西门子益阳授权代理商

继电器是机械元件所以有动作寿命，晶体管是电子元件，只有老化，没有使用次数限制。继电器的每分钟开关次数也是有限制的，而晶体管则没有。晶体管也有大电流，如5A以上。

1.负载电压、电流类型不同
　　负载类型：晶体管只能带直流负载，而继电器带交、直流负载均可。
　　电流：晶体管电流大0.75A，继电器大2A。
　　电压：晶体管可接直流24V（一般大在直流30V左右，继电器可以接直流24V大30V或交流220V）。
2.负载能力不同
　　晶体管带负载的能力小于继电器带负载的能力，用晶体管时，有时候要加其他东西来带动大负载（如继电器，固态继电器等）。
3.晶体管过载能力小于继电器过载的能力
　　一般来说，存在冲击电流较大的情况时（例如灯泡、感性负载等），晶体管过载能力较小，需要降额更多。
4.晶体管响应速度快于继电器
　　继电器输出型原理是CPU驱动继电器线圈，令触点吸合，使外部电源通过闭合的触点驱动外部负载，其开路漏电流为零，响应时间慢（约10ms）。
　　晶体管输出型原理是CPU通过光耦合使晶体管通断，以控制外部直流负载，响应时间快（约0.2ms甚至更小）。晶体管输出一般用于高速输出，如伺服／步进等，用于动作频率高的输出。

5.在额定工作情况下，继电器有动作次数寿命，晶体管只有老化没有使用次数限制

  继电器是机械元件所以有动作寿命，晶体管是电子元件，只有老化，没有使用次数限制。继电器的每分钟开关次数也是有限制的，而晶体管则没有。晶体管也有大电流，如5A以上。是晶体管输出的当有后接继电器时，要特别注意继电器线圈极性（一般线圈上都接有保护二极管或指示灯），否则会烧坏晶体管

PLC 技术在工业自动化领域中的应用分析

　　2.1 开关量逻辑控制

　　这是 PLC 广泛的应用领域， 它取代传统的继电器控制，按照逻辑条件进行顺序动作， 按照逻辑关系进行互锁保护动作的控制。 PLC 应用于单机控制、多机制、自动生产线控制等。

　　2.2 运动控制

　　运动控制主要指对工作对象的位置、速度及加速度所做的控制。 可以是单坐标，即控制对象做直线运动；也可是多坐标的，控制对象做平面、立体，以及角度变换等运动。 有时，还可控制多个对象，而这些对象间的运动可能还要有协调。 这对于提高控制精度、响应速度和能源利用率有着重要意义。

　　2.3 过程控制

　　PLC 已广泛地应用于连续过程控制领域。 过程控制是对电流、电压、温度、压力等模拟量的闭环控制。 过程控制的目的是根据有关模拟量的当前与历史的输入状况， 产生所要求的开关量或模拟量输出，使系统工作参数能按一定要求工作。 这是连续生产过程常用的控制。

　　2.4 数据处理

　　信息控制也称数据处理，是指数据采集、存储、检索、变换、传输及数表处理等。 随着技术的发展，PLC 不仅可用于系统的工作控制，还可用于系统的信息控制。

　　2.5 通信与联网

　　依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。 PLC 具有通信联网的功能，它使 PLC 与 PLC 之间、PLC 与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息， 形成一个统一的整体。工厂自动化网络发展很快，各 PLC 厂商都十分重视 PLC 的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。有的企业将不同厂商的 PLC 设备连接到单层或多层网络上， 相互之间进行数据通信，实现分散控制和集中管理，从而实现全车间甚至全厂的综合自动化。

　　OPC技术概述

　　2.1 OPC定义

　　OPC(OLE for Process Control)是一套以微软COM, DOOM (Distributed COM)技术为基础,基于Windows操作平台,为工业应用程序之间提供高效的信息集成和交互功能的组件对象模型接口标准。OPC实际上是提供了一种规范,通过这种规范,系统能够以服务器/客户端标准方式从服务器获取数据并将其传递给任何客户应用程序。这样,只要生产商开发一套遵循OPC规范的服务器与数据进行通信,其他任何客户应用程序便能通过服务器访问设备。

