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未分配模块的输入 / 输出继电器区以及未使用 1 ： 1 链接时的链接继电器区等均可作为内部辅助继电器使用。根据程序设计的需要，应合理安排PLC 的内部辅助继电器，在设计说明书中应详细列出各内部辅助继电器在程序中的用途，避免重复使用。参阅有关操作手册。

（ 3 ）分配定时器 / 计数器

PLC 的定时器 / 计数器数量分别见有关操作手册。

7.3 PLC 软件系统设计方法及步骤

7.3.1 PLC 软件系统设计的方法

在了解了 PLC 程序结构之后，就要具体地编制程序了。编制 PLC 控制程序的方法很多，这里主要介绍几种典型的编程方法。

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图解法编程

图解法是靠画图进行 PLC 程序设计。常见的主要有梯形图法、逻辑流程图法、时序流程图法和步进顺控法。

(1) 梯形图法：梯形图法是用梯形图语言去编制 PLC 程序。这是一种模仿继电器控制系统的编程方法。其图形甚至元件名称都与继电器控制电路十分相近。这种方法很容易地就可以把原继电器控制电路移植成 PLC 的梯形图语言。这对于熟悉继电器控制的人来说，一种编程方法。

(2) 逻辑流程图法：逻辑流程图法是用逻辑框图表示 PLC 程序的执行过程，反应输入与输出的关系。逻辑流程图法是把系统的工艺流程，用逻辑框图表示出来形成系统的逻辑流程图。这种方法编制的 PLC 控制程序逻辑思路清晰、输入与输出的因果关系及联锁条件明确。逻辑流程图会使整个程序脉络清楚，便于分析控制程序，便于查找故障点，便于调试程序和维修程序。有时对一个复杂的程序，直接用语句表和用梯形图编程可能觉得难以下手，则可以先画出逻辑流程图，再为逻辑流程图的各个部分用语句表和梯形图编制 PLC 应用程序。

(3) 时序流程图法：时序流程图法使首先画出控制系统的时序图（即到某一个时间应该进行哪项控制的控制时序图），再根据时序关系画出对应的控制任务的程序框图，后把程序框图写成 PLC 程序。时序流程图法很适合于以时间为基准的控制系统的编程方法。

(4) 步进顺控法：步进顺控法是在顺控指令的配合下设计复杂的控制程序。一般比较复杂的程序，都可以分成若干个功能比较简单的程序段，一个程序段可以看成整个控制过程中的一步。从整个角度去看，一个复杂系统的控制过程是由这样若干个步组成的。系统控制的任务实际上可以认为在不同时刻或者在不同进程中去完成对各个步的控制。为此，不少 PLC 生产厂家在自己的 PLC 中增加了步进顺控指令。在画完各个步进的状态流程图之后，可以利用步进顺控指令方便地编写控制程序。

2. 经验法编程

经验法是运用自己的或别人的经验进行设计。多数是设计前先选择与自己工艺要求相近的程序，把这些程序看成是自己的“试验程序”。结合自己工程的情况，对这些“试验程序”逐一修改，使之适合自己的工程要求。这里所说的经验，有的是来自自己的经验总结，有的可能是别人的设计经验，就需要日积月累，善于总结。

3. 计算机辅助设计编程

计算机辅助设计是通过 PLC 编程软件在计算机上进行程序设计、离线或在线编程、离线仿真和在线调试等等。使用编程软件可以十分方便地在计算机上离线或在线编程、在线调试，使用编程软件可以十分方便地在计算机上进行程序的存取、加密以及形成 EXE 运行文件。

S7-200 特性：

简单的输入等级：

的启动软件包，以及已编制好的练习程序可以快速收悉控制过程。 操作简单：
功能强大的、易于使用的标准指令以及用户友好的编程软件，编程极为简单。 优异的实时特性：即使在时间要求苛刻的过程控制中，也可以使用特殊的系统中断功能，高速计数器和信号输出使能。 高性能通讯选项：
可选择的PROFIBUS DP连接可以在分布式自动化解决方案中充分使用S7-300的通讯能力。
SIMATIC S7-200 满足国内和标准：

