西门子6ES7223-1PH22-0XA8技术支持

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PLC是一种专用微机，但用它来实现继电接触控制系统的功能时，就勿须从计算机的角度去研究，而是将PLC的内部结构等效为一个继电器电路。在PLC内部的一个触发器等效为一个继电器，通过预先编制好并存人内存的程序来实现控制作用的，对使用者来说，可以不去理会微机及存储器内部的复杂结构，而是将PLC看成是由许多继电器组成的控制器，但这些继电器的通断是由软件来控制的，称为“软继电器”。

任何一个继电器控制系统，都是由输人部分、逻辑部分和输出部分组成，如图4-4-3所示。

输人部分是由一些控制按钮、操作开关、限位开关、光电管信号等组成，它接收来自被控对象上的各种开关信息，或操作台上的操作命令。

逻辑部分是根据被控对象的要求而设计的各种继电器控制线路，这些继电器的动作是按一定的逻辑关系进行的。

输出部分是指根据用户需要而选择的各种输出设备.如电磁阀线圈、接通电机的各种接触器、信号灯等。

当将PLC:看成是由许多“软继电器”组成的控制器时，可以画出其相应的内部等效电器电路.如图4-4-4所示。

由图4-4-4可以看出，PLC的内部等效电路(如图中的大框线内所示)分别与用户输人设备和输出设备相连接。输人设备相当于继电器控制电路中的信号接收环节，如操作按钮、控制开关等;输出设备相当于继电器控制电路中的执行环节，如电磁阀、接触器等。

在PLC内部为用户提供的等效继电器有输人继电器、输出继电器、辅助继电器、时间继电器、计数继电器等。

输人继电器与PLC的输入端子相连接，用来接受外部输人设备发来的信号，它不能用内部的程序指令控制。

输出继电器的触头与PLC的输出端子相连接，用来控制外部输出设备，它的状态由内部的程序指令控制。

辅助继电器相当于继电器控制系统中的中间继电器，其触头不能直接控制外部输出设备。

时间继电器又称为定时器0个定时器的定时值确定后，一旦启动定时器，便以一定的单位(例10ms)开始递减(或递增)，当定时器中设定的是时值减为0(或增加到设定值)时，定时器的触头就动作。

计数继电器又称为计数器。每个计数器的计数值确定后，一且启动计数器，每来一个脉冲。计数值便减(或加)1,直到设定的计数值减为0(或增加到设定值)时，计数器的输出触头就动作。

上述“软继电器”只是等效继电器,PLC中并没有这样的实际继电器，“软继电器”的线圈中也没有相应的电流通过，它们的工作完全由编制的程序来确定。

正确的连接是保证PLC正常工作的前提条件。连接的错误或不良不仅影响到PLC工作的可靠性与稳定性，还可能引起机械设备和PLC硬件的误动作一故障甚至损坏，引发火灾等安全性事故，必须予以重视。
    1．连接的基本要求
   由于PLC控制对象与PLC模块规格、型号的不同，PLC的连接可能有所区别，但总体说来，PLC的连接应遵循如下的共同原则：
   ①PLC的全部连接必须正确无误，尤其对于电源电压、控制电压的种类、电压、极性等，必须仔细检查，确保正确。
    ②PLC的连接必须保证牢固、可靠、符合规范。
   ③连接导线的绝缘等级、线径必须与负载的电压、电流相匹配；导线的颜色必须符合标准的规定。
   ④PLC的连接作业必须在断电的情况下，由具备相应资格的人员负责实施。
   ⑤PLC模块、连接电缆的插、拔应在PLC断电的情况下，按照规定的方法与步骤进行。
    ⑥接触PLC前，应通过接触接地金属部件放掉人身体上的静电。
    2．连接线的布置
   合理布置PLC连接线，可以减少、消除线路中的干扰，提高可靠性。PLC的连接线、电缆等好根据电压等级与信号的类型进行分类敷设。
   图7-5.1所示为推荐的较合理的PLC电缆敷设方式，可以供设计者参考。
    
   图7-5.1中的电缆敷设采用了“分层敷设”方式，在“走线槽”内部采用了图7-5.2所示的隔离措施；在“走线槽”外部，通过金属屏蔽外壳予以密封，这样可以起到有效防止电磁干扰的作用。

