西门子6ES7214-2AS23-0XB8工厂直销

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)模块式结构

大、中型plc和部分小型plc为了扩展方便，常采用模块式结构，plc由机架和模块两部分组成，模块安插在插座上，模块插座焊在机架总线连接板上，有不同槽数的机架供用户选用，各机架之间用接口模块和电缆相连。模块式结构又叫积木式结构。模块式结构的特点是把plc的每个工作单元都制成独立的模块，如cpu模块、输入模块、输出模块、通信模块等。另外用一块带有插槽的母板（实质上就是计算机总线）把这些模块按控制系统需要选取后插到母板上，就构成了一个完整的plc。模块式结构的plc具有配置灵活、组装方便、扩展容易的优点，其缺点是结构较复杂、体积比较大、造价也较高。一般大、中型plc都采用这种结构，如三菱q系列plc。

(3)混合式plc

混合式结构将整体式结构和模块式结构的特点相结合。把某个系列的plc工作单元的外形都制作成一致的外观尺寸，cpu、i/o口及电源也可做成独立的，不使用模块式plc中的母板，采用电缆连接各个单元，在控制设备中安装时可以一层层地叠装，就成了混合式plc。不但系统可以灵活配置，还可做得体积小巧。

任意构成某种形式的叠装式plc即混合式plc，在plc智能化发展后使用非常广泛。

3．按照plc功能的强弱分类

按照plc功能的强弱分为低档机、中档机、高档机三种。

低档plc具有逻辑运算、定时、计数等基本功能。有的还增设了模拟量的处理、算术运算、数据传送等功能，可以实现逻辑、顺序、计时、计数等控制。主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统。

中档plc除了具有低档机的功能外，还具有较强的模拟量输入／输出、算术运算、数据传送、通信联网等功能，可完成既有开关量又有模拟量的控制任务。有些还可增设中断控制、pid控制等功能，适用于复杂控制系统。

高档plc除具有中档机的功能外，增设带符号算术运算、矩阵运算等功能，使其运算能力提高。高档机还具有模拟调节、联网通信、监视、记录和打印等功能，使plc的功能更多更强，能进行远程控制和大规模过程控制，构成。

多年来，可编程控制器（以下简称plc）从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的奔腾；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的plc在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅进步，成为产业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。

plc的应用领域

目前，plc在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、、建材、、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化等各个行业，使用情况主要分为如下几类：

1．开关量逻辑控制

取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

2．产业过程控制

在产业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量），plc采用相应的a/d和d/a转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。pid调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

3．运动控制

plc可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用**的运动控制模块，如可驱动或的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、等场合。

4．数据处理

plc具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操纵等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品产业中的一些大型控制系统。

5．通讯及联网

plc通讯含plc间的通讯及plc与其它智能设备间的通讯。随着工厂自动化网络的发展，现在的plc都具有通讯接口，通讯非常方便。

plc应用中需要留意的题目

plc是一种用于产业生产自动化控制的设备，一般不需要采取什么措施，就可以直接在产业环境中使用。然而，尽管有如上所述的可靠性较高，抗干扰能力较强，但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输进并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证plc的正常运行，要进步plc控制系统可靠性，一方面要求plc生产厂家进步设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决题目，有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应留意以下题目：

1．工作环境

（1）温度

plc要求环境温度在0~55oc，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周透风散热的空间应足够大。

（2）湿度

为了保证plc的尽缘性能，空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。

（3）震动

应使plc阔别强烈的震动源，防止振动频率为10~55hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。

（4）空气

避免有腐蚀和易燃的气体，例如、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将plc安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。

（5）电源

plc对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。一般plc都有直流24v输出提供给输进端，当输进端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。由于普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，轻易使plc接收到错误信息。

2．控制系统中干扰及其来源

现场电磁干扰是plc控制系统中较常见也是较易影响系统可靠性的因素之一，所谓治标先治本，找出题目所在，才能提出解决题目的办法。因此必须知道现场干扰的源头。（1）干扰源及一般分类

影响plc控制系统的干扰源，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，其原因是电流改变产生磁场，对设备产生电磁辐射；磁场改变产生电流，电磁高速产生电磁波。通常电磁干扰按干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串进、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压叠加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成损坏（这就是一些系统i/o模件损坏率较高的主要原因），这种共模干扰可为直流，亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两较间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种干扰叠加在信号上，直接影响丈量与控制精度。

（2）plc系统中干扰的主要来源及途径

强电干扰

plc系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化，开关操纵浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。

柜内干扰

控制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都轻易对plc造成一定程度的干扰。

来自信号线引进的干扰

与plc控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵进。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串进的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引进干扰会引起i/o信号工作异常和丈量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。

来自接地系统混乱时的干扰

接地是进步电子设备电磁兼容性（emc）的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引进严重的干扰信号，使plc系统将无法正常工作。

来自plc系统内部的干扰

主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。

干扰

一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正常工作。

3．主要抗干扰措施

（1）电源的公道处理，抑制电网引进的干扰

对于电源引进的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1:1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰，还可以在电源输进端串接lc滤波电路。如图1所示

