鄭州繼飛機(jī)電設(shè)備有限公司

滎陽(yáng)電氣柜-保養(yǎng)電氣柜-繼飛機(jī)電(多圖) ：

PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1 CPU

CPU由控制器和運(yùn)算器組成，它是plc的運(yùn)算和控制，起著主導(dǎo)核心作用。

CPU的任務(wù)有：

診斷電源和 PLC內(nèi)部工作狀態(tài)、編程的語(yǔ)法錯(cuò)誤。

接收存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)。

接收輸入信號(hào)，送入數(shù)據(jù)寄存器并保存。

執(zhí)行監(jiān)控程序和用戶程序，完成數(shù)據(jù)和信息的邏輯運(yùn)算，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，完成用戶指令規(guī)定的各種操作。

響應(yīng)各種外部設(shè)備(如編程器、上位機(jī)、打印機(jī)等)的工作請(qǐng)求。

2 存儲(chǔ)器

可分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器，用戶程序存儲(chǔ)器又包括用戶程序存儲(chǔ)區(qū)和用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。

系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器：用于存放PLC生產(chǎn)廠商存儲(chǔ)的程序和指令，稱(chēng)為監(jiān)控程序。監(jiān)控程序與PLC硬件組成和專(zhuān)用部件物性有關(guān)，用戶不能訪問(wèn)和修改該存儲(chǔ)器的內(nèi)容。

用戶程序存儲(chǔ)區(qū)：主要存放用戶已編制好的程序或正在調(diào)試的應(yīng)用程序。用戶可擦除重新編程。

用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)：用于PLC工作過(guò)程中經(jīng)常變化，需要隨機(jī)存儲(chǔ)存取的一些數(shù)據(jù)。

3輸入、輸出接口

1）輸入接口模塊

接收和采集兩種類(lèi)型的輸入信號(hào)：

一類(lèi)是由按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、繼電器觸頭、接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、數(shù)字撥碼開(kāi)關(guān)傳送來(lái)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)。

一類(lèi)是由電位器、測(cè)速發(fā)電機(jī)和各種變送器等傳送來(lái)的模擬量輸入信號(hào)。

2）輸出接口模塊

連接被控對(duì)象中各種執(zhí)行元件，如接觸器、電磁閥、指示燈、調(diào)節(jié)閥（模擬量）、調(diào)速裝置。

PLC的輸出接口類(lèi)型有三種：

接收和采集兩種類(lèi)型的輸入信號(hào)：

繼電器輸出接口電路

晶體管輸出接口電路

晶閘管輸出接口電路

繼電器輸出接口為有觸點(diǎn)輸出方式，適用于接通或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)頻率較低的交流或直流負(fù)載回路，其帶載能力較強(qiáng)，保養(yǎng)電氣柜，但壽命較短。晶體管輸出接口和晶閘管輸出接口為無(wú)觸點(diǎn)輸出方式，信號(hào)響應(yīng)迅速、壽命長(zhǎng)，可用于接通或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)頻率較高的負(fù)載回路，晶體管常用于直流電源負(fù)載控制回路，晶閘管常用于交流電源負(fù)載控制回路。

輸入、輸出接口有數(shù)字量（開(kāi)關(guān)量）輸入、輸出和模擬量輸入、輸出兩種形式。

數(shù)字量輸入、輸出接口的作用是將外部控制現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字信號(hào)與PLC內(nèi)部信號(hào)的電平相互轉(zhuǎn)換。

模擬量輸入、輸出接口的作用是將外部控制現(xiàn)場(chǎng)的模擬信號(hào)與PLC內(nèi)部的數(shù)字信號(hào)相互轉(zhuǎn)換。

輸入、輸出接口一般具有光電隔離和濾波，其作用是把PLC與外部電路隔離開(kāi)，以提高PLC的抗干擾能力。

3）IO模塊供電模塊

PLC的開(kāi)關(guān)量輸入接口按使用的電源不同有三個(gè)類(lèi)型：

直流12~24V輸入端；

交流100~120V或200~240V輸入端；

交直流12~24V輸入接口。

輸入電路的電源可由外部供給，滎陽(yáng)電氣柜，有的也可由PLC內(nèi)部提供。

4 電源模塊

PLC一般使用220V單相交流電源，電源部件將交流電轉(zhuǎn)換成中央處理器、存儲(chǔ)器等電路工作所需的直流電，保證PLC正常工作。

整體機(jī)PLC內(nèi)部有一個(gè)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，此電源一方面可為CPU、I/O單元及擴(kuò)展單元提供直流5V工作電源，另一方面可為外部輸入元件提供直流24V電源。

