河南西門子S7-1500PLC模塊代理（優(yōu)勢(shì)價(jià)格）

S7-300/400系列I/O模塊的選擇

    1．開關(guān)量輸入模塊

    PLC的開關(guān)量模塊用來檢測(cè)來自現(xiàn)場(chǎng)（如按鈕、行程開關(guān)、溫控開關(guān)、壓力開關(guān)等）的電平信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的低電平信號(hào)。開關(guān)量輸入模塊按輸入點(diǎn)數(shù)分，常用的有8點(diǎn)、12點(diǎn)、l6點(diǎn)、32點(diǎn)等；按工作電壓分，常用的有直流SV、12V、24V，交流110V、220V等。

    選擇輸入模塊主要應(yīng)考慮以下兩個(gè)方面。

    ①根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)（如按鈕、行程開關(guān)）與PLC輸入模塊距離的遠(yuǎn)近來選擇電壓的高低。一般，24V以下屬低電壓，其傳輸距離不宜太遠(yuǎn)，如12V電壓模塊一般不超過10m。

對(duì)距離較遠(yuǎn)的設(shè)備應(yīng)選用較高電壓模塊比較可靠。      

    ②高密度的輸入模塊。如32A輸入模塊，允許同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)取決于輸入電壓和環(huán)境溫度。一般同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)不得超過總輸入點(diǎn)數(shù)的60%。

    2．開關(guān)量輸出模塊

    開關(guān)量輸出模塊的任務(wù)是將PLC內(nèi)部低電平的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為外部所需電平的輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。開關(guān)量輸出模塊有3種輸出方式：繼電器輸出、雙向晶閘管輸出和晶體管輸出。

①輸出方式。繼電器輸出價(jià)格便宜，使用范圍廣，導(dǎo)通壓降小，承受瞬間過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，且有隔離作用。但繼電器有觸點(diǎn)，壽命較短，且響應(yīng)速度較慢，適用于動(dòng)

作不頻繁的交／直流負(fù)載。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載時(shí)，大開閉頻率不得超過1Hz。晶閘管輸出（交流）和晶體管輸出（直流）都屬于無觸點(diǎn)開關(guān)輸出，適用于通斷頻繁的感性負(fù)載。感性負(fù)載在斷開瞬間會(huì)產(chǎn)生較高的反壓，必須采取抑制措施。

    ②輸出電流。模塊的輸出電流必須大于負(fù)載電流的額定值，如果負(fù)載電流較大，輸出模塊不能直接驅(qū)動(dòng)，則應(yīng)增加中間放大環(huán)節(jié)。對(duì)于電容性負(fù)載、熱敏電阻負(fù)載，考慮到接通時(shí)有沖擊電流，故要留出足夠的冗余。

    ③允許同時(shí)接通的輸出點(diǎn)數(shù)。在選用輸出模塊時(shí)，不但要看一個(gè)輸出點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)能力，還要看整個(gè)輸出模塊的滿負(fù)載能力，即輸出模塊同時(shí)接通點(diǎn)數(shù)的總電流不得超過模塊規(guī)定的大允許電流。

    3．模擬量輸入／輸出模塊等

    除了開關(guān)量信號(hào)以外，工業(yè)控制中還要對(duì)溫度、壓力、流量等過程變量進(jìn)行檢測(cè)和控制。模擬量輸入、模擬量輸出以及溫度控制模塊就是用于將過程變量轉(zhuǎn)換為PLC可以接收的數(shù)字信號(hào)，以及將PLC內(nèi)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出。

    此外，還有一些特殊情況，如位置控制、脈沖計(jì)數(shù)以及聯(lián)網(wǎng)、與其他外部設(shè)備連接等，都需要的接口模塊，如傳感器模塊、I/O連接模塊等。這些模塊中有自己的CPU和存儲(chǔ)器，能在PLC的管理和協(xié)調(diào)下獨(dú)立地處理特殊任務(wù)，這樣既完善了PLC的功能，又減輕了PLC的負(fù)擔(dān)，提高了處理速度。

