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可編程序控制器(PLC)的特點(diǎn)
為適應(yīng)工業(yè)環(huán)境使用，與一般控制裝置相比較，PLC機(jī)有以下特點(diǎn)：
1. 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)
工業(yè)生產(chǎn)對控制設(shè)備的可靠性要求：
①平均故障間隔時(shí)間長
②故障修復(fù)時(shí)間（平均修復(fù)時(shí)間）短
任何電子設(shè)備產(chǎn)生的故障，通常為兩種：
①偶發(fā)性故障。由于外界惡劣環(huán)境如電磁干擾、超高溫、超低溫、過電壓、欠電壓、振動(dòng)等引起的故障。這類故障，只要不引起系統(tǒng)部件的損壞，一旦環(huán)境條件恢復(fù)正常，系統(tǒng)也隨之恢復(fù)正常。但對PLC而言，受外界影響后，內(nèi)部存儲的信息可能被破壞。
②性故障。由于元器件不可恢復(fù)的破壞而引起的故障。
如果能限制偶發(fā)性故障的發(fā)生條件，如果能使PLC在惡劣環(huán)境中不受影響或能把影響的后果限制在范圍，使PLC在惡劣條件消失后自動(dòng)恢復(fù)正常，這樣就能提高平均故障間隔時(shí)間；如果能在PLC上增加一些診斷措施和適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)手段，在性故障出現(xiàn)時(shí)，能很快查出故障發(fā)生點(diǎn)，并將故障限制在局部，就能降低PLC的平均修復(fù)時(shí)間。為此，各PLC的生產(chǎn)廠商在硬件和軟件方面采取了多種措施，使PLC除了本身具有較強(qiáng)的自診斷能力，能及時(shí)給出出錯(cuò)信息，停止運(yùn)行等待修復(fù)外，還使PLC具有了很強(qiáng)的抗干擾能力。
·硬件措施：
主要模塊均采用大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路，大量開關(guān)動(dòng)作由無觸點(diǎn)的電子存儲器完成，I/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)有完善的通道保護(hù)和信號調(diào)理電路。
① 屏蔽——對電源變壓器、CPU、編程器等主要部件，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁良好的材料進(jìn)行屏蔽，以防外界干擾。
② 濾波——對供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波，如LC或π型濾波網(wǎng)絡(luò)，以消除或高頻干擾，也削弱了各種模塊之間的相互影響。
③ 電源調(diào)整與保護(hù)——對微處理器這個(gè)核心部件所需的+5V電源，采用多級濾波，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動(dòng)和過電壓、欠電壓的影響。
④ 隔離——在微處理器與I/O電路之間，采用光電隔離措施，有效地隔離I/O接口與CPU之間電的聯(lián)系，減少故障和誤動(dòng)作；各I/O口之間亦彼此隔離。
⑤ 采用模塊式結(jié)構(gòu)——這種結(jié)構(gòu)有助于在故障情況下短時(shí)修復(fù)。一旦查出某一模塊出現(xiàn)故障，能迅速更換，使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作；同時(shí)也有助于加快查找故障原因
設(shè)計(jì)
簡單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護(hù)：
安裝模塊：
只需簡單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動(dòng)到位然后鎖緊螺釘。 集成的背板總線：
背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。 模塊采用機(jī)械編碼，更換極為容易：
更換模塊時(shí)，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機(jī)構(gòu)，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯(cuò)插到其他的模塊上。 現(xiàn)場證明可靠的連接：
對于信號模塊，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。 TOP 連接：
為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。 規(guī)定的安裝深度：
所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有前蓋保護(hù)。因此，所有模塊應(yīng)有明確的安裝深度。
-
接口模塊 (IM)，用于多層配置時(shí)連接中央控制器 (CC) 和擴(kuò)展裝置 (EU)。
通過分布式中央控制器 (CC) 和 3 個(gè)擴(kuò)展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達(dá) 32 個(gè)模塊。所有模塊均在外殼中運(yùn)行，并且無需風(fēng)扇。 -
SIPLUS 模塊可用于擴(kuò)展的環(huán)境條件：
