西门子南昌PLC模块总代理

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行 业：电气 工控电器 DCS/PLC系统 

发布时间：2023-02-03

概述

SIMATIC ET 200 型号

各水平的理想通信

分布机和设备配置在自动化技术中变得普遍了。这将减少线路成本，且灵活性和可靠性得到显著提高。

PROFINET 和 PROFIBUS DP 可用于连接分布式 I/O，而 AS-Interface 用于处理执行器/传感器一级的通信。在整个自动化范围内实现了无故障的数据交换。

PROFIBUS DP

PROFIBUS-DP 是一种快速、标准化的现场总线系统。

通过分布式SIMATIC ET 200I/O系统，数字以及模拟输入和输出可以连接到SIMOTION。智能 I/O 模块也可以搭配 SIMATIC ET 200 实现分布式应用。

同步模式功能允许使用高速PROFIBUS DP、确定性的I/O处理以及集成设备。

PROFINET

PROFINET 是创新的开放式工业以太网标准 (IEC 61158)，适用于工业自动化。使用 PROFINET，设备可从现场级连接到管理级。 SINAMICS 变频器和 SIMATIC ET 200S/SP、SIMATIC ET 200M/MP、SIMATIC ET 200pro 和 SIMATIC ET 200eco/ecoPN 分布式 I/O 系统支持 PROFINET。

使用同步实时 (IRT) 和高速 I/O 时，基于 PROFINET 可以实现 250 μs 的循环时间。

AS-接口

通过AS-接口，现场级的执行器和传感器可以通过简单的双线线路连接。该双线线路还可以在通信中为单独站点提供功率。

PROFINET 上的控制器/设备组态

SIMATIC ET 200 分布式 I/O

SIMATIC ET 200 分布式 I/O 为许多不同的应用程序提供了I/O 系统:

SIMATIC ET 200SP： SIMATIC ET 200SP 分布式 I/O 系统是一种为灵活的可扩展分布式 I/O 系统，用于通过 PROFINET 将过程信号连接至中央控制系统。该分布式 I/O 系统使用起来十分方便，由于设计紧凑，在控制柜中可取得高的经济性。由于运行速度和传输速度较高，与常规系统相比，性能大大提高。

SIMATIC ET 200S：特别用于控制柜安装和时间关键型应用的精密可量 I/O 系统；包括电机起动器以及负载组的安全技术和单独分组。

SIMATIC ET 200MP： 用于控制柜安装的模块化 I/O 系统和 SIMATIC S7-1500 包装系统中的高通道密度。 即使数据量非常大，SIMATIC ET 200MP 也可以实现短总线周期时间和快响应时间。

SIMATIC ET 200M： 用于控制柜安装的模块化 I/O 系统和 SIMATIC S7-300 包装系统中的高通道密度。

SIMATIC ET 200pro：模块I/O系统，具有IP65/67级保护，用于靠近机械的无柜使用；具有框架小、集成PROFIsafe 安全技术、PROFINET 连接和模块热插拔的特点。

SIMATIC ET 200eco:经济的紧凑型 I/O 系统，防护等级为 IP65/67，适合没有控制柜的本地使用，带有灵活、快速的 ECOFAST 或 M12 连接系统（通过 PROFIBUS DP 建立连接）

SIMATIC ET 200eco PN：经济的紧凑型 I/O 系统，防护等级为 IP65/67，适合没有控制柜的本地使用，带有灵活、快速的 M12 连接系统（通过 PROFIBUS IO 建立连接）

当PLC处于正常运行时，它将不断重复扫描过程。分析上述扫描过程，如果对远程I/O、特殊模块和其他通讯服务暂不考虑，这样扫描过程就只剩下“输入采样”、“程序执行”和“输出刷新”三个阶段了。这三个阶段是PLC工作过程的中心内容，理解透PLC工作过程的这三个阶段是学习好PLC的基础。下面就对这三个阶段进行详细的分析。