  PLC容量包括兩個(gè)方面：一是I/O的點(diǎn)數(shù)，二是用戶存儲(chǔ)器的容量。

    1. I/O點(diǎn)數(shù)的估算

根據(jù)功能說明書，可統(tǒng)計(jì)出PLC系統(tǒng)的開關(guān)量I/O點(diǎn)數(shù)及模擬量I/O通道數(shù)，以及開關(guān)量和模擬量的信號(hào)類型?？紤]到在前面的設(shè)計(jì)中I/O點(diǎn)數(shù)可能有疏漏，并考慮到I/O端的分組情況以及隔離與接地要求，應(yīng)在統(tǒng)計(jì)后得出I/O點(diǎn)總數(shù)的基礎(chǔ)上，增加10%～15%的冗余?？紤]到今后的調(diào)整和擴(kuò)充，選定的PLC機(jī)型的I/O能力極限值必須大于I/O點(diǎn)數(shù)估算值，并應(yīng)盡量避免使PLC能力接近飽和，一般應(yīng)留有30%左右的冗余。

    2．存儲(chǔ)器容量估算

    用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如I/O點(diǎn)數(shù)、控制要求、運(yùn)算處理量、程序結(jié)構(gòu)等，因此在程序設(shè)計(jì)之前只能粗略的估算。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)I/O點(diǎn)及有關(guān)功能器件占用的內(nèi)存大致如下。

    ①開關(guān)量輸入所需存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)=輸入點(diǎn)數(shù)×10。

    ②開關(guān)量輸出所需存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)=輸出點(diǎn)數(shù)×8。

    ③定時(shí)器／計(jì)數(shù)器所需存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)=定時(shí)器／計(jì)數(shù)器數(shù)量×2。

    ④模擬量所需存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)=模擬量通道數(shù)×100。

    ⑤通信接口所需存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)=接口個(gè)數(shù)×300。

    存儲(chǔ)器的總字?jǐn)?shù)再加上一個(gè)備用量即為存儲(chǔ)器容量。例如，作為一般應(yīng)用下的經(jīng)驗(yàn)公式為所需存儲(chǔ)器容量(KB)=(1～1.25)×(DI×10+AI/AO×100+ CP×300)/1024，其中，DI為數(shù)字量輸入總點(diǎn)數(shù)；AI/AO為模擬量I/O通道總數(shù)；CP為通信接口總數(shù)。

    根據(jù)上面的經(jīng)驗(yàn)公式得到的存儲(chǔ)器容量估算值只具有參考價(jià)值，但在明確對(duì)PLC要求容量時(shí)，還應(yīng)依據(jù)其他因素對(duì)其進(jìn)行修正。需要考慮的因素有以下幾點(diǎn)。

    ①經(jīng)驗(yàn)公式僅是對(duì)一般應(yīng)用系統(tǒng)，而且主要是針對(duì)設(shè)備的直接控制功能而言的，特殊應(yīng)用或功能可能需要更大的存儲(chǔ)器容量。

    ②不同型號(hào)的PLC對(duì)存儲(chǔ)器的使用規(guī)模與管理方式的差異，會(huì)影響存儲(chǔ)器的需求量。

    ③程序編寫水平對(duì)存儲(chǔ)器的需求量有較大的影響，實(shí)際選型時(shí)應(yīng)采用就高不就低的原則。

 在滿足控制要求的前提下，選型時(shí)應(yīng)選擇的性價(jià)比，具體應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)。

  1．性能與任務(wù)相適應(yīng)

  對(duì)于開關(guān)量控制的應(yīng)用系統(tǒng)，當(dāng)對(duì)控制速度要求不高時(shí)，可選用小型PLC，西門子公司S7-200系列PLC就能滿足要求。例如，對(duì)小型泵的順序控制、單臺(tái)機(jī)械的自動(dòng)控制等。

    對(duì)于以開關(guān)量控制為主，帶有部分模擬量控制的應(yīng)用系統(tǒng)，例如，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中常遇到溫度、壓力、流量、液位等連續(xù)量的控制，應(yīng)選用帶有A/D轉(zhuǎn)換的模擬量輸入模塊和帶有D/A轉(zhuǎn)換的模擬量輸出模塊，配接相應(yīng)的傳感器、變送器（對(duì)溫度控制系統(tǒng)可選用溫度傳感器直接輸入的溫度模塊）和驅(qū)動(dòng)裝置，并且選擇運(yùn)算功能較強(qiáng)的中小型PLC，例如，西門子公司的S7-300系列PLC。

