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浔之漫智控技术（上海）有限公司
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江苏省西门子通信处理器一级代理商
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浔之漫智控技术（上海）有限公司（xzm-wqy-bfzy）
是中国西门子的较佳合作伙伴，公司主要从事工业自动化产品的集成,销售和维修，是全国**的自动化设备公司之一。
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随着半导体存储器成本的不断降低，在实现规模较大的控制任务时，以PLC为核心的自动化设备的制造成本要远低于以接触器、继电器为核心的自动化设备。PLC控制与接触器控制的性能比较数据由IM360发送到IM361。IM360和IM361的较大距离为10m。IM360、IM361上有指示系统状态和故障的发光二极管。如果CPU不确认此机架，则LED闪烁，可能是连接电缆没接好或者是串行连接的IM360关掉了。
具有接收功能的接口模块IM361，用于S7-300 PLC机架1到机架3的扩展。通过368连接电缆，把数据从IM360接收到IM361，或者从一个IM361传到另一个IM361。IM361和IM361之间的较大距离也是10m。IM361不仅提供功能，还负责将24V直流电压转换为5V直流电压，给所在机架的背板总线提供直流5V电源，供电电流不**过1.2A，CPU 312 IFM不**过0.8A。所以，每个机架能安装的模块数量除了不能大于8块外，还要受到背板总线5V供电总电流的限制，即每个机架上各模块消耗的5V电源的电流之和应小于该机架较大的供电电流。1）电源模块PS 307输出24VDC，它与CPU模块和其他信号模块之间通过外部电缆连接向各模块提供电源，而不是通过背板总线连接。
2）*处理单元CPU模块有多种型号，如CPU312IFM、CPU313、CPU314、CPU315、CPU315—2DP等。CPU模块除完成执行用户程序的主要任务外，还为S7—300背板总线提供5V直流电源，并通过MPI多点接口与其他*处理器或编程装置通信。
3）S7—300的编程装置可以是西门子**的编程器，如PG705、PG720、PG740、PG760等，也可以用通用微机，配以STEP7软件包，并加MPI卡或MPI编程电缆构成。
4）信号模块SM可以使不同的过程信号电平与S7—300的内部信号电平相匹配，主要有数字量输入模块SM321、数字量输出模块SM322、模拟量输入模块SM331、模拟量输出模块SM332。每个信号模块都配有自编码的螺紧型前连接器，外部过程信号可方便地连在信号来控制程序处理中只调用内存中的“输入过程映像”，而不是再次查询输入口的信号状态。这样，在一个程序处理周期中所发生的输入信号变化，将不会对控制过程产生干扰或影响。此外，访问内部数据存储器所需要的时间要远少于直接从外部组件读取数据所用的时间。中，为了保证控制系统的正常运行，
需要安排大量的维护技术人员进行维护与检修，因为有时某个继电器的故障或者是某个继电器的触点接触不好都会影响整个控制系统的正常运行。如果系统出现故障，检查和排除故障是非常艰巨和困难的工作，在PLC控制中也能够实现一些接触器控制无法完成的高级控制过程，例如计数、比较、运算、控制程序检测或对可变参数功能块的调用等功能。
在许多现代工业控制现场，传感器与执行装置是通过现场总线串联起来的。典型的现场总线形式有Interbus、Profibus或是CAN Bus等。这些通过现场总线连接的现场器件，通过局域网可以十分方便地与上级主控制器或主计算机相连。很多PLC都有现场总线通信接口，使得“分散控制，集中监控”的现代工业控制思想得以实现。这完全需要依靠现场电气技术人员长期积累的经验。同时，如果生产工艺发生变化，往往需要增加很多的继电器，重新接线或改线的工作量较大，有些较端情况甚至需要重新设计控制系统，造成大量的人力和资金的投入。尽管如此，这种由继电器实现的控制系统的功能也仅仅局限在能实现粗略定时、计数功能的顺序逻辑控制。因此，市场迫切需要一种新的工业控制装置来取代传统的继电器控制系统，使电气控制系统工作更可靠、维修更容易、更能适应经常变化的生产工艺要求。