（2）安装与布线

● 动力线、控制线以及plc的电源线和i/o线应分别配线，隔离变压器与plc和i/o之间应采用双胶线连接。将plc的io线和大功率线分开走线，如必须在同*槽内，分开捆扎交流线、直流线，若条件答应，分槽走线较好，这不仅能使其有尽可能大的空间间隔，并能将干扰降到较低限度。

● plc应阔别强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备，不能与高压电器安装在同一个开关柜内。在柜内plc应阔别动力线（二者之间间隔应大于200mm）。与plc装在同一个柜子内的电感性负载，如功率较大的继电器、接触器的线圈，应并联rc消弧电路。

● plc的输进与输出较好分开走线，开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线，屏蔽层应一端或两端接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。

● 交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆，输出线应尽量阔别高压线和动力线，避免并行。

（3）i/o真个接线

输进接线

● 输进接线一般不要太长。但如环境干扰较小，电压降不大时，输进接线可适当长些。

● 输进/输出线不能用同一根电缆，输进/输出线要分开。

● 尽可能采用常开触点形式连接到输进端，使编制的梯形图与继电器原理图一致，便于阅读。

输出连接

● 输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。

● 由于plc的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板。

● 采用继电器输出时，所承受的电感性负载的大小，会影响到继电器的使用寿命，因此，使用电感性负载时应公道选择，或加隔离继电器。

● plc的输出负载可能产生干扰，因此要采取措施加以控制，如直流输出的续流管保护，交流输出的阻容吸收电路，晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。

（4）正确选择接地点，完善接地系统

良好的接地是保plc可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是plc控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。

plc控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对plc系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如电缆屏蔽层两端a、b都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。

此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响plc内逻辑电路和模拟电路的正常工作。plc工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰轻易影响plc的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致丈量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。

初学plc梯形图编程，应要遵循一定的规则，并养成良好的习惯。下面以三菱fx系列plc为例，简单介绍一下plc梯形图编程时需要遵循的规则，希望对大家有所帮助。有一点需要说明的是，本文虽以为例，但这些规则在其它时也可同样遵守。

一，梯形阶梯都是始于左母线，终于右母线(通常可以省掉不画，仅画左母线)。每行的左边是接点组合，表示驱动逻辑线圈的条件，而表示结果的逻辑线圈只能接在右边的母线上。接点不能出现在线圈右边。

在编程中，多数指令需要*具体的存储单元或具体数据参与其运算，这些就是指令所需的操作数。按照表现形式的不同，西门子s7-200系列plc可提供3种形式的操作数，即存储单元、常数、能流。

1.存储单元

在直接寻址中涉及的所有存储器都可以作为操作数。此类操作数包括输入映像寄存器(i)、输出映像寄存器(q)、变量存储器(v)、内部标志位存储器(m)、特殊标志位存储器(sm)、顺序控制(s)、局部存储器(l)中的位寻址方式、字节寻址方式、字寻址方式、双字寻址方式。还包括定时器存储器(t)、计数器存储器(c)、高速计数器(hc)、模拟量输入(ai)、模拟量输出(aq)和累加器(ac)。不同的cpu模块中存储单元类操作数的数量有所不同，可在编程软件的栏查找到cpu存储单元的地址范围。

2.常数

常数是指令中常用的一种操作数，常数值可为字节、字或双字。在plc内部，所有常数均以二进制存储，但在编程时可以输入的常数形式有二进制、十进制、十六进制、ascii码或浮点数（实数）等。

3.能流

在梯形图中，没有真正的电流流动。为方便对plc周期扫描过程的分析和指令运行状态，想有“电流”在梯形图中流动，这就是“能流”。“能流”只能在梯形图中从左向右流动，任何可以连接到左/右母线或触点的梯形图元件都有“能流”的输入(en)/输出端(eno)。输入(en)端必须有能量流，才能执行该元件功能，在元件正确无误地执行其功能后，输出端(eno)才能将能量流传送到下一个单元。只有梯形图( lad)和功能块图( fbd)中才有能流的概念。对应于指令表为栈**值为1。

编程器用于用户程序的编制、编辑、调试，以及监控、显示的一些系统参数和内部状态，是开发、维护和设计plc控制系统的必要工具。主机内存中的用户程序就是由编程器通过通信接口输入的。对于已设计、安装好的plc控制系统，一般都不带编程器而直接运行。不同系列plc的编程器互不通用。

编程器一般都具有下列功能：

(1)编辑功能。实现用户程序的修改、插入、删除等（特别适合工作空间狭小或不便携带计算机等场合的现场调试）。

(2)编程功能。用户程序的全部、写入/读出、检索等。

(3)监视功能。对i/o点通、断的监视，对内部线圈、计数器、定时器通、断状态的监视以及跟踪程序运行过程等。

(4)检查功能。对语法、输入步骤、i/o序号进行检查。

(5)命令功能。向plc发出运行、暂停等命令。

此外，它还具有与eprom写入器、打印机、盒式机等外围设备通信的功能。

编程器可分为简易编程器和智能编程器。简易编程器一般只能与主机单元联机编程。智能编程器又分为袖珍编程器和大型编程器(带crt)，既可联机使用，又可脱机使用。同时计算机安装相应的编程软件也可作为plc的编程器（尤其适合实验室等场合）