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潯之漫智控技術（上海）有限公司
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卡
客戶主要用CPU單元和可擴展IO模塊，
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客戶用S7-300，電源模塊，CPU模塊，存儲卡模塊，IO模塊，導軌這些都是
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PLC機型的選擇步驟與原則 隨著PLC技術的發展，PLC產品的種類也越來越多。不同型號的PLC，其結構形式、性能、容量、指令、編程、價格等也各有不同，適用的也各有側重。因此，合理選用PLC，對于PLC控制的技術經濟指標有著重要意義。 PLC的選擇主要應從PLC的機型、容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯網能力等方面加以綜合考慮。 PLC機型的選擇 PLC機型選擇的基本原則是在功能要求及保證可靠、方便的前提下，力的性能價格比。選擇時主要考慮以下幾點： (一) 合理的結構型式 PLC主要有整體式和模塊式兩種結構型式。 整體式PLC的每一個I／O點的平格比模塊式的便宜，且體積相對較小,一般用于工藝較為固定的小型控制中；而模塊式PLC的功能擴展靈活方便,在I／O點數、輸入點數與輸出點數的比例、I／O模塊的種類等方面選擇余地大，且維修方便，一般于較復雜的控制。 (二) 安裝的選擇 PLC的安裝分為集中式、遠程I／O式以及多臺PLC聯網的分布式。 集中式不需要設置驅動遠程I／O硬件，反應快、成本低；遠程I／O式適用于大型，的裝置分布范圍很廣，遠程I／O可以分散安裝在現場裝置附近，連線短，但需要增設驅動器和遠程I／O電源；多臺PLC聯網的分布式適用于多臺設備分別控制，又要相互聯系的，可以選用小型PLC，但必須要附加通訊模塊。 (三)相應的功能要求 一般小型(低檔)PLC具有邏輯運算、定時、計數等功能，對于只需要開關量控制的設備都可。 對于以開關量控制為主，帶少量模擬量控制的，可選用能帶A／D和D／A轉換單元，具有加減算術運算、數據傳送功能的增強型低檔PLC。 對于控制較復雜，要求實現PID運算、閉環控制、通信聯網等功能，可視控制規模大小及復雜程度，選用中檔或PLC。但是中、PLC價格較貴，一般用于大規?？刂坪图⒖刂频?。 (四)響應速度要求 PLC是為工業自動化設計的通用控制器，不同檔次PLC的響應速度一般都能其應用范圍內的需要。如果要跨范圍使用PLC，或者某些功能或有特殊的速度要求時，則應該慎重考慮PLC的響應速度，可選用具有高速I／O處理功能的PLC，或選用具有快速響應模塊和中斷輸入模塊的PLC等。 (五)可靠性的要求 對于一般PLC的可靠性均能。對可靠性要求很高的，應考慮是否采用冗余或熱備用。 (六)機型盡量統一 一個企業，應盡量做到PLC的機型統一。主要考慮到以下三方面問題： １)機型統一，其模塊可互為備用，便于備品備件的采購和。 ２)機型統一，其功能和使用類似，有利于技術力量的培訓和技術水平的。 ３)機型統一，其外部設備通用，資源可共享，易于聯網通信，配計算機后易于形成一個多級分布式控制。 PLC的工作，PLC的運行 初研制生產的 PLC主要用于代替的由繼電器器構成的控制裝置，但這兩者的運行是不相同的： (1)繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運行的，即如果這個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點（包括其常開或常閉觸點）在繼電器控制線路的哪個位置上都會立即同時。 (2)PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(包括其常開或常閉觸點)不會立即，必須等掃描到該觸點時才會。 為了二者之間由于運行不同而造成的差異，考慮到繼電器控制裝置各類觸點的時間一般在100ms以上，而PLC掃描用戶程序的時間一般均小于100ms，因此，PLC采用了一種不同于一般微型計算機的運行---掃描技術。這樣在對于I/O響應要求不高的，PLC與繼電器控制裝置的處理結果上就沒有什么區別了。 1、掃描技術 當 PLC投入運行后，其工作一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執行上述三個階段。 (1)輸入采樣階段 在輸入采樣階段， PLC以掃描依次地讀入所有輸入狀態和數據，并將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態和數據發生變化，I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。