西门子模块6ES7331-7KF02-0AB0性能参数

一、行业概述
在这个数据如金的时代，工业信息抑或产品数据才是企业大的财富，技术的创新不能单单依靠客户的使用满意度，更多的要从数据中反馈，例如：程序运行是否顺畅、应用场景对于设备的影响等。幸运的是PLC 与物联网的姻缘早已注定，无论是智慧工厂还是工业物联网，PLC无疑都是好的入口，对接简单，技术壁垒低，实现产品的跨越式发展并不是遥不可及。

二、系统架构图
通过智物联与PLC生产厂家/代理商合作，我们可以为工业领域PLC控制器用户提供整套的物联网服务，助力制造业厂家迈入“工业4.0”时代。
系统主要由三部分组成：适配器与PLC连接，采集工业设备数据，实现远程监控和智能控制；部署在多处的GARDS数据处理中心对数据进行处理分析；终通过PC/APP/大屏等应用系统，实现设备管理，维修工单管理、远程售后、大数据分析等功能。

三、方案价值
① 术业专攻+强强联合，无需巨额研发即可使PLC获取物联网。
② 高“自主研发+可持续创新”能力，助力工控客户突破产业瓶颈。
③ 支持跨行业多设备类型项目合作，定制化方案保障项目稳健落实。
④ 高自定义系统支持多样化运营策略，差异化优势助力企业逐鹿蓝海。

四、核心优势
灵活性：采集终端可编程、功能灵活配置、多种数据展现形式
可靠性：无间断实时通讯、工业级服务标准、高并发处理能力
安全性：商业/设备数据分离存储、加密方式传输

随着工业自动化的不断发展，PLC作为工业操控中不行缺少的一部分，在工业生产中得到了广泛的运用，可是它的保护检修办法和运用技巧，许多工程师都不得法，本文总结了在运用PLC过程中的一些经历和技巧，供同行们学习参阅。

1、PLC输入与输出
一只小小的PLC灵敏地操控着一个杂乱体系，所能看到的是上下两排错开的输入输出继电器接线端子、对应的指示灯及PLC编号，就像一块有数十只脚的集成电路。任何一个人如果不看原理图来检修毛病设备，会束手无策，查找毛病的速度会特别慢。鉴于这种状况，我们依据电气原理图制作一张表格，贴在设备的操控台或操控柜上，标明每个PLC输入输出端子编号与之相对应的电器符号，中文名称，即相似集成电路各管脚的功用阐明。有了这张输入输出表格，关于了解操作过程或了解本设备梯形图的电工就能够打开检修了。但关于那些对操作过程不了解，不会看梯形图的电工来说，就需要再制作一张表格：PLC输入输出逻辑功用表。该表实际阐明晰大部分操作过程中输入回路(触发元件、关联元件)和输出回路(履行元件)的逻辑对应联系。实践证明如果你能娴熟使用输入输出对应表及输入输出逻辑功用表，检修电气毛病，不带图纸，也能轻松自如。

2、输入回路检修
判别某只按扭、限位、线路等输入回路的好坏，可在PLC通电状况下(好在非运转状况，以防设备误动作)，按下按扭(或其他输入接点)，这时对应的PLC输入点端子与公共端被短接，按扭所对应的PLC输入指示灯亮，阐明此按扭及线路正常。灯不亮，可能按扭坏、线路触摸不良或许断线。若进一步判别，按扭如果是好的，那么用万用表的一根表笔，一头接PLC输入端的公共端，另一头触摸所对应的PLC输入点(上述操作要当心，千万不要碰到220V或110V输入端子上)。此刻指示灯亮，阐明线路存在毛病。指示灯不亮，阐明此PLC输入点已损坏(此状况少见，一般强电入侵所致)。

