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PLC是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制裝置。它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)兩者的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合起來，成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中重要、應(yīng)用多的控制設(shè)備。

??PLC的起源可以追溯到20世紀(jì)60年代，美國通用汽車(GM)公司為了適應(yīng)汽車型號(hào)不斷翻新的需要而提出來，1969年美國DEC公司研究出臺(tái)PLC，用于GM公司生產(chǎn)線上獲得成功。其后，日本、德國、法國、中國等都相繼引入PLC，使得PLC迅速發(fā)展起來。但在這一時(shí)期，它主要用于順序控制，雖然也采用了計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想，但只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，故稱為可編程邏輯控制器，簡稱PC。但由于PC容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)(亦稱PC)混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣稱它為PLC。

??PLC的主要功能

??隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，目前其已能實(shí)現(xiàn)以下功能。

??(1)條件控制功能

??條件控制(或稱邏輯控制或順序繼制)功能是指用PLC的與、或、非指令取代繼電器觸點(diǎn)串聯(lián)、并聯(lián)及其他各種邏輯連接，進(jìn)行開關(guān)控制。

??(2)定時(shí)/計(jì)數(shù)控制功能

??定時(shí)/計(jì)數(shù)控制功能就是用PLC提供的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器指令實(shí)現(xiàn)對(duì)某種操作的定時(shí)或計(jì)數(shù)控制，以取代時(shí)間繼電器和計(jì)數(shù)繼電器。

??(3)步進(jìn)控制功能

??步進(jìn)控制功能就是用步進(jìn)指令來實(shí)現(xiàn)在有多道加工工序的控制中，只有道工序完成后，才能進(jìn)行下道工序操作的控制，以取代由硬件構(gòu)成的步進(jìn)控制器。

??(4)數(shù)據(jù)處理功能

??數(shù)據(jù)處理功能是指PLC能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送、比較、移位、數(shù)制轉(zhuǎn)換、算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算以及編碼和譯碼等操作。

??(5)A/D與D/A轉(zhuǎn)換功能

??A/D與D/A轉(zhuǎn)換功能就是通過A/D、D/A模塊完成對(duì)模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換。

??(6)運(yùn)動(dòng)控制功能

??運(yùn)動(dòng)控制功能是指通過高速計(jì)數(shù)模塊和位置控制模塊等進(jìn)行單軸或多軸控制。

??(7)過程控制功能

??過程控制功能是指通過PLC的PID控制指令實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力、速度、流量等物理參數(shù)的閉環(huán)控制。

??(8)擴(kuò)展功能

??擴(kuò)展功能是指通過連接輸入/輸出擴(kuò)展單元(即I/D擴(kuò)展單元)模塊來增加輸入輸出點(diǎn)數(shù)，也可通過附加各種智能單元及特殊功能單元來提高PLC的控制能力。

??(9)遠(yuǎn)程I/O功能

??遠(yuǎn)程I/O功能是指通過遠(yuǎn)程I/O單元將分散在遠(yuǎn)距離的各種輸入、輸出設(shè)備與PLC主機(jī)相連接，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，接收輸入信號(hào)，傳出輸出信號(hào)。

??(10)通信聯(lián)網(wǎng)功能

??通信聯(lián)網(wǎng)功能是指通過PLC之間的聯(lián)網(wǎng)、PLC與上位計(jì)算機(jī)的連接等，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程I/O控制或數(shù)據(jù)交換，以完成系統(tǒng)規(guī)模較大的復(fù)雜控制。

??(11)監(jiān)控功能

??監(jiān)控功能是指PLC能監(jiān)視系統(tǒng)各部分運(yùn)行狀態(tài)和進(jìn)程，對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行報(bào)警和記錄，甚至自動(dòng)終止運(yùn)行;也可在線調(diào)整、修改控制程序中的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等設(shè)定值或強(qiáng)制I/O狀態(tài)。

?S7-300/400PLC地址分配有兩種形式，早期的S7-300PLC采用的是“固定地址”分配方式，而目前則大部分采用“自動(dòng)分配型”與“用戶定義型”地址分配方式。

??①固定地址分配方式

盡量在自動(dòng)化系統(tǒng)中使用面板類型的人機(jī)界面來代替單一的按鈕指示燈，很多人機(jī)界面沒有源程序的話只有備份和恢復(fù)功能，完全可以實(shí)現(xiàn)維護(hù)功能還保密了HMI這一層的程序，而對(duì)于一個(gè)PLC系統(tǒng)而言，即使擁有了源程序但是缺失了HMI部分的標(biāo)記也是很難仿制的。

