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可編程控制器控制設(shè)計(jì)
一、問(wèn)題提出
可編程控制器技術(shù)主要是應(yīng)用于自動(dòng)化控制工程中，如何綜合地運(yùn)用前面學(xué)過(guò)知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際工程要求合理組合成控制， 在此介紹組成可編程控制器控制的一般。

二、可編程控制器控制設(shè)計(jì)的基本步驟
1 ．設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
（ 1 ）擬定控制設(shè)計(jì)的技術(shù)條件。技術(shù)條件一般以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的形式來(lái)確定，它是整個(gè)設(shè)計(jì)的依據(jù)；
（ 2 ）選擇電氣傳動(dòng)形式和電動(dòng)機(jī)、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)；
（ 3 ）選定 PLC 的型號(hào)；
（ 4 ）編制 PLC 的輸入 / 輸出分配表或繪制輸入 / 輸出端子接線圖；
（ 5 ）根據(jù)設(shè)計(jì)的要求編寫(xiě)規(guī)格說(shuō)明書(shū)，然后再用相應(yīng)的編程語(yǔ)言（常用梯形圖）進(jìn)行程序設(shè)計(jì)；
（ 6 ）了解并遵循用戶認(rèn)知心理學(xué)，人機(jī)界面的設(shè)計(jì)，增強(qiáng)人與機(jī)器之間的友善關(guān)系；
（ 7 ）設(shè)計(jì)操作臺(tái)、電氣柜及非電器元部件；
（ 8 ）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和使用說(shuō)明書(shū)；

S7-200的通信距離可能是方案設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要因素。

S7-200為用戶提供了極為豐富的通信選擇，在保障通信距離方面也非常出色。雖然如此，許多用戶仍會(huì)覺(jué)得不能回避性價(jià)比的矛盾。

下面就S7-200的遠(yuǎn)距離通信能力作一簡(jiǎn)介：

7.1 RS-485網(wǎng)絡(luò)通信

在S7-200系統(tǒng)中，PPI、MPI、PROFIBUS-DP協(xié)議都可以在RS-485網(wǎng)絡(luò)上通信。RS-485是S7-200常用的電氣通信基礎(chǔ)。

根據(jù)具體通信設(shè)備的性能，它們支持的通信速率和距離又有所不同。

CPU上的通信端口
CPU通信口的高速率為187.5K波特，保證的通信距離為50m。
要獲得更長(zhǎng)的通信距離，需要增加RS-485中繼器；在一個(gè)總線型網(wǎng)絡(luò)上多加9個(gè)中繼器，但通信距離不能超過(guò)9600m。
 

EM277上的通信口
EM277的通信口在波特率為187.5K時(shí)可以做到1000m通信距離；要獲得長(zhǎng)距離的通信需要增加RS-485中繼器。通信距離同上。
 

PC/PPI電纜
PC/PPI電纜是否可以延長(zhǎng)

7.2 光纖通信

光纖通信除了抗干擾、速率高之外，通信距離遠(yuǎn)也是一大優(yōu)點(diǎn)。

S7-200產(chǎn)品不直接支持光纖通信，但西門子有全線產(chǎn)品滿足用戶的光通信需求：

PROFIBUS-DP
S7-200的PROFIBUS-DP通信模塊EM277，通過(guò)連接相應(yīng)的設(shè)備可以轉(zhuǎn)換為光信號(hào)通信。具體情況請(qǐng)參照相關(guān)資料，或咨詢西門子產(chǎn)品經(jīng)銷商。
 

以太網(wǎng)
S7-200的以太網(wǎng)模塊CP243-1(IT)，通過(guò)相應(yīng)的設(shè)備可以連接到光纖以太網(wǎng)。這里指的是工業(yè)以太網(wǎng)的局部網(wǎng)絡(luò)。
S7-200的以太網(wǎng)連接

通過(guò)現(xiàn)成的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，S7-200可以通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行距離非常遠(yuǎn)的通信。理論上可以通達(dá)全球。

S7-200還可以連接第三方的RS-485/光纖轉(zhuǎn)換器，進(jìn)行PPI通信、自由口通信等。其通信距離請(qǐng)參照第三方產(chǎn)品的規(guī)格數(shù)據(jù)。

7.3 網(wǎng)

S7-200通過(guò)EM241音頻調(diào)制解調(diào)器模塊支持網(wǎng)通信。EM241要求通信的末端為標(biāo)準(zhǔn)的音頻線，而不論局間的通信方式。通過(guò)EM241可以進(jìn)行全球通信。

使用國(guó)別開(kāi)關(guān)設(shè)置，EM241可以輕松地支持多國(guó)電信標(biāo)準(zhǔn)，使用戶的設(shè)備適用于全球市場(chǎng)。

