西門子PLC模塊邢臺授權代理商SIEMENS原裝

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在控制系統的控制要求明確以后，應根據對象的要求，確定系統的總體控制方案。一般來說，以PLC作為主體的控制系統，根據不同的應用場合，可選擇如下四種基本的控制類型。

?(2)PLC的工作原理

??PLC采用循環掃描工作方式，其工作過程如圖1-29所示。PLC通電后，有兩種基本的工作狀態，即運行(RUN)狀態與停止(STOP)狀態。在運行狀態，PLC的工作過程分為內部處理、通信服務、輸入處理、程序執行和輸出處理5個階段。在停止狀態，PLC只進行內部處理和通信服務。

??①內部處理階段 在內部處理階段，PLC復位監控定時器，運行自診斷程序(進行硬件檢查、用戶內存檢查等)。檢查正常后，方可進行下面的操作。如果有異常情況，則根據錯誤的嚴重程度報警或停止PLC運行。

??②通信服務階段 通信服務階段又叫通信處理階段、通信操作階段或外設通信階段。在此階段，PLC與帶微處理器的外部智能裝置進行通信，響應編程工具鍵入的命令，更新編程工具的顯示內容。

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??當PLC處于停止狀態時，只執行以上兩個階段的操作;當PLC處于運行狀態時，還要完成以下三個階段的操作。

??③輸入處理階段 輸入處理階段又叫輸入采樣階段、輸入刷新階段或輸入更新階段。在此階段，PLC中的CPU把所有外部輸入電路的接通/斷開(ON/OFF)狀態通過輸入接口電路讀入輸入映像寄存器(此時輸入映像寄存器的狀態被刷新)，接著進入程序執行階段。在輸入處理階段，如果外接的輸入觸點電路接通，對應的輸入映像寄存器為“1”狀態，梯形圖中對應的輸入繼電器的常開觸點接通，常閉觸點斷開;如果外接的輸入觸點電路斷開，對應的輸入映像寄存器為“0”狀態，梯形圖中對應的輸入繼電器的常開觸點斷開，常閉觸點接通。在輸入處理階段完成后，輸入映像寄存器與外界隔離，即使外部輸入信號的狀態發生了變化，輸入映像寄存器的狀態也不會隨之而變。輸入信號變化了的狀態只有等到下一個掃描周期的輸入處理階段到來時才能通過COU送入輸入映像寄存器中，這種輸入工作方式稱為集中輸入工作方式。

??①單機控制

??直接數據交換通信采用廣播式通信方式，從站作為生產者(Publisher)，可以不經過主站將信息直接發送給作為消費者(Subscribers)的從站。這樣從站可以直接接收別的從站發送的數據?？梢岳斫鉃閳D6-63中的3號從站向它的主站發送數據時，4號智能從站或其主站“偷聽”發送的部分活全部數據。

直接數據交換

??下面是直接數據交換的幾種應用場合：

??(1)單主站系統中 DP從站發送數據到智能從站

??通過直接數據交換，DP從站發送的數據可以被同一個PROFIBUS-DP子網的智能從站接收。所有具有直接數據發送功能的DP從站(包括非智能從站)，都能提供用于DP從站之間的直接數據交換的數據，只有主站和智能DP從站才能接收這些數據。

??單機控制是指一個控制對象(設備、簡單生產線等)采用一臺PLC進行控制的情況，適用于控制對象單一、設備的各控制部分相對集中、控制對象與其他設備間無協同控制要求的場合。單機控制在PLC應用領域的用量*大，大多數采用中、小規格PLC 的控制系統均屬于此類。

3)一個連接在CPU上的接口模塊，例如IM467。

??4)連接工業以太網和PROFIBUS-DP的IE/PB鏈接器模塊。

??5)ET200S和ET200X的主站模塊。

?(4)如果是清晰的單順序、選擇順序或并發順序的控制任務，則**是用功能圖來設計程序。

??軟件設計和硬件安裝可同時進行,這樣做可以縮短工期。這也是PLC控制系統優于繼電器控制系統的地方。

??在一些較為重要的場合或系統中.突發的或不可預知的安全因素必須重點考慮。這種安全因素主要指當控制系統或控制設備在不安全的條件下或非正常的操作條件下出現故障,造成PLC控制系統不可預料的啟動,或者其輸出操作的改變,從而造成人身傷害和財產損失。為此,就必須考慮采用獨立于PLC的機電冗余來防止不安全的操作。

??在設計安全電路時，主要考慮以下幾點:

??(1)確定可能的非法操作會造成哪些輸出執行機構來產生危險的動作;

??(2)確定不發生危害結果的條件，并確定如何使PLC能夠檢測到這些條件;

??(3)確定在上電和斷電時,PLC控制系統的輸出有沒有產生危害動作的可能,并設計避免危害發生的措施;

??(4)系統中應設計有獨立于CPU的手動或機電冗余措施來阻止危險的操作;

??(5)系統中應設計有各種故障的顯示和提示環節，以便操作員能夠及時得到需要的信息。

??6)使用PROFIBUS網卡的PC，例如WinAC控制器。

PROFIBUS-DP設備的分類有哪些

??2.2類DP主站

??2類DP主站(DPM2)是DP網絡中的編程、診斷和管理設備。DPM2除了具有1類主站的功能外，在與1類DP主站進行數據通信的同時，可以讀取DP從站的輸入/輸出數據和當前的組態數據，可以給DP從站分配新的總線地址。下列設備可以作DPM2

??(1)以PC為硬件平臺的2類主站

??PC加PROFIBUS網卡可以做2類主站。西門子可以提供特殊的編程設備，但現在通常使用PC和STEP7編程軟件用作編程設備，PC和WinCC監控操作站等組態軟件。

??(2)操作員面板/觸摸屏(OP/TP)

??操作員面板(OP)和觸摸屏(TP)用于操作人員對系統的控制和操作，例如參數的設置與修改、設備的起動和停機，以及在線監視設備的運行狀態等。它們在工業控制中得到了廣泛的應用。西門子公司提供多種型號的TP和OP供用戶選用。

??單機控制系統的硬件構成主要以PLC的I/O模塊、功能模塊以及其他輔助控制裝置(如伺服驅動器、變頻器、外部傳感器)為主;軟件設計時著重于PLC基本指令與應用指令的編程;通信一般在PLC與人機界面(如觸摸屏等)、PLC與其他輔助控制裝置(如伺服驅動器、變頻器等)之間進行，直接使用PLC的標準RS-232、RS-422、RS-485等接口，不需要進行通信的編程。

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