西门子S7-200PLC在实时模式下具有速度快，具有通讯功能和较高的生产力的特点。*的模块化设计促进了低性能定制产品的创造和可扩展性的解决方案。来自西门子的S7 - 200微型PLC可以被当作独立的微型PLC解决方案或与其他控制器相结合使用。
SIMATIC S7-200 Micro 自成一体：特别紧凑但是具有惊人的能力－特别是有关它的实时性能－它速度快，功能强大的通讯方案，并且具有操作简便的硬件和软件。但是还有更多特点：SIMATIC S7-200 Micro PLC具有统一的模块化设计－目前不是很大，但是未来不可*的定制解决方案。这一切都使得SIMATIC S7-200 Micro PLC在一个紧凑的性能范围内为自动化控制提供一个非常有效和经济的解决方案
SIMATIC S7-200的应用领域从更换继电器和接触器一直扩展到在单机、网络以及分布式配置中更复杂的自动化任务。S7-200也越来越多地提供了对以前曾由于经济原因而开发的特殊电子设备的地区的进入
SIMATIC S7-200发挥统一而经济的解决方案。整个系统的系列特点强大的性能，
优模块化和开放式通讯。
结构紧凑小巧－狭小空间处任何应用的理想选择
在所有CPU型号中的基本和功能，
大容量程序和数据存储器
杰出的实时响应－在任何时候均可对整个过程进行*控制，从而**了质量、效率和安全性
易于使用STEP 7-Micro/WIN工程软件－初学者和专家的理想选择
集成的 R-S 485接口或者作为系统总线使用
极其快速和的操作顺序和过程控制

通过时间中断完整控制对时间要求严格的流程

功能
通过现代化、人性化的用户提示，键盘及带背光照明功能的菜单提示、多行图形显示屏，可简便、快速地对 3RW44 进行调试。使用选择的语言，通过少量设置，可快速、简便、可靠地优化电机软起动和软停止。每个菜单项的四键操作和纯文本使得参数化和操作的每个环节都十分直观明了。工作期间及施加控制电压后，显示区域持续显示测量值、工作值及警告和故障消息。可通过连接电缆将外置显示器和操作员模块连接到软起动器，从而实现有源指示及直接从控制柜门读取类似消息。

SIRIUS 3RW44 软起动器具有功能。集成的旁通接触系统可以降低软起动器运行过程中的功率损失。从而可靠地防止加热开关柜周围的环境。 SIRIUS 3RW44 软起动器具有内置本征设备保护。可防止电源部分晶闸管的热过载，如由于难以接受的高合闸操作。

因为 SIRIUS 3RW44 软起动器的功能，可省去安装附加电机过载继电器的布线费用。此还，还具有可调脱扣等级和热敏电机保护功能。 作为选项，晶闸管也可由 SITOR 半导体熔断器提供短路保护，以便短路（协调类型 2）后软起动器仍然工作。由于可调电流限值，还可以可靠地避免突然的电流峰值。

还可使用 PROFIBUS DP 或 PROFINET 模块升级 SIRIUS 3RW44 软起动器。 由于其通讯能力和可编程控制输入和继电器输出，SIRIUS 3RW44 软起动器可轻松、快速集成到更高一级的控制器中。

此外，还具有爬行速度功能，可用于定位和设置工作。通过该功能，可控制电机以减小的转矩和可调低速双向转动。

另外，SIRIUS 3RW44 软起动器还具有新的、组合式 DC 制动功能，可用于驱动负载的快速停止。

突出特点
具有分离脉冲、转矩控制或电压等变率、可调转矩或电流限制及其任意组合的软起动，取决于负载类型
集成式旁通接触系统，可小化功率损失
用于起动参数（如起动转矩、起动电压、软起动和软停止时间）及三个独立的参数集中的更多参数的各种设置选项
起动检测
内三角电路，在尺寸和设备成本方面具有节约功效
可选择各种软停机模式：自由软停机、转矩控制的泵软停机、组合式 DC 制动
固态电机过载和本征设备保护
电机的热敏电阻保护
键盘，带采用背光照明的、具有菜单提示功能的多行图形显示器
PC 通信接口，用于更的参数设置与控制和监视
适应电机馈电装置简便

PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。

整体式PLC的每一个I/O点的平均价格比模块式的便宜,且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I/O点数、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类等方面选择余地大,且维修方便,一般于较复杂的控制系统。

二、安装方式的选择

PLC系统的安装方式分为集中式、远程I/O式以及多台PLC联网的分布式。

集中式不需要设置驱动远程I/O硬件,系统反应快、成本低；远程I/O式适用于大型系统,系统的装置分布范围很广,远程I/O可以分散安装在现场装置附近,连线短,但需要增设驱动器和远程I/O电源；多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别独立控制,又要相互联系的场合,可以选用小型PLC,但必须要附加通讯模块。

三、相应的功能要求

一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能,对于只需要开关量控制的设备都可满足。

对于以开关量控制为主,带少量模拟量控制的系统,可选用能带A/D和D/A转换单元,具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。对于控制较复杂,要求实现PID运算 、闭环控制、通信联网等功能,可视控制规模大小及复杂程度,选用中档或高挡PLC。但是中、高挡PLC价格较贵,一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。

四、响应速度要求

PLC是为工业自动化设计的通用控制器,不同档次PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC,或者某些功能或信号有特殊的速度要求时,则应该慎重考虑PLC的响应速度,可选用具有高速I/O处理功能的PLC,或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。

五、系统可靠性的要求闽侯县西门子6ES7522-1BH10-0AA0

对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统,应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。

六、机型尽量统一

一个企业,应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑到以下三方面问题：

1)机型统一,其模块可互为备用,便于备品备件的采购和管理。

2)机型统一,其功能和使用方法类似,有利于技术力量的培训和技术水平的**。

3)机型统一,其外部设备通用,资源可共享,易于联网通信,配上位计算机后易于形成一个多级分布式控制系统

SIEMENS定位器与常规产品相比，有许多*而实用的优点，例如：

·安装简单，自动初始化（零位和行程范围自动调整）

·操作简单

–使用三个按键和双行LCD显示可实现简捷的操作和编程

–通过SIMATIC PDM编程；高质量控制归于在线自适应程序

·稳态操作时耗气量可忽略

·“紧密关闭”功能（确保对阀座的大定位压力）

﹒通过简单的组态可以实现众多功能（例如参量化和极限值）

﹒用于阀和执行器的自诊断

﹒直行程和角行程执行机构采用同一型号的阀门定位器

﹒可动部件少，因此对振动不敏感

﹒在的外界环境中，可以选择外部非接触式位置传感器

应用

编辑

SIEMENS定位器主要应用于以下领域：

﹒化学工业

﹒电厂

﹒造纸和玻璃

﹒食品和制药

﹒海上平台

SIEMENS定位器有以下的产品形式：

﹒单作用执行机构的塑铝、不锈钢或铸铝外壳

﹒双作用执行机构的塑铝和不锈钢外壳

﹒用于非危险区

﹒可用于非危险区域

–本安产品（EExia/ib）

–隔爆外壳（EExd）

–隔爆设计（无火花型）

通讯形式:

·具有使用0/4到20mA，HART通讯信号（可选择）

·具有PROFIBUS-PA通讯接口（EExia）。

·基金会现场总线（FF）通讯接口

防爆产品

基型产品有防爆等级为EExia/ib的本安型产品或用于2区的非本安型产品

EExd隔爆型产品允许用在非本安应用的1区。这时允许使用全部可选的模块（外部执行器检测系统和NCS除外）

不锈钢外壳的产品适用于特殊环境条件

SIEMENS定位器有不锈钢外壳的产品可应用在特殊腐蚀性的环境（例如海上作业，氯碱厂等）。其功能和基型产品相同。

SIEMENS定位器用于气动直行程或角行程执行机构的控制。SIEMENS定位器驱动执行机构阀门开度达到与给定值相同的位置。附加输入功能可用于锁定阀位或驱动阀门达到安全的位置。做为实现这种功能的标准配置已经集成二进制输入到基型产品中。