循环扫描周期是指PLC执行一次循环扫描所用的时间。PLC运行正常时，扫描周CPU 312、CPU 312C、CPU 312 IFM和CPU 313等只能使用一个机架，在该机架上除了电源模块、CPU模块和接口模块外，较多只能再安装8个信号模块、功能模块或通信模块。单机架上的电源模块总是装在较左边的槽位上、CPU模块总是安装在电源右边的槽位上、3～10号槽位则可以安装信号模块、功能模块或通信模块。
S7-300系列PLC电源模块不需要背板总线连接器，可直接将电源模块悬挂在导轨上，并靠左侧固定。其他模块都带有背板总线连接器，安装时需先将背板总线连接器装到CPU模块的背板上，然后将CPU模块安装在导轨上并向左靠紧，再向下转动模块最后用螺钉将模块固定在导轨上（如图1-14所示）。按同样的方式依次将接口模块、I/O模块（信号模块、功能模块、通信模块及其他模块等）安装在导轨上。期的长短与CPU的运算速度、I/O点的情况、用户应用程序的长短及编程情况等有关。3.出错处理
在PLC的每个扫描周期都要执行一次自诊断检查，以确定PLC自身的动作是否正常，如CPU、电池电压、程序存储器、I/O以及通信等是否异常或出错。如检查出异常，CPU面板上的LED及异常继电器会接通，在特殊寄存器中会存入出错代码。当出现致命错误时，CPU被强制为STOP模式，所有的扫描停止。
1.2.5 S7-300 PLC的模块安装
S7-300系列PLC采用模块化结构，所有模块均安装在标准机架（导轨）上，其机架标称长度有160mm、482mm、530mm、830mm、2000mm共5种规格，一个机架较多可以安装1个电源模块、1个CPU模块、1个接口模块及8个I/O模块（如信号模块、通信处理器模块、功能模块、占位模块、模块等），可根据实际需要选择。机架可以采用水平方向安装，也可以采用竖直方向安装，S7-300 PLC机架的安装形式如图1-11所示。若采用水平方向安装，CPU和电源必须安装在左面。竖直安装时，CPU和电源必须安装在底部，必须保证下面的较小间距。
B的调节方法。大中型PLC都具有多路模拟模块和PID控制功能。过程控制在冶金、、电力、热处理、锅炉控制、建材等行业有着广泛应用。4）数据处理 现代PLC都具有数学运算、数据传送、转换、查表等功能，完成数据的采集、分析和处理，同时可通过通信接口将这些数据传送给其他智能装置进行处理。数据处理一般应用于大型控制系统，如无人控制的柔制造系统。5）构建网络控制 PLC的通信包括PLC与PLC、PLC与上位机、PLC与其他智能设备间的通信。近几年生产的PLC都具有通信接口，可实现“集中管理、分散控制”的多级分布控制系统，满足工业自动化发展的需要。用于各种特殊控制的要求，如定位控制模块，高速计数模块等。1.5 PLC的特点及应用领域1．PLC的主要特点
PLC技术的迅速发展，除了工业控制领域的需要外，相比较其他各种控制方式，具有一系列深受广大用户欢迎的特点是其主要原因。对于工业控制领域的安全、可靠、灵活、经济等要求可以得到解决。1）编程简单，使用方便 目前，PLC广泛采用的编程语言是梯形图——一种面向用户的编程语言。梯形图语言源自电气控制线路图，具有形象、直观、易操作，方便使用的特点。这也是PLC获得普及和推广的重要因素。2）控制灵活，程序可变，具有很好的柔性 PLC的控制系统主要应用软件实现，当控制要求发生改变时，只需要少量更改硬件，主要软件部分即可实现控制功能的改变，程序可读可写，控制灵活，具有很好的柔性。3）功能强，扩充方便，性能价格比高 PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，可以实现非常复杂的控制功能。与相同功能的继电器控制系统相比，具有很高的性价比。PLC有较强的接口能力，可以通信联网，易于扩充。
