西门子湖北授权代理商

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
　　1 可靠性高，抗干扰能力强
　　可靠性是电气设备的关键性能。 在 PLC 的设计和制造过程中， 由于采用了现代大规模集成电路技术和严格的生产工艺来制造内部电路，PLC 具有先进的抗干扰能力，使用 PLC 的平均无故障时间通常在 20000 小时以上，这是一般的其他电气设备做不到的。
　　2 配套齐全，功能完善，适用性强
　　虽然 PLC 的种类繁多， 但由于其产品的系列化和模块化，且软件包齐全， 用户可灵活组成各种规模和要求不同的控制系统。除了逻辑处理功能外，现代 PLC 大多具有完善的数据运算能力，可用于各种控制领域。 近年来 PLC 的功能单元大量涌现，使PLC 的应用扩展到了位置控制、温度控制、CNC 等各种工业控制中。加上 PLC 通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用 PLC组成各种控制系统变得更加容易。
　　3 编程语言易学易用
　　PLC 一般采用易于理解和掌握的梯形图语言及面向工业控制的简单指令编写程序，易于为工程技术人员所接受。 梯形图语言的图形符号和表达方式与继电器电路图相当接近，只用PLC 的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人打开了方便之门。
　　4 维护工作量小，维修方便
　　PLC 用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备的外部接线。 同时具有很强的自我诊断能力， 能随时查出自身的故障，并显示给技术人员，使技术人员能迅速检查、判断故障的原因。如果是PLC 自身的原因，在维修时只需更换插入式模块及其它易损坏的部件即可，既方便又减少了影响生产的时间，使维护也变得容易起来在工业自动化领域，可编程控制器(PLC)作为自动控制以成为大多数自动化系统的设备基础，同时也给工业控制带来了前所未有的非凡变化。使用PLC的工业控制系统与传统的用继电器的工业控制系统相比，在操作、控制、效率和精度等各个方面都具有无法比拟的优点。虽然在工业控制系统中所使用的继电器控制设备不会被完全淘汰，但是由于PLC的出现已经改变了工业控制设计者的设计思想.
 
一、控制继电器存在的缺点
　　继电器已应用到家庭及工业控制的各个领域。他们比以往的产品具有更高的可靠性。但是，这也是随之带来的一些问题。如绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲劳工作条件下进行的，容易损坏。而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果。再者，对一个具体使用的装有上百个继电器的设备，其控制箱将是庞大而笨重的。在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系统必须是手工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装和调试。
　
二、可编程序控制器的优势、特点及功能
　　可编程控制器以体积小功能强大所著称，它不但可以很容易地完成顺序逻辑、运动控制、定时控制、计数控制、数字运算、数据处理等功能，而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现生产过程的自动控制。特别是现在，由于信息、网络时代的到来，扩展了PLC的功能，使它具有很强的联网通讯能力，从而更广泛地应用于众多行业。
1、顺序控制
　　顺序控制是PLC基本、应用广泛的领域。所谓的顺序控制，就是按照工艺流程的顺序，在控制信号的作用下，使得生产过程的各个执行机构自动地按照顺序动作。由于它还具有编程设计灵活、速度快、可靠性高、成本低、便于维护等优点，所以在实现单机控制、多机制、生产流程控制中可以完全取代传统的继电器接触器控制系统。它主要是根据操作按扭、限位开关及其它现场给来的指令信号和传感器信号，控制机械运动部件进行相应的操作，从而达到了自动化生产线控制。比较典型应用在自动电梯的控制、管道上电磁伐的自动开启和关闭、皮带运输机的顺序启动等。例如我分厂的原料混料系统就是利用了PLC的顺序控制功能。
2、闭环过程控制
　　以往对于过程控制的模拟量均采用硬件电路构成的PID模拟调节器来实现开、闭环控制。而现在完全可以采用PLC控制系统，选用模拟量控制模块，其功能由软件完成，系统的精度由位数决定，不受元件影响，因而可靠性更高，容易实现复杂的控制和先进的控制方法，可以同时控制多个控制回路和多个控制参数。例如生产过程中的温度、流量、压力、速度等。
3、运动位置控制
　　PLC可以支持数控机床的控制和管理，在机械加工行业，可编程控制器与计算机数控（CNC）集成在一起，用以完成机床的运动位置控制，它的功能是接受输入装置输入的加工信息，经处理与计算，发出相应的脉冲给驱动装置，通过步进电机或伺服电机，使机床按预定的轨道运动，以完成多轴伺服电机的自控。目前以用于控制无心磨削、冲压、复杂零件分段冲裁、滚削摸削等应用中。
4、生产过程的监控和管理
　　PLC可以通过通迅接口与显示终端和打印机等外设相连。显示器作为人机界面（HMI）是一种内含微处理芯片的智能化设备，它与PLC相结合可取代电控柜上众多的控制按钮、选择开关、信号指示灯，及生产流程模拟屏和电控柜内大量的中间继电器和端子排。所有操作都可以在显示屏上的操作元件上进行。PLC可以方便、快捷地对生产过程中的数据进行采集、处理，并可对要显示的参数以二进制、十进制、十六进制、ASCII字符等方式进行显示。在显示画面上，通过图标的颜色变化反应现场设备的运行状态，如阀门的开与关，电机的启动与停止，位置开关的状态等。PID回路控制用数据、棒图等综合方法反映生产过程中量的变化，操作人员通过参数设定可进行参数调整，通过数据查询可查找任一时刻的数据记录，通过打印可保存相关的生产数据，为今后的生产管理和工艺参数的分析带来便利。
5、网络特性
　　PLC可以实现多台PLC之间或多台PLC与一台计算机之间的通讯联网要求，从而组成多级分布式控制系统，构成工厂自动化网络。
　　(1)  通过通讯模块、上位机以及相应的软件来实现对控制系统的远距离监控。
　　(2)  通过调制解调器和公用网与远程客户端计算机相连，从而使管理者可通过线对控制系统进行远距离监控。
　　可编程控制器作为一种通用的工业控制器，它可用于所有的工业领域。当前国内外已经广泛的将可编程控制器成功地应用到机械、冶金、石油、化工、纺织、交通、电力、军事等各个领域，并取得了可观的技术济济效益。而且它还代表当今电气控制技术的世界先进水平，它已与数控技术    、CAD／CAM技术、工业机器人技术并列为工业自动化技术的四大支柱

