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西門子S7-300 PLC簡(jiǎn)介
2.1 PLC技術(shù)的概念及發(fā)展過(guò)程
2.1.1
PLC技術(shù)的概念
PLC即可編程控制器（Programmable logic Controller），是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。
2.1.2 PLC技術(shù)的發(fā)展歷史
長(zhǎng)期以來(lái)，計(jì)算機(jī)控制和傳統(tǒng)PLC控制一直是工業(yè)控制領(lǐng)域的兩種主要控制方法，PLC自1969年問(wèn)世以來(lái)，以其功能強(qiáng)、可靠性高、使用方便、體積小等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域得到迅速推廣，成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中極具競(jìng)爭(zhēng)力的控制工具。但傳統(tǒng)的PLC體系結(jié)構(gòu)是封閉的，各個(gè)PLC廠家的硬件體系互不兼容，編程語(yǔ)言及指令系統(tǒng)各異，用戶選擇了一種PLC產(chǎn)品后，必須選擇與其相應(yīng)的控制規(guī)程，學(xué)習(xí)特定的編程語(yǔ)言，不利于終端用戶功能的擴(kuò)展。近年來(lái)，工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，控制結(jié)構(gòu)更趨于分散化和復(fù)雜化，需要更多的用戶接口。同時(shí)，企業(yè)整合和開(kāi)放式體系的發(fā)展要求自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊能力，使企業(yè)能及時(shí)地了解生產(chǎn)過(guò)程中的諸多信息，靈活選擇解決方案，配置硬件和軟件。此外為了擴(kuò)大控制系統(tǒng)的功能，許多新型傳感器被加裝到控制單元上。 我國(guó)工業(yè)控制自動(dòng)化的發(fā)展道路，大多是在引進(jìn)成套設(shè)備的同時(shí)進(jìn)行消化吸收，然后進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。目前我國(guó)工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用都有了很大的發(fā)展，我國(guó)工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)行業(yè)已經(jīng)形成。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。
2.1.3 PLC的發(fā)展趨勢(shì)
1、功能向增強(qiáng)化和專業(yè)化的方向發(fā)展，針對(duì)不同行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出專業(yè)化的PLC產(chǎn)品。以此來(lái)提高產(chǎn)品的性能和降低產(chǎn)品的成本，提高產(chǎn)品的易用性和專業(yè)化水平。
2、規(guī)模向小型化和大型化的方向發(fā)展，小型化是指提高系統(tǒng)可靠性基礎(chǔ)上，產(chǎn)品的體積越來(lái)越小，功能越來(lái)越強(qiáng)；大型化是指應(yīng)用在工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域較大的應(yīng)用市場(chǎng)，應(yīng)用的規(guī)模從幾十點(diǎn)擴(kuò)展到上千點(diǎn)，應(yīng)用功能從單一的邏輯運(yùn)算擴(kuò)展幾乎能滿足所有的用戶要求。
3、系統(tǒng)向標(biāo)準(zhǔn)化和開(kāi)放化方向發(fā)展，以個(gè)人計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，在windows平臺(tái)上開(kāi)發(fā)符合全新一體化開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)的PLC。通過(guò)提供標(biāo)準(zhǔn)化和開(kāi)放化的接口，可以很方便地將PLC接入其它系統(tǒng)[2]。
2.2 PLC的功能特點(diǎn)
2.2.1 PLC的功能
隨著自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，PLC的功能日益增多。它不僅能實(shí)現(xiàn)單機(jī)控制，而且能實(shí)現(xiàn)多機(jī)群控制；不僅能實(shí)現(xiàn)邏輯控制，還能實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制、運(yùn)動(dòng)控制和數(shù)據(jù)處理等，其主要功能如下：
1、開(kāi)關(guān)量邏輯控制
這是PLC的*基本的功能。PLC具有強(qiáng)大的邏輯運(yùn)算能力，它提供了與、或、非等各種邏輯指令，可實(shí)現(xiàn)繼電器觸點(diǎn)的串聯(lián)、并聯(lián)和串并聯(lián)等各種連接的開(kāi)關(guān)控制，常用于取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。使用PLC提供的定時(shí)、計(jì)數(shù)指令，可實(shí)現(xiàn)定時(shí)、計(jì)數(shù)功能，其定時(shí)值和計(jì)數(shù)值既可由用戶在編程時(shí)設(shè)定，也可用數(shù)字撥碼開(kāi)關(guān)來(lái)設(shè)定，其值可進(jìn)行在線修改，操作十分靈活方便。
