西门子6SE6420-2UC24-0CA1

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上海浔之漫智控技术公司在经营活动中精益求精，具备如下业务优势：

SIEMENS可编程控制器

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1、PLC主要按输入输出点数来区分高低，点数越高，性能越高

2、西门子PLC分为 LOGO!的PLC，100点左右)，S7-200CN（西门子国
产小型，我们有优势200点左右），S7-200(西门子进口小型，和200CN通
用),S7-300（中型PLC 200点以上到3000点）S7-400（大型 3000点到
5000点），ET200(分布式，高防护等级 200点到2000点)
3、、常用的是S7-200CN和S7-300

4、S7-200CN 主要记 CPU单元可扩展IO模块，通信模块功能模块电池卡存储
卡
客户主要用CPU单元和可扩展IO模块，

S7-300是模块化PLC，记电源模块，CPU模块，存储卡模块，IO模块，导轨，
通信模块，功能模块等

客户用S7-300，电源模块，CPU模块，存储卡模块，IO模块，导轨这些都是
必要的，当然和客户也许只和你订S7-300中的一个模块（以前的一个模块坏
了，订一个新），在电话中你可以问下，其它模块要不要，并说我们S7-300
价格可以，以后他订整个S7-300他也许会找你的。

  基于西门子PLC的水塔水位控制梯形图 用PLC构成水塔水位控制,如图39所示。在模拟控制中，用按钮来模拟液位传感器，用L1、L2指示灯来模拟抽水电动机。 图39 水塔水位控制示意图 1. 控制要求 按下4，水池需要进水，灯L2亮；直到按下3，水池水位到位，灯L2灭；按2，表示水塔水位低需进水，灯L1亮，进行抽水；直到按下1，水塔水位到位，灯L1灭，过2秒后，水塔放完水后重复上述即可。 2. I/O分配 输入 输出 1：I0.1 L1：Q0.1 2：I0.2 L2：Q0.2 3：I0.3 4：I0.4 3. 程序设计 水塔水位控制的梯形图参考程序如图40所示。 图40 水塔水位控制梯形图 4. 程序的调试和运行 输入梯形图程序并按控制要求调试程序。 如何设计电气控制设计任务书 设计任务书是整个电气控制的设计依据，又是设备竣工验收的依据。设计任务的拟定一般由技术部门、设备使用部门和任务设计部门等几方面共同完成的。 电气控制的设计任务书中，主要包括以下内容： （1）设备名称、用途、基本结构、要求及工艺介绍。 （2）电力拖动的及控制要求等。 （3）联锁、保护要求。 （4）自动化程度、性及抗要求。 （5）操作台、照明、指等要求。 （6）设备验收。 （7）其它要求。 三相异步电动机正反转控制电路图原理讲解 在图1是三相异步电动机正反转控制的主电路和继电器控制电路图，图2与3是功能与它相同的PLC控制的外部接线图和梯形图，其中，KM1和KM2分别是控制正转运行和反转运行的交流器。 在梯形图中，用两个起保停电路来分别控制电动机的正转和反转。按下正转起动按钮2，X0变为ON，其常开触点接通，Y0的线圈“得电”并自保持，使KM1的线圈通电，电机开始正转运行。按下停止按钮1，X2变为ON，其常闭触点断开，使Y0线圈“失电”，电动机停止运行。 在梯形图中，将Y0和Y1的常闭触点分别与的线圈串联，可以保证它们不会同时为ON，因此KM1和KM2的线圈不会同时通电，这种安全措施在继电器电路中称为“互锁”。除此之外，为了方便操作和保证Y0和Y1不会同时为ON，在梯形图中还设置了“按钮联锁”，即将反转起动按钮X1的常闭触点与控制正转的Y0的线圈串联，将正转起动按钮X0的常闭触点与控制反转的Y1的线圈串联。设Y0为ON，电动机正转，这时如果想改为反转运行，可以不按停止按钮1，直接按反转起动按钮3，X1变为ON，它的常闭触点断开，使Y0线圈“失电”，同时X1的常开触点接通，使Y1的线圈“得电”，电机由正转变为反转。 梯形图中的互锁和按钮联锁电路只能保证输出模块中与Y0和Y1对应的硬件继电器的常开触点心不会同时接通。由于切换中电感的延时作用，可能会出现一个器还未断弧，另一个却已合上的现象，从而造成瞬间短路故障。可以用正反转切换时的延时来解决这一问题，但是这一方案会编程的工作量，也不能解决不述的器触点故障引起的电源短路事故。如果因主电路电流过大或器不好，某一器的主触点被断电时产生的电弧熔焊而被粘结，其线圈断电后主触点仍然是接通的，这时如果另一器的线图通电，仍将造成三相电源短路事故。为了防止出现这种情况，应在PLC外部设置由KM1和KM2的辅助常闭触点组成的硬件互锁电路（见图2），假设KM1的主触点被电弧熔焊，这时它与KM2线圈串联的辅助常闭触点处于断开状态，因此KM2的线圈不可能得电。 图1中的FR是作过载保护用的热继电器，异步电动机长期严重过载时，经过一定延时，热继电器的常闭触点断开，常开触点闭合。其常闭触点与器的线圈串联，过载时器线圈断电，电机停止运行，起到保护作用。 有的热继电器需要手动复位，即热继电器后要按一下它自带的复位按钮，其触点才会恢复原状，即常用开触点断开，常闭触点闭合。这种热继电器的常闭触点可以像图2那样接在PLC的输出回路，仍然与器的线圈串联，这种方案可以节约PCL的一个输入点。 有的热继电器有自动复位功能，即热继电器后电机停转，串接在主回路中的热继电器的热元件冷却，热继电器的触点自动恢复原状。如果这种热断电器的常闭触点仍然接在PLC的输出回路，电机停转后过一段时间会因热继电器的触点恢复原状而自动重新运转，可能会造成设备和人身事故。因此有自动复位功能的热继电器的常闭触点不能接在PLC的输出回路，必须将它的触点接在PLC的输入端（可接常开触点或常闭触点），用梯形图来实现电机的过载保护。如果用电子式电机过载保护器来代替热继电器，也应注意它的复位。