　　2.2 OPC基本结构

　　OPC技术的实现由两部分组成,OPC服务器部分 及OPC客户应用部分。其应用模式如图1所示。OPC服务器是一个典型的现场数据源程序,它收集现场设备数据信息,通过标准的OPC接口传送给OPC客户端应用。OPC客户应用是一个典型的数据接收程序,如人机界面软件(HMI)、数据采集与处理软件(SCADA)等。OPC客户应用通过OPC标准接口与OPC服务器通信,获取OPC服务器的各种信息。符合OPC标准的客户应用可以访问来自任何生产厂商的OPC服务器程序。

数字量模块：SM 521 数字量输入模块、SM 522 数字量输出模块、SM 523 数字量输入输出模块

数字量信号模块或I/O设备组件将控制器和过程连接在一起。控制单元通过相连的传感器记录当前过程状态，并对执行器发出相应的响应。通过数字量模块和模拟量模块，可以准确便捷地输入/输出特定任务所需的数据。这些模块既可以直接在 CPU 中进行集中式处理，也可以通过 ET200MP I/O 系统进行分布式处理。

模拟量模块：SM 531 模拟量输入模块、SM 532 模拟量输出模块、SM 534 模拟量输入输出模块
模拟量输入模块可以记录压力或温度等过程信号，并以数字形式（16 位形式）将它们传送给控制器。这些模块适用于测量电流（2 线制和 4 线制传感器）、电压和电阻，并适合连接电阻温度计和热电偶（测量类型取决于模块）。
提供有以下模拟量输入模块：
AI 4xU/I/RTD/TC ST
带有 4 个通道的模拟量输入模块；分辨率 16 位；准确度 +/-0.3%；一个电位组；共模电压 10 V；可设置诊断参数；硬件中断（两个上限和下限）；在执行期间进行校准。
模块宽度 25 mm
AI 8xU/I/RTD/TC ST
带有 8 个通道的模拟量输入模块；分辨率 16 位；准确度 +/-0.3%；一个电位组；共模电压 10 V；可设置诊断参数；硬件中断（两个上限和下限）；在执行期间进行校准。 
模块宽度 35 mm
AI 8xU/I HS 
模拟量输入模块，带 8 个通道；分辨率 16 位；准确度 +/-0.3%; 一个电压组；共模电压 10 V；可设置诊断参数；硬件中断（两个上限和下限）；8 通道高速模块，125 μs；等时同步模式；在执行期间进行校准 
 

模块宽度35 mm。

通讯模块：
CM PtP: 通过点到点连接实现串行通信
4 种通信模块，可通过串行接口连接自动化组件。
可连接旧系统和外部系统。
可连接数据读卡器或特殊传感器。
可集中使用，也可在分布式 ET 200MP I/O 系统中使用。
带有各种物理接口，如 RS232、RS422 或者 RS485。
可预定义各种协议，如 3964(R)、Modbus RTU 或 USS。
可使用基于 Freeport 的应用特定协议 (ASCII)。
所有模块使用统一的编程接口。
诊断报警可用于简单故障修复。
CP 1543-1: 带有安全功能的工业以太网连接
CP 1543-1 通信模块凭借其高通信性能，极大地拓展了 S7-1500 的应用领域。
除 CPU 密码保护之外，还可通过状态检测防火墙确保工业以太网连接的安全性。
可分别组态本地访问权限和远程访问权限。
通过电子邮件实现简单报警，并通过 FTP(S) 文件传输协议将产品数据传输到控制计算机中。
灵活集成在基于 IPv6 的架构中。
支持网络分段，可构建具有同一IP地址的相同设备。
可在TIA博途中构建包含安全功能在内的整体项目。
CM 1542-5: 高性能的 PROFIBUS 模块
CM 1542-5符合标准IEC 61158/61784，支持PROFIBUS DP主站功能和PROFIBUS DP从站功能。通过该模块，可以将PROFIBUS设备连接到不带 PROFIBUS 接口的 S7-1500 控制器的CPU 上。
使用附加的 PROFIBUS 电缆，实现系统快速扩展。
可为单个自动化任务分隔不同的PROFIBUS子网。
减少了S7-1500 CPU中的通信任务，提高系统性能。
可连接其他供应商提供的 PROFIBUS从站。
发生故障时，网络分隔技术可降低模块替换成本。
TIA Portal V12 中，集成了项目规划功能。

