北京6ES7288-5CM01-0AA0產(chǎn)品介紹

PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查明產(chǎn)生故障的原因，用更換模塊的方法迅速地排除故障。5.體積小、質(zhì)量輕、功耗低、響應(yīng)快

由于PLC是將微電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制設(shè)備的新型產(chǎn)品，其體積小、質(zhì)量輕、功耗低、響應(yīng)快。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，小型PLC的體積僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可將開(kāi)關(guān)柜的體積縮小到原來(lái)的1/2～1/10。PLC的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線少得多，故可以省下大量的配線和附件，減少大量的安裝接線工時(shí)，加上開(kāi)關(guān)柜體積縮小，可以節(jié)省大量的費(fèi)用。傳統(tǒng)繼電器節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)時(shí)間一般需要幾百毫秒，而PLC的節(jié)點(diǎn)響應(yīng)時(shí)間很短，內(nèi)部是微秒級(jí)的，外部是毫秒級(jí)的。

1.2.3　PLC的應(yīng)用

PLC產(chǎn)生初期，由于其價(jià)格高于繼電器控制裝置，使其利用PLC的專(zhuān)用智能模塊，可以對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)的單軸或多軸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)位置控制。在多數(shù)情況下，PLC把描述目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)傳送給模塊，模塊驅(qū)動(dòng)軸到目標(biāo)位置。當(dāng)每個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，位置控制模塊使其保持適當(dāng)?shù)乃俣群图铀俣?，確保運(yùn)動(dòng)平滑。例如，對(duì)具有多軸的機(jī)器人進(jìn)行控制，自動(dòng)地處理它的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。隨著工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的形成，使用機(jī)器人的領(lǐng)域?qū)⒃絹?lái)越廣。3.過(guò)程控制

過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量實(shí)現(xiàn)的閉環(huán)控制。現(xiàn)代PLC一般都有PID閉環(huán)控制功能。當(dāng)控制過(guò)程中某個(gè)輸出變量出現(xiàn)偏差時(shí)，PLC按照PID控制算法計(jì)算出相應(yīng)的輸出，使輸出變量保持在設(shè)定值上。PLC的過(guò)程控制功能已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在化工、機(jī)械、輕工、冶金、電力、建材等行業(yè)中。4.數(shù)字控制執(zhí)行用戶(hù)程序。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映像區(qū)，然后從用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶(hù)程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算術(shù)運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果送入I/O映像區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶(hù)程序執(zhí)行完畢后，后將I/O映像區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直至停止運(yùn)行。

（4）故障診斷。診斷電源、PLC內(nèi)部電路的故障，根據(jù)故障或錯(cuò)誤的類(lèi)型，通過(guò)顯示器顯示出相應(yīng)的信息，以提示用戶(hù)及時(shí)排除故障或糾正錯(cuò)誤。

不同型號(hào)PLC的CPU是不同的，有的采用通用CPU，如8031、8051、8086、80826等，大部分采用廠家自行設(shè)計(jì)的專(zhuān)用CPU，如西門(mén)子公司的S7-300/400系列PLC均采用其自行研制的專(zhuān)用芯片，CPU的性能關(guān)系到PLC處理控制信號(hào)的能力與速度，CPU位數(shù)越高，系統(tǒng)處理的信息量越大，運(yùn)算速度也就越快。隨著CPU技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC所用的CPU也越來(lái)越。為了進(jìn)一步提高PLC的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型PLC采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或者采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。2.存儲(chǔ)器

PLC的存儲(chǔ)器可分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器、用戶(hù)程序存儲(chǔ)器及系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)三種。

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1）系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器

系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用來(lái)存放由PLC生產(chǎn)廠家編寫(xiě)的系統(tǒng)程序，并固化在ROM內(nèi)，用戶(hù)不能直接修改。它使PLC具有基本的智能功能，能夠完成PLC設(shè)計(jì)者規(guī)定的各項(xiàng)工作。系統(tǒng)程序的質(zhì)量，很大程度上決定了PLC的性能。

2）用戶(hù)程序存儲(chǔ)器

根據(jù)控制要求而編制的應(yīng)用程序稱(chēng)為用戶(hù)程序。用戶(hù)程序存儲(chǔ)器用來(lái)存放用戶(hù)針對(duì)具體控制任務(wù)、用規(guī)定的PLC編程語(yǔ)言編寫(xiě)的各種程序。用戶(hù)程序存儲(chǔ)器根據(jù)所選用的存儲(chǔ)器單元類(lèi)型的不同，可以是RAM（用鋰電池進(jìn)行斷電保護(hù)）、EPROM或E2PROM存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)內(nèi)容可以由用戶(hù)任意修改或增刪。目前較先進(jìn)的PLC采用可隨時(shí)讀寫(xiě)的快閃存儲(chǔ)器（Flash）作為用戶(hù)程序存儲(chǔ)器?？扉W存儲(chǔ)器不需要后備電池，斷電時(shí)數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。