3、输出回路检修
关于PLC输出点(这里仅谈继电器输出型)，若动作目标所对应的指示灯不亮，在断定PLC在运转状况下，那么阐明此动作目标的PLC输入输出逻辑功用没有满意，也就是说输入回路出毛病，按前面讲的，查看输入回路。若所对应的指示灯亮，但所对应的履行元件如电磁阀、触摸器不动作，先查电磁阀操控电源及保险器，简洁的办法，用电笔去量所对应PLC输出点的公共端子。电笔不亮，可能对应保险丝熔断等电源毛病。电笔亮，阐明电源是好的，所对应的电磁阀、触摸器、线路出毛病。扫除电磁阀、触摸器、线路等毛病后，仍不正常，就使用万用表一只表笔，一头接对应的输出公共端子，另一头触摸所对应的PLC输出点，这时电磁阀等仍不动作，阐明输出线路出毛病。如果这时电磁阀动作，那么问题在PLC输出点上。由于电笔有时会虚报，可用另一种办法剖析，用万用表电压档量PLC输出点与公共端的电压，电压为零或挨近零，阐明PLC输出点正常，毛病点在外围。若电压较高，阐明此触点触摸电阻太大，已损坏。别的，当指示灯不亮，但对应的电磁阀、触摸器等动作，这可能此输出点因过载或短路烧牢。这时应把此输出点的外接线拆下来，再用万用表电阻档去量输出点与公共端的电阻，若电阻较小，阐明此触点已坏，若电阻无穷大，阐明此触点是好的，应 是所对应的输出指示灯已坏。

4、程序逻辑揣度
工业上常常运用的PLC品种繁复，关于低端的PLC而言，梯形图指令迥然不同，关于中高端机，如S7-300，许多程序是用语言表编的。有用的梯形图必须有中文符号注解，不然阅览很困难，看梯形图前如能大约了解设备工艺或操作过程 ，看起来比较简单。若进行电气毛病剖析，一般是运用反查法或称反推法，即依据输入输出对应表，从毛病点找到对应PLC的输出继电器，开始反查满意其动作的逻辑联系。经历标明，查到一处问题，毛病根本能够扫除，由于设备同时发生两起及两起以上的毛病点是不多的。

5、PLC自身毛病判别
一般来说，PLC是极端牢靠的设备，出毛病率很低，但由于外部原因，也可导致PLC损坏。
5.1一只作业电源为220V的挨近开关，其输入PLC信号触点两根引线与挨近开关的220V的电 源线共用一根4芯电缆，一次该挨近开关损坏，电工替换时，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。
5.2一次体系电源变压器零线排因腐蚀而中止，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的隔离操控变压器。
5.3西门子S7-200的PLC输出公共端标1L、2L等，作业电脑为AC L1 N 表明，+24V 电源为L+M表明对初学者或经历不足者简单搞错。如果错把L+M当作220V电源端子，送电瞬间行将烧坏 PLC24V电源。
PLC、CPU等硬件损坏或软件运转犯错的概率简直为零，PLC输入点如不是强电入侵所致，简直也不会损坏，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，负载电流超出额外规模，触点的寿数也很长。因而，我们查找电气毛病点，要点要放在PLC的外围电气元件上，不要总是置疑PLC硬件或程序有问题，这对快速维修好毛病设备、快速恢复生产是十分重要的，因而PLC操控回路的电气毛病检修，要点不在PLC自身，而是PLC所操控回路中的外围电气元件。

可编程序控制器是在继电器控制和计算机控制的基础上开发的产品，自60年代末，美国首先研制和使用可编程控制器以后，特别是日本和联邦德国也相继开发了各自的PLC（programmable logic controller），因此，与传统的继电器接触器控制系统相比较，笔者认为采用PLC实现鼠笼式异步电动机起制动控制是明智的选择。下面就是笔者设计的采用PLC实现的鼠笼式异步电动机起制动控制电路的接线图、梯形图和指令程序，如图2和图3所示。

    PLC控制逻辑与传统的继电器接触器控制系统基本一致，其工作过程如下：

    起动时，按下起动按钮SB1,X400常开触点闭合，Y430线圈接通并自锁，KM1线圈接通，主触头吸合，电动机串入限流电阻R开始起动，同时Y430的两对常开触点闭合，当电动机转速上升到某一定值时，KS1的常开触点闭合，X402常开触点闭合，M100线圈接通并自锁，M100的一对常开触点接通Y432的线圈，KM3线圈有电主触头吸合，短接起动电阻，电机转速上升至给定值时投入稳定运行。

