西门子6ES7221-1EF22-0XA0参数方式
控制系统设计是每个工控工程师掌握的基本技能，IO清册也就是我们常说的点数统计是要做的工作。
一般控制系统点数通常由设计院统计提供，系统点数是仪表I/O点数、电气I/O点数和控制系统与其他系统的通讯点数总和。准确统计电气和仪表I/O点数可避免电气和仪表出现协调不一致的问题，准确的系统点数能为使用单位决策控制系统品牌和系统造价提供依据。
控制系统通常涉及热工检测、模拟量控制、顺序控制和逻辑控制等自动化控制内容，点数是从AI模拟输入点数、AO模拟输出点数、DI开关量输入点数、DO开关量输出点数和控制系统与其他系统通讯点数五个方面统计结果得出。
1、自控系统AI输入点数如何计算
AI指进入控制系统的模拟量输入信号。从现场可以直接输入系统的AI输入信号有热电偶（J、K、T、N、E、R、S和B分度号热电偶）、热电阻信号（Cu50、Cu100、Pt100和Pt50分度号）、标准电流信号（4-20mA、0-20mA）、标准电压信号（1-5V、0-5V和0-10V）和脉冲信号；其他形式的信号如需送入系统，则要用信号隔离器、电流变送器、电压变送器等信号转换设备将该信号转换为4-20mA或1-5V在送入DCS系统。
（1）热电偶AI输入点数统计
单支装配式热电偶或者单支铠装热电偶按1个AI点计算；双支装配式热电偶或者双支铠装热电偶需要在系统显示同一测点的两个传感器温度按2个AI点计算，只显示该测点的一个温度按1个AI点计算；单支多点热电偶或多点热电偶常用于监测同一测点不同部位温度，热电偶有几个测量点则计算几个点热电偶AI输入。
（2）热电阻AI输入点数统计
热电阻AI输入点数统计方法和热电偶AI输入点数统计方法相同。
（3）标准电流、电压AI输入点统计
每一路送入系统的4-20mA、0-2mA、0-5V、1-5V或0-10号分别计算1个AI点，统计该输入信号对应的量程范围。二线制变送器（包括温度变送器、压力变送器、液位变送器、**变送器等）因涉及DC24V供电，好单统计AI点数，方便系统集成接线。
特别说明：在现场显示的压力表、双金属温度计、玻璃转子**计等现场仪表不进入系统点数计算。
2、AO输出点数如何计算
AO指控制系统发出的控制现场执行设备的模拟量输出信号。AO输出一般有4-20mA、0-20mA、0-5V、1-5V和0-10V五种类型，4-20mA为常用DCS系统AO输出，AO输出通常接入电动执行机构、气动执行机构、变频器、电力调整器和工业控制模块等设备，通常每一个被控对象对应一路AO输出，AO输出点数与被控设备数量相同。
3、DI输入点数如何计算
DI指进入控制系统的开关量输入信号，DI输入是无源触点、TTL或CMOS电平信号，DI进入DCS系统或PLC后通常会接通DC24V或者DC48V查询电压
西门子6ES7317-2FK14-0AB0参数详细
高组装密度
模块中为数众多的通道使 S7-300 实现了节省空间的设计。可使用每个模块中有 8 至 64 个通道（数字量）或 2 至 8个通道（模拟量）的模块。
简单参数化
使用 STEP 7对这些模块进行组态和参数化，并且不需要进行不便的转换设置。数据进行集中存储，如果更换了模块，数据会自动传输到新的模块，避免发生任何设置错误。使用新模块时，无需进行软件升级。可根据需要复制组态信息，例如用于标准机器。
西门子S7 300的CPU模块介绍
SYNC
DP 从站在收到主站的SYNC命令后，立即将当前输出状态冻结（即保持当前的输出状态不变），但从站仍在不停地接收主站的输出数据，直到收到主站发出的UNSYNC命令再开始更新输出。FREEZEDP 从站在收到主站的FREEZE命令后，立即将当前输入状态冻结，并周期性传送给主站（即相当于从站的输入没有任何变化），直到从站收到主站发出的UNFREEZE命令，才不断地将更新的输入状态发送给主站。
我在硬件组态试了下，这个控制好像只能以站为单位进行，不能以模块或某个模块里的某个字节为单位，且同一个站点不能分配给多个组。DPV1:包含依据过程自动化的需求而增加的功能，特别是用于参数赋值、操作、智能现场设备的可视化和报警处理（类似与循环的用户数据通信）的非循环的数据通信，以及更复杂数据类型的传输。DPV1有三种附加的报警类型：状态报警、刷新报警和制造商报警