適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護(hù)等級為 IP20 機(jī)柜內(nèi)使用時(shí)，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機(jī)柜和 IP65 外殼。
根據(jù)要求，也可使用下列模塊：
用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負(fù)載電源模塊(PS)
4 個(gè)通道組中 8 點(diǎn)輸入
在每個(gè)通道組，測量類型可編程
- 電壓
- 電流
分辨率對于每個(gè)通道組均可編程（15 位 + 符號位）
每個(gè)通道組的任意測量范圍選擇
可編程診斷和診斷中斷
8 個(gè)通道的可編程限制值監(jiān)視
越*的硬件中斷可編程
周期結(jié)束時(shí)的硬件中斷可編程
高速更新多達(dá) 4 個(gè)通道的測量值
對 CPU 的電氣隔離
支持 RUN 中的參數(shù)分配
診斷
有關(guān)“組診斷”參數(shù)中診斷消息的信息，請參見模擬量輸入模塊的診斷消息表。
端子分配
下圖顯示了各種接線選項(xiàng)
接線： 電壓和電流測量
在通道 0 到通道 7 的兩端可以實(shí)現(xiàn)的連接方式
| ① | 用于電壓測量的連接 |
| ② | 等電位連接 |
圖片: 接線圖和方框圖
接線： 2 線制和 4 線制傳感器
在通道 0 到通道 7 的兩端可以實(shí)現(xiàn)的連接方式
| ① | 2 線制傳感器 |
| ② | 4 線制傳感器 |
| ③ | 等電位連接 |
圖片: 接線圖和方框圖
技術(shù)規(guī)格
| 技術(shù)規(guī)格 | |
|---|---|
| 尺寸和重量 | |
| 尺寸 W x H x D (mm) | 40 x 125 x 117 |
| 重量 | 約 272 g |
| 模塊特定數(shù)據(jù) | |
| 支持 RUN 中的參數(shù)分配 | 支持 |
| 非編程輸入的響應(yīng) | 返回組態(tài)前有效的過程值 |
| 支持等時(shí)同步模式 | 不支持 |
| 輸入點(diǎn)數(shù) | 8 |
| 電纜長度 屏蔽 | 最長 200 m |
| 電壓、電流、電位 | |
| 額定供電電壓 L + | 24 VDC |
| 支持 |
| 電氣隔離 | |
每組個(gè)數(shù) | 支持 支持 支持 2 |
| 最大電位差 | |
| 60 VAC/75 VDC |
| 60 VAC/75 VDC |
| 絕緣測試電壓 | 500 VAC |
| 電流消耗 | |
| 最大 100 mA 最大 200 mA |
| 模塊功率損耗 | 典型值 3.0 W |
| 生成模擬值 | |
| 測量原理 | 積分型 |
| 積分/轉(zhuǎn)換時(shí)間/分辨率（各個(gè)通道） | |
| 支持 95/83/72/23 101) 4) 16 位 所有2)/50/60/400 |
| 測量值濾波 | 無/低/中/高 |
| 模塊的基本執(zhí)行時(shí)間(ms)(8通道模式) | 190/166/144//46 |
| 模塊的基本執(zhí)行時(shí)間(ms)(4通道模式) | 101) |
| 干擾頻率抑制、誤差限制 | |
| F = n x (f1 1%) 時(shí)的干擾頻率抑制，其中 f1 為干擾頻率，n = 1, 2, ... | |
| > 100 dB > 90 dB 3) |
| 輸入間的串?dāng)_ | > 100 dB |
| 操作限制（整個(gè)溫度范圍內(nèi)，與所選輸入范圍內(nèi)的測量范圍極值有關(guān)） | |
| ±0,1% ±0,1% |
| 基本誤差限制（25°C 時(shí)的操作限制，與所選輸入范圍內(nèi)的測量范圍極值有關(guān)） | |
| ±0,05% ±0,05% |
| 溫度誤差（與輸入范圍有關(guān)） | ± 0.005%/K |
| 線性誤差（與輸入范圍有關(guān)） | ±0,01% |
| 重復(fù)精度（25°C 時(shí)為穩(wěn)態(tài)，與輸入范圍的測量范圍極值有關(guān)） | ±0,01% |
| 狀態(tài)、中斷、診斷 | |
| 中斷 | |
| 可編程通道 0 至 7 可編程 可編程 |
| 診斷功能 | 可編程 |
| 紅色 LED (SF) 支持 |
| 傳感器選擇數(shù)據(jù) | |
| 輸入范圍（額定值）/輸入阻抗 | |
| ± 5 V / 2 M? |
| 0 mA 至 20 mA / 250 ? |
| 電壓輸入的最大電壓（破壞極限） | 35 V 時(shí)連續(xù)；75 V 時(shí)最長持續(xù)時(shí)間為 1 s(占空比 1:20) |
| 電流輸入的最大電流（破壞極限） | 40 mA |
| 信號傳感器的接線 | 使用 40 針前連接器 |
作為 2 線制傳感器 作為 4 線制傳感器 | 支持 可以，使用獨(dú)立的傳感器電源 支持 |
| 1) 4 通道模式的干擾頻率為“全部” 2) 干擾頻率 50/60/400 Hz 被為“全部” 3) 8 通道模式的串模抑制降低，如下： 4) 在 4 通道模式下，轉(zhuǎn)換值在 80 ms 內(nèi)穩(wěn)定到 *。在此過程中確定的值最多每 10 ms 返回一次。 | |
RUN 模式下的參數(shù)重新分配
如果在 RUN 模式下重新分配參數(shù)，則下列特性適用。
SF LED 亮起：
如果在重新組態(tài)之前診斷掛起，那么即使在診斷不再掛起且模塊正常運(yùn)行的情況下 SF LED（在 CPU、IM 或模塊上）仍然會(huì)亮起。
解決方案：如果無診斷處于掛起狀態(tài)，那么只有分配新參數(shù)或拔下模塊并再次插入