    制动时，按下停机按钮SB2，X401常开触点断开Y430线圈，使KM1失电释放，而Y430的常闭触点接通Y431线圈，制动用的接触器KM2线圈通电，对调两相电源的相序，电动机处于反接制动状态。与此同时，Y430的常开触点断开Y432的线圈，KM3失电释放，串入电阻R限制制动电流。当电动机转速迅速下降至某一定值时，KS1常开触点断开，X402常开触点断开M100的线圈，M100的常开触点断开Y431线圈，KM2失电释放，电动机很快停下来。过载时，热继电器FR常开触点闭合，X403的两对常闭触点断开Y430和M110的线圈，从而使KM1或KM2失电释放，起到过载保护作用。

    上述控制过程指令程序如下：

PLC与继电器接触器控制系统的比较

    通过对鼠笼式异步电动机起制动的传统控制方法和PLC控制方法的比较，从某种意义上看，PLC控制是从继电器接触器控制发展而来的。两者既有相似性又有很多不同处。

1 二种方案的不同点

（1） PLC内部大部分采用“软”逻辑

    继电器接触器控制全部用硬器件、硬触点和“硬”线连接，为全硬件控制；PLC内部大部分采用“软”电器、“软”接点和“软”线连接，为软件控制。

（2） PLC控制系统结构紧凑

    继电器接触器控制系统使用电器多，体积大且故障率大；PLC控制系统结构紧凑，使用电器少，体积小。

（3） PLC内部全为“软接点”动作快

    电器接触器控制全为机械式触点，动作慢，弧光放电严重；PLC内部全为“软接点”动作快。

（4） PLC控制功能改变极其方便

    继电器接触器控制功能改变，需拆线接线乃至更换元器件，比较麻烦；PLC控制功能改变，一般只需修改程序便可，极其方便。

（5） PLC控制系统制造周期短

    PLC控制系统由于结构简单紧凑，基本为软件控制，因此设计、施工与调试比继电器接触器控制系统周期短。

    此外，由于PLC技术是计算机控制的基础上发展而来，因此，它的软硬件设置上有着传统的继电器接触器控制无法比拟的优势，工作可靠性极高。

2 PLC方案的设计要点

（1） 设置滤波 

    在PLC中一般都在输入输出接口处设置π形滤波器，它不仅可滤除来自外界的高频干扰，而且还可减少内部模块之间信号的相互干扰。

（2） 设有隔离 

    在PLC系统中CPU和各I/O回路（主要指数字口）几乎都设有光耦合器作隔离，以防止干扰或可能损坏CPU等。

（3） 设置屏蔽 

    屏蔽有两类:一类是对变压器采取磁场和电场的双重屏蔽，这时要用既导磁又导电的材料作为屏蔽层；另一类是对CPU和编程器等模块仅作电磁场的屏蔽，此时可用导电的金属材料作屏蔽层。

（4） 采用模块式结构

    PLC通常采用积木式结构，这便于用户检修和更换模板，同时在各模板上都设有故障检测电路，并用相应的指示器标志它的状态，使用户能迅速确定故障的位置。

（5） 设有联锁功能

    PLC中个各输出通道之间设有联锁功能。以防止各被控对象之间误动作可能造成的事故。

（6） 设置环境检测和诊断电路

    这部分电路负责对PLC的运行环境（例如电网电压、工作温度、环境的湿度等）进行检测，同时也完成对PLC中各模块工作状态的监测。这部分电路往往是与软件相配合工作的，以实现故障自动诊断和预报。

（7）设置Watchdog电路
       
    PLC中的这种电路是专门监视PLC运行进程是否按预定的顺序进行，如果PLC中发生故障或用户程序区受损，则因CPU不能按预定顺序（预定时间间隔）工作而报警。

（8） PLC的输入、输出控制简单

    PLC是以扫描方式进行工作的，即PLC对信号的输入、数据的处理和控制信号的输出，分别在一个扫描周期内的不同时间间隔里，以批处理方式进行，这不仅使用户编程简单、不易出错，而且也使PLC的工作不易受到外界干扰的影响；同时PLC所处理的数据比较稳定，从而减少了处理中的错误；另外，PLC的输入、输出的控制较简单，不容易产生由于时序不合适而造成的问题。 

    由于PLC在设计制造时充分考虑到工业控制的现场环境问题，并采取了多层次、多种有效措施来提高工作可靠性，因此，采用PLC实现电机控制，特别是对工作环境条件较恶劣的工矿企业应该是一项明智之举。