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主令控制器的结构及其机构磁力控制器控制一、主令控制器的结构主令控制器的结构示意图如图1所示。主要由转轴、凸轮块、动触头及静触头、定位机构及手柄等组成。图1主令控制器的结构示意图二、机构磁力控制器控制磁力控制器由主令控制器与磁力控制盘组成。 　　1．重物时电路工作情况当SA手柄板到“上1”档位时，控制器触点SA3、SA4、SA6、SA7闭合，器KM1、KM3、KM4通电吸合，电动机接正转电源，制动电磁铁YB通电，电磁抱闸松开，短接一段转子电阻，当主令控制器手柄依次扳到上升的“上2～上6”档时，控制器触点SA8～SA12依次闭合，。 　　2．下降重物时电路工作情况（1）制动下降（2）下降3．控制电路的保护措施（1）由下降过渡到制动下降，为避免出现高速下降的保护（2）保证反接制动电阻串入的条件下才进入制动下降的联锁（3）控制电路中采用KM1、KM2、KM3常开触点并联，是为了在“下2”、“下3”位转换中，避免高速下降瞬间机。 　　将控制用器、继电器、刀开关等电器元件按一定电路接线，组装在一块盘上，称作磁力控制盘。（4）加速器KM6～KM8的常开触点串接于下一级加速器KM7～KM9电路中，实现短接转子电阻的顺序联锁作用。 　　（5）由电压继电器KA2与主令控制SA实现零压与零位保护，过电流继电器KA1实现过电流保护；行程开关SQ1、SQ2实现吊钩上升与下降的限位保护。

PLC的选型在PLC设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。一、输入输出（I/O）点数的估算I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再10%～20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。 　　实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行圆整。二、存储器容量的估算存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。 　　存储器内存容量的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量。 　　设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。三、控制功能的选择该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。 　　(一)运算功能简单PLC的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能；普通PLC的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能；较复杂运算功能有代数运算、数据传送等；大型PLC中还有模拟量的PID运算和其他运算功能。 　　随着开放的出现，目前在PLC中都已具有通信功能，有些产品具有与下位机的通信，有些产品具有与同位机或机的通信，有些产品还具有与工厂或企业网进行数据通信的功能。设计选型时应从实际应用的要求出发，合理选用所需的运算功能。 　　大多数应用，只需要逻辑运算和计时计数功能，有些应用需要数据传送和比较，当用于模拟量检测和控制时，才使用代数运算，数值转换和PID运算等。要显示数据时需要译码和编码等运算。(二)控制功能控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等，应根据控制要求确定。 　　PLC主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制，有时也采用**的智能输入输出单元完成所需的控制功能，PLC的处理速度和节省存储器容量。例如采用PID控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、ASC码转换单元等。 　　PLC的通信接口应包括串行和并行通信接口（RS2232C/422A/423/485）、RIO通信口、工业以太网、常用DCS接口等；大中型PLC通信总线（含接口设备和电缆）应1：1冗余配置，通信总线应符合，通信距离应装置实际要求。 　　(三)通信功能大中型PLC应支持多种现场总线和通信协议（如TCP/IP），需要时应能与工厂网（TCP/IP）相连接。通信协议应符合ISO/IEEE通信，应是开放的通信网络。PLC的通信网络中，上级的网络通信速率应大于1Mbps，通信负荷不大于60%。 　　PLC的通信网络主要形式有下列几种形式：1）PC为主站，多台同型号PLC为从站，组成简易PLC网络；2）1台PLC为主站，其他同型号PLC为从站，构成主从式PLC网络；3）PLC网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网；4）**PLC网络（各厂商的**PLC通信网络）。 　　为减轻CPU通信任务，根据网络组成的实际需要，应选择具有不同通信功能的（如点对点、现场总线、工业以太网）通信处理器。(四)编程功能离线编程：PLC和编程器公用一个CPU，编程器在编程时，CPU只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制。 　　完成编程后，编程器切换到运行，CPU对现场设备进行控制，不能进行编程。离线编程可成本，但使用和调试不方便。在线编程：CPU和编程器有各自的CPU，主机CPU负责现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行。 　　这种成本较高，但调试和操作方便，在大中型PLC中常采用。五种化编程语言：顺序功能图（SFC）、梯形图（LD）、功能模块图（FBD）三种图形化语言和语句表（IL）、结构文本（ST）两种文本语言。 　　选用的编程语言应遵守其（IEC，同时，还应支持多种语言编程形式，如C，Basic等，以特殊控制的控制要求。(五)诊断功能PLC的诊断功能包括硬件和的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置，诊断分内诊断和外诊断。 　　通过对PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断，通过对PLC的CPU与外部输入输出等部件信息交换功能进行诊断是外诊断。PLC的诊断功能的强弱，直接影响对操作和人员技术能力的要求，并影响平均维修时间。 　　(六)处理速度PLC采用扫描工作。从实时性要求来看，处理速度应越快越好，如果时间小于扫描时间，则PLC将扫描不到该，造成数据的丢失。处理速度与用户程序的长度、CPU处理速度、等有关。 　　目前，PLC接点的响应快、速度高，每条二进制指令执行时间约0.2～0.4Ls，因此能适应控制要求高、相应要求快的应用需要。扫描周期（处理器扫描周期）应：小型PLC的扫描时间不大于0.5ms/K；大中型PLC的扫描时间不大于0.2ms/K。 　　四、机型的选择(一)PLC的类型PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。(二)输入输出模块的选择输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。 　　(三)电源的选择PLC的供电电源，除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外，一般PLC的供电电源应设计选用220VAC电源，与国内电网电压一致。(四)存储器的选择由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求PLC的存储器容量，按256个I/O点至少选8K存储器选择。 　　(五)冗余功能的选择1．控制单元的冗余(1)重要的单元：CPU（包括存储器）及电源均应1B1冗余。(2)在需要时也可选用PLC硬件与热备构成的热备冗余、2重化或3重化冗余容错等。2．I/O接口单元的冗余(1)控制回路的多点I/O卡应冗余配置。 　　(2)重要检测点的多点I/O卡可冗余配置。3）根据需要对重要的I/O，可选用2重化或3重化的I/O接口单元。(六)经济性的考虑选择PLC时，应考虑性能价格比。考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，终选出较满意的产品。 　　输入输出点数对价格有直接影响。每一块输入输出卡件就需一定的费用。当点数到某一数值后，相应的存储器容量、机架、母板等也要相应，因此，点数的对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响。 　　在估算和选用时应充分考虑，使整个控制有较合理的性能价格比。