因此，如果輸入是脈沖，則該脈沖的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 (2)用戶程序執行階段 在用戶程序執行階段， PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在RAM存儲區中對應位的狀態；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態；或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。即，在用戶程序執行中，只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 (1)輸出刷新階段 當掃描用戶程序結束后， PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。 比較下二個程序的異同： 程序 1： 程序 2： 這兩段程序執行的結果完全一樣，但在 PLC中執行的卻不一樣。程序1只用一次掃描周期，就可完成對%M4的刷新； 程序2要用四次掃描周期，才能完成對%M4的刷新。 這兩個例子說明：同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執行的結果也不同。另外，也可以看到：采用掃描用戶程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結果有所區別。當然，如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略，那么二者之間就沒有什么區別了。 一般來說， PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等，如下圖所示，即一個掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執行、輸出刷新等所有時間的總和。 2、PLC的I/O響應時間 為了增強 PLC的抗能力，其可靠性，PLC的每個開關量輸入端都采用光電隔離等技術。 為了能實現繼電器控制線路的硬邏輯并行控制， PLC采用了不同于一般微型計算機的運行（掃描技術）。 以上兩個主要原因，使得 PLC得I/O響應比一般微型計算機構成的工業控制滿的多，其響應時間至少等于一個掃描周期，一般均大于一個掃描周期甚至較長。 所謂 I/O響應時間指從PLC的某一輸入變化開始到有關輸出端的改變所需的時間。的I/O響應時間的I/O響應時間如圖所示： I/O響應時間： I/O響應時間： 以上是一般的 PLC的工作原理，但在現代出現的比較**的PLC中，輸入映像刷新循環、程序執行循環和輸出映像刷新循環已經各自的工作，了PLC的執行效率。在實際的工控應用之中，編程人員應當知道以上的工作原理，才能編寫出好、效率高的工藝程序。
如客戶不知道型號，首先確定用哪個系列的PLC，如如客戶沒有確定用哪個系
列，就問客戶大概用多少點（如200點以內推薦200CN，200點以上推薦S7-300）。
確定哪個系列后再確定型號，如是S7-200CN系列，要確定客戶是訂購CPU還是IO模塊，如是CPU，首先確定是多少點數的CPU（看樣本），再確定為繼電器輸出（CPU可接220V交流電）還是晶體管輸出(CPU只能接24V直流電)，
如是IO模塊，也是確定多少點數，也分為繼電器輸出和晶體管輸出，問清客戶CPU是什么類型，IO模塊也選什么類型
CPU 312，用于小型工廠
CPU 314，用于對程序量和指令處理速率有額外要求的工廠
CPU 315-2 DP，用于具有中/大規模的程序量以及使用PROFIBUS DP進行分布式組態的工廠
CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大規模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能
CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進行分布式組態的工廠
CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能
CPU 319-3 PN/DP，用于具有較大容量程序量何組網能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能
下列緊湊型CPU 可以提供：
CPU 312C，具有集成數字量 I/O 以及集成計數器功能的緊湊型 CPU
CPU 313C，具有集成數字量和模擬量 I/O 的緊湊型 CPU
CPU 313C-2 PtP，具有集成數字量 I/O 、2個串口和集成計數器功能的緊湊型 CPU
CPU 313C-2 DP，具有集成數字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成計數器功能的緊湊型 CPU
CPU 314C-2 PtP，具有集成數字量和模擬量 I/O 、2個串口和集成計數、定位功能的緊湊型 CPU