如客户不知道型号，首先确定用哪个系列的PLC，如如客户没有确定用哪个系
列，就问客户大概用多少点（如200点以内推荐200CN，200点以上推荐S7-300）。
确定哪个系列后再确定型号，如是S7-200CN系列，要确定客户是订购CPU还是IO模块，如是CPU，首先确定是多少点数的CPU（看样本），再确定为继电器输出（CPU可接220V交流电）还是晶体管输出(CPU只能接24V直流电)，
如是IO模块，也是确定多少点数，也分为继电器输出和晶体管输出，问清客户CPU是什么类型，IO模块也选什么类型

CPU 312，用于小型工厂

CPU 314，用于对程序量和指令处理速率有额外要求的工厂

CPU 315-2 DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂

CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能

CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂

CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能

CPU 319-3 PN/DP，用于具有较大容量程序量何组网能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能

下列紧凑型CPU 可以提供：

CPU 312C，具有集成数字量 I/O 以及集成计数器功能的紧凑型 CPU

CPU 313C，具有集成数字量和模拟量 I/O 的紧凑型 CPU

CPU 313C-2 PtP，具有集成数字量 I/O 、2个串口和集成计数器功能的紧凑型 CPU

CPU 313C-2 DP，具有集成数字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成计数器功能的紧凑型 CPU

CPU 314C-2 PtP，具有集成数字量和模拟量 I/O 、2个串口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU

CPU 314C-2 DP，具有集成数字量和模拟量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU

下列技术型CPU 可以提供：

CPU 315T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP进行分布式组态、对程序量有中/高要求、同时需要对8个轴进行常规运动控制的工厂。

