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潯之漫智控技術有限公司  上海詩慕自動化設備有限公司
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二、可編程序控制器的優(yōu)勢、特點及功能

可編程控制器以體積小功能強大所著稱，它不但可以很容易地完成順序邏輯、運動控制、定時控制、計數控制、數字運算、數據處理等功能，而且可以通過輸入輸出接口建立與各類生產機械數字量和模擬量的聯(lián)系，從而實現生產過程的自動控制。特別是現在，由于信息、網絡時代的到來，擴展了PLC的功能，使它具有很強的聯(lián)網通訊能力，從而更廣泛地應用于眾多行業(yè)。

１、順序控制

方便的人機界面服務已經集成在S7—300操作系統(tǒng)內、因此人機對話的編程要求大大減少。

　　SIMATIC人機界面(HMl)從S7—300中取得數據，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數據。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數據的傳送。

　　診斷功能：CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件(例如：超時、模塊更換等)。

　　口令保護：多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經允許的復制和修改，操作方式選擇開關：操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，

　　PLCS7-200 SMART是西門子針對中國的OEM市場研發(fā)的新一代PLC。作為S7-200CN的升級產品，一方面繼承了S7-200CN豐富的功能，另一方面融入了新的亮點，將覆蓋并超越S7-200CN。從產品上市至今，S7-200 SMART在包裝、紡織、機床、食品、橡塑等眾多行業(yè)廣泛應用，在提升設備性能和降低設備成本上發(fā)揮著重要作用。綏化市西門子PLC授權代理商

　　西門子S7-1500PLCSIMATIC S7-1500 – 提升生產力和生產效率 新型的 SIMATIC S7-1500 控制器除了包含多種創(chuàng)新技術之外，還設定了新標準，大程度提高生產效率。無論是小型設備還是對速度和準確性要求較高的復雜設備裝置，都一一適用。SIMATIC S7-1500 無縫集成到TIA博途中，提高了工程組態(tài)的效率。

　　西門子S7-400PLC高超的通訊能力和強大的集成接口使SIMATIC S7-400成為極適合諸如對整個系統(tǒng)進行協(xié)調的較大任務過程控制器的理想選擇。CPU的分級使得性能的可擴展成為可能。 同時，對外設I/ O能力的擴展幾乎是無限的。而且，程序控制器信號模塊可以在系統(tǒng)運行中（熱插拔）進行插入和刪除操作，很容易進行系統(tǒng)擴展或模塊更換

　　西門子ET200SP是高度靈活可擴展的分布式I/O系統(tǒng)，通過PROFINET或者PROFIBUS將過程信號

２、閉環(huán)過程控制

以往對于過程控制的模擬量均采用硬件電路構成的PID模擬調節(jié)器來實現開、閉環(huán)控制。而現在*可以采用PLC控制系統(tǒng)，選用模擬量控制模塊，其功能由軟件完成，系統(tǒng)的精度由位數決定，不受元件影響，因而可靠性更高，容易實現復雜的控制和*進的控制方法，可以同時控制多個控制回路和多個控制參數。例如生產過程中的溫度、流量、壓力、速度等。

4、可編程序控制器的程序要簡明且可讀

用戶軟件的編寫是“平鋪直敘”，用戶軟件可看成是一個有序的“黑盒子”系列，每個“ 黑盒子”按照結構化語言劃分，可分為幾種典型的語句。每個語句方式、手法可能十分單調 ，但一定要明確。在設計與編寫這些語句時，若使用不易推理的邏輯關系太多，或者語 句因素太多，特殊條件太多，就會使人閱讀這些語句時十分難懂。因此，一個可編程控制器 的用戶軟件的可讀性，即編寫的軟件能為大多數人讀懂，能理解可編程控制器在執(zhí)行這個語 句時，“發(fā)生了什么”是十分重要的。每一段程序力求功能單一而流暢，這是軟件在使用和維護時的重要條件。

5、可編程序控制系統(tǒng)在硬件和軟件上的預置，有運行檢測的關鍵監(jiān)視條件

可編程序控制系統(tǒng)配置了彩色圖形工作站/屏幕監(jiān)視，但從價格及反映現場狀態(tài)的時間來看，屏幕監(jiān)視尚不方便。關鍵的故障，或者在關鍵的機械設備附近，可配置一些指示燈，它們可以用數字量輸出做成，用來監(jiān)視程序的正常運行，或用來調試程序，在指示燈旁配以功能標牌，可幫助操作人員確認可編程序控制系統(tǒng)的正常運行和及時反映故障。

6、設計大中型可編程序控制系統(tǒng)時不要耗盡它的硬件和軟件資源

對于設計的新系統(tǒng)，硬件上至少要保留15%左右的冗余，在軟件編制時，同樣要估計用戶軟件對計算機資源的需要與用量。尤其對中間繼電器，計數器/定時器的使用，要留有余地 。因為在調試和運行后，軟件總會被修改、補充，甚至重新編制。已編制的軟件讓人無法修改和完善，在工程上是不實際的。

7、合理地配置可編程序控制器系統(tǒng)的冗余

可編程序控制系統(tǒng)可能做出多種方式的冗余，中央處理器的雙機熱備、冷備冗余是常見的方式。另外，雙系統(tǒng)冗余，即中央處理器和全部的輸入、輸出、組網通信*冗余，其價格和實用性雖然在許多工程項目中難以被人接受，但在有毒、有害的化工生產環(huán)境這種冗余很有必要。在設計系統(tǒng)中，要使配置冗余方式較為經濟而又實用，力求使故障縮小在本設備身上。不要因某一設備發(fā)生故障，引起工藝流程中相關設備運行或狀態(tài)受到沖擊。