锅炉鼓风机和引风机控制的PLC梯形图程序举例用简单设计法设计一个对锅炉鼓风机和引风机控制的梯形图程序。 　　控制要求：（1）开机前首先启动引风机，10S后自动启动鼓风机；（2）停止时，立即关断鼓风机，经20S后自动关断引风机。VVO[W`S2NO`D~4]TP{P}A1P

西门子S7-1500作为西门子迄今为止功能大、性价比高的PLC，了广大客户关注，与大家分享西门子西门子S7-1500与S7-300、S7-400相PK 的几点优势以及型谱对照。

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首先，它的外观设计更人性化，选用时更容易被工程现场人员所接受。S7-1500模块大小比S7-300稍大，机架类似于S7-300，前连接器安装时具有接线位置，并提供专门的电源元件和屏蔽支架及线卡，使接线更方便，可靠性更高；尤其让工程人员心动的是CPU上配置有LED显示屏，可方便显示CPU状态和故障信息等。

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其次，从硬件方面来说，S7-1500PLC的处理速度更快，联网能力更强，诊断能力和安全性更高，不仅可节省成本，生产效率，而且安全可靠，简单方便，真正成为工厂客户和现场人员的控制器。例如，相对于S7-300/400，S7-1500 PLC采用新型的背板总线技术，采用高波特率和高传输协议，使其处理速度更快；S7-1500所有CPU集成1-3个PROFINET接口，可实现低成本快速组态现场级通信和公司网络通信，而S7-300/400PLC只有个别型号CPU才集成有PROFINET接口；S7-1500 PLC的模块集成有诊断功能，诊断级别为通道级，*进行额外编程，当发生故障时，可快速准确地识别受影响的通道，停机时间，这是S7-300/400PLC所无法比拟的。

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S7-1500PLC的组态和编程效率时更容易被工程现场人员所接受。S7-1500模块大小比S7-300稍大，机架类似于S7-300，前连接器安装时具有接线位置，并提供专门的电源元件和屏蔽支架及线卡，使接线更方便，可靠性更高；尤其让工程人员心动的是CPU上配置有LED显示屏，可方便显示CPU状态和故障信息等。

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其次，从硬件方面来说，S7-1500PLC的处理速度更快，联网能力更强，诊断能力

相对于S7-300/400PLC，S7-1500PLC支持的数据类型更广泛。S7-1500PLC的基本数据类型的长到64位，而S7-300/400 PLC支持的基本数据类型长为32位；S7-1500PLC支持Pointer、Any和Variant三种类型指针，S7-300/400PLC只支持前两种。这些特点，均使S7-1500PLC的编程更加灵活。

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另外，S7-1500 PLC*使用其它模块即可实现运动控制功能。通过PLCopen 技术，控制器可使用组件连接支持PROFIdrive 的各种驱动装置；此外，S7-1500 PLC还支持所有CPU 变量的TRACE 功能，了调试效率，了驱动和控制器的性能。

小结

总之，S7-1500 PLC的功能不仅涵盖了绝大多数S7-300/400PLC，而且有过之而无不及，适用范围广泛，加之其具有上述**的优点，使其在今后的发展中，必将广泛应用于各个工程领域之中。

S7-300与1500对应型号

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