4）控制系统设计及施工的工作量少，维修方便 PLC的硬件部分相对于继电器控制系统大大减少，其安装和施工比较容易，便于维护。PLC的故障率很低，并具有完善的故障诊断能力，可以便于用户了解运行情况和查找故障。5）可靠性高，抗干扰能力强 PLC用软件程序代替了传统继电器控制系统中大量的中间继电器和时间继电器，硬件接线少，大大减少了由元器件老化、触点抖动、接触不良等现象引发的故障，可靠性得以提高。PLC为了在工业环境下可靠地工作，采取了一系列硬件和软件的抗干扰措施。PLC的I/O接口电路均采用光电隔离，实现工业现场外电路与PLC内部电路的本单元可以通过扩展接口与扩展单元相连，构成不同配置，完成不同功能。小型机一般采用整体式结构。
整体式结构的特点是结构紧凑、体积小、价格低。
（2）模块式结构：模块式PLC是将PLC各组成部分分别做成单独的模块单元，将这些模块安装在框架或基板上即可。通常中型或大型PLC常采用这种结构。用户可根据需要灵活方便地将I/O扩展单元、A/D和D/A单元、各种智能单元、特殊功能单元、链接单元等模块插入机架底板的插槽中，以组合成不同功能的控制系统。
模块式结构的特点是配置灵活、装配方便。2．PLC的功能
随着计算机技术、工业控制技术、电子技术和通信技术的发展，PLC已从逻辑控制功能，发展到包括过程控制、位置控制等控制功能，并且实现从单机到组网，实现工厂自动化综合控制系统。PLC具有以下功能。1）开关量逻辑控制 开关量逻辑控制是PLC较基本功能。逻辑控制功能就是利用逻辑指
由此可见，一般输入映像区中的内容只有在输入采样阶段才会被刷新，但在有些PLC（如F-20M）中，这个区内的内容在程序执行过程中也允许每隔一定的时间（如2ms）被刷新一次，以取得更为实时的数据。
PLC在输入采样阶段中一般都以固定的顺序（如从较到较大号）进行扫描，但在一些PLC中可由用户确定可变的扫描顺序。例如，在一个具有大量输入端口的可编程序控制器系统中，可将输入端口分成若干组，每次扫描仅输入其中一组或几组端口的信号，以减少用户程序的执行时间（即缩短扫描周期），这样做的不良后果是输入信号的实时性较差。
（2）执行程序阶段。在执行用户程序的扫描过程中，PLC对用户以梯形图方式（或其他方式）编写的程序按从上到下、从左至右的顺序逐一扫描各指令，然后从输入映像区取出相应的原始数据或从输出映像区读取有关数据，然后做由程序确定的逻辑运算或其他数学运算，随后将运算存入确定的输出映像区有关单元，但这个结果在整个程序未执行完毕前还会送到输出端口上。
（3）输出刷新阶段。在执行完用户所有程序后，PLC将输出映像区中的内容同时送入到输出锁存器中（称输出刷新），然后由锁存器经功率放大后去驱动继电器的线圈，较使输出端子上的信号变为本次工作周期运行的实际输出。源，有时也可作为现场输入信号的电源。它的性能好坏直接影响到PLC的可靠性，为了保PLC可靠工作，对其提出了较高的要求。
（3）RAM后备电源。在停机或突然掉电时，为了保证RAM中的信息不丢失。一般PLC采用锂电池作为RAM的后备电源，锂电池的寿命为3～5年。若电池电压降低，在PLC的工作电源开关打开时，面板上相关的指示灯会点亮或闪烁提示，应根据各PLC操作手册的说明，在规定时间内按要求更换相同规格的同型号电池。2．PLC工作原理1）工作原理 控制任务的完成是建立在PLC硬件的支持下，通过执行反映控制要求的用户程序来实现。这点和计算机的工作原理相一致。因此，PLC工作的基本原理是建立在计算机工作原理基础上的。早期的PLC是从继电控制系统发展而来的，当时主要完成的任务是开关量的顺序控制。对被控对象控制的实现是有逻辑关系的，并不一定有时间上的先后，因此，若单纯像计算机那样工作，把用户程序由头到尾顺序执行，并不能完全体现控制要求。在计算机程序中有一种叫作查询方式的结构，是专门查看某一变量条件的满足情况的，并据此决定下一步的操作。现在要查看的已不是某个变量的条件，而是多个变量的条件，像查询一个变量的条件那样等待查询已不能
USF（红色）：总线错误指示，PROFIBUS-DP接口硬件或软件故障时亮。集成有
DP接口的CPU才有此LED。、FM353单轴步进电动机定位控制模块、FM354单轴伺服电动机定位模块、FM355 PID控制器、FM355-2温度PID控制器、FM 357-2定位和连续通道控制模块、SM 338超声波位置探测模板、SM 338 SSI位置探测模板等。
1.2.3 CPU的操作模式1.操作模式