使用小交換機(jī)的局部網(wǎng)，通信距離取決于交換機(jī)（及中繼設(shè)備）、電纜的性能。

7.4 無(wú)線通信

S7-200通過(guò)無(wú)線電臺(tái)的通信距離取決于電臺(tái)的頻率、功率、天線等因素

S7-200通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)的通信距離取決于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的范圍

S7-200通過(guò)紅外設(shè)備的通信也取決于它們的規(guī)格

PC與S7-200系列PLC通信的連接 西門子PLC

S7-200系列PLC有通信方式有三種：一種是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（PPI）方式，用于與該公司PLC編程器或其它人機(jī)接口產(chǎn)品的通信，其通信協(xié)議是開(kāi)的。另一種為DP方式，這種方式使得PLC可以通過(guò)Profibus-DP通信接口接入Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，從而擴(kuò)大PLC的使用范圍。后一種方式是自由口通信（Freeport）方式，由用戶定義通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)PLC與外設(shè)的通信。以下采用自由口通信方式，實(shí)現(xiàn)PC與S7-200系列PLC通信。

PC與S7-200系列PLC通信連接

PC為RS232C接口，S7-200系列自由口為RS485。因此PC的RS232接口先通過(guò)RS232/RS485轉(zhuǎn)換器，再與PLC通信端口相連接，連接媒質(zhì)可以是雙絞線或電纜線。西門子公司提供的PC/PPI電纜帶有RS232/RS485轉(zhuǎn)換器，可直接采用PC/PPI電纜，因此在不增加任何硬件的情況下，可以很方便地將PLC和PC的連接，如圖7-17所示。也可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)連接。

通訊
運(yùn)動(dòng)控制功能 (Motion Control Basic) 性能提升
目前，大多數(shù)PLC仍采用繼電控制形式的“梯形圖編程方式”。既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀，又考慮到大多數(shù)工廠企業(yè)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及編程水平，所以非常容易接受和掌握。梯形圖語(yǔ)言的編程元件的符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器控制電路原理圖相當(dāng)接近。通過(guò)閱讀PLC的用戶手冊(cè)或短期培訓(xùn)，電氣技術(shù)人員和技術(shù)工很快就能學(xué)會(huì)用梯形圖編制控制程序。同時(shí)還提供了功能圖、語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言。
dcs和plc的設(shè)計(jì)原理區(qū)別較大，plc是由繼電器控制原理發(fā)展起來(lái)的，它以存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令；并通過(guò)數(shù)字輸入和輸出操作，來(lái)控 采用具有相同額定功率的 SINAMICS V20 變頻器的應(yīng)用可共用一條公共直流總線以重復(fù)使用再生能量。 現(xiàn)場(chǎng)證明可靠的連接：
容錯(cuò)型自動(dòng)化系統(tǒng)使用冗余設(shè)計(jì)，可以用于故障安全型應(yīng)用。 SIMOTION P320?3 具有多種不同的操作模式。 電氣化、自動(dòng)化和數(shù)字化是西門子的長(zhǎng)期增長(zhǎng)領(lǐng)域。為充分挖掘這些領(lǐng)域的市場(chǎng)潛力，西門子將業(yè)務(wù)整合為9大業(yè)務(wù)集團(tuán)。醫(yī)療為獨(dú)立運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)。[2]

3 可編程序控制器在我國(guó)的發(fā)展

口令保護(hù)。
工業(yè)以太網(wǎng)的相關(guān)信息 西門子SMART模塊6ES7288-5DT04-0AA0
重要的功能始終采用冗余型設(shè)計(jì)。
HMI 系統(tǒng)連接

　　CP443-1作為標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)以太網(wǎng)連接裝置，在物理層上采用高防護(hù)等級(jí)的通訊線纜，工業(yè)以太網(wǎng)的卡件上帶有CPU可以獨(dú)立處理通訊信號(hào)。高速工業(yè)以太網(wǎng)是在工業(yè)以太網(wǎng)的通訊協(xié)議的基礎(chǔ)上，將通訊速率提高到了100M/s。SIMATIC NET 中的高速以太網(wǎng)采用了全雙工并行(FDX)通訊模式，這種模式允許站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，通訊速率可提高一倍。SIMATIC NET 在高速以太網(wǎng)上還采用了交換技術(shù)，利用交換機(jī)模塊將整個(gè)網(wǎng)段分成若干子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)都可以獨(dú)立地形成一個(gè)數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)段，可以大大地提高通訊效率。普通以太網(wǎng)上由于網(wǎng)段上數(shù)據(jù)通訊阻塞的存在，使得網(wǎng)絡(luò)上實(shí)際通訊技術(shù)只有40%，采用了全雙工并行通訊技術(shù)和交換技術(shù)后，使得網(wǎng)絡(luò)的通訊能力得以充分地利用。