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用于計數和定位的工藝模塊 用于點到點通信和總線連接的通信模塊 提供了各種模塊等級，可使用戶在其應用中實現最佳擴展。模塊本身通過標簽進行相應標記： BA（基本型）：簡易低成本模塊，無診斷功能，沒有參數 ST（標準型）：具有與模塊或負載組相關的診斷的模塊，如果適用，帶有參數；模擬量模塊：準確度等級 0.3% HF（高性能型）：具有與通道相關的診斷和參數設置的模塊；對于模擬量模塊：準確度等級 0.1%，抗擾度和電流隔離程度提高 HS（高速型）：Modules with extremely short filter and conversion times for very fast applications; e.g. 8-channel analog modules with a basic execution time of 62.5 ?s, regardless of the number of activated channels. I/O 模塊的附件： 標簽紙： 可插入到 I/O 模塊中（10 張 DIN A4 標簽紙，每張標簽紙帶有 10 個標簽，預穿孔，可使用標準激光打印機進行打�。豢捎妙伾篈l 灰） 屏蔽連接： SIMATIC S7-1500 系統（模擬量模塊和工藝模塊）提供了一個簡易屏蔽連接套件，無需使用工具即可安裝。此套件包含一個 24 V DC 饋電元件、一個屏蔽夾和一個通用屏蔽端子。該屏蔽端子可用于單根細干線電纜、多根細干線電纜或一根粗干線電纜。由于對 24 V DC 電源和測量信號進行分離，并且在屏蔽和信號電纜之間具有低阻抗連接，因此可確保較高的 EMC 穩定性和抗干擾性。 統一的 40 針前連接器 I/O 模塊的前門或自組裝背板總線的 U 型連接器等其它附件 通信 S7-1500 具有不同的通信接口： PROFINET IO IRT 接口（2 端口交換機），集成在 CPU 中； 用于獲得確定的響應時間和高設備精度。 通信處理機，用于連接到 PROFIBUS，工業以太網和 PROFINET 總線系統。 用于點到點連接的通訊模塊。 CPU 1515 PN 具有一個附加的集成 PROFINET 接口，其具有單獨的 IP 地址，例如，用于網絡分離或連接其他 PROFINET IO 設備。對于 CPU 1516-3 PN/DP，可通過該集成 PROFIBUS 接口來連接 PROFIBUS 節點。通過一個 PROFIBUS CM，可方便地對不帶集成 PROFIBUS 接口的 CPU 進行擴展。 通過 PROFINET IO 進行過程通信 SIMATIC S7-1500 通過集成的 PROFINET 接口連接到 PROFINET IO 總線系統，可實現具有確定響應時間和高精度設備性能的分布式自動化配置。 從用戶的角度來看，PROFINET IO 上的分布式 I/O 處理與集中式 I/O 處理沒有區別（相同的組態，編址及編程）。 可將下列設備作為 IO 控制器進行連接： SIMATIC S7-1500 SIMATIC S7-1200 SIMATIC S7-300（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU） SIMATIC S7-400（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU） SIMATIC ET 200（通過帶有 PROFINET 接口的 CPU）

PLC主要用于開關量的邏輯控制。隨著PLC技術的進步，它的應用領域不斷擴大。

如今，PLC不僅用于開關量控制，還用于模擬量及數字量的控制，可采集與存儲數據，還可對控制系統進行監控；還可聯網、通訊，實現大范圍、跨地域的控制與管理。PLC已日益成為工業控制裝置家族中一個重要的角色。。

3.1用于開關量控制

PLC控制開關量的能力是很強的。所控制的入出點數，少的十幾點、幾十點，多的可到幾百、幾千，甚至幾萬點。由于它能聯網，點數幾乎不受限制，不管多少點都能控制。

所控制的邏輯問題可以是多種多樣的：組合的、時序的；即時的、延時的；不需計數的，需要計數的；固定順序的，隨機工作的；等等，都可進行。

PLC的硬件結構是可變的，軟件程序是可編的，用于控制時，非常靈活。必要時，可編寫多套，或多組程序，依需要調用。它很適應于工業現場多工況、多狀態變換的需要。

用PLC進行開關量控制實例是很多的，冶金、機械、輕工、化工、紡織等等，幾乎所有工業行業都需要用到它。目前，PLC首用的目標，也是別的控制器無法與其比擬的，就是它能方便并可靠地用于開關量的控制。

