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西門子6ES7231-0HF22-0XA0
PLC 硬件系統(tǒng)設(shè)計
1 ． PLC 型號的選擇
在作出系統(tǒng)控制方案的決策之前，要詳細(xì)了解被控對象的控制要求，從而決定是否選用 PLC 進(jìn)行控制。
在控制系統(tǒng)邏輯關(guān)系較復(fù)雜（需要大量中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等）、工藝流程和產(chǎn)品改型較頻繁、需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和信息管理（有數(shù)據(jù)運(yùn)算、模擬量的控制、 PID 調(diào)節(jié)等）、系統(tǒng)要求有較高的可靠性和穩(wěn)定性、準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)工廠自動化聯(lián)網(wǎng)等情況下，使用 PLC 控制是很必要的。
目前，國內(nèi)外眾多的生產(chǎn)廠家提供了多種系列功能各異的 PLC 產(chǎn)品，使用戶眼花繚亂、無所適從。所以全面權(quán)衡利弊、合理地選擇機(jī)型才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的。一般選擇機(jī)型要以滿足系統(tǒng)功能需要為宗旨，不要盲目貪大求全，以免造成投資和設(shè)備資源的浪費(fèi)。機(jī)型的選擇可從以下幾個方面來考慮。
（ 1 ）對輸入 / 輸出點(diǎn)的選擇
盲目選擇點(diǎn)數(shù)多的機(jī)型會造成一定浪費(fèi)。
要先弄清除控制系統(tǒng)的 I/O 總點(diǎn)數(shù)，再按實(shí)際所需總點(diǎn)數(shù)的 15 ～ 20 ％留出備用量（為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需 PLC 的點(diǎn)數(shù)。
另外要注意，一些高密度輸入點(diǎn)的模塊對同時接通的輸入點(diǎn)數(shù)有限制，一般同時接通的輸入點(diǎn)不得超過總輸入點(diǎn)的 60 ％； PLC 每個輸出點(diǎn)的驅(qū)動能力（ A/ 點(diǎn)）也是有限的，有的 PLC 其每點(diǎn)輸出電流的大小還隨所加負(fù)載電壓的不同而異；一般 PLC 的允許輸出電流隨環(huán)境溫度的升高而有所降低等。在選型時要考慮這些問題。
PLC 的輸出點(diǎn)可分為共點(diǎn)式、分組式和隔離式幾種接法。隔離式的各組輸出點(diǎn)之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級，但這種 PLC 平均每點(diǎn)的價格較高。如果輸出信號之間不需要隔離，則應(yīng)選擇前兩種輸出方式的 PLC 。
（ 2 ）對存儲容量的選擇
對用戶存儲容量只能作粗略的估算。在僅對開關(guān)量進(jìn)行控制的系統(tǒng)中，可以用輸入總點(diǎn)數(shù)乘 10 字 / 點(diǎn)＋輸出總點(diǎn)數(shù)乘 5 字 / 點(diǎn)來估算；計數(shù)器/ 定時器按（ 3 ～ 5 ）字 / 個估算；有運(yùn)算處理時按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模擬量輸入 / 輸出的系統(tǒng)中，可以按每輸入 / （或輸出）一路模擬量約需（ 80 ～ 100 ）字左右的存儲容量來估算；有通信處理時按每個接口 200 字以上的數(shù)量粗略估算。后，一般按估算容量的50 ～ 100 ％留有裕量。對缺乏經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計者，選擇容量時留有裕量要大些。
（ 3 ）對 I/O 響應(yīng)時間的選擇
PLC 的 I/O 響應(yīng)時間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時間延遲（一般在 2 ～ 3 個掃描周期）等。對開關(guān)量控制的系統(tǒng)，PLC 和 I/O 響應(yīng)時間一般都能滿足實(shí)際工程的要求，可不必考慮 I/O 響應(yīng)問題。但對模擬量控制的系統(tǒng)、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個問題。
（ 4 ）根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型
不同的負(fù)載對 PLC 的輸出方式有相應(yīng)的要求。例如，頻繁通斷的感性負(fù)載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型的，而不應(yīng)選用繼電器輸出型的。但繼電器輸出型的 PLC 有許多優(yōu)點(diǎn)，如導(dǎo)通壓降小，有隔離作用，價格相對較便宜，承受瞬時過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，其負(fù)載電壓靈活（可交流、可直流）且電壓等級范圍大等。所以動作不頻繁的交、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型的 PLC 。
（ 5 ）對在線和離線編程的選擇
M223, 32DI DC24V/32DA RELAY, 2A/POINT
技術(shù)數(shù)據(jù)
| ***備件*** SIMATIC S7-200，數(shù)字量 I/O EM 223，僅用于 S7-22X CPU， 32 DE 24V DC，灌電流/拉電流， 32 DA 繼電器，2A/通道 | ||
| 電源電壓 | ||
| 負(fù)載電壓 L+ | ||
| ● 額定值 (DC) | 24 V | |
| ● 允許范圍，下限 (DC) | 5 V | |
| ● 允許范圍，上限 (DC) | 30 V | |
| 負(fù)載電壓 L1 | ||
| ● 額定值 (AC) | 230 V; 24V AC 至 230V AC | |
| ● 允許范圍，下限 (AC) | 5 V | |
| ● 允許范圍，上限 (AC) | 250 V | |
| 輸入電流 | ||
| 來自背板總線 DC 5 V，大值 | 205 mA | |
| 來自傳感器電源或外部電源 (DC 24 V)，大值 | 128 mA | |
| 來自線圈電流，大值 | 9 mA; 信號“1"時的每個輸出 | |
| 功率損失 | ||
| 功率損失，典型值 | 13 W | |
| 數(shù)字輸入 | ||
| 數(shù)字輸入端數(shù)量 | 32 | |
| 輸入電壓 | ||
| ● 輸入電壓類型 | AC/DC | |
| ● 額定值 (DC) | 24 V | |
| ● 對于信號“0" | 0 至 5 V | |
| ● 對于信號“1" | 15 V DC 至 30 V DC | |
| 輸入電流 | ||
| ● 對于信號“1"，典型值 | 4 mA | |
| 輸入延遲（輸入電壓為額定值時） | ||
| 對于標(biāo)準(zhǔn)輸入端 | ||
| — 從“0"到“1"時，大值 | 4.5 ms | |
| 數(shù)字輸出 | ||
| 數(shù)字輸出端數(shù)量 | 32; 繼電器 | |
| 短路保護(hù) | 否 | |
| 輸出電壓 | ||
| ● 對于信號“0"的大值 | 0.1 V; 附帶 10 kOhm 負(fù)載 | |
| ● 對于信號 “1"，小值 | L+/L1 | |
| 輸出電流 | ||
| ● 對于信號“1"的額定值 | 2 000 mA | |