CPU 317T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP进行分布式组态、对程序量有高要求、又必须同时能够处理运动控制任务的工厂

下列故障安全型CPU 可以提供：

CPU 315F-2 DP，用于采用 PROFIBUS DP 进行分布式组态、对程序量有中/高要求的故障安全型工厂

CPU 315F-2 PN/DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能

CPU 317F-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的故障安全工厂

CPU 317F-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能

CPU 319F-3 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的故障安全型 PLC的硬件组成 PLC的硬件主要由处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。其中，CPU是PLC的核心，输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器、计算机等外设连接。 对于整体式PLC，所有部件都装在同一机壳内，其组成框图如图1所示；对于模块式PLC，各部件封装成模块，各模块通过总线连接，安装在机架或导轨上，其组成框图如图2所示。无论是哪种结构类型的PLC，都可根据用户需要进行配置与组合。 图1 整体式PLC组成框图 图2 模块式PLC组成框图 尽管整体式与模块式PLC的结构不太一样，但各部分的功能作用是相同的，下面对PLC主要组成各部分进行简单介绍。 1．处理单元（CPU） 同一般的微机一样，CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU 随机型不同而不同，常用有三类：通用微处理器（如Z80、8086、80286等）、单片微处理器（如8031、8096等）和位片式微处理器(如AMD29W等) 。小型PLC大多采用8位通用微处理器和单片微处理器；中型PLC大多采用16位通用微处理器或单片微处理器；大型PLC大多采用高速位片式微处理器。 目前，小型PLC为单CPU，而中、大型PLC则大多为双CPU，甚至有些PLC中多达8 个CPU。对于双CPU，一般一个为字处理器，一般采用8位或16位处理器；另一个为位处理器，采用由各厂家设计制造的**芯片。字处理器为主处理器，用于执行编程器接口功能，内部定时器，扫描时间，处理字节指令以及对总线和位处理器进行控制等。位处理器为从处理器，主要用于处理位操作指令和实现PLC编程语言向机器语言的转换。位处理器的采用,了PLC的速度，使PLC更好地实时控制要求。 在PLC中CPU按程序赋予的功能，指挥PLC有条不紊地进行工作，归纳起来主要有以下几个方面： 1） 接收从编程器输入的用户程序和数据。 2） 诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。 3） 通过输入接口接收现场的状态或数据，并存入输入映象寄有器或数据寄存器中。 4） 从存储器逐条读取用户程序，经过解释后执行。 5） 根据执行的结果，更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容，通过输出单元实现输出控制。有些PLC还具有制表打印或数据通信等功能。 2．存储器 存储器主要有两种：一种是可读/写操作的随机存储器RAM，另一种是只读存储器ROM、PROM、EPROM 和EEPROM。在PLC中，存储器主要用于存放程序、用户程序及工作数据。 程序是由PLC 的制造厂家编写的，和PLC的硬件组成有关，完成诊断、命令解释、功能子程序调用、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能，提供PLC运行的平台。程序关系到PLC的性能，而且在PLC使用中不会变动，所以是由制造厂家直接固化在只读存储器ROM、PROM或EPROM中，用户不能访问和修改。 