扩展
若用户的自动化任务需要 8个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时，则可对 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C外）进行扩展：
*控制器和3个扩展机架zui多可连接32个模块：
总共可将 3 个扩展装置（EU）连接到*控制器（CC）。每个 CC/EU 可以连接八个模块。通过接口模板连接：
每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在*控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中，并自动处理与扩展装置的通信。通过 IM 365 扩展：
1 个扩展装置zui远扩展距离为 1 米；电源电压也通过扩展装置提供。通过 IM 360/361 扩展：
3 个扩展装置， CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的zui远距离为 10m。单独安装：
对于单独的 CC/EU，也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离：长达 10m。灵活的安装选项：
CC/EU 既可以水平安装，也可以垂直安装。这样可以zui大限度满足空间要求
系统功能
CPU 具有广泛的系统功能特性，诸如：诊断、参数赋值、报警、定时和测量等。
集成的通讯功能
编程器/OP 通讯 全局数据通讯 S7 基本通讯 S7 通讯 S5可兼容通讯 路由 数据记录路径 PROFIBUS DP 主站/从站通过 TCP/IP、UDP 和 ISO-on-TCP (RFC1006)进行开放式通讯 PROFINET IO 控制器PROFINET 智能设备 PROFINET CBA（基于组件的自动化） Web 服务器
显示功能与信息功能
状态和故障指示；
发光二极管显示，例如，硬件、编程、定时器、I/O、总线故障以及运行状态，如RUN、STOP、Startup。显示维护要求测试功能；
可使用编程器显示程序执行过程中的信号状态，可以不通过用户程序而修改过程变量，以及输出堆栈内容。 信息功能；
通过编程器以文本形式为用户提供存储能力信息、CPU的运行模式，以及工作存储器和装载存储器当前的使用情况、当前的循环时间和诊断缓冲区的内容。
可参数化的特性
可以使用 STEP 7 对 S7 的组态、属性以及CPU的响应进行参数设置：
概要：
定义名称、工厂名称和位置名称 起动；
定义 CPU 的启动特性和监视时间 等时模式中断；
设置 DP 主站系统、子过程映像数量和延时时间 循环/时钟存储器；
zui大循环时间和负载。设置时钟存储器地址。启用优先 HMI 通讯 保持性；
设置保持区 时钟中断;
设定起始日期、起始时间和间隔周期 看门狗中断；
周期设定 系统诊断；
定义诊断报警的处理和范围 时钟；
设定AS内或MPI上的同步类型 防护等级；
定义程序和数据的访问权限 通讯；
保留连接源 Web；
CPU 的 Web 服务器设置 MPI/PROFIBUS-DP接口:
设置接口类型。定义站的地址对操作模式进行参数化，并组态使用 PROFIBUS DP 时的传输区对时间同步进行参数化 PROFIBUSDP 主站/从站接口；
针对分布式 I/O 的用户定义地址分配。对操作模式进行参数化，并组态使用 PROFIBUS DP 时的传输区。对时间同步进行参数化PROFINET 接口；
设置地址。对 PROFINET 属性、智能设备功能、PROFINET 上的同步类型、使用 NTP 步骤的时间同步、介质冗余和KeepAlive 功能进行参数化。参数化端口 1 和端口 2
功能
口令保护;
用户程序使用密码保护，可防止非法访问。 诊断缓冲;
