)、信号模板(SM)、功能模板 (FM)等。S7-300组成如图7所示。
图3-5 S7-300的组成
①负载电源模块 (PS):用于将 SIMATIC S7-300连接到 120/220 V交流电源，或 24/48/60/110 V直流电源。
②中央处理单元 (CPU)
不同的 CPU有不同的性能，有的 CPU上集成有输入/输出点，有的 CPU上集成有 PROPIBUS-DP通讯接口等。
③信号模块 (SM):用于数字量和模拟量输入/输出。 ④通讯处理器 (CP):用于连接网络和点对点连接
⑤功能模块 (FM):用于高速计数，定位操作 (开环或闭环定位)和闭环控制。 ⑥接口模块 (IM):用于多机架配置时连接主机架 (CR)和扩展机架 (ER) 。S7-300通过分布式的主机架 (CR)和 3个扩展机架 (ER)，可以操作多达 32个模块。运行时无需风扇。
（3）S7-300的类型
①标准型 :温度范围从 0℃到 60 ℃
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PSCPUSMSMSMSMSMSMSMSM
②环境条件扩展型:温度范围从-25℃ 到+60℃更强的耐受振动和污染特性。 （4） S7-300的功能
SIMATIC S7-300的大量功能支持和帮助用户进行编程、启动和维护。
①高速的指令处理 :0.6~0.1μs的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。
②浮点数运算:用此功能可以有效地实现更为复杂的算术运算
③方便用户的参数赋值 :一个带标准用户接口的软件工具给所有模块进行参数赋值，这样就节省了入门和培训的费用。
④人机界面 (HMI):方便的人机界面服务已经集成在 S7-300操作系统内。因此人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面 ((HMI)从 S7-30O中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送 。
⑤诊断功能 :CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件 (例如 :超时，模块更换，等等)。
⑥口令保护:多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改。
⑦操作方式选择开关 :操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式。这样就防止非法删除或改写用户程序
(5) S7-300的通讯
方便用户的STEP7的用户界面提供了通讯组态功能，这使得组态非常容易、简单。 SIMATIC S7-300具有多种不同的通讯接口:
①多种通讯处理器用来连接 AS-1接口、和工业以太网总线系统。 ②串行通讯处理器用来连接点到点的通讯系统。
③多点接口 (MPI)集成在 CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。
CPU支持下列通讯类型: ①过程通讯
②通过总线 (AS-1或 PROFIBUS)对 u0模块周期寻址 (过程映象交换) ③数据通讯
在自动控制系统之间或人机界面 (HMI)和几个自动控制系统之间，数据通讯会周期地进行或被用户程序或功能块调用 。
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3.3 PLC的选型要点
在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。PLC及有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。
（1）输入输出（I/O）点数的估算
I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展
余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行调整。 （2）存储器容量的估算
存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。 存储器内存容量的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量。 （3）机型的选择 ①PLC的类型
PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。
整体型PLC的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能
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