3.2用于模擬量控制

模擬量，如電流、電壓、溫度、壓力等等，它的大小是連續變化的。工業生產，特別是連續型生產過程，常要對這些物理量進行控制。

作為一種工業控制電子裝置，PLC若不能對這些量進行控制，那是一大不足。為此，各PLC廠家都在這方面進行大量的開發。目前，不僅大型、中型機可以進行模擬量控制，就是小型機，也能進行這樣的控制。

PLC進行模擬量控制，要配置有模擬量與數字量相互轉換的A／D、D／A單元。它也是I/O單元，不過是特殊的I/O單元。

A/D單元是把外電路的模擬量，轉換成數字量，然后送入PLC。D/A單元，是把PLC的數字量轉換成模擬量，再送給外電路。

作為一種特殊的I/O單元，它仍具有I/O電路抗干擾、內外電路隔離，與輸入輸出繼電器（或內部繼電器，它也是PLC工作內存的一個區�？勺x寫）交換信息等等特點。

這里的A/D中的A，多為電流，或電壓，也有為溫度。D/A中的A，多為電壓，或電流。電壓、電流變化范圍多為0～5V，0～10V，4～20mA。有的還可處理正負值的。

這里的D，小型機多為8位二進制數，中、大型多為12位二進制數。

A/D、D/A有單路，也有多路。多路占的輸入輸出繼電器多。

有了A/D、D/A單元，余下的處理都是數字量，這對有信息處理能力的PLC并不難。中、大型PLC處理能力更強，不僅可進行數字的加、減、乘、除，還可開方，插值，還可進行浮點運算。有的還有PID指令，可對偏差制量進行比例、微分、積分運算，進而產生相應的輸出。計算機能算的它幾乎都能算。

這樣，用PLC實現模擬量控制是完全可能的。控制的單位值可小到212分之一的測量程值，多數也是足夠的。

PLC進行模擬量控制，還有A/D、D/A組合在一起的單元，并可用PID或模糊控制算法實現控制，可得到很高的控制質量。

用PLC進行模擬量控制的好處是，在進行模擬量控制的同時，開關量也可控制。這個優點是別的控制器所不具備的，或控制的實現不如PLC方便。

當然，若純為模擬量的系統，用PLC可能在性能價格比上不如用調節器。這也是應當看到的。

3.3用于運動控制

實際的物理量，除了開關量、模擬量，還有運動控制。如機床部件的位移，常以數字量表示。

運動控制，有效的辦法是NC，即數字控制技術。這是50年代誕生于美國的基于計算機的控制技術。當今已很普及，并也很完善。目前，先進國家的金屬切削機床，數控化的比率已超過40％～80％，有的甚至更高。

PLC也是基于計算機的技術，并日益完善。故它也完全可以用于數字量控制。

PLC可接收計數脈沖，頻率可高達幾k到幾十k赫茲�？捎枚喾N方式接收這脈沖，還可多路接收。有的PLC還有脈沖輸出功能，脈沖頻率也可達幾十k。有了這兩種功能，加上PLC有數據處理及運算能力，若再配備相應的傳感器（如旋轉編碼器）或脈沖伺服裝置（如環形分配器、功放、步進電機），則完全可以依NC的原理實現種種控制。

高、中檔的PLC，還開發有NC單元，或運動單元，可實現點位控制。運動單元還可實現曲線插補，可控制曲線運動。所以，若PLC配置了這種單元，則完全可以用NC的辦法，進行數字量的控制。