诊断缓冲区中可存储zui后 500 条错误和中断事件，其中的 100 条事件可以长期存储。 免维护的数据后备;
在电源恢复后，CPU 自动保存所有数据（zui大700KB），当重新上电后，可继续保留这些数据。 通过附加的ERTEC 400ASIC实现多处理器系统，满足PROFINET通讯 *的处理性能和通讯性能 2 MB RAM(可存储约 680 K 条指令)；
通过扩展RAM执行用户程序，可以显著**用户程序的空间。作为程序装载存储器的微型存储卡（zui大为 8MB）也允许将可以项目（包括符号和注释）保存在 CPU 中。装载存储器还可用于数据归档和配方管理。 灵活的扩展能力;
多达 32 个模块，（4排结构） MPI/DP 组合接口；
第1个内置 DP 接口可以zui多建立 32 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、OP 的连接。在这些连接中，始终分别为PG 和 OP 各保留一个连接。
MPI 可以通过“全局数据通讯"与zui多32个CPU组建简单的网络。
该接口可从MPI接口重新设置为DP接口。
PROFIBUS DP 接口:
全面支持 PROFIBUS DP V1 标准。这将增加 DP V1 标准从站在诊断和参数赋值能力的范围。 DP 接口；
第2个内置 DP 接口可以zui多建立 32 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、OP 的连接。在这些连接中，始终分别为PG 和 OP 各保留一个连接。
DP接口可作为DP主站或DP从站使用。在该接口上，PROFIBUS DP从站可在等时模式下运行．全面支持 PROFIBUS DP V1标准。这将增加 DP V1 标准从站在诊断和参数赋值能力的范围。 以太网接口；
CPU 319-3 PN/DP 的第 3 个集成接口是一个基于以太网 TCP/IP 的 PROFINET接口，带有双端换机。它支持下列协议：
S7通讯用于在SIMATIC控制器间进行数据通讯
PG/OP 通讯，用于通过 STEP 7 进行编程、调试和诊断
与HMI和SCADA连接的PG/OP通讯
在PROFINET上实现开放的TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)通讯
SIMATIC NET OPC-Server用于与其它控制器以及CPU自带的I/O设备进行通讯
通过使用 SIMATIC S7-PDIAG 加强过程诊断能力。
通过CPU内置的通讯设备，无需其它组件即可实现网络自动化解决方案．
设计
CPU 319-3 PN/DP 装配有：
该CPU特别适用于通过软件实现的技术功能任务，例如：
用Easy Motion Control实现运动控制 用STEP7块或标准／模块化PID控制实时软件解决闭环控制任务
西门子6ES7318-3FL01-0AB0参数详细
PLC的基本功能
逻辑控制功能、定时控制功能、计数控制功能、步进控制功能、数据处理功能、回路控制功能、通讯联网功能、监控功能、停电记忆功能、故障诊断功能。
单片机和 PLC的区别
从本质上说，PLC 其实就是一套已经做好的单片机系统。
1.PLC 是一种比较成熟的单片机组成的控制系统。它是一款经过调试成熟稳定的单芯片应用系统的产品。具有很强的通用性。
2.微控制器可以形成各种应用系统，用途更广泛。就“单片机"而言，它只是一个集成电路，必须与其他组件和软件结合才能形成系统。
3. 从项目使用的角度来看，将 PLC用于单个项目或几个重复次数较少的项目是快捷方便的西门子模块代理商。成功率高，可靠性好，但成本高。
4. 对于大型配套项目，单片机系统的使用具有成本低，效率高的优点，但必须具有相当的研发实力和行业经验才能使系统稳定。
PLC*自学入门需要学什么
要了解电工知识、了解电器如果去控制，了解各种执行机构，就是了解 PLC的工作方式，输入输出回路，后了解相应的工艺。
1. 学习 PLC 要选好学习那一个厂家的 PLC，日系的 PLC 内部软件集成度高应用简单 . 早期的 OMRON、三菱应用比较多、现在由于贸易和国际间的合作关系应用西门子 PLC、罗克韦尔的多一点。
