西门子PLC模块授权代理商

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20世纪末至今，可编程控制器的发展更加适应于现代工业的需要。从产品规模上来看，PLC会向超小型及超大型方向发展；从控制能力上来看，诞生了各种各样的特殊能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来看，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。

2.1.5　PLC的特点

PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等优越的性能，这些特点使其在工业自动化控制特别是顺序控制领域拥有无法取代的地位。

（1）可靠性高、抗干扰能力强

在传统的继电器控制系统中，由于器件的老化、脱焊、触点的抖动、触点的电弧、接触不良等现象，大大降低了系统的可靠性。继电器控制系统的维修不仅耗费时间金钱，重要的是由于维修停产所带来的经济损失更是不可估量的。在PLC控制系统中，由于大量的开关动作是由无触点的半导体电路完成的，PLC在硬件和软件方面都采取了强有力的措施，使得产品具有极高的可靠性和抗干扰性。

在硬件方面，PLC对所有的I/O接口电路都采用光电隔离措施，使工业现场的外部电路与PLC内部电路之间被有效地隔离开来，以减少故障和误动作；电源、CPU、编程器等都采用屏蔽措施，防止外界的干扰；供电系统及输入电路采用多种形式的滤波，以消除或抑制高频干扰，也削弱了各个部分之间的相互影响；采用模块式结构，当某一模块出现故障时，可以迅速更换该模块，从而尽可能缩短系统的故障停机时间。

PLC的主要性能指标包括以下几个方面。

（1）输入/输出（I/O）点数

I/O点数即PLC面板上的输入、输出端子的个数，这是一项重要的技术指标。I/O点数越多，外部可接的输入器件和输出器件就越多，控制规模也就越大。通常小型机多有几十个点，中型机有几百个点，大型机超过千点。

（2）存储容量

PLC中的存储器包括系统存储器和用户程序存储器。这里的存储容量是指用户程序存储器的容量。用户程序存储器容量越大，可存储的程序就越大，可以控制的系统规模也就越大。一般以字节（B）为单位。

（3）扫描速度

扫描速度是指PLC执行程序的速度，是衡量PLC性能的重要指标之一，主要取决于所用芯片的性能。一般以执行1000步指令所需的时间来衡量，单位为ms/千步。有时也以执行1步指令的时间计算，单位为μs/步。扫描速度越快，PLC的响应速度也越快，对系统的控制也就越及时、准确、可靠。

（4）指令的数量和能

用户编写的程序所完成的控制任务，取决于PLC指令的多少。编程指令的数量和能越多，PLC的处理能力和控制能力就越强

（5）内部器件的种类和数量

内部器件包括各种继电器、计数器、定时器、数据存储器等。其种类和数量越多，存储各种信息的能力和控制能力就越强。

（6）扩展能力

在选择PLC时，需要考虑其可扩展性。它主要包括输入、输出点数的扩展，存储容量的扩展，联网能的扩展和可扩展模块的多少。

2.2　PLC硬件组成

PLC本身就是一台适合工业现场使用的专用计算机，

PLC是一种以微处理器为核心的专用于工业控制的特殊计算机，其硬件组成与一般的微型计算机相类似，不同厂家PLC的结构多种多样，但其基本结构是相同的，即主要是由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出单元、电源、I/O扩展端口、通信单元等有机组合而成的。根据结构的不同，PLC可以分为整体式和组合式（也称模块式）两类。整体式PLC所有部件都装在同一机壳内，结构紧凑、体积小。小型机常采用这种结构，如德国西门子（SIEMENS）公司的S7-200系列PLC。组合式PLC是将组成PLC的多个单元分别做成相应的模块，各模块在导轨上通过总线连接起来。大中型PLC常采用这种方式，如西门子公司的S7-300/400系列PLC。

CPU是PLC的核心部件，能使PLC按照预先编好的系统程序来完成各种控制。小型PLC多用8位微处理器或单片机；中型PLC多用16位微处理器或单片机；大型PLC多用双极型位片机。其作用主要有：

①接收并存储用户程序和数据。

②接收、调用现场输入设备的状态和数据。先将现场输入的数据保存起来，在需要用的时候调用该数据。

③诊断电源及PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误，发现错误时会立即报警。

④当PLC进入运行（Run）状态时，CPU根据用户程序存放的先后顺序依次执行，完成程序中规定的操作。

⑤根据程序运行的结果更新有关标志位的状态和输出映像寄存器的内容，再经输出部件实现输出控制或数据通信能。

（2）存储器

PLC的存储器是用来存储数据和程序的，可以分为系统程序存储器（ROM或EPROM）、用户程序存储器（RAM）、工作数据存储器（RAM/FLASH）。系统程序存储器决定了PLC的能，它是只读存储器，用户不能更改其内容。PLC中常用RAM来存储用户程序，RAM工作速度快，价格便宜，改写方便，在PLC中配有锂电池，当外部电源断电时，可以保存RAM中的信息。用来存储工作数据的区域称为工作数据区。工作数据是经常变化和存取的，工作数据存储器必须是可读写的。

输入/输出单元

输入/输出单元是PLC与外部设备互相联系的窗口。实际的生产中信号电平是多样的，外部执行机构所需要的电平也是不同的。CPU所处理的信号只能是标准电平，需要通过输入/输出单元来实现对这些信号电平的转换。它实质上是PLC与被控对象之间传送信号的接口部件。输入单元接收现场设备向PLC提供的信号，如按钮、开关、继电器触点、拨码器等开关量信号。这些信号经过输入电路的滤波、光电隔离、电平转换等处理后变成CPU能够接收和处理的信号。输出单元将经过CPU处理的微弱电信号通过光电隔离、率放大等处理后转换成外部设备所需要的强电信号，从而来驱动各种执行元件，如接触器、电磁阀、调节器、调速装置等。