新開發的運動單元，甚至還發行了NC技術的編程語言，為更好地用PLC進行數字控制提供了方便。

3.4用于數據采集

隨著PLC技術的發展，其數據存儲區越來越大。如德維森公司的PLC，其數據存儲區（DM區）可達到9999個字。這樣龐大的數據存儲區，可以存儲大量數據。

數據采集可以用計數器，累計記錄采集到的脈沖數，并定時地轉存到DM區中去。

數據采集也可用A/D單元，當模擬量轉換成數字量后，再定時地轉存到DM區中去。

PLC還可配置上小型打印機，定期把DM區的數據打出來。

PLC也可與計算機通訊，由計算機把DM區的數據讀出，并由計算機再對這些數據作處理。這時，PLC即成為計算機的數據終端。

電力用戶曾使用PLC，用以實時記錄用戶用電情況，以實現不同用電時間、不同計價的收費辦法，鼓勵用戶在用電低谷時多用電，達到合理用電與節約用電的目的。

3.5用于信號監控

PLC自檢信號很多，內部器件也很多，多數使用者未充分發揮其作用。

其實，完全可利用它進行PLC自身工作的監控，或對控制對象進行監控。

這里介紹一種用PLC定時器作看門狗，對控制對象工作情況進行監控的思路。

如用PLC控制某運動部件動作，看施加控制后動作進行了沒有，可用看門狗辦法實現監控。具體作法是在施加控制的同時，令看門狗定時器計時。如在規定的時間內動作完成，即定時器未超過警戒值的情況下，已收到動作完成信號，則說明控制對象工作正常，無需報警。

若超時，說明不正常，可作相應處理。

如果控制對象的各重要控制環節，都用這樣一些看門狗"看"著，那系統的工作將了如指掌，出現了問題，卡在什么環節上也很好查找。

還有其它一些監控工作可做。對一個復雜的控制系統

別是自動控制系統，監控以至進一步能自診斷是非常必要的。它可減少系統的故障，出了故障也好查找，可提高累計平均無故障運行時間，降低故障修復時間，提高系統的可靠性。

PLC的日常維護和保養比較簡單，主要是更換保險絲和鋰電池,基本沒有其它易損元器件。由于存放用戶程序的隨機存儲器（RAM）、計數器和具有保持功能的輔助繼電器等均用鋰電池保護，鋰電池的壽命大約為5年，當鋰電池的電壓逐漸降低到一定程度時，PLC基本單元上電池電壓跌落到指示燈亮，提示用戶注意有鋰電池所支持的程序還可保留一周左右，必須更換電池，這是日常維護的主要內容。

  調換鋰電池的步驟為：

  ■在拆裝前，應先讓PLC通電15秒以上（這樣可使作為存儲器備用電源的電容器充電，在鋰電池斷開后，該電容可對PLC做短暫供電，以保護RAM 中的信息不丟失）；

  ■斷開PLC的交流電源；

  ■打開基本單元的電池蓋板；

  ■取下舊電池，裝上新電池；

  ■蓋上電池蓋板。

  注意更換電池時間要盡量短，一般不允許超過3分鐘。如果時間過長，RAM中的程序將消失。

  此外,應注意更換保險絲時要采用指定型號的產品。

  I/O模塊的更換

  若需替換一個模塊，用戶應確認被安裝的模塊是同類型。有些I/O系統允許帶電更換模塊，而有些則需切斷電源。若替換后可解決問題，但在一相對較短時間后又發生故障，那么用戶應檢查能產生電壓的感性負載，也許需要從外部抑制其電流尖峰。如果保險絲在更換后易被燒斷，則有可能是模塊的輸出電流超限，或輸出設備被短路。

  PLC的故障診斷是一個十分重要的問題，是保證PLC控制系統正常、可靠運行的關鍵。本文對常用的故障診斷方法進行了探討。在實際工作過程中，應充分考慮到對PLC的各種不利因素，定期進行檢查和日常維護，以保證PLC控制系統安全、可靠地運行。