對(duì)于整體機(jī)結(jié)構(gòu)的PLC，電源通常封裝在機(jī)箱內(nèi)部；

對(duì)于組合式PLC，有的采用單獨(dú)電源模塊，有的將電源與CPU封裝到一個(gè)模塊中。

5機(jī)架和擴(kuò)展接口

擴(kuò)展接口用于將擴(kuò)展單元與基本單元相連，使PLC的配置更加靈活，以滿足不同控制系統(tǒng)的需求。

若PLC主機(jī)板（又稱(chēng)基本單元）的I/O點(diǎn)數(shù)不能滿足輸入輸出設(shè)備的需要時(shí)，可用擴(kuò)展電纜將I/O擴(kuò)展單元與基本單元相連，達(dá)到靈活配置，增加I/O點(diǎn)數(shù)的目的。

6 編程軟件

作用是供用戶進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。

有簡(jiǎn)易編程器、圖形編程器和計(jì)算機(jī)編程器。

簡(jiǎn)易編程器(又稱(chēng)手持編程器)，優(yōu)點(diǎn)是：價(jià)格便宜、攜帶方便。缺點(diǎn)是：只能聯(lián)機(jī)編程，且一般只能用助記符指令編程。多用于小型PLC。

圖形編程器可以是聯(lián)機(jī)編程，也可以是脫機(jī)編程；可以是梯形圖編程也可以是用助記符編程?？梢耘c打印機(jī)、繪圖儀等設(shè)備相連，并具有較強(qiáng)的監(jiān)控功能，但其價(jià)格較高，通常用于大、中型PLC系統(tǒng)的編程。

通用計(jì)算機(jī)編程，采用通用計(jì)算機(jī)，通過(guò)PLC的RS232串行外設(shè)通訊口(或RS422接口配以適配器)與計(jì)算機(jī)相連，利用PLC廠家提供的專(zhuān)用編程軟件，使用戶可以直接在計(jì)算機(jī)上采用梯形圖或助記符指令編程，并有較強(qiáng)的監(jiān)控能力。

很多朋友說(shuō)我是剛開(kāi)始學(xué)習(xí)PLC，不知道先學(xué)哪個(gè)牌子的PLC，有的人說(shuō)三菱PLC易學(xué)，還有的人說(shuō)西門(mén)子更容易學(xué)習(xí)。之前我們就討論過(guò)不論那種PLC，除了指令書(shū)寫(xiě)格式不同和編程軟件不同，制作電氣柜，其實(shí)對(duì)于我們工控編程人員更重要的是編程思維。當(dāng)然，非要說(shuō)先學(xué)哪個(gè)品牌的PLC，我個(gè)人推介西門(mén)子。

目前西門(mén)子PLC硬件和軟件的制定都可以說(shuō)是工控行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和領(lǐng)dao者，其他的品牌PLC都要和西門(mén)子公司學(xué)習(xí)。所以我們要學(xué)習(xí)就要和標(biāo)準(zhǔn)的制定者和領(lǐng)dao者學(xué)習(xí)。如果掌握了西門(mén)子PLC和編程軟件的應(yīng)用，再去學(xué)習(xí)其他品牌PLC那就易如反掌，如同杠桿原理。

再說(shuō)點(diǎn)關(guān)于S7-1200學(xué)習(xí)的問(wèn)題，如果沒(méi)有其他情況我會(huì)每天更新S7-1200入門(mén)視頻，還是建議想學(xué)習(xí)西門(mén)子1200的朋友hao去安裝STEP7 V13，按視頻所講多去練習(xí)，之后我會(huì)做一些編程視頻和大家一起分享。

一、項(xiàng)目分析

工程技術(shù)人員首先要對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行分析，即項(xiàng)目工程的控制流程和每個(gè)流程的控制類(lèi)型，并對(duì)整個(gè)項(xiàng)目可能出現(xiàn)問(wèn)題做出預(yù)判。