CPU 314C-2 DP，具有集成數字量和模擬量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成計數、定位功能的緊湊型 CPU
下列技術型CPU 可以提供：
CPU 315T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP進行分布式組態、對程序量有中/高要求、同時需要對8個軸進行常規運動控制的工廠。
CPU 317T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP進行分布式組態、對程序量有高要求、又必須同時能夠處理運動控制任務的工廠
下列故障安全型CPU 可以提供：
CPU 315F-2 DP，用于采用 PROFIBUS DP 進行分布式組態、對程序量有中/高要求的故障安全型工廠
CPU 315F-2 PN/DP，用于具有中/大規模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能
CPU 317F-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進行分布式組態的故障安全工廠
CPU 317F-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能
CPU 319F-3 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的故障安全型 STEP7-Mirco/WIN查看交叉引用功能使用 用下列打開“交叉引用”窗口： 2 2 菜單命令“檢視”→“交叉引用”或單擊瀏覽條中的“交叉引用”按鈕。 單擊 “交叉引用”窗口底部的標簽，可以查看“交叉引用”表、“字節用法”表或“位用法”表。 1. “交叉引用”表 參看STEP-Mirco/WIN窗口組件 2. “字節用法”表 （1）用“字節用法”表查看程序中使用的字節以及在哪些內存區使用。在“字節用法”表中，b表示已經一個內存位；B表示已經一個內存字節；W表示已經一個字（16位）；D表示已經一個雙字（32 位）；X用于計時器和計數器。如圖24所示字節用法表顯示相關程序使用下列內存位置：MB0中一個位；計數器C30；計時器T37。 圖24所示 “字節用法”表 （2）用“字節用法”表檢查重復賦值錯誤。如圖25所示，雙字要求四個字節，VB0行中應有4個相鄰的D。字要求2個字節，VB0中應有2個相鄰的W。MB10行存在相同的問題，此外在多個賦值語句中使用MB10.0。 圖25 用“字節用法”表檢查重復賦值錯誤舉例 3. “位用法”表。 （1）用“位用法”表查看程序中已經使用的位，以及在哪些內存使用。如圖26所示“位用法”表顯示相關程序使用下列內存位置：字節IB0的位0、1、2、3、4、5和7；字節QB0的位0、1、2、3、4和 5；字節MB0的位1。 圖26 “位用法”表 （2）用“位用法”表識別重復賦值錯誤。在正確的賦值程序中，字節中間不得有位值。如圖27所示，BBBBBBBb無效，而BBBBBBBB則有效。相同的規定也適用于字賦值（應有16個相鄰的位）和雙字賦值（應有32個相鄰的位）。 圖27 用“位用法”表識別重復賦值錯誤舉例 PLC控制器的CPU簡介 CPU是可編程控制器的控制**，相當于人的大腦。CPU一般由控制電路、運算器和寄存器組成。這些電路通常都被封裝在一個集成的芯片上。CPU通過地址總線、數據總線、控制總線與存儲單元、輸入輸出接口電路連接。CPU的功能有：它在監控程序的控制下工作，通過掃描，將外部輸入的狀態寫入輸入映象寄存區域，PLC進入運行狀態后，從存儲器逐條讀取用戶指令，按指令規定的任務進行數據的傳送、邏輯運算、算術運算等，然后將結果送到輸出映像寄存區域。 CPU常用的微處理器有通用型微處理器、單片機和位片式計算機等。通用型微處理器常見的如Intel公司的8086、80186、到Pentium系列芯片，單片機型的微處理器如Intel公司的MCS-96系列單片機，位片式微處理器如AMD 2900系列的微處理器。小型PLC 的CPU多采用單片機或**CPU，中型PLC的CPU大多采用16位微處理器或單片機，大型PLC的CPU多用高速位片式處理器，具有高速處理能力。 編程器是PLC的重要設備。利用編程器將用戶程序送入PLC的存儲器，還可以用編程器檢查程序，修改程序，PLC的工作狀態。 常見的給PLC編程的裝置有手持式編程器和計算機編程。在可編程序控制器發展的初期，使用**編程器來編程。小型可編程序控制器使用價格較便宜、攜帶方便的手持式編程器，大中型可編程序控制器則使用以小CRT作為顯示器的便攜式編程器。**編程器只能對某一廠家的某些產品編程，使用范圍有限。手持式編程器不能直接輸入和編輯梯形圖，只能輸入和編輯指令，但它有體積小，便于攜帶，可用于現場調試，價格便宜的優點。 計算機的普及，使得越來越多的用戶使用基于個人計算機的編程。目前有的可編程序控制器廠商或經銷商向用戶提供編程，在個人計算機上添加適當的硬件接口和包，即可用個人計算機對PLC編程。利用微機作為編程器，可以直接編制并顯示梯形圖，程序可以存盤、打印、調試，對于查找故障非常有利。