西门子PLC S7-1500系列的信号模块具有多种特点，下面介绍如下：

　　1. 扩展性能强

　　（1）模块可以具有不同的通道数量和功能

　　（2）集成更多功能，实现紧凑设计，减少了变量的使用

　　（3）U 型连接器，可自行连接背板总线

　　（4）节省了安装空间，安装导轨上可安装更多组件

　　2. 系统性能优异

　　（1）采用PROFINET IRT 进行循环同步操作，短循环时间降至 250 μs

　　（2）数字量输入模块，具有 50 μs 的超短输入延时

　　（3）模拟量模块，8 通道转换时间低至 125 μs

　　（4）多功能模拟量输入模块，具有自动线性化特性，适用于温度测量和限值监测

　　3. 设计简洁

　　（1）所有模块都可以在 ET200MP I/O 系统中集中和分布使用

　　（2）统一采用 40 针前连接器，适用于所有模块

　　（3）同一引脚上的信号相同。即，电路图中宏指令创建后，即可无限次重复使用，从而避免了接线错误

　　（4）集成短接片，简化了接线操作

　　（5）可扩展的电缆存放机制，为使用厚绝缘层的导线节省了更多空间

　　（6）预先设计的电缆定位槽可在进行电气连接之前实现直接预接线

　　（7）采用机械式插头连接器编码模式，可防止插入错误和模块连接错误

　　4. 诊断高效

　　（1）通道级诊断消息，支持快速故障修复

　　（2）可读取电子识别码，快速识别所有组件

　　5. 固件更新方便

　　（1）可以在安装状态下实现固件更新

西门子模块6ES7522-5FF00-0AB0

　在使用西门子PLC S7-1500系列的场合，用户经常会配置分布式I/O ET200M来进行扩展，它的特点如下：

　　1. 同时支持 Profibus 和 Profinet 现场总线；

　　2. 可以多扩展 8 或 12 个 信号模块；

　　3. 模块化 IO 系统，防护等级为 IP20，特别适用于高密度且复杂的自动化任务；

　　4. 通过配置有源背板总线模块，ET 200M 可以支持带电热插拔功能；

　　5. IM153-2 接口模块能够在 S7-400H 及软冗余系统中应用；

　　6. 可以将故障安全型模块与标准模块配置在同一站点内；

　　7. 能够使用适用于危险区域内的信号模块。

　　其中IM153-1的特点概述：

　　1. IM153-2 Profibus DP 接口模块可以用于与 S7-400H，软冗余系统通讯；

　　2. 将 ET 200M 作为从站连接到 PROFIBUS DP（通过铜接头）

　　3. 有时间戳功能和时钟同步；

　　4. 防护等级：IP20

　　5. 大可以扩展 8 或 12 个 S7-300 的模块。

  1、PLC硬件故障

　　一般来说，PLC是极其可靠的设备，出故障率很低，但由于外部原因，也可导致PLC损坏。

        （1）、西门子S7-1500的PLC输出公共端标1L、2L等，工作电脑为ACL1N表示，+24V电源为L+M表示对初学者或经验不足者容易搞错。如果错把L+M当作220V电源端子，送电瞬间即将烧坏PLC24V电源。　　
        （2）、一次系统电源变压器零线排因腐蚀而中断，导致接入PLC220V电源升到380V，烧坏了PLC底部的电源模块，后整改时增加了380/220V的隔离控制变压器。
        （3）、一只工作电源为220V的接近开关，其输入PLC信号触点两根引线与接近开关的220V的电源线共用一根4芯电缆，一次该接近开关损坏，电工更换时，错把电源的零线与输入的PLC的公共线调错，导致送电时烧坏了3路PLC输入点。　　

　　（4）PLC、CPU等硬件损坏或软件运行出错的概率几乎为零，PLC输入点如不是强电入侵所致，几乎也不会损坏，PLC输出继电器的常开点，若不是外围负载短路或设计不合理，负载电流超出额定范围，触点的寿命也很长。因此，我们查找电气故障点，重点要放在PLC的外围电气元件上，不要总是怀疑PLC硬件或程序有问题，这对快速维修好故障设备、快速恢复生产是十分重要的，因此PLC控制回路的电气故障检修，重点不在PLC本身，而是PLC所控制回路中的外围电气元件。　　
        2、程序逻辑推断

　　用户如果使用西门子PLC S7-1500系列进行程序设计后，可以先使用PLCSIM仿真器进行程序逻辑的仿真。如果在仿真过程中出现问题，可以着手检查程序逻辑的问题，这样做的好处是可以将问题是由软件引起的还是硬件引起的做一个区分。如果用户确认是软件逻辑问题，就要先修改软件程序，然后通过仿真进行验证。通过仿真验证没问题后，再将程序下载到西门子PLC S7-1500中，这时，如果还出现问题，可以排除软件逻辑问题，进行从其他方面进行排查，例如：西门子PLC S7-1500硬件模块的故障等