编辑

SIEMENS定位器的工作原理与传统定位器*不同。

工作方式

采用微处理器对给定值和位置反馈作比较。如果微处理器检测到偏差，它就用一个五步开关程序来控制压电阀，压电阀进而调节进入执行机构气室的气**。

微处理器根据偏差（给定值W与位置反馈信号X）的大小和方向输出一个电控指令给压电阀。压电阀将控制指令转换为气动位移增量，当控制偏差很大时（高速区），定位器输出一个连续信号；当控制偏差不大（低速区），定位器输出连续脉冲；当控制器偏差在允许误差范围内（自适应或可调死区状态），则没有控制指令输出。

SIEMENS定位器采用适当的安装组件固定到直行程或角行程执行机构上，执行机构的直线或转角位移通过安装的组件检测并到耐磨连接导电塑料电位转换器。

装在直行程执行机构上的组件检测的角度误差被自动地校正。当SIEMENS定位器采用二线制连接时，它*从4至20mA给定信号中获取电源。亦可从PROFIBUS总线信号中获取电源。对于基金会现场总线(FF)同样适用。

带预控压电阀的气动阀组

压电阀可以释放很短的控制脉冲，因而能够达到很高的定位精度。主导元件是一个压电柔韧开关，它同主控气路连在一起。压电阀组具有极长的工作寿命。

现场操作

现场操作由内置LCD和3个输入按键完成。自动、手动和组态可通过按钮切换。

手动模式时，可在整个量程范围驱动阀门动作。

通过SIMATIC PDM软件进行操作和监控

SIMATIC PDM软件允许通过PC或手提电脑方便实现远程操作和监控，定位器也能使用该软件组态，利用过程数据和对比数据可确定整机故障诊断和维护的重要信息。

SIMATIC PDM软件支持HART通讯，也支持PROFIBUSPA通讯协议。

当进行HART通讯时，用双芯电缆，通过HART调制解调器连接到PC机或笔记本的COM口。HART通讯所使用的信号是采用频移键控方式叠加在电流信号上。

自动初始化

使用一个简单的组态菜单可以快速配置SIEMENS定位器，也可以通过自动初始化功能调节SIEMENS定位器。

在初始化时，微处理自动确定执行机构的零头，大行程，作用方向和执行机构的定位速度，用这些来确定小脉冲时间和死区，从而优化控制效果。

低耗气量

SIEMENS定位器的特点就是耗气量极少。传统的定位器耗气量很大。现代压电技术的使用，使SIEMENS定位器只在动作的时候消耗气体，这就意味它在很短时间内就可以收回本身投资。

丰富的诊断功能

SIEMENS定位器具有检测功能，能报告执行机构和调节阀变化的多项丰富的信息，这种信息对调节阀和执行机构的诊断和检测是非常重要的

（1）编程和工程工具 编程和工程工具包括所有基于plc或pc用于编程、组态、模拟和维护等控制所需的工具。step 7标准软件包simatic s7是用于s7-300/400，c7 plc和simatic winac基于pc控制产品的组态编程和维护的项目管理工具，step 7-micro/win是在winoows平台上运行的s7-200系列plc的编程、在线仿真软件。

（2）基于pc的控制软件 基于pc的控制系统winac允许使用个人计算机作为可编程序控制器（plc）运行用户的程序，运行在安装了winoows nt4.0操作系统的simatic工控机或其它任何商用机。winac提供两种plc，一种是软件plc，在用户计算机上作为视窗任务运行。另一种是插槽plc（在用户计算机上安装一个pc卡），它具有硬件plc的全部功能。winac与simatic s7系列处理器*兼容，其编程采用统一的simatic编程工具（如step 7），编制的程序既可运行在winac上，也可运行在s7系列处理器上。