   当然，在实际使用时，考虑成本等方面的因素，要完全按照PLC生产厂家的要求布置可能会有一定的困难。如此，对于动力电缆与控制电缆、信号电缆还是以分开敷设为宜，在电气柜内，也尽可能予以“分槽”布置。
    3．电源线布置
   PLC对输入电源的要求相对较低，通常较容易满足要求，当供电线路存在干扰或电网波动剧烈时，为了保证PLC的正常工作，应考虑在电源输入回路加隔离变压器、浪涌吸收器或者采取稳压措施。
    在PLC的外部电源连接方面，应考虑如下几点:
   ①PLC的输入电源、I/O电源与设备的其他电源，原则上也应分开布线，各电源回路应具有独立的保护电路。
   ②采用隔离变压器时，隔离变压器到PLC电源之间的连线尽可能短，以减小线路中的干扰。
    ③PLC的电源连接线应有足够的线径，以减小线路的压降。
    ④DC回路与AC回路应尽可能分开布线。
   ⑤当输入／输出连线无法与动力线分开敷设时，输入／输出尽可能采用屏蔽电缆，并在PLC侧将屏蔽层接地；输入信号与输出信号也不宣布置在同一电缆内，应采用单独的连接电缆。
   ⑥当输入电源可能存在较大的干扰时，应采取必要的抗干扰措施（详见下述）。
   ⑦原则上，PLC的I/O连接线不应超过20m，当大于此长度时，应采取必要的措施，防止干扰与线路压降的增大。
   ⑧扩展单元的电缆是容易受到干扰的部位，连接时应保证它与动力线的距离在30～50mm。
    4．干扰及其预防
   为了防止线路中的干扰对PLC系统可靠性的影响，可以根据如下不同情况，采取相应的措施。
   ①电源干扰。电源干扰主要来自外部线路中的雷击、设备内部的大功率负载的启动／停止、接触器等的通／断等。
   防止电源干扰的对策是在PLC电源的进线安装隔离变压器、浪涌吸收器，以吸收线路的干扰电
压：将PLC与设备的连线利用接地良好的金属软管等予以保护。
   ②高频干扰。高频干扰主要来自控制系统或其他设备中的高频装置。防止高频干扰的措施是在电源进线安装高频滤波器，并对电源线进行绞接处理。
   ③接地干扰。接地干扰主要是由不正确的地线或接地不良引起的。使用PLC控制的设备进线应有接地良好的地线，并且对于设备的备控制部分应采用独立的接地方式，不能使用公共地线。
   ④感性负载通断干扰。解决感性负载通断引起的干扰的方法是在感性负载的两端安装过电压吸收器。对于交流感性负载，可以采用RC抑制器与压敏电阻；对于直流感性负载，可以安装二极管、压敏电阻、RC抑制器等。
   ⑤电磁干扰。对于大功率负载的启／停、开关引起的电弧所产生的电磁干扰，应通过对开关安装金属屏蔽罩等措施进行磁屏蔽。

 1、安装环境的基本要求
不同厂家生产的PLC，其安装环境的要求有所区别，但总体来说，PLC的安装都应遵循如下的共同原则：
    ①安装必须牢固，避免在设备使用与运输过程中的跌落与振动。
   ②安装有PLC的电气柜，应尽量避免布置在有强烈振动与冲击的场所（PLC对振动与冲击的要求可见表7-5.1）。
    ③避免在周围有腐蚀性气体、可燃气体的场所安装。
    ④避免在周围有灰尘、导电粉尘、油雾、烟雾、盐雾的场所安装。
   ⑤避免在高温、多湿的场所或者低温的环境安装（PLC对温度与湿度的要求可见表7-5.1）。
   ⑥尽量避免PLC与高压电器设备（3000V以上）布置于同一电气柜内。
   ⑦尽量避免PLC与容易产生干扰的电气设备布置于同一电气柜内，以及使用同一电源，在不可避免时，应采取必要的措施。
   ⑧避免在周围有强磁场、强电场的场所安装PLC。    
    2．温度、湿度、振动、冲击的要求
   PLC对使用环境的温度、湿度、振动、冲击方面的基本要求一般如下：
    (1)温度  
   PLC使用时的环境温度一般应在0～55℃的范围内（保存时的温度为-20～70℃），应防止在阳光直接照射的场合使用。
   当环境温度无法满足以上要求时，应采取相应的措施，如在电气柜上安装空调等，保证PLC的环境温度在允许的范围。
  (2)湿度
  PLC使用的环境相对湿度一般允许为20%～90%，应避免温度变化过快所造成的结露。
 当环境湿度无法满足以上要求时，应采取安装自动除湿装置等措施。特别是冬天，在供暖装置有可能出现停止的场合，应采取必要的措施，防止温度变化造成的结露。
    (3)振动
   PLC对安装环境的振动有一定的要求，抗振动性能与PLC的型号（结构形式）与安装方式等因素有关。
   在结构上，一般来说I/O点固定的一体化PLC，或是基本单元加扩展型PLC的基本单元，其抗振动的性能要优于模块化结构的PLC。在安装方式上，利用螺钉安装的PLC，其抗振动的性能要优于导轨安装的PLC。
   通常情况下，利用螺钉安装的I/O点固定的一体化PLC，或是基本单元加扩展型PLC的基本单元，允许的振动强度为l9.6m/s2(2G)左右，采用导轨安装时为9.8m/s2(1G)左右。利用螺钉安装的模块化PLC，允许的振动强度为9.8nr/s2(lG)左右，采用35mm标准导轨安装时为4.9m/s2(0.5G)左右。
  (4)冲击
  PLC对安装环境的冲击同样有一定的要求，冲击性能与安装方式等因素有关。
 通常情况下，利用螺钉安装的安装PLC，允许的冲击强度为15～30G(147～294m/s2)，采用导轨安装时为147m/s2左右。
    在具有强烈振动与冲击的场合，应采取必要的防震措施。
   对于SIEMENS公司生产的S7系列PLC，环境的具体要求如表7-5.1所示。

