西門子PLC中央控制器CPU416-2/全國代理

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SIEMENS可編程控制器

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什么是PLC，可編程序控制器的定義

可編程序控制器，英文稱Programmable Controller，簡稱PC。但由于PC容易和個人計算機（Personal Computer）混淆，故人們仍習慣地用PLC作為可編程序控制器的縮寫。它是一個以微處理器為核心的數字運算操作的電子系統裝置，專為在工業現場應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時/計數和算術運算等操作指令，并通過數字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機械或生產過程。PLC是微機技術與傳統的繼電接觸控制技術相結合的產物，它克服了繼電接觸控制系統中的機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用了微處理器的優點，又照顧到現場電氣操作維修人員的技能與習慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計算機編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學；調試與查錯也都很方便。用戶在購到所需的PLC后，只需按說明書的提示，做少量的接線和簡易的用戶程序編制工作，就可靈活方便地將PLC應用于生產實踐。

可編程序控制器一直在發展中，所以至今尚未對其下后的定義。電工學會（IEC）曾先后于1982.11；1985.1和1987.2發布了可編程序控制器標準草案的，二，三稿。

在第三稿中，對PLC作了如下定義：可編程序控制器是一種數字運算操作電子系統，專為在工業環境下應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字的，模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程序控制器及其有關的外圍設備，都應按易于與工業控制系統形成一個整體、易于擴充其功能的原則設計。

定義強調了PLC是：1 數字運算操作的電子系統——也是一種計算機

                  2 專為在工業環境下應用而設計

                  3 面向用戶指令——編程方便

                  4 邏輯運算、順序控制、定時計算和算術操作

                  5 數字量或模擬量輸入輸出控制

                  6 易與控制系統聯成一體

                  7 易于擴充

可編程序控制器(PLC)的特點

為適應工業環境使用，與一般控制裝置相比較，PLC機有以下特點：

1. 可靠性高，抗干擾能力強

    工業生產對控制設備的可靠性要求：

①平均故障間隔時間長

②故障修復時間（平均修復時間）短

任何電子設備產生的故障，通常為兩種：

     ①偶發性故障。由于外界惡劣環境如電磁干擾、超高溫、超低溫、過電壓、欠電壓、振動等引起的故障。這類故障，只要不引起系統部件的損壞，一旦環境條件恢復正常，系統也隨之恢復正常。但對PLC而言，受外界影響后，內部存儲的信息可能被破壞。

     ②性故障。由于元器件不可恢復的破壞而引起的故障。‘

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如果能限制偶發性故障的發生條件，如果能使PLC在惡劣環境中不受影響或能把影響的后果限制在范圍，使PLC在惡劣條件消失后自動恢復正常，這樣就能提高平均故障間隔時間；如果能在PLC上增加一些診斷措施和適當的保護手段，在性故障出現時，能很快查出故障發生點，并將故障限制在局部，就能降低PLC的平均修復時間。為此，各PLC的生產廠商在硬件和軟件方面采取了多種措施，使PLC除了本身具有較強的自診斷能力，能及時給出出錯信息，停止運行等待修復外，還使PLC具有了很強的抗干 擾能力。

·硬件措施：

主要模塊均采用大規?；虺笠幠＜呻娐?，大量開關動作由無觸點的電子存儲器完成，I/O系統設計有完善的通道保護和信號調理電路。

①    屏蔽——對電源變壓器、CPU、編程器等主要部件，采用導電、導磁良好的材料進行屏蔽，以防外界干擾。

②    濾波——對供電系統及輸入線路采用多種形式的濾波，如LC或π型濾波網絡，以消除或高頻干擾，也削弱了各種模塊之間的相互影響。

③    電源調整與保護——對微處理器這個核心部件所需的+5V電源，采用多級濾波，并用集成電壓調整器進行調整，以適應交流電網的波動和過電壓、欠電壓的影響。

④    隔離——在微處理器與I/O電路之間，采用光電隔離措施，有效地隔離I/O接口與CPU之間電的聯系，減少故障和誤動作；各I/O口之間亦彼此隔離。

⑤    采用模塊式結構——這種結構有助于在故障情況下短時修復。一旦查出某一模塊出現故障，能迅速更換，使系統恢復正常工作；同時也有助于加快查找故障原因。

·軟件措施：

    有*的自檢及保護功能。

①故障檢測——軟件定期地檢測外界環境，如掉電、欠電壓、鋰電池電壓過低及強干擾信號等。以便及時進行處理。

②信息保護與恢復——當偶發性故障條件出現時，不破壞PLC內部的信息。一旦故障條件消失，就可恢復正常，繼續原來的程序工作。所以，PLC在檢測到故障條件時，立即把現狀態存入存儲器，軟件配合對存儲器進行封閉，禁止對存儲器的任何操作，以防存儲信息被沖掉。

③設置警戒時鐘WDT（看門狗）——如果程序每循環執行時間超過了WDT規定的時間，預示了程序進入死循環，立即報警。

④加強對程序的檢查和校驗——一旦程序有錯，立即報警，并停止執行。

⑤對程序及動態數據進行電池后備——停電后，利用后備電池供電，有關狀態及信息就不會丟失。

PLC的通信現在主要采用通過多點接口（MPI）的數據通訊、PROFIBUS 或工業以太網進行聯網。
     什么語言都可以，而編寫這個轉換的軟件工作量很大，當然應由有關廠家開發與提供，當前不少PLC廠家已有提供，如GE-FANAC的PLC就提供有可用C語言編程的軟件，再前進一步，從理論上講使用自然語言編程也是可能的。
     (4)編程器編程器是PLC*的重要外部設備，編程器將用戶所希望的功能通過編程語言送到PLC的用戶程序存儲器中，編程器不僅能對程序進行寫入，讀出，修改，還能對PLC的工作狀態進行監控，同時也是用戶與PLC之間進行人機對話的界面。
     多狀態變換的需要，用PLC進行開關量控制實例是很多的，冶金，機械，輕工，化工，紡織等等，幾乎所有工業行業都需要用到它，目前，PLC首用的目標，也是別的控制器無法與其比擬的，就是它能方便并可靠地用于開關量的控制。
     這對有信息處理能力的PLC并不難，中，大型PLC處理能力更強，不僅可進行數字的加，減，乘，除，還可開方，插值，還可進行浮點運算，有的還有PID指令，可對偏差制量進行比例，微分，積分運算，進而產生相應的輸出。

     重接線無需更多耗時可使PLC程序結構化，它用流程圖把PLC程序劃分成若干結構塊，并規范塊間的邏輯聯系，用梯形圖再確定塊中的種種量間的邏輯關系，這種混合語言有不同的實現方法，而且多用于大型的PLC的編程語言。
     (5)某些輸出信號不進入PLC系統中某些相對獨立，比較簡單的部分可以考慮不用PLC來控制，直接采用繼電器控制即可，(6)利用輸出點擴展輸出點與利用輸出點擴展輸入點相似，也可以用輸出點分時控制一組輸出點的輸出內容。
     更加明顯:短交貨時間靈活的批量生產具有競爭性的價格可靠的產品質量其解決方案為:縮短加工和生產設備調整時間，實現成本小化，積極并實現更高產能，借助[源于西門子"的自動化，即使復雜的需求，也可輕松滿。
     控制開關量的能力是很強的，所控制的入出點數，少的十幾點，幾十點，多的可到幾百，幾千，甚至幾萬點，由于它能聯網，點數幾乎不受限制，不管多少點都能控制，所控制的邏輯問題可以是多種多樣的:組合的，時序的,即時的。