2.PLC 并不是一门单一的编程技术，它是一门系统课程。PLC 可以广义的认为是一台背嵌入操作系统的高可 靠性 PC机。需要精深 PLC 本身的编程语言梯形图等。达到这个水平你只能读懂编好的程序，并可 以设计一些工程需要程序。在这行业还需要应用VB、VC ++实现串口的通信，集散控制系统。在一些大型程序 中还需要用到数据库的知识。
3.PLC是一门侧重应用方向的学科。要多一点实践。例如每次到现场调试，调用下现场的程序进行查看，从中了解下程序的构造，和其它的程序有什么不同和特性。
。为了避免与个人计算机的简称混淆，将可编程控制器简称PLC。从产线到控制系统，看PLC可编程控制技术如何改变食品工业？2018-05-22 15:35 预计 12 分钟读完
基于监控计算机（PC），可编程控制器（PLC），人机界面（HMI），智能仪表，工控通信网络 DCS（分布式控制系统）和FCS（现场总线控制系统）的自动化已成为现代工厂的技术支柱，并在国内外的现代化生产线广泛应用。据有关部门统计：近年发运的 PLC中按终用户分：汽车占 23%；食品加工占 16.4%；化工占 14.6%；金属矿山占 11.5%；造纸占 23.1%，可见，食品加工业PLC 系统的应用仅次于汽车行业居第二领域。
在我国石化，冶金，电气，化肥等行业已完成了原有继电器控制系统的自动化升级，相对落后的食品工业是在 90年代初从国外成套引进面粉加工生产线后，以 PLC，PC机为核心的自动控制和管理系统才逐步为业界所了解和推崇。科技的迅猛发展有力的促进食品工业的技术改造，食品加工企业在重组改制中逐步向规模化，现代化发展，食品加工向精加工，深加工发展。尤为引人注意的是PLC 可编程控制技术在食品工业的技改和新建项目中的广泛应用。PLC控制取代了继电器控制；工艺流程的计数机终端动态显示取代了模拟屏显示；PC机与集散控制网络使整个生产线处于计数机控制和管理下，*改变了传统食品加工的落后面貌，成为行业发展趋势和方向。
本课题主要研究由PLC，人机界面组成的自动控制系统在一个蛋黄派自动生产线的应用：从用户提出的控制要求入手，对蛋黄派生产线的整理部分的综合分析，通过PLC编程实现基本控制要求，再通过现场调试对各部件进行定时和定位，并对工艺参数进行调整，通过触摸屏设计一套人性化，简单化的人机界面，终满足控制要求和工艺要求。本课题内容主要为PLC 在该生产线上的应用。
1.生产线控制要求
（1）设备工艺流程搅拌 - 成形 - 烘烤 - 冷却 - 杀菌 - 包装
（2）整理部分的控制要求如下：
①在蛋黄派经过烘烤，甩油，冷却后进入整理部分。
其整理部分包括灌奶和刮料。蛋黄派经过吸盘装置从吸盘部分转移到了整理部分。也就是蛋黄派被吸盘带到了灌奶输送传送带上，在传送带前端有一个物料检测输送信号X0，当 X0 检测到有信号后，经过灌奶输送延时，延时时间到后灌奶输送伺服 Y0 运行，启动传送带。
②灌奶装置能分别为左右两边的蛋黄派灌奶，当左边检测灌奶信号 X1检测到信号后，灌奶输送停止，左边灌奶运行电磁阀运行，经过灌奶运行电磁阀运行延时，延时时间到后，左边灌奶开关口电磁阀打开，开始抽料，经过左边灌奶开关口电磁阀开延时，时间到后，关上左边灌奶开关口，左边灌奶挤料电磁阀运行，开始挤料，经过左边灌奶挤料延时西门子模块代理商，时间到后挤料结束，灌奶输送运行，经过以后物料延时，延时时间到灌奶输送停止，重复第2 步动作，直到完成预定的排数。（灌奶运行电磁阀，开关口电磁阀，挤料电磁阀都要有运行延时和关断延时）。
③当右边检测灌奶信号 X2检测到信号后，灌奶输送停止，右边灌奶运行电磁阀运行，经过灌奶运行电磁阀运行延时，延时时间到后，右边灌奶开关口电磁阀打开，开始抽料，经过右边灌奶开关口，电磁阀开延时，时间到后，关上右边灌奶开关口，右边灌奶挤料电磁阀运行，开始挤料，经过右边灌奶挤料延时，时间到后挤料结束，灌奶输送运行，经过以后物料延时，延时时间到灌奶输送停止，重复第3 步动作，直到完成预定的排数。