    對(duì)于比較復(fù)雜的中大型控制系統(tǒng)，例如，閉環(huán)控制、PID調(diào)節(jié)、通信聯(lián)網(wǎng)等，可選用中大型PLC，例如西門子公司的S7-400系列PLC。當(dāng)系統(tǒng)的各個(gè)控制對(duì)象分布在不同的地域時(shí)，應(yīng)根據(jù)各部分的具體要求來選擇PLC，以組成一個(gè)分布式的控制系統(tǒng)。

    2．處理速度與實(shí)時(shí)控制要求相適應(yīng)

PLC工作時(shí)，從輸入信號(hào)到輸出控制存在著滯后現(xiàn)象，即輸入量的變化，一般要在1～2

個(gè)掃描周期之后才能反映到輸出端，但有些設(shè)備的實(shí)時(shí)性要求較高，滯后時(shí)間應(yīng)控制在幾十毫秒之內(nèi)，應(yīng)小于普通繼電器的動(dòng)作時(shí)間（普通繼電器的動(dòng)作時(shí)間約為100ms）。

    為了提高PLC的處理速度，可以采用以下幾種方法。

    ①選擇CPU處理速度快的PLC，使執(zhí)行一條基本指令的時(shí)間不超過0.5μs。

    ②優(yōu)化應(yīng)用軟件，縮短掃描周期。

    ③采用高速響應(yīng)模塊，例如高速計(jì)數(shù)模塊，其響應(yīng)的時(shí)間可以不受PLC掃描周期的影響，而只取決于硬件的延時(shí)。

    3．應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，機(jī)型系列應(yīng)統(tǒng)一

    PLC的結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式兩種，在使用時(shí)，應(yīng)按具體情況進(jìn)行選擇。在一個(gè)單位或者一個(gè)企業(yè)中，應(yīng)盡量使用同一系列的PLC，這不僅使模塊通用性好，減少備件量，而且給編程和維修帶來*的方便，也給系統(tǒng)的擴(kuò)展升級(jí)帶來方便。

    4．編程模式的選擇

    ①離線編程。簡易編程必須插在PLC上才能進(jìn)行編程操作，其特點(diǎn)是編程器與PLC共用一個(gè)CPU。在編程器上有一個(gè)“運(yùn)行／監(jiān)控／編程(RUN/MONITOR/PROGRAM)”選擇開關(guān)，當(dāng)需要編程或修改程序時(shí)，將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“編程( PROGRAM)”位置，這時(shí)PLC的CPU不執(zhí)行用戶程序，只為編程器服務(wù)，這就是“離線編程”。程序編好后再把選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“運(yùn)行( RUN)”位置，CPU則去執(zhí)行用戶程序，對(duì)系統(tǒng)實(shí)施控制。簡易編程器結(jié)構(gòu)簡單、體積小、攜帶方便，很適合在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、修改程序時(shí)用。

    ②在線編程。圖形編程器或者個(gè)人計(jì)算機(jī)與編程軟件包配合可實(shí)現(xiàn)在線編程。PLC和圖形編程器各有自己的CPU，編程器的CPU可隨時(shí)對(duì)鍵盤輸入的各種編程指令進(jìn)行處理。PLC的CPU主要完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的控制，并在一個(gè)掃描周期的末尾與編程器通信，編程器將編好或修改好的程序發(fā)送給PLC，在下一個(gè)掃描周期，PLC將按照修改后的程序或參數(shù)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)“在線編程”。圖形編程器價(jià)格較貴，但它功能強(qiáng)大，適用范圍廣，不僅可以用指令語句編程，還可以直接用梯形圖編程，并可存入磁盤或者用打印機(jī)打印出梯形圖和程序。一般大中型PLC多采用圖形編程器。使用個(gè)人計(jì)算機(jī)進(jìn)行在線編程，可省去圖形編程器，但需要編程軟件包的支持，其功能類似于圖形編輯器。

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