西门子SIMATIC S7-1500是一个模块化控制系统，适用于离散自动化领域内的各种自动化应用。模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-1500 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。
SIMATIC S7-1500的应用领域包括：特殊机械、纺织机械、包装机械、通用机械工程、控制器制造、机床制造、安装系统、电气与电子工业及相关产业。、汽车、水/污水、食品与饮料等。

1．是否采用plc
　　设计一个控制系统，首先应该考虑的是：是否采用PLC。考虑的原则除控制功能外，主要是经济性和可靠性。如果被控制系统很简单，I/O点数很少，或者I/O点数虽多、但控制不复杂，特别是各部分相互联系很少，那就没有必要采用PLC。下列情况可考虑采用PLC：
　　1）I/O点数多，控制复杂。若用继电器控制需大量的中间继电器、时间继电器、计数器等。
　　2）对可靠性要求特别高，用继电器控制不能满足。
　　3）生产需要经常改变控制程序和修改控制参数。
　　4）可以用一台PLC控制多台设备。
　　2．PLC的选型
　　一旦决定采用PLC，可从以下几个方面考虑选型：
　　1）结构型式及档次——按照物理结构，PLC分为整体式和模块式。整体式的每一I/O点的价格较低。对于单台仅需开关量控制的设备，一般选小型整体式PLC就可满足要求。对于复杂的、要求较高的系统可考虑采用模块式的中、大型机，这样能灵活地配置I/O模块的点数和类型。根据要求使之具有数值运算、模拟量控制、PID闭环控制、运动控制、通讯联网等功能。
　　2）容量——PLC的容量指用户存储器容量（步数）和I/O点数两方面的含义。选择存储器容量可按25％留裕量。I/O点数可按10～15％考虑裕量。
　　3．开关量I/O模块的选择——输入模块有交流输入和直流输入两种类型。交流输入方式接触可靠、适合有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。直流输入的延迟时间短，还可以与接近开关、光电开关等电子输入开关连接。输入电压5V、12V、24V属低电平，传输距离不宜太远，如5V模块远距离不得超过10m，距离较远的设备应选用较高电压的模块。
　　输出模块中，继电器输出的价格便宜，适用的电压范围较宽，承受瞬时过电压和过电流的能力较强。对于不频繁通断的负载应优先选用（电感性负载高通断频率不得超过1Hz）。对于频繁通断的负载，应采用无触点开关输出，即选用晶体管输出（直流输出）或双向晶闸管输出（交流输出）。在选用输入、输出模块时还应考虑同时接通的点数。一般来讲，同时接通的输入或输出点数不要超过输入或输出点数的60％。
　　3．I/O模块的外部接线
　　开关量输入、输出模块的外部接线分为汇点式、分组汇点式和分离式三种，汇点式的各输入回路有—个公共端COM，并共用—个电源（直流电源一般是PLC自带）；分组汇点式由几个电源供电，分离式各个输入输出回路由单独电源供电，后5种输入、输出模块的交流或直流电源一般由用户提供。

　　输入端或输出端有电感性元件时，对于直流电路，应在它们两端并联续流二极管；对于交流电路，应在它们两端并联阻容电路，以抑制电路断开时产生的电弧对PLC的影响（右图）。电阻可取50～120Ω，电容可取0.1～0.47mf，电容的额定电压应大干电源峰值电压。续流二极管可以选1A的管子，其额定电压应大于电源电压的3倍。