（灌奶运行电磁阀，开关口电磁阀，挤料电磁阀都要有运行延时和关断延时）。
④刮料伺服在灌奶输送停止时（一轮循环结束时的停止）进行刮料。
⑤整理有 3 组，整理信号一，整理信号二，整理信号三分别对应X3，X4，X5，检测到信号后对应的整理电磁阀动作，经过一定延时后复位。两个下料信号和检测下料信号对应两个下料伺服。
⑥设有整理下料一伺服急停复位，整理下料二伺服急停复位，蛋糕输送急停复位，刮料急停复位，灌奶急停复位。要有信号报警系统。
⑦要有手 / 动切换，按下启动按钮后知道执行自动控制。
⑧各总参数要求能在触摸屏上能显示并设置。并设有出厂值设定和恢复出厂值，要有参数记录和恢复上次记录。
⑨要有一个整套流水线的监控画面，反应各个控制状态。
⑩设一个服务时间。能更改服务时间控制机器的有效运行时间，时间到后禁止所有输出。
2.控制系统分析
控制系统分析先要根据控制要求分配 I/O 点数，根据 I/O 点数和控制要求选择 PLC型号，再选择变频器，触摸屏，伺服型号，根据控制要求画出程序流程功能框图。
3.型号选择
PLC 型号选择：根据输入输出点分配情况选择 60 点的 PLC，再加 1 个扩展模块，因为需要脉冲输出选择晶体管型的，选择PLC 型号为 XC3-60T-E，外加 1 个扩展模块 XC- E8X8YR. TP 型号选择：10.4 寸大屏幕的 256 色的TFT 真彩，应支持 RS-232/RS485/RS422 通讯，选择 TPA61-T变频器选择：EDS1000-4T0022G/B. 伺服选择：VEC-VB-R40H21B-M-B. 4 控制系统设计
（1）PLC与变频器的通讯
本系统用到了 4 台变频器，即四台变频器与一个 PLC 的通讯。由于其 PLC 为信捷的 XC 系列而变频器用的是易能的EDS1000 系列的，它们之间不能通过 MODBUS 通讯进行，而要求用自由格式通讯。
自由格式通讯是指其通讯格式可根据用户需求自行定义。
起始符（1 字节）数据块（ 128 字节）终止符（1 字节）
通讯以数据块形式传送，每块可传送 128 字节，也可根据实际运用情况给每块设置一个起始 / 终止符，也可不设。设置后，PLC在发送数据时，自动加上起始 / 终止符，而当在接收数据时，则会去掉起始 / 终止符。
当 PLC 采用自由格式通讯协议，实现 PLC 与智能仪器仪表的数据交换，具有很大的灵活性，避免了 PLC内部协议的限制。
PLC 与 3 台变频器通讯，要把 3 台变频器的地址分别设为 01，02，03，对应的 ASCII 为31，32，33，要求对变频器进行频率给定，则可以从变频器手册中查到其主机命令，辅助索引，命令索引分别为12，00，01，再转化成 ASCII 格式。主要的工作就是把输入的十进制频率转化成 ASCII 码值，分别写入 4个寄存器中，对前面的数进行累加计算，即把“从机地址"到“运行数据"全部字节的 ASCII 码值进行累加后放入 4个寄存器中，帧尾为 0D. 通过把不变的数的 ASCII 码值相加，对频率进行 ASCII 换算，通过的 00FFH，FF00H进行与运算再通过逻辑位移，把各个数放入寄存器中。在写变频器站号的时候，通过一个定时器对 D400 进行累加，再对 D400的数进行译码送入 M50，通过 M50 对 3 个变频器的站号和频率给定。
（2）信号检测
在信号检测系统中主要的一个物料检测输送和下料信号，分别对应了灌奶输送流程和整理下料一伺服运行流程和整理下料二伺服运行流程。
刮料流程的伺服与灌奶输送的伺服运行类似，这里不一一阐述。
（5）挤奶检测流程
当左挤奶检测光电开关检测到有信号的时候，打开左边的挤奶流程。（右边的类似）。
（6）挤奶流程
当挤奶流程打开，左边的灌奶运行电磁阀随即打开对 Y12 置位，经过左边灌奶运行电磁阀运行延时T200，把左边灌奶开关口电磁阀打开对 Y200 置位，经过 T201 延时后，打开左边挤料电磁阀对 Y201 置位，再经过 T202延时，关闭开关口电磁阀，经过开关口关延时 T203 后，关闭左边挤料电磁阀，经过 T204延时，关闭运行电磁阀，经过延时，退出左挤奶流程。（右边的类似）