  (1) 输入采样阶段

  PLC在输入采样阶段，首先扫描所有输人端点，并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中。此时，输入映像寄存器被刷新。接着，进入程序执行阶段和输出刷新阶段，在此阶段输入映像寄存器与外界隔离，无论输入情况如何变化，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输人采样阶段，才重新写入输入端的新内容。所以一般来说，输人信号的宽度要大于一个扫描周期，否则很可能造成信号的丢失。

  由此可见，输入映像寄存器的数据完全取决于输入端子上各输入点在上一刷新期间的接通和断开状态。

  (2) 程序执行阶段

  根据PLC梯形图程序扫描原则，一般来说，PLC按从左到右、从上到下的步骤顺序执行程序。当指令中涉及输入、输出状态时，PLC就从输入映像寄存器中“读入”采集到的对应输入端子状态，从元件映像寄存器“读入”对应元件(“软继电器”)的当前状态。然后，进行相应的运算，运算结果再存入元件映像寄存器中。对元件映像寄存器来说，每一个元件(“软继电器”)的状态会随着程序执行过程而变化。

  (3) 输出刷新阶段

  在所有指令执行完毕后，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态(接通／断开)在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过输出端子和外部电源，驱动外部负载。

 由此可见，输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行，输出锁存器中的数据由上一次输出刷新期间输出映像寄存器中的数据决定，而输出端子的接通和断开状态，完全由输出锁存器决定。

1．PLC的类型
   PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型PLC的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。

2．输入输出模块的选择

输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块，应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。可根据应用要求，合理选用智能型输入输出模块，以便提高控制水平和降低应用成本。考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。

3.电源的选择

PLC的供电电源，除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外，一般PLC的供电电源应设计选用220VAC电源，与国内电网电压一致。重要的应用场合，应采用不间断电源或稳压电源供电。如果PLC本身带有可使用电源时，应核对提供的电流是否满足应用要求，否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入PLC，对输入和输出信号的隔离是必要的，有时也可采用简单的二管或熔丝管隔离。

4.存储器的选择

由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求PLC的存储器容量，按256个I/O点至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时，应选择容量大，档次高的存储器。

结合PLC的组成和结构分析PLC的工作原理容易理解。PLC是采用周期循环扫描的工作方式，CPU连续执行用户程序和任务的循环序列称为扫描。CPU对用户程序的执行过程是CPU的循环扫描，并用周期性地集中采样、集中输出的方式来完成的。一个扫描周期主要可分为：

（1）读输入阶段。 每次扫描周期的开始，先读取输入点的当前值，然后写到输入映像寄存器区域。在之后的用户程序执行的过程中，CPU访问输入映像寄存器区域，而并非读取输入端口的状态，输入信号的变化并不会影响到输入映像寄存器的状态，通常要求输入信号有足够的脉冲宽度，才能被响应。

（2）执行程序阶段。 用户程序执行阶段，PLC按照梯形图的顺序，自左而右，自上而下的逐行扫描，在这一阶段CPU从用户程序的条指令开始执行直到后一条指令结束，程序运行放入输出映像寄存器区域。在此阶段，允许对数字量I/O指令和不设置数字滤波的模拟量I/O指令进行处理，在扫描周期的各个部分，均可对中断事件进行响应。

（3）处理通信请求阶段。 是扫描周期的信息处理阶段，CPU处理从通信端口接收到的信息。

（4）执行CPU自诊断测试阶段。在此阶段CPU检查其硬件，用户程序存储器和所有I/O模块的状态。

（5）写输出阶段。每个扫描周期的结尾，CPU把存在输出映像寄存器中的数据输出给数字量输出端点（写入输出锁存器中），新输出状态。然后PLC进入下一个循环周期，重新执行输入采样阶段，周而复始。

如果程序中使用了中断，中断事件出现，立即执行中断程序，中断程序可以在扫描周期的任意点被执行。

如果程序中使用了立即I/O指令，可以直接存取I/O点。用立即I/O指令读输入点值时，相应的输入映像寄存器的值未被修改，用立即I/O指令写输出点值时，相应的输出映像寄存器的值被修改。