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上海西门子S7-1200一级代理商
品牌: 西门子
型号: 全系列
产地: 德国
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发布时间: 2023-04-14 05:57
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① 分辨率:是指将满量程的信号分成N等份,每一份所表示的大小。N越大,分辨率就越高,转换后的数字量就越接近实际模拟量。比如S7-1200的模拟量输入模块SM 1231 AI 4×13bit,名称中的“13bit”表示“12bit”的分辨率+“1bit”的符号位。“12bit”的分辨率表示把满量程信号分成2的12次方(4096)等份;比如满量程信号为温度100℃,那么每一份等于100℃/4096=0.0244℃,表示该模拟量模块能检测到的*小温度变化是0.0244℃。如果我们选择“8bit”的模块,它表示把满量程信号分成2的8次方(256)等份;仍以满量程信号为温度100℃为例,则每一份等于100℃/256=0.39℃,所以“8bit”的模块能检测到的*小温度变化为0.39℃,显然它的分辨率比12bit的要小很多,对测量信号的变化的敏感度要低。可编程控制器是工业控制领域中自动化技术发展的产物。众所周知,工业生产过程中存在大量顺序控制和安全互锁逻辑控制,在20世纪60年代之前,这些功能是通过气动或电气控制系统实现的,相应的控制系统主要由继电器和计数器等构成。这种系统的主要缺点是体积大,接线复杂和可靠性差,特别是系统适应性差,不易维护和更改。上述缺点不但增加了生产成本,而且严重制约生产效率的进一步提高。为解决这一问题,美国通用汽车公司(GM)提出要设计一种新的系统来代替继电器系统,并于1968年向社会公开招标,同时给出了10条招标指标,即“通用十条”:

(1)编程方便,可现场修改和调试程序;

(2)维护方便,采用模块化结构;美国电器制造商协会(NEMA)经过4年的调查,于1980年把它正式命名为可编程控制器(Programmable Controller,PC),但是为了与个人计算机(Personal Computer,PC)相区别,仍将可编程控制器简

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PLC自诞生起就进入了快速发展阶段,国际电工委员会(IEC)分别于1982年11月、1985年1月和1987年2月颁布了可编程控制器标准的草案第一稿、第二稿和第三稿,并在草案第三稿中将可编程控制器定义为:“可编程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。它采用了可编程序的存储器,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。并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关外部设备,都应按易于与工业系统连成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。”作为一种应用于工业环境下的计算机,该定义强调了PLC应具有抗干扰性强,适应性好和应用范围广泛的特点,这正是工业控制计算机区别于一般微型计算机的重要特征。CPU 与所有微型计算机系统(如通用计算机系统和单片微型计算机系统)相同,CPU是PLC的核心部件,主要包含运算器、控制器和寄存器。控制器控制CPU工作,由CPU读取指令、解释指令及执行指令。运算器用于进行算术、逻辑等运算,其工作由控制器控制完成。另外,CPU内部还有一些寄存器参与运算,并存储运算的中间结果。CPU可以是通用微处理器(如8086、80286和80386等)和单片机(如8051和M6800)等。可读可写;二是只读存储器ROM(Read only Memory),只能读不能写。

按照存储功能,PLC存储空间可划分为:系统程序存储区、系统RAM存储区和用户程序存储区。

(1)系统程序存储区:存放系统程序即所谓的系统软件(相当于计算机操作系统软件),是由PLC制造厂家编写的与PLC硬件有关的程序,和硬件一起决定了PLC的性能。它主要完成系统诊断,命令解释,提供PLC运行平台等功能,通常固化到ROM中,用户不能访问和修改。

(2)系统RAM存储区:存放I/O映像区及各类软设备,如逻辑线圈、数据寄存器、计时器、计数器、变址寄存器、累加器等。

(3)用户程序存储区:存放用户编制的程序,不同类型的PLC,其存储容量各不相同。

3)I/O模块 I/O模块又称I/O单元,负责实现I/O信号的扩展,这些数据可以由被控对象通过I/O模块传送给PLC,也可由PLC通过I/O模块传送给被控对象。在数据传输过程中,I/O模块的作用是实现PLC与外部输入和输出设备间不同信号间的电平转换。

4)其他功能模块

(1)A/D、D/A模块:A/D模块主要用于将电压、电流、湿度和温度等模拟信号转换成PLC能够处理的数字量。D/A模块与A/D模块的作用相反,其作用是把PLC内部的数字量转换成电压、电流等模拟信号以控制外部设备,如变频器和温度控制器等。

(2)电源模块:为PLC的各个模块提供工作电源。电源模块的一般输入为AC220V(有的AC220V与AC110V均可以),部分电源模块输入为宽电压范围(AC86~240V),输出电源电压可以是交流的,也可以是直流的。

(3)通信模块:主要通过通信网络实现PLC之间、PLC与个人计算机间及与其他设备间的信息交换。通信模块实现PLC与各种控制总线或工业以太网的通信,如西门子S7-200CN PLC的CP243-1、CP243-1IT CP241等。通信模块使得PLC与其他计算机系统和被控对象之间形成一个统一的整体,使分散集中的远程控制和信息交换成为可能。

5)PLC的外部设备

(1)编程器,是用户进行PLC程序设计和系统监控的必备设备,可以对PLC在线编程和修改程序。

(2)存储设备,用于**性地存储用户资料,PLC应用中一般为专用的存储卡。

(3)I/O设备,用于接收输入信号和发送输出信号,如打印机和键盘等。4.PLC程序的存储和执行过程

作为一种用于工业控制的计算机,PLC与通用的个人计算机有所不同,这主要表现在程序存储方式和程序执行过程两方面。上电初始化:对堆栈指针、工作单元和编程接口进行初始化,并进行PLC工作状态的选择(主要是设置编程状态和运行状态),这部分工作由操作系统完成,并且只进行一次。

(2)循环扫描:这部分由系统程序扫描和用户程序扫描两部分构成,并在PLC运行状态下不断重复执行。

系统程序扫描阶段(CPU自诊断阶段)主要完成以下工作。

检查PLC硬件状态是否正常。

检查用户程序是否存在语法错误。

对监控定时器进行定期复位,监控定时器又称“看门狗”(Watch Dog Timer,WDT),是用于检测程序是否跑飞和是否进入死循环的一种方法。

与其他PLC和计算机等网络上的其他设备进行通信。


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