??而且可以在面板的畫面上加上明顯的廠家標(biāo)識(shí)和聯(lián)系方式等信息，仿制者就不能原樣照抄。

除了使用不帶通信總線的18槽的ER1和9槽的ER2(只能插入信號(hào)模塊)，還可以使用通用機(jī)架UR1、UR2和UR2ALU作擴(kuò)展機(jī)架，它們可以插入FM和CP模塊。

??組態(tài)時(shí)應(yīng)注意以下問題

??1)接口模塊的特性，例如中央機(jī)架與擴(kuò)展機(jī)架的*大距離，是否傳送電源和K總線，每個(gè)模塊的接口數(shù)，每個(gè)模塊可擴(kuò)展的機(jī)架數(shù)，中央機(jī)架可插入的相同型號(hào)的接口模塊數(shù)等。

??2)IM460是安裝在主機(jī)架的發(fā)送模塊，IM 461是只能安裝在擴(kuò)展機(jī)架*后一個(gè)槽位的接收模塊。

??3)作為PROFIBUS-DP主站的IM467和CP443-5放置在中央機(jī)架。

??4)*后一個(gè)擴(kuò)展機(jī)架的接口模塊一般需要接入一個(gè)終端電阻，否則CPU不能識(shí)別擴(kuò)展機(jī)架。

??如果就使得如果仿制者想要復(fù)制程序的話，就重新編寫操作面板的程序甚至于PLC的程序，而則可利用面板和PLC數(shù)據(jù)接口的一些特殊功能區(qū)(如西門子面板的區(qū)域指針，或VB腳本)來控制PLC的程序執(zhí)行。這樣的PLC程序在沒有HMI源程序的情況下只能靠猜測(cè)和在線監(jiān)視來獲取PLC內(nèi)部變量的變化邏輯，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，的增加了仿制抄襲的難度。

?固定地址形S7-300PLC的默認(rèn)開關(guān)量輸入/輸出與模擬量輸入/輸出地址的分配情況可參見圖3-14。

固定地址s7-300plc的地址分配

??②地址分配實(shí)例

?(2)計(jì)算機(jī)與可編程序控制器在線連接的建立

??在STEP7-Miero/WIN32的瀏覽條中單擊“通信"圖標(biāo),或從菜單中選揮“檢視一通信”選項(xiàng),將出現(xiàn)通信連接對(duì)話框,顯示尚未建立通信連接。雙擊對(duì)話框中的刷新圖標(biāo),編程軟件檢查可能與計(jì)算機(jī)連接的所有S7-200CPU模塊(站),在對(duì)話框中顯示已建立超連接的每個(gè)站的CPU圖標(biāo)、CPU型號(hào)和站地址。

??(3)可編程序控制器通信參數(shù)的修改

??計(jì)算機(jī)與可編程序控制器建立起在線連接后,就可以核實(shí)或修改后者的通信參數(shù)。

??在STEP7-Micn/WIN 32的瀏覽條中單擊"系統(tǒng)塊"圖標(biāo),或從主菜單中選擇“檢視系統(tǒng)塊"選項(xiàng),將出現(xiàn)系統(tǒng)塊對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的“通信口"標(biāo)簽,可設(shè)置可編程序控制器通信接口的參數(shù),默認(rèn)的站地址為2，波特率為9600bpe設(shè)置好參數(shù)后,單擊“確認(rèn)"按鈕退出系統(tǒng)塊。設(shè)置好后需將系統(tǒng)塊下載到可編程序控制器,設(shè)置的參數(shù)才會(huì)起作用。

●工作存儲(chǔ)區(qū)(WorkMemory)：用于存儲(chǔ)當(dāng)前處理的可執(zhí)行程序塊、程序塊所生成的局部變量L等。3個(gè)存儲(chǔ)器區(qū)域的作用以及相互間的關(guān)系如圖5-33所示。

??2)程序處理區(qū)域。S7-300/400PLC的程序處理區(qū)域又可以分為累加器、地址寄存器、數(shù)據(jù)塊地址寄存器、狀態(tài)寄存器4部分，具體如下。

??●累加器：S7-300/400PLC共有2個(gè)32位累加器ACCU1、ACCU2，用來進(jìn)行讀人、傳送、運(yùn)算、移位等操作。

??●地址寄存器：S7-300/400PLC共有2個(gè)32位地址寄存器AR1、AR2，用于存放寄存器間接尋址時(shí)的地址指針。

??【例3-2】某配套固定地址型S7-300PLC的控制系統(tǒng)，采用CPU312模塊，并選配1個(gè)32點(diǎn)輸入模塊、1個(gè)16點(diǎn)輸入模塊、2個(gè)16點(diǎn)輸出模塊、1個(gè)8點(diǎn)輸出模塊，并按照以上次序安裝，其輸入輸出地址的分配如下。