用户程序是随PLC的控制对象而定的，由用户根据对象生产工艺的控制要求而编制的应用程序。为了便于读出、检查和修改，用户程序一般存于CMOS静态RAM中，用锂电池作为后备电源，以保证掉电时不会丢失信息。为了防止对RAM中程序的，当用户程序经过运行正常，不需要改变，可将其固化在只读存储器EPROM中。现在有许多PLC直接采用EEPROM作为用户存储器。 工作数据是PLC运行中经常变化、经常存取的一些数据。存RAM中，以适应随机存取的要求。在PLC的工作数据存储器中，设有存放输入输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等逻辑器件的存储区，这些器件的状态都是由用户程序的初始设置和运行情况而确定的。根据需要，部分数据在掉电时用后备电池维持其现有的状态，这部分在掉电时可保存数据的存储区域称为保持数据区。 由于程序及工作数据与用户无直接联系，所以在PLC 产品样本或使用手册中所列存储器的形式及容量是指用户程序存储器。当PLC提供的用户存储器容量不够用，许多PLC还提供有存储器扩展功能。 3．输入/输出单元 输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接部件。 PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据；同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的。 由于外部输入设备和输出设备所需的电平是多种多样的，而PLC内部CPU的处理的信息只能是电平，所以I/O接口要实现这种转换。I/O接口一般都具有光电隔离和滤波功能，以PLC的抗能力。另外，I/O接口上通常还有状态指示，工作状况直观，便于。 PLC提供了多种操作电平和驱动能力的I/O接口，有各种各样功能的I/O接口供用户选用。I/O接口的主要类型有：数字量（开关量）输入、数字量（开关量）输出、模拟量输入、模拟量输出等。 常用的开关量输入接口按其使用的电源不同有三种类型：直流输入接口、交流输入接口和交/直流输入接口，其基本原理电路如图3所示。 图3 开关量输入接口 a）直流输入 b）交流输入 c）交/直流输入 常用的开关量输出接口按输出开关器件不同有三种类型：是继电器输出、晶体管输出和双向晶闸管输出，其基本原理电路如图4所示。继电器输出接口可驱动交流或直流负载，但其响应时间长，低；而晶体管输出和双向晶闸管输出接口的响应速度快，高，但前者只能用于驱动直流负载，后者只能用于交流负载。 图4 开关量输出接口 a）继电器输出 b）晶体管输出 c）晶闸管输出 PLC的I/O接口所能接受的输入个数和输出个数称为PLC输入/ 输出（I/O）点数。I/O点数是选择PLC的重要依据之一。当的I/O点数不够时，可通过PLC的I/O扩展接口对进行扩展。 4．通信接口 PLC配有各种通信接口，这些通信接口一般都带有通信处理器。PLC通过这些通信接口可与器、打印机、其它PLC、计算机等设备实现通信。PLC与打印机连接，可将信息、参数等输出打印；与器连接，可将控制图像显示出来；与其它PLC连接，可组成多机或连成网络，实现更大规模控制。 与计算机连接，可组成多级分布式控制，实现控制与相结合。 远程I/O也必须配备相应的通信接口模块。 5．智能接口模块 智能接口模块是一的计算机，它有自己的CPU、程序、存储器以及与PLC总线相连的接口。它作为PLC的一个模块，通过总线与PLC相连，进行数据交换，并在PLC的协调下地进行工作。 PLC的智能接口模块种类很多，如：高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块等。 6．编程装置 编程装置的作用是编辑、调试、输入用户程序，也可在线监控PLC内部状态和参数，与PLC进行人机对话。它是、应用、PLC不可缺少的工具。编程装置可以是**编程器，也可以是配有**编程包的通用计算机。**编程器是由PLC厂家生产，该厂家生产的某些PLC产品使用，它主要由键盘、显示器和外存储器接插口等部件组成。**编程器有简易编程器和智能编程器两类。 简易型编程器只能联机编程，而且不能直接输入和编辑梯形图程序，需将梯形图程序转化为指令表程序才能输入。