（3）人机界面软件 人机界面软件为用户自动化项目提供人机界面（hmi）或scada系统，支持大范围的平台。人机界面软件有两种，一种是应用于机器级的protool，另一种是应用于监控级的wincc。

protool适用于大部分hmi硬件的组态，从操作员面板到标准pc都可以用集成在step 7中的protool有效地完成组态。protool/lite用于文本显示的组态，如：op3，op7，op17，td17等。protool/pro用于组态标准pc和所有西门子hmi产品，protool/pro不只是组态软件，其运行版也用于winoows平台的监控系统。

用于profibus 的 rs485 总线连接器，可用于连接 profibus 节点或 profibus 网络部件到profibus 总线电缆。用于将 profibus 节点连接到 profibus 总线电缆安装方便fastconnect 插头采用绝缘刺破连接技术，可确保极短的组装时间集成端接电阻 (6es7 972-0ba30-0a0 中不具有)通过带 sub-d 接口的连接器可以连接编程器，无需额外安装络节点

dp总线连接器可直接插入到 profibus 站或 profibus 网络组件的 profibus 接口（9 针 sub-d 接口）中。可使用 4 个端子在插头中连接进入和离开的 profibus 电缆通过从外部清晰可见的便于接触的开关以连接总线连接器中集成的总线端接器（不适用于 6es7 972-0ba30-0a0）。在此过程中，连接器中的进线和出线总线电缆是分开的（隔离功能）必须在 pofibus 网段的两端进行这种连接。

cp 5611 可在不同的软件包下操作，并且允许用户通过 profibus 和 多点式接口 （mpi） 执行编程设备功能和个人电脑的功能每一台编程器 / 个人电脑只能使用一个 cp同样，每一台 cp 也只能使用一个协（profibus dp、s7 通信或者 fdlcp 5603 作为 profibus dp 主站运行，它将过程影象（输入数据、输出数据和诊断数据）存储在双端口 ram 内（cp 的存储区）cp 5603 的硬件独立执行与 profibus 从站的高性能数据交换。用户直接访问双端口 ram。从站的过程数据总是*性的，即用户从一个相同的循环周期中得到数据。dp-base 和 hardnet-pb dp 软件的并行运行是不允许的。

S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，且这些模块均可以独立地组合使用。 一个系统包含下列组件： CPU： 不同的 CPU 可用于不同的性能范围，包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。 用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。 用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。 用于高速计数、定位（开环/闭环）及 PID 控制的功能模块（FM）。 根据要求，也可使用下列模块：

用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。 接口模块 (IM)，用于多层配置时连接中央控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。 通过分布式中央控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行，并且无需风扇。 SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件： 适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅，在防护等级为 IP20 机柜内使用时，可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。 设计 简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护： 安装模块： 只需简单地将模块挂在安装导轨上，转动到位然后锁紧螺钉。 集成的背板总线：  背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。 模块采用机械编码，更换极为容易： 更换模块时，必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构，可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。 现场证明可靠的连接： 对于信号模块，可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。 TOP 连接： 为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。 规定的安装深度： 所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内，并有前盖保护。因此，所有模块应有明确的安装深度。 无插槽规则: 信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。 扩展 若用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时，则可对 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）进行扩展： 中央控制器和3个扩展机架多可连接32个模块： 总共可将 3 个扩展装置（EU）连接到中央控制器（CC）。每个 CC/EU 可以连接八个模块。 通过接口模板连接： 每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在中央控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中，并自动处理与扩展装置的通信。 通过 IM 365 扩展： 1 个扩展装置远扩展距离为 1 米；电源电压也通过扩展装置提供。 通过 IM 360/361 扩展： 3 个扩展装置， CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的远距离为 10m。 单独安装： 对于单独的 CC/EU，也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离：长达 10m。 灵活的安装选项： CC/EU 既可以水平安装，也可以垂直安装。这样可以大限度满足空间要求。 通信 S7-300 具有不同的通信接口： 连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。 用于点到点连接的通信处理器 多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中； 是一种经济有效的方案，可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统