西門(mén)子可變程序控制器CPU
S7-400系列：
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6ES7416-3XL00-0AB0
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代理銷(xiāo)售品牌：SIEMENS　AB PILZ　P+F　TURCK　OMRON
西門(mén)子plcs7-400系列:
大型機(jī)：大型機(jī)的控制點(diǎn)一般大于2048點(diǎn),不僅能完成較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)
算還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。它不僅可用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對(duì)多個(gè)下一級(jí)的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控。
西門(mén)子大型機(jī)有s7-400 ：處理速度0.3ms / 1k字；
存貯器512k ；i/o點(diǎn)12672；
控制性能
可以分為**機(jī)、中檔機(jī)和低檔機(jī)。
低檔機(jī)
這類(lèi)可編程序控制器，具有基本的控制功能和一般的運(yùn)算能力。工作速度比較低，能帶的輸入和輸出模塊的數(shù)量比較少。
比如，德國(guó)siemens公司生產(chǎn)的s7-200就屬于這一類(lèi)。
中檔機(jī)
這類(lèi)可編程序控制器，具有較強(qiáng)的控制功能和較強(qiáng)的運(yùn)算能力。它不僅能完成一般的邏輯運(yùn)算，也能完成比較復(fù)雜的三角函數(shù)、指數(shù)和pid運(yùn)算。工作速度比較快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量也比較多，輸入和輸出模塊的種類(lèi)也比較多。
比如，德國(guó)siemens公司生產(chǎn)的s7-300就屬于這一類(lèi)。
**機(jī)
這類(lèi)可編程序控制器，具有強(qiáng)大的控制功能和強(qiáng)大的運(yùn)算能力。它不僅能完成邏輯運(yùn)算、三角函數(shù)運(yùn)算、指數(shù)運(yùn)算和pid運(yùn)算，還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。工作速度很快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量很多，輸入和輸出模塊的種類(lèi)也很**。這類(lèi)可編程序控制器可以完成規(guī)模很大的控制任務(wù)。在聯(lián)網(wǎng)中一般做主站使用。
比如，德國(guó)siemens公司生產(chǎn)的s7-400就屬于這一類(lèi)。
結(jié)構(gòu)
整體式
整體式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器把電源、cpu、存儲(chǔ)器、i/o系統(tǒng)都集成
plc結(jié)構(gòu)plc結(jié)構(gòu)
在一個(gè)單元內(nèi)，該單元叫做作基本單元。一個(gè)基本單元就是一臺(tái)完整的plc。
控制點(diǎn)數(shù)不符合需要時(shí)，可再接擴(kuò)展單元。整體式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是非常緊湊、體積小、成本低、安裝方便。
組合式
組合式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器是把plc系統(tǒng)的各個(gè)組成部分按功能分成
plc組合plc組合
若干個(gè)模塊，如cpu模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。其中各模塊功能比較單一，模塊的種類(lèi)卻日趨豐富。比如，一些可編程序控制器，除了－些基本的i/o模塊外，還有一些特殊功能模塊，像溫度檢測(cè)模塊、位置檢測(cè)模塊、pid控制模塊、通訊模塊等等。組合式結(jié)構(gòu)的plc特點(diǎn)是cpu、輸入、輸出均為獨(dú)立的模塊。模塊尺寸統(tǒng)一、安裝整齊、i/o點(diǎn)選型自由、安裝調(diào)試、擴(kuò)展、維修方便。
疊裝式
疊裝式結(jié)構(gòu)集整體式結(jié)構(gòu)的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結(jié)構(gòu)的i/o點(diǎn)搭配靈話(huà)、安裝整齊的優(yōu)點(diǎn)于一身。它也是由各個(gè)單元的組合構(gòu)成。其特點(diǎn)是cpu自成獨(dú)立的基本單元（由cpu和一定的i/o點(diǎn)組成），其它i/o模塊為擴(kuò)展單元。在安裝時(shí)不用基板，僅用電纜進(jìn)行單元間的聯(lián)接，各個(gè)單元可以一個(gè)個(gè)地疊裝。使系統(tǒng)達(dá)到配置靈活、體積小巧。
詳細(xì)介紹編輯
1．simatic s7-200 plc s7-200 plc是超小型化的plc，它適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等。s7-200 plc的強(qiáng)大功能使其無(wú)論單機(jī)運(yùn)行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。 s7-200plc可提供4個(gè)不同的基本型號(hào)與8種cpu可供選擇使用。
2．simatic s7-300 plc s7-300是模塊化小型plc系統(tǒng)，能滿(mǎn)足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨(dú)
西門(mén)子plc之s7家族西門(mén)子plc之s7家族
的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與s7-200 plc比較，s7-300 plc采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較**地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算；一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶(hù)接口的軟件工具方便用戶(hù)給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在s7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對(duì)話(huà)的編程要求大大減少。simatic人機(jī)界面（hmi）從s7-300中取得數(shù)據(jù)，s7-300按用戶(hù)指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。