2、模擬量控制
在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。PLC提供了各種智能模塊，如模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、熱電阻用模擬量輸入模塊、熱電阻用模擬量輸出模塊等，通過(guò)使用這些模塊，把現(xiàn)場(chǎng)輸入的模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送CPU處理；而CPU處理的數(shù)字結(jié)果，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換成模擬量去控制被控設(shè)備，以完成對(duì)連續(xù)量的控制。
3、閉環(huán)過(guò)程控制
使用PLC不僅可以對(duì)模擬量進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制，而且還可以進(jìn)行閉環(huán)控制。配置PID控制單元或模塊，對(duì)控制過(guò)程中某一變量（如速度、溫度、電流、電壓等）進(jìn)行PID控制。
4、定時(shí)、定位、計(jì)數(shù)控制
PLC具有定時(shí)控制的功能，它為用戶提供了若干個(gè)定時(shí)器，定時(shí)器的時(shí)間可以由用戶在編寫程序時(shí)設(shè)定，也可以用撥盤開(kāi)關(guān)在外部設(shè)定，實(shí)現(xiàn)定時(shí)或延時(shí)控制。定位控制是PLC不可缺少的控制功能之一。PLC提供了定位模塊、脈沖輸出模塊等智能模塊，以實(shí)現(xiàn)各種需求的定位控制。PLC具有計(jì)數(shù)控制的功能，它為用戶提供了若干個(gè)計(jì)數(shù)器或高速計(jì)數(shù)模塊。計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值可以由用戶在編寫程序時(shí)設(shè)定，也可以用撥盤開(kāi)關(guān)在外部設(shè)定，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)控制。
5、順序（步進(jìn)）控制
在工業(yè)控制中，選用PLC實(shí)現(xiàn)順序控制，可以采用IEC規(guī)定的用于順序控制的標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言——順序功能圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以用移位寄存器和順序控制指令編寫程序。
電源模板
1 6ES7307-1BA00-0AA0 電源模塊(2A)
2 6ES7307-1EA00-0AA0 電源模塊(5A)
3 6ES7307-1KA01-0AA0 電源模塊(10A)
CPU
4 6ES7312-1AE13-0AB0 CPU312，32K內(nèi)存 MPI協(xié)議
5 6ES7312-5BE03-0AB0 CPU312C，32K內(nèi)存 10DI/6DO
6 6ES7313-5BF03-0AB0 CPU313C，64K內(nèi)存 24DI/16DO / 4AI/2AO
7 6ES7313-6BF03-0AB0 CPU313C-2PTP，64K內(nèi)存 16DI/16DO
8 6ES7313-6CF03-0AB0 CPU313C-2DP，64K內(nèi)存 16DI/16DO
9 6ES7314-1AG13-0AB0 CPU314,96K內(nèi)存
10 6ES7314-6BG03-0AB0 CPU314C-2PTP 96K內(nèi)存 24DI/16DO / 4AI/2AO
11 6ES7314-6CG03-0AB0 CPU314C-2DP 96K內(nèi)存 24DI/16DO / 4AI/2AO
12 6ES7315-2AG10-0AB0 CPU315-2DP, 128K內(nèi)存
13 6ES7315-2EH13-0AB0 CPU315-2 PN/DP, 256K內(nèi)存
14 6ES7317-2AJ10-0AB0 CPU317-2DP,512K內(nèi)存
15 6ES7317-2EK13-0AB0 CPU317-2 PN/DP,1MB內(nèi)存
16 6ES7318-3EL00-0AB0 CPU319-3 PN/DP,1.4M內(nèi)存
內(nèi)存卡
17 6ES7 953-8LF20-0AA0 SIMATIC Micro內(nèi)存卡 64kByte(MMC)
18 6ES7 953-8LG11-0AA0 SIMATIC Micro內(nèi)存卡128KByte(MMC)
19 6ES7 953-8LJ20-0AA0 SIMATIC Micro內(nèi)存卡512KByte(MMC)
20 6ES7 953-8LL20-0AA0 SIMATIC Micro內(nèi)存卡2MByte(MMC)
21 6ES7 953-8LM20-0AA0 SIMATIC Micro內(nèi)存卡4MByte(MMC)
22 6ES7 953-8LP20-0AA0 SIMATIC Micro內(nèi)存卡8MByte(MMC)
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