以上闡述的幾個方面，是在可編程序控制系統(tǒng)總體方案設計時，要格外重視的問題，只有在設計系統(tǒng)時，考慮周到，系統(tǒng)投入運行之后，設計人員才能少些遺憾。

它有兩組，用以實現啟動、停止控制。第二組僅一個END指令，用以 結束程序。  
       
梯形圖與助記符的對應關系： 助記符指令與梯形圖指令有嚴格的對應關系，而梯形圖的連線又可把指令的順序予以體現。一般講，其順序為：先輸入，后輸出（含其他處理）；先上，后下；先左，后右。有了梯形圖就可將其翻譯成助記符程序。上圖的助記符程序為：  
      地址     指令     變量  
      0000     LD     X000  
      0001     OR     X010  
      0002     AND NOT   X001  
    &nbs  
p; 0003     OUT     Y000  
0004     END       
反之根據助記符，也可畫出與其對應的梯形圖。  
     梯形圖與電氣原理圖的關系：如果僅考慮邏輯控制，梯形圖與電氣原理圖也可建立起一定的對應關系。如梯形圖的輸出（OUT）指令，對應于繼電器的線圈，而輸入指令（如LD，AND，OR）對應于接點，互鎖指令（IL、ILC）可看成總開關，等等。這樣，原有的繼電控制邏輯，經轉換即可變成梯形圖，再進一步轉換，即可變成語句表程序。  
  有了這個對應關系，用PLC程序代表繼電邏輯是很容易的。這也是PLC技術對傳統(tǒng)繼電控制技術的繼承。
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設計PLC控制系統(tǒng)時的故障防范

 在現代化的工業(yè)生產中，大量采用了可編程序控制系統(tǒng)，可編程序控制器能在惡劣的工作環(huán) 境下正常工作，但其構成的控制系統(tǒng)由于設計、安裝、干擾等因素有時會出現故障。有些問 題是在系統(tǒng)設計時考慮不周造成的。根據實踐中的經驗和教訓，本文闡述可編程序控制系統(tǒng) 設計時應注意的問題。

1、一個系統(tǒng)中使用的成熟技術至少應占到75%以上

“成熟技術”一是經過一定的生產實踐考驗的可編程控制器產品或類似設計，或者確定能在未來的生產實踐中，經得起考驗；二是設計工作人員對于需要使用的技術要有經驗或有掌握它的能力。設計與配置一個可編程序控制系統(tǒng)選用的技術與設計方案切實可行。因為一個生產過程控制系統(tǒng)，一旦做出

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例說PLC編程語言的形式

的兩種編程語言，一是梯形圖，二是助記符語言表。采用梯形圖編程，因為它直觀易懂，但需要一臺個人計算機及相應的編程軟件；采用助記符形式便于實驗，因為它只需要一臺簡易編程器，而不*昂貴的圖形編程器或計算機來編程。  
雖然一些高檔的PLC還具有與計算機兼容的C語言、BASIC語言、的高級語言（如西門子公司的GRAPH5、三菱公司的MELSAP），還有用布爾邏輯語言、通用計算機兼容的匯編語言等。不管怎么樣，各廠家的編程語言都只能適用于本廠的產品。  
     編程指令：指令是PLC被告知要做什么，以及怎樣去做的代碼或符號。從本質上講，指令只是一些二進制代碼，這點PLC與普通的計算機是*相同的。同時PLC也有編譯系統(tǒng)，它可以把一些文字符號或圖形符號編譯成機器碼，所以用戶看到的PLC指令一般不是機器碼而是文字代碼，或圖形符號。常用的助記符語句用英文文字（可用多國文字）的縮寫及數字代表各相應指令。常用的圖形符號即梯形圖，它類似于電氣原理圖是符號，易為電氣工作人員所接受。  
     指令系統(tǒng)：一個PLC所具有的指令的全體稱為該PLC的指令系統(tǒng)。它包含著指令的多少，各指令都能干什么事，代表著PLC的功能和性能。一般講，功能強、性能好的PLC，其指令系統(tǒng)必然豐富，所能干的事也就多。我們在編程之前必須弄清PLC的指令系統(tǒng)  
     程序：PLC指令的有序集合，PLC運行它，可進行相應的工作，當然，這里的程序是指PLC的用戶程序。用戶程序一般由用戶設計，PLC的廠家或代銷商不提供。用語句表達的程序不大直觀，可讀性差，特別是較復雜的程序，更難讀，所以多數程序用梯形圖表達。  
     梯形圖：梯形圖是通過連線把PLC指令的梯形圖符號連接在一起的連通圖，用以表達所使用的PLC指令及其前后順序，它與電氣原理圖很相似。它的連線有兩種：一為母線，另一為內部橫豎線。內部橫豎線把一個個梯形圖符號指令連成一個指令組，這個指令組一般總是從裝載（LD）指令開始，必要時再繼以若干個輸入指令（含LD指令），以建立邏輯條輸出類指令，實現輸出控制，或為數據控制、流程控制、通訊處理、監(jiān)控工作等指令，以進行相應的工作。母線是用來連接指令組的。下圖是三菱公司的FX2N系列產品圖例：  
  

設計工具（Enginee2000/XP 系統(tǒng)下的高性能可視化系統(tǒng)