s7-300操作系統(tǒng)自動(dòng)地處理數(shù)據(jù)的傳送；cpu的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時(shí)，模塊更換，等等）；多級(jí)口令保護(hù)可以使用戶(hù)高度、**地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改；s7-300 plc設(shè)有操作方式選擇開(kāi)關(guān)，操作方式選擇開(kāi)關(guān)像一樣可以拔出，當(dāng)拔出時(shí)，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫(xiě)用戶(hù)程序。具備強(qiáng)大的通信功能，s7-300 plc可通過(guò)編程軟件step 7的用戶(hù)界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡(jiǎn)單。s7-300 plc具有多種不同的通信接口，并通過(guò)多種通信處理器來(lái)連接as-i總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來(lái)連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)；多點(diǎn)接口（mpi）集成在cpu中，用于同時(shí)連接編程器、pc機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他simatic s7/m7/c7等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
3． simatic s7-400 plc s7-400 plc是用于中、**性能范圍的可編程序控制器。 s7-400 plc采用模塊化無(wú)風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，可靠耐用，同時(shí)可以選用多種級(jí)別（功能逐步升級(jí)）的cpu，并配有多種通用功能的模板，這使用戶(hù)能根據(jù)需要組合成不同的專(zhuān)用系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級(jí)時(shí)，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０澹�便能使系統(tǒng)升級(jí)和充分滿(mǎn)足需要。
工作原理編輯
當(dāng)plc投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱(chēng)作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，plc的cpu以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。
輸入采樣
在輸入采樣階段，plc以?huà)呙璺绞揭来蔚刈x入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入i/o映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，i/o映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。
用戶(hù)程序執(zhí)行
在用戶(hù)程序執(zhí)行階段，plc總是按由上而下的順序依次地掃描用戶(hù)程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在i/o映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。
即，在用戶(hù)程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在i/o映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在i/o映象區(qū)或系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。
輸出刷新
當(dāng)掃描用戶(hù)程序結(jié)束后，plc就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，cpu按照i/o映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是plc的真正輸出。
同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外，采用掃描用戶(hù)程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然，如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來(lái)說(shuō)可以忽略，那么二者之間就沒(méi)有什么區(qū)別了。
電池更換編輯
當(dāng)plc的用戶(hù)程序要保留在ram中時(shí)，就會(huì)用到電池，電池通常是3v或3.6v的不可充電的鋰電池，電池的使用壽命通常是五年左右，電池用久了，電壓就會(huì)下降，當(dāng)其下降到不足以保證ram中數(shù)據(jù)時(shí)，ram中的程序就會(huì)丟失。如果用戶(hù)沒(méi)有備份程序，就會(huì)相當(dāng)麻煩。[1]
一般plc內(nèi)部設(shè)有電池電壓檢測(cè)電路，當(dāng)電壓下降到一定程度時(shí)，plc就會(huì)報(bào)警，提醒更換電池。plc的使用說(shuō)明書(shū)都有提供更換電池的方法。一般來(lái) 說(shuō)，plc在斷電后，因?yàn)閜lc上ram電源端接有充電電容，即使把電池去掉，電容上充電電量也足夠ram內(nèi)的數(shù)據(jù)保持一段時(shí)間，所以如果取掉電池后在短 時(shí)間內(nèi)（通常5分鐘）再將新電池?fù)Q上去，數(shù)據(jù)是不會(huì)丟失的。
但用戶(hù)實(shí)際使用plc的環(huán)境情況不盡相同，例如電容的容量下降，ram電源回路有 灰塵、油泥等形成放電回路等，這會(huì)加快plc斷電后電容的放電速度，從而使時(shí)間不好把握。如果在帶電的情況下更換電池就可保程序萬(wàn)無(wú)一失。因?yàn)殡娫词冀K會(huì) 有電壓加在ram芯片的電源腳。當(dāng)然更換時(shí)亦要小心應(yīng)對(duì)，注意電池的極性以及避免短路情況發(fā)生。
把plc通電15分鐘（給內(nèi)部電容充電），斷電，在5分鐘內(nèi)換好新的電池，再上電試一下。
西門(mén)子plc有帶卡的，有不帶電池的；也有帶卡的，帶電池的。程序存在mmc卡中，如果沒(méi)有存儲(chǔ)卡，需要電池保存程序的，更換電池時(shí)候務(wù)必注意，帶電的情況下，將舊電池取出來(lái)，然后將新電池?fù)Q上即可。
優(yōu)點(diǎn)編輯
可靠
plc不需要大量的活動(dòng)元件和連線電子元件。它的連線大大減少。與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單，維修時(shí)間短。plc采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如：冗余的設(shè)計(jì)。斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)。plc是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件。采用了精簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言。編程出錯(cuò)率大大降低。