（1）分析控制流程。分析控制流程時(shí)，建議繪制相關(guān)的控制流程圖，清晰的標(biāo)注每一步工作的內(nèi)容和到下一步的條件。

（2）分析控制類(lèi)型和預(yù)估PLC選型所需參數(shù)。一般PLC適用于四種控制類(lèi)型，即順序控制，過(guò)程控制，運(yùn)動(dòng)（或位置）控制和網(wǎng)絡(luò)通信等。工程技術(shù)人員在分析控制要求后，根據(jù)繪制的控制流程圖，將每個(gè)控制流程的控制類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)，再根據(jù)項(xiàng)目的復(fù)雜程度將組合出控制類(lèi)型，因此前期準(zhǔn)確地分析每一步的控制類(lèi)型，將有助于選型的準(zhǔn)確和問(wèn)題的預(yù)估。

在分析項(xiàng)目控制類(lèi)型的同時(shí)，工程技術(shù)人員還要預(yù)估PLC選型所需要的重要參數(shù)值。如順序控制中的I/O點(diǎn)數(shù)；若使用編碼器，要根據(jù)編碼器的參數(shù)計(jì)算其輸出脈沖的頻率值，進(jìn)而換算成PLC高速計(jì)數(shù)的脈沖頻率。再如，過(guò)程控制中模擬量數(shù)和模擬量精度、運(yùn)動(dòng)控制中PLC對(duì)于伺服驅(qū)動(dòng)器反饋信號(hào)的響應(yīng)速度和PLC高速脈沖輸出的數(shù)量，以及在網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，所選PLC是否支持相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型等參數(shù)。

二、預(yù)估可能出現(xiàn)的問(wèn)題

對(duì)于可能出現(xiàn)問(wèn)題的預(yù)估是工程分析中較難的環(huán)節(jié)。這不僅需要工程技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境和整個(gè)項(xiàng)目控制難點(diǎn)能夠較好地把握，還要對(duì)可能出現(xiàn)的突發(fā)情況和危險(xiǎn)具有前期預(yù)判。

（1）設(shè)備工作環(huán)境的把握。工程人員需要對(duì)生產(chǎn)環(huán)境有較全mian的認(rèn)識(shí)。如紡織機(jī)械所處工作環(huán)境的空氣濕度高、振動(dòng)較大，所以設(shè)計(jì)PLC系統(tǒng)時(shí)要做好防震處理。又如建材加工廠的環(huán)境溫度比較高，并且有很大的粉塵和較強(qiáng)的靜電，因此工程技術(shù)人員要在保證電氣控制柜通風(fēng)良好的前提下，進(jìn)一步做好防塵和除靜電處理。

設(shè)備工作環(huán)境的把握不僅僅局限于物理的環(huán)境，隨著PLC應(yīng)用的深入，批發(fā)電氣柜，更需考慮人員因素。如設(shè)備操作人員的素質(zhì)較低時(shí)，需要開(kāi)發(fā)較為簡(jiǎn)練的設(shè)備操作界面。

（2）項(xiàng)目難點(diǎn)的預(yù)期。項(xiàng)目難點(diǎn)的預(yù)期其實(shí)就是對(duì)項(xiàng)目核心問(wèn)題的把握。如噴氣織機(jī)設(shè)備的控制核心就是如何快速有序地控制電磁閥，利用壓縮空氣的摩擦力來(lái)牽引緯紗穿過(guò)紡織梭，完成紡織的引緯工作，這需要PLC具有非?？斓捻憫?yīng)速度。在確定項(xiàng)目難點(diǎn)后，工程技術(shù)人員可以根據(jù)難點(diǎn)來(lái)對(duì)PLC進(jìn)行選型。從整個(gè)項(xiàng)目的角度出發(fā)，項(xiàng)目的難點(diǎn)就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，也是PLC選型的方向。

（3）項(xiàng)目危險(xiǎn)的前期預(yù)估。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)前期，工程技術(shù)人員需對(duì)本項(xiàng)目可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況進(jìn)行預(yù)判。如順序控制或運(yùn)動(dòng)控制中調(diào)試設(shè)備時(shí)對(duì)于誤動(dòng)作的防護(hù)；在過(guò)程控制中，測(cè)試時(shí)是否有高壓，高溫或者有毒有害物質(zhì)以及相關(guān)的防護(hù)措施。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)前期對(duì)危險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)估有助于加強(qiáng)工程技術(shù)人員的安全意識(shí)。