简易编程器体积小、价格便宜，它可以直接插在PLC的编程插座上，或者用**电缆与PLC相连，以方便编程和调试。有些简易编程器带有存储盒，可用来储存用户程序，如三菱的FX-20P-E简易编程器。 智能编程器又称图形编程器，本质上它是一台**便携式计算机，如三菱的GP-80FX-E智能型编程器。它既可联机编程，又可脱机编程。可直接输入和编辑梯形图程序，使用更加直观、方便，但价格较高，操作也比较复杂。大多数智能编程器带有磁盘驱动器，提供录音机接口和打印机接口。 **编程器只能对厂家的几种PLC进行编程，使用范围有限，价格较高。同时，由于PLC产品不断更新换代，所以**编程器的生命周期也十分有限。因此，现在的趋势是使用以个人计算机为基础的编程装置，用户只要购买PLC厂家提供的编程和相应的硬件接口装置。这样，用户只用较少的投资即可高性能的PLC程序。 基于个人计算机的程序功能强大。它既可以编制、修改PLC的梯形图程序，又可以运行、打印文件、等。配上相应的还可实现数据采集和分析等许多功能。 7.电源 PLC配有开关电源，以供内部电路使用。与普通电源相比，PLC电源的性好、抗能力强。对电网提供的电源度要求不高，一般允许电源电压在其额定值±15% 的范围内波动。许多PLC还向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供电。 8.其它外部设备 除了以上所述的部件和设备外，PLC还有许多外部设备，如EPROM写入器、外存储器、人/机接口装置等。 EPROM写入器是用来将用户程序固化到EPROM存储器中的一种PLC外部设备。为了使调试好用户程序不易丢失，经常用EPROM写入器将PLC内RAM保存到EPROM中。 PLC内部的半导体存储器称为内存储器。有时可用外部的磁带、磁盘和用半导体存储器作成的存储盒等来存储PLC的用户程序，这些存储器件称为外存储器。外存储器一般是通过编程器或其它智能模块提供的接口，实现与内存储器之间相互传送用户程序。 人/机接口装置是用来实现操作人员与PLC控制的对话。简单、普遍的人/机接口装置由安装在控制台上的按钮、转换开关、拨码开关、指示灯、LED显示器、声光器等器件构成。对于PLC，还可采用半智能型CRT人/机接口装置和智能型终端人/机接口装置。半智能型CRT人/机接口装置可长期安装在控制台上，通过通信接口接收来自PLC的信息并在CRT上显示出来；而智能型终端人/机接口装置有自己的微处理器和存储器，能够与操作人员快速交换信息，并通过通信接口与PLC相连，也可作为的节点接入PLC网络。 基于PLC的主轴轴承温度的检测 数控机床可用测量法对主轴轴承温度进行监测。通过测量主轴轴承运转中的温升，来了解主轴轴承是否正常。轴承温度一般在温度升高不**过45℃，监测中若发现轴承的温度**过70-80℃，应立即停机检查。 1 安装及接线 数控机床可利用热电阻、多通道数字仪表及PLC控制的结合，来实现主轴轴承温度的检测。 在主轴前、中、后轴承处，安装4个热电阻。PLC控制采集4个测量点的温度，来监测不同位置处轴承温升情况。 2 控制要求及原理 温度控制利用热电阻进行测量点的温度测量，利用多通道数字仪表来显示主轴轴承的温度值。PLC实现参数设定、远程监控、数据存储和处理等功能。在实际编程中，不需要编写读写PLC寄存器的程序，通过数据定义的，在定义了I/O变量后，可直接使用变量名用于控制、操作显示、数据记录和等。 设置一个启动按钮来启动控制程序，设置红、绿2个指示灯来显示温度状态。4个测量点的温度在要求范围内，绿灯亮，表示主轴可正常运转；当某一个被测点温度达到上**，即便主轴转速还未达到要求，则红灯亮，同时数控显示器上相对应的轴承。操作者将主轴立即停止运转，并根据对检查主轴轴承对应位置处的状况，从而避免主轴轴承研伤现象。 3 结束语 现代PLC具有功能强、集成度高、抗能力强、组态灵活、工作等显着特点，广泛应用于现代工业的自动控制中。PLC可扩展一些智能控制模块，构成不同的控制，本文提到的主轴轴承温度的检测就是以PLC为核心的智能温度控制，操作方便，可靠性好，具有重要的现实意义。

 

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