組態(tài)王軟件簡介

??組態(tài)王軟件與組態(tài)軟件都是目前工程中常用的組態(tài)軟件之一。組態(tài)王軟件主要由工程管理器和工程瀏覽器兩大部分組成。

??(1)工程管理器

??工程管理器的主要功能是新建、刪除工程，修改工程屬性，工程備份、恢復(fù)，數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入、導(dǎo)出，切換到組態(tài)王開發(fā)或運(yùn)行環(huán)境等。

??(2)工程瀏覽器

??工程瀏覽器包括工程的各個(gè)組成部分，如工程畫面制作、數(shù)據(jù)庫設(shè)置、外圍設(shè)備的選擇及設(shè)置、系統(tǒng)配置、動(dòng)畫連接和系統(tǒng)運(yùn)行等。

??組態(tài)王軟件所需的系統(tǒng)配置

??(1)硬件

??奔騰PⅢ500以上IBMPC或兼容機(jī)；Zui少64MB的內(nèi)存(推薦128MB)；VGA、SVGA或支持桌面操作系統(tǒng)的任何圖形適配器的顯示器。RS-232C的通信口中，并行口用于插入組態(tài)王加密鎖。

??(2)操作系統(tǒng)

??Windows 2000/NT 4.0(補(bǔ)丁6)/XP簡體中文版。

??組態(tài)王創(chuàng)建新工程

??①在桌面上雙擊【組態(tài)王6.5】快捷圖標(biāo)，進(jìn)入【組態(tài)王工程管理器】界面，在【文件】菜單中選擇【新建工程】選項(xiàng)，出現(xiàn)新建工程向?qū)?，如圖1-106所示。按照提示設(shè)置新建工程所在的目錄(例如：d：\組態(tài)王例題)，輸入工程名稱，單擊鼠標(biāo)右鍵，設(shè)置“新建邏輯設(shè)備"(例如：abc)和"工程描述內(nèi)容"(例如：組態(tài)王實(shí)驗(yàn)步驟演示)，然后單擊【完成】按鈕，即可創(chuàng)建新工程。

??②單擊【完成】按鈕后，按照提示單擊【是】按鈕，將新建工程設(shè)置為當(dāng)前工程，如圖1-107所示。在工具欄中單擊【開發(fā)】圖標(biāo)和雙擊當(dāng)前工程，切換到【工程瀏覽器】窗口，進(jìn)行工程的各項(xiàng)創(chuàng)建。

??組態(tài)王工程瀏覽器的使用

??①進(jìn)入工程名為abc的【工程瀏覽器】，如圖1-108所示。

??首先對(duì)工程中所需的設(shè)備進(jìn)行定義，例如工程中需要用到串口COM1與COM1口相連的PLC(邏輯設(shè)備)，則在【工程瀏覽器】中進(jìn)行設(shè)置，如圖1-109所示。在左側(cè)樹狀路徑【設(shè)備】下單擊“COMl”，然后選中右側(cè)【新建】圖標(biāo)，單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇【新建邏輯設(shè)備】選項(xiàng)。

??②選擇設(shè)備。選擇【新建邏輯設(shè)備】后，在【設(shè)備配置向?qū)А恐羞x擇相應(yīng)廠家的PLC設(shè)備和通信方式，設(shè)置設(shè)備的邏輯名稱、串口號(hào)、設(shè)備地址及通信參數(shù)等，如圖1-110～圖1-115所示。

??③對(duì)串口COM1的設(shè)置。在【工程瀏覽器】界面，雙擊“COM1”，對(duì)其通信參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，如圖1-116所示。

??④設(shè)備測(cè)試。如圖1-117所示，選中【松下PLC】設(shè)備，單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇【測(cè)試松下PLC】選項(xiàng)，在【串口設(shè)備測(cè)試】窗口中對(duì)【通訊參數(shù)】和【設(shè)備測(cè)試】進(jìn)行設(shè)置，如圖1-118和圖1-119所示，在圖1-119所示窗口中選擇寄存器X0、Y0后，單擊【添加】按鈕。采集列表出現(xiàn)添加的寄存器名，單擊【讀取】按鈕，出現(xiàn)如圖1-120所示畫面，則設(shè)備通信正常。