西门子PLC工控机代理通信模块

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PLC控制器的功能及应用

随着微电子技术的快速发展，PLC的制造成本不断下降，而其功能却大大增强。目前在工业国家中PLC已成为工业控制的标准设备，应用面几乎覆盖了所有工业企业，诸如钢铁、冶金、采矿、水泥、石油、化工、轻工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保、交通、建筑、食品、娱乐等各行各业，主要的应用范围包括开关控制、顺序控制、运动控制、过程控制、数据处理、信号报警和联锁系统以及通信和联网等多方面，已跃居现代工业自动化四大支柱(PLC、数控机床、工业机器人、CAD/CAM)的主导地位。

  自从美国研制出世界台PLC以来，德国、日本等许多国家相继开发出各自的产品，并受到工业界的普遍欢迎。美国的商业情报公司FROSTSULLIVAN公司曾对该国石油、化工、冶金、机械等行业的400多个工厂企业进行统计调查，结果表明PLC在企业中的应用相当普及，PLC销售额的年增长率超过20%。

  由于PLC控制器所具有的功能，使它既可用于开关量控制，又可用于模拟量控制;既可用于单机控制，又可用于组成多机控制系统;既可控制简单系统，又可控制复杂系统。它的应用类型可大致归纳为如下几类。

  ①逻辑控制 逻辑控制是PLC基本、广泛的应用方面。用于PLC取代继电器系统和顺序控制器，实现单机控制、多机控制及生产线自动控制，如各种机床，自动电梯，锅炉上料，注塑机械，包装机械，印刷机械，纺织机械，装配生产线，电镀流水线，货物的存取、运输和检测等的控制。

  ②运动控制 运动控制是通过配用PLC生产厂家提供的单轴或多轴等位置控制模块、高速计数模块等来控制步进电机或伺服电机，从而使运动部件能以适当的速度或加速实现平滑的直线运动或圆周运动。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛地用于精密金属切削机床、成型机械、装配机械、机械手、机器人等设备的控制。

  ③过程控制 过程控制是通过配用A/D、D/A转换模块及智能PID模块实现对生产过程中的温度、压力、流量、速度等连续变化的模拟量进行单回路或多回路闭环调节控制，使这些物理参数保持在设定值上。在各种加热炉、锅炉等的控制以及化工、轻工、食品、制药、建材等许多领域的生产过程中有着广泛的应用。

  a.慢连续量的过程控制 慢连续量的过程控制是指对温度、压力、流量和速度等慢连续变化的模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC通过模拟量输入输出模块，实现A/D和D/A的转换，并通过的智能PID模块，编制各种各样的控制算法程序，实现对模拟量的闭环控制，使被控变量保持为设定值。PID控制是一般闭环控制系统中常用的控制方法，PID处理一般是运行的PID子程序。PLC的这一功能已广泛应用在电力、冶金、化工、轻工、机械等行业，例如锅炉控制、加热炉控制、磨矿分级过程控制、水处理控制、酿酒控制等。

  b.快连续量的运动控制 PLC提供了拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，通过这些模块可实现直线运动或圆周运动的控制。如今，运动控制已是PLC不可缺少的功能之一，世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛地用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

PLC现场硬件模块的组态和软件调试

对于各种PLC的现场硬件组态和软件调试，通常有经验的工程师应该先花一些时间对自己的现场工作进行一个简单的规划，通常应当采取如下的步骤：   

   （1） 系统的规划

      ，深入了解系统所需求的功能，并调查可能的控制方法，同时与用户或设计院共同探讨佳之操作程序，根据所归纳之结论来拟定系统规划，决定所采行的PLC系统架构、所需之I/O点数与I/O模块型式。  

    （2） I/O模块选择与地址设定  

    当I/O模块选妥后，依据所规划之I/O点使用情形，由PLC的CPU系统自动设定I/O地址，或由使用者自定I/O模块的地址。  

      （3） 梯形图程序的编写与系统配线  

      在确定好实际的I/O地址之后，依据系统需求的功能，开始着手梯形图程序的编写。同时，I/O之地址已设定妥当，故系统之配线亦可着手进行。  

      （4） 梯形图程序的仿真与修改  

      在梯形图程序撰写完成后，将程序写入PLC，便可在PC与OpenPLC系统做在线连接，以执行在线仿真作业。倘若程序执行功能有误，则进行除错，并修改梯形图程序。

      （5） 系统试车与实际运转  

     在线上程序仿真作业下，若梯形图程序执行功能正确无误，且系统配线亦完成后，便可使系统纳入实际运转，项目计划亦告完成。  

     （6）程序注释和归档  

      为确保日后维修的便利，要将试车无误可供实际运转的梯形图程序做批注，并加以整理归档，方能缩短日后维修与查阅程序之时间。这是职业工程师的良好习惯，无论对今后自己进行维护，或者移交用户，这都会带来的便利，而且是你的职业水准的一个体现。

以上工作中，复杂的系统规划可能需要几天甚至更长的时间，但一个简单的系统规划在一个具有良好的职业习惯的编程工程师手中，可能只需要几个小时。

      这里要强调一个问题，是十分简单但却几乎每个项目都会发生的，那就是对PLC的接线。这往往是经验不足的工程师常常忽略的一个问题。其实，现场调试大部分的问题和工作量都是在接线方面。有经验的工程师应当检查现场的接线。通常，如果现场接线是由用户或者其它的施工人员完成的，则通过看其接线图和接线的外观，就可以对接线的质量有个大致的判断。然后要对所有的接线进行一次完整而认真的检查。现场由于接线错误而导致PLC被烧坏的情况屡次发生，在进行真正的调试之前，一定要认真地检查。即便接线不是你的工作，检查接线也是你的义务和责任，而且，可以省去你后面大量的时间。