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上海西门子S7-300中国总代理
品牌: 西门子
型号: 全系列
产地: 德国
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发布时间: 2023-04-12 05:33
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上海西门子S7-300中国总代理

严格地说,点对点(Point-to-Point)连接并不是网络通信。但点对点连接可以通过串口连接模块实现数据交换,应用比较广泛。除了S7-200系列PLC之间可以进行自由口通信,S7-200系列PLC还可以与其他品牌的PLC、变频器、仪表和打印机等进行通信,要完成通信,这些设备应有RS-232C或者RS-485等形式的串口。西门子S7-200与三菱的FX系列通信时,采用自由口通信,但三菱公司称这种通信为“无协议通信”,内涵实际上是一样的。

以下以CPU 226CN与三菱FX2N-32MR自CPU 226CN可编程序控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC,国际电工委员会(IEC)于1985年对可编程序控制器作了如下定义:可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统连成一个整体,易于扩充功能的原则设计。PLC是一种工业计算机,其种类繁多,不同厂家的产品有各自的特点,但作为工业标准设备,可编程序控制器又有一定的共性。

1.1.1 PLC的发展历史

20世纪60年代以前,汽车生产线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成。当时每次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装,美国福特汽车公司创始人亨利·福特曾说过:“不管顾客需要什么,我生产的汽车都是黑色的。”从侧面反映汽车改型和升级换代比较困难。为了改变这一现状,1969年,美国的通用汽车公司(GM)公开招标,要求用新的装置取代继电器控制装置,并提出十项招标指标,要求编程方便、现场可修改程序、维修方便、采用模块化设计、体积小及可与计算机通信等。同一年,美国数字设备公司(DEC)研制出了世界上台可编程序控制器PDP-14,

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试用成功,并取得了满意的效果,可编程序控制器从此诞生。由于当时的PLC只能取代继电器接触器控制,功能于逻辑运算、计时及计数等,所以称为“可编程逻辑控制器”。伴随着微电子技术、控制技术与信息技术的不断发展,可编程序控制器的功能不断增强。美国电气制造商协会(NEMA)于1980年正式将其命名为“可编程序控制器”,简称PC,由于这个名称和个人计算机的简称相同,容易混淆,因此在我国,很多人仍然习惯称可编程序控制器为PLC。

由于PLC具有易学易用、操作方便、可靠性高、体积小、通用灵活和使用寿命长等一系列优点,因此很快就在工业中得到了广泛应用。同时,这一新技术也受到其他国家的重视。1971年日本引进这项技术,很快研制出日本台PLC;欧洲于1973年研制出台PLC;我国从1974年开始研制,1977年国产PLC正式投入工业应用。

进入20世纪80年代以来,随着电子技术的迅猛发展,以1PLC之所以高速发展,除了工业自动化的客观需要外,还有许多适合工业控制的独特优点,它较好地解决了工业控制领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便以及经济等问题,其主要特点如下。

(1)抗干扰能力强,可靠性高

在传统的继电器控制系统中,使用了大量的中间继电器和时间继电器,由于器件的固有缺点,如器件老化、接触不良以及触点抖动等现象,大大降低了系统的可靠性。而在PLC控制系统中大量的开关动作由无触点的半导体电路完成,因此故障大大减少。

此外,PLC的硬件和软件方面采取了措施,提高了其可靠性。在硬件方面,所有的I/O接口都采用了光电隔离,使得外部电路与PLC内部电路实现了物理隔离。各模块均采用屏蔽措施,以防止辐射干扰。电路中采用了滤波技术,以防止或抑制高频干扰。在软件方面,PLC具有良好的自诊断功能,一旦系统的软硬件发生异常情况,CPU会立即采取有效措施,以防止故障扩

大。通常PLC具有看门狗功能。

对于大型的PLC系统,还可以采用双CPU构成冗余系统或者三CPU构成表决系统,使系统的可靠性进一步提高。

(2)程序简单易学,系统的设计调试周期短

PLC是面向用户的设备。PLC的生产厂家充分考虑到现场技术人员的技能和习惯,可采用梯形图或面向工业控制的简单指令形式。梯形图与继电器原理图很相似,直观、易懂和易掌握,不需要学习专门的计算机知识和语言。设计人员可以在设计室设计、修改和PLC针对不同的工业现场信号(如交流或直流、开关量或模拟量、电压或电流、脉冲或电位及强电或弱电等)有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备(如按钮、行程开关、接近开关、传感器及变送器、电磁线圈和控制阀等)直接连接。另外,为了提高操作性能,它还有多种人-机对话的接口模块;为了组成工业局部网络,有多种通信联网的接口模块等。

1.1.3 PLC的应用范围

目前,PLC在国内外已广泛应用于专用机床、机床、控制系统、自动化楼宇、钢铁、石油、化工、电力、建材、汽车、纺织机械、交通运输、环保以及文化娱乐等各行各业。随着PLC性能价格比的不断提高,其应用范围还将不断扩大,其应用场合可以说是无处不在,具体应用大致可归纳为如下几类。

(1)顺序控制

是PLC基本、广泛应用的领域,它取代传统的继电器顺序控制,PLC用于单机控制、多机制和自动化生产线的控制。

例如数控机床、注塑机、印刷机械、电梯控制和纺织机械等。

(2)计数和定时控制

PLC为用户提供了足够的定时器和计数器,并设置相关的定时和计数指令,PLC的计数器和定时器精度高、使用方便,可以取代继电器系统中的时间继电器和计数器现代的PLC具有数学运算、数据传递、转换、排序和查表等功能,也能完成数据的采集、分析和处理。

(6)通信联网

PLC的通信包括PLC相互之间、PLC与上位计算机以及PLC和其他智能设备之间的通信。PLC系统与通用计算机可以直接或通过通信处理单元、通信转接器相连构成网络,以实现信息的交换,并可构成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统,满足工厂自动化系统的需要。

1.1.4 PLC的分类与性能指标组成结构形式分类

可以将PLC分为两类:一类是整体式PLC(也称单元式),其特点是电源、中央处理单元和I/O接口都集成在一个机壳内;另一类是标准模板式结构化的PLC(也称组合式),其特点是电源模板、中央处理单元模板和I/O模板等在结构上是相互独立的,可根据具体的应用要求,选择合适的模块,安装在固定的机架或导轨上,构成一个完整的PLC应用系统。


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