3）系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)寄存器。與模擬量I/O一樣，每個(gè)數(shù)據(jù)寄存器占用系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中的一個(gè)字（16bit）。另外，PLC還提供數(shù)量不等的特殊數(shù)據(jù)寄存器，不同的特殊數(shù)據(jù)寄存器具有不同的功能。3.輸入/輸出單元

輸入/輸出單元是PLC與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)連接的接口。

輸入單元用來(lái)接收和采集兩種類(lèi)型的輸入信號(hào)：一類(lèi)是由按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、繼電器觸點(diǎn)、接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、數(shù)字撥碼開(kāi)關(guān)等發(fā)出的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)；另一類(lèi)是由電位器、測(cè)速發(fā)電機(jī)和各種變送器等發(fā)來(lái)的模擬量輸入信號(hào)。

輸出單元用來(lái)連接工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)被控對(duì)象中各種執(zhí)行元件，如接觸器、電磁閥、指示燈、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等。4.電源適配器

電源適配器一方面可為CPU板、I/O板及擴(kuò)展單元提供工作電源（DC5V），另一方面可為外部輸入元件提供DC24V電源。5.I/O拓展接口

I/O拓展接口用于將擴(kuò)展單元與基本單元相連，使PLC的配置更加靈活。6.設(shè)備通信接口

PLC配有多種通信接口，PLC通過(guò)這些通信接口可以與監(jiān)視器、打印機(jī)、其他PLC或計(jì)算機(jī)相連。當(dāng)PLC與打印機(jī)相連時(shí)，可將過(guò)程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打??；當(dāng)PLC與監(jiān)視器相連時(shí)，可將過(guò)程映像顯示出來(lái)；當(dāng)PLC與其他PLC相連時(shí)，可組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的控制；當(dāng)PLC與計(jì)算機(jī)相連時(shí)，可組成多級(jí)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制與管理相結(jié)合的綜合系統(tǒng)。7.編程裝置

系統(tǒng)應(yīng)用程序是通過(guò)編程裝置送入的，對(duì)程序的修改也是通過(guò)編程裝置實(shí)現(xiàn)的。編程裝置的作用是編輯、調(diào)試、輸入用戶(hù)程序，也可在線監(jiān)控PLC內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，與PLC進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。它是開(kāi)發(fā)、應(yīng)用、維護(hù)PLC不可缺少的工具。

編程裝置可以是專(zhuān)用編程器，也可以是配有專(zhuān)用編程軟件包的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。專(zhuān)用編程器由PLC廠家生產(chǎn)，該廠家生產(chǎn)的某些PLC產(chǎn)品使用，它由鍵盤(pán)、顯示器和外存儲(chǔ)器接插口等部件組成。專(zhuān)用編程器有簡(jiǎn)易編程器和智能編程器兩類(lèi)。

簡(jiǎn)易編程器只能聯(lián)機(jī)編程，而且不能直接輸入和編輯梯形圖程序，需將梯形圖程序轉(zhuǎn)化為指令表程序才能輸入。簡(jiǎn)易編程器體積小、價(jià)格便宜，它可以直接插在PLC的編程插系統(tǒng)上電或由STOP模式切換到RUN模式時(shí)，CPU要執(zhí)行一次復(fù)位操作，包含以下兩個(gè)操作步驟。

（1）清除沒(méi)有保持功能的位存儲(chǔ)器狀態(tài)、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器狀態(tài)，清除中斷堆棧和塊堆棧的內(nèi)容等。

（2）執(zhí)行系統(tǒng)啟動(dòng)組織塊OB100。如果用戶(hù)想使系統(tǒng)在上電后做一些初始化操作，可以在OB100中編寫(xiě)程序，否則用戶(hù)完全可以忽略這個(gè)組織塊。需要注意的是，OB100只在復(fù)位后被執(zhí)行一次。

整個(gè)PLC的工作過(guò)程是以循環(huán)掃描的方式進(jìn)行的，重復(fù)執(zhí)行一個(gè)循環(huán)工作周期。以下4個(gè)步驟就是PLC程序執(zhí)行的一個(gè)循環(huán)工作周期。