    3．安装空间的要求
   PLC安装空间直接影响到PLC的散热。PLC对安装空间的一般要求如下：
   ①PLC与其他电器间一般应保证垂直方向大于lOOmm、水平方向大于50mm的空间距离，并保证通风良好。
 ②PLC与其他电器或者电气柜门间的前后空间距离，一般应保证在50mm以上，并保证通风良好。
 ③在PLC的下部，应避免直接布置强发热元件（如加热器、变压器、能耗电阻等）。
  ④尽量采用垂直安装的方式安装PLC，水平布置直接影响到PLC的散热。
  ⑤PLC不应安装在电气柜的门、顶面、底面、侧面等部位。
  ⑥必须保持PLC通风窗的畅通，在使用前一定要取下通风窗的保护纸。

SFC复位（SFR）；子程序（SBR）；
跳转到子程序（JSR）；返回（RET）；
主控复位（MCR）；转换的结束（EOT）。

11、I/O信息指令

用于信息的传送，包括对本地或远程I/O框架上的块传送模块进行读写，以及处理器之间的信息传送。
块传送写（BTW）；块传送读（BTR）；
信息指令（MSG）。

还有用于控制具有连续性和重复操作特性的自动流水线上的顺序器指令（如顺序器输入SQI，顺序器输出SQO，顺序器装入SQL），用于过程控制的PID指令；用于检测用户程序的诊断指令，以及ASCⅡ指令等。大量的指令使用户在开发程序中，可以选取合适的指令，从而大大节省开发时间。

三、编程软件及编程设备

Rockwell A-B各个系列的PLC都具有相应的编程软件及仿真软件。表1给出了目前广泛使用的各系列PLC相应的一些编程软件。

表1　PLC的编程软件
PLC系列 PLC-5SLC-500或Micrologix100
编程软件 PLC-5 A.I.系列 SLC500 A.I.系列
RSLogix5 RSLogix500
仿真软件 RSEmulute5 RSEmulate500

其中A.I.系列的编程软件是基于MS-DOS的软件包，可以对相应的A-B PLC各系列处理器实现离线和在线开发、文档和报表功能，由于A.I软件使用菜单和功能键等特点，初学者易于使用，其强大的编辑和诊断工具又会为梯形图开发和故障检测节省大量的时间。帮助系统则可以帮助用户熟悉软件的特点，并提供PLC指令集的详细信息。

RSLogix5 及RSLogix500是一个基于Microsoft 32 位，在bbbbbbs95或bbbbbbsNT下的软件包。它提供了用户所希望的每一种功能，如完全视窗化的友好界面、灵活易用的编辑器、点中-点击方式进入输入输出组态、强有力的数据库编辑器、诊断和排错工具和可靠的通讯等。RSLogix产品的编程方案适合于任何层次的开发人员。重要的是RSLogix产品还完全兼容于以前基于MS-DOS的Rockwell编程软件所生成的程序，从而使跨平台的程序易于转换及维护。RSLogix系列产品更适宜于现代化的编程。在起动和运行前，对所编的程序进行测试和调试是很有必要的，RSEmulate系列仿真软件包就可以用来模拟一个或多个运行的SLC500或PLC-5处理器（RSEmulate500仿真SLC500，RSEmulate5仿真PLC-5）。RSEmulate 系列仿真软件也是基于Microsoftbbbbbbs的软件包，它除了仿真SLC500，PLC-5之外还可以用于故障检测、梯形图扫描选项、串行设备模拟等，使用十分方便。

对于Rockwell A-B各个系列的PLC，我们可以通过不同的通讯方式，利用不同的编程设备进行编程。常见的编程设备有个人计算机（386或以上）和A-B专用的编程器。我们可以通过编程器的串口对A-B PLC进行一对一的编程，也可以利用网络对多个PLC进行编程：例如在DH+网上对PLC-5进行编程，如图3示，在DH-485网上对SLC500进行编程，如图4示等。对于SLC500或Micrologix1000,我们还可以利用手持式编程器（HHT）进行编程。

四、结束语

A-B 公司生产的各系列PLC，由于支持多种编程语言，具有丰富及先进的指令系统，加上编程软件种类多、功能强、使用方便易学，很容易为广大设计者、使用者所熟悉,也很容易实现诸如高速顺序控制、运动控制及传动系统控制,A-B PLC在自动化领域的应用前景是十分广泛的。

哈哈、写完了，希望对与学习DP通讯的朋友们有一点帮助和参考意义。