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轉換原理

1. 數模轉換器是將數字信號轉換為模擬信號的系統，一般用低通濾波即可以實現。數字信號*行解碼，即把數字碼轉換成與之對應的電平，形成階梯狀信號，然后進行低通濾波。

根據信號與系統的理論，數字階梯狀信號可以看作理想沖激采樣信號和矩形脈沖信號的卷積，那么由卷積定理，數字信號的頻譜就是沖激采樣信號的頻譜與矩形脈沖頻譜（即Sa函數）的乘積。這樣，用Sa函數的倒數作為頻譜特性補償，由數字信號便可恢復為采樣信號。由采樣定理，采樣信號的頻譜經理想低通濾波便得到原來模擬信號的頻譜

在了解了程序結構和編程方法的基礎上，就要實際地編寫PLC程序了。編寫PLC程序和編寫其他計算機程序一樣，都需要經歷如下過程。

    1．對系統任務分塊

    分塊的目的就是把一個復雜的工程，分解成多個比較簡單的小任務。這樣就把一個復雜的問題化為多個簡單的小問題，便于編制程序。

    2．編制控制系統的邏輯關系圖

    從邏輯關系圖上，可以反映出某一邏輯關系的結果，這一結果又應該導出哪些動作。這個邏輯關系可以是以各個控制活動順序為基準，也可以是以整個活動的時間節拍為基準。邏輯關系圖反映了控制過程中控制作用與被控對象的活動，也反映了輸入與輸出的關系。

    3．繪制各種電路圖

    繪制各種電路的目的，是把系統的輸入/輸出所設計的地址和名稱聯系起來，這是很關鍵的一步。在繪制PLC輸入電路時不僅要考慮到信號的連接點是否與命名*，還要考慮到輸入端的電壓和電流是否合適，也要考慮到在特殊條件下運行的可靠性與穩定條件等問題。特別要考慮到能否把高壓引導到PLC的輸入端，因為這樣會對PLC造成比較大的傷害。在繪制PLC的輸出電路時，不僅要考慮到輸出信號的連接點是否與命名*，還要考慮到PLC輸出模塊的帶負載能力和耐電壓能力。此外，還要考慮到電源的輸出功率和極性問題。在整個電路的繪制中，還要考慮設計的原則，努力提高其穩定性和可靠性。雖然用PLC進行控制方便、靈活，但是在電路的設計上仍需要謹慎、全面。因此，在繪制電路時要考慮周全，何處該裝按鈕，何處該裝開關，都要一絲不茍。

    4．編制PLC程序并進行模擬調試

    在繪制完電路圖之后，就可以著手編制PLC程序了。當然可以用上述方法編程。在編程時，除了要注意程序要正確、可靠外，還要考慮程序要簡捷、省時、便于閱讀、便于修改。編好一個程序塊要進行模擬實驗，這樣便于查找問題，便于及時修改，不要整個程序完成后一起調試。

    5．制作控制臺與控制柜

    在繪制完電器、編完程序之后，就可以制作控制臺和控制柜了。在時間緊迫的時候，這項工作也可以和編制程序并列進行。在制作控制臺和控制柜的時候要注意選擇開關、按鈕、繼電器等器件的質量，規格必須滿足要求。設備的安裝必須注意安全、可靠。比如，屏蔽問題、接地問題、高壓隔離等必須妥善處理。

    6．現場調試

    現場調試是整個控制系統完成的重要環節。任何程序的設計很難說不經過現場調試就能使用的。只有通過現場調試才能發現控制回路和控制程序不能滿足系統要求之處；只有通過現場調試才能發現控制電路和控制程序發生矛盾之處；只有進行現場調試才能后實地測試和后調整控制電路和控制程序，以適應控制系統的要求。

    7．編寫技術文件

    經過現場調試以后，控制電路和控制程序基本被確定了，這個系統的硬件和軟件基本沒有問題了。這時就要全面整理技術文件，包括整理電路圖、PLC程序、使用說明及幫助文件。到此，工作基本結束。

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圖2.S7-300硬件組態

圖3.PN-IO屬性

2.3 設置好IP地址后（本例中為192.168.0.1），點擊New按鈕添加一條子網Ethernet（1），如果已經存在子網，也可選中該子網直接點OK按鈕即可。

圖4.添加IP地址和子網

2.4 點擊快捷菜單中的Configure Network按鈕進入Netpro視圖。

圖5.點擊Configure Network按鈕

2.5 在Netpro視圖的CPU上點右鍵選擇Insert New Connection添加新連接。

定時器T001連續運行，定時器線圈由它自己的常閉觸點驅動。當定時器完成定時過程，線圈被激活，使定時器常閉觸點無效，通路被打斷，由此線圈不能通電。這個新狀態也意味著常閉觸點不能再通電。因此，后情況是定時器復位并且自動地再次開始它的定時過程。

這是一個很快的響應。定時器的復位/置位會在程序的大約一次掃描(多兩次掃描)內發生。在如此短的時間內，定時器的連續置位和復位使定時器觸點動作如同受脈沖激勵。使用定時器T001的常開觸點驅動ALT指令說明了這一點。每過20秒，Y001和Y002的輸出狀態互換。

在這個例子中，變化著的輸出對配給雜志的線路進行切換，20秒的停頓用于雜志沿傳送帶下移并的停倒入等待盒中。這樣能保證一個穩定的生產流程，這個過程很容易由照看雜志裝箱的一個操作人員管理。

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PLC現場硬件模塊的組態和軟件調試

 對于各種PLC的現場硬件組態和軟件調試，通常有經驗的工程師應該先花一些時間對自己的現場工作進行一個簡單的規劃，通常應當采取如下的步驟：   

   （1） 系統的規劃

      首先，必須深入了解系統所需求的功能，并調查可能的控制方法，同時與用戶或設計院共同探討序，根據所歸納之結論來擬定系統規劃，決定所采行的PLC系統架構、所需之I/O點數與I/O模塊型式。  

    （2） I/O模塊選擇與地址設定  

    當I/O模塊選妥后，依據所規劃之I/O點使用情形，由PLC的CPU系統自動設定I/O地址，或由使用者自定I/O模塊的地址。  

      （3） 梯形圖程序的編寫與系統配線  

      在確定好實際的I/O地址之后，依據系統需求的功能，開始著手梯形圖程序的編寫。同時，I/O之地址已設定妥當，故系統之配線亦可著手進行。  

      （4） 梯形圖程序的仿真與修改  

      在梯形圖程序撰寫完成后，將程序寫入PLC，便可先行在PC與OpenPLC系統做在線連接，以執行在線仿真作業。倘若程序執行功能有誤，則必須進行除錯，并修改梯形圖程序。

      （5） 系統試車與實際運轉  

     在線上程序仿真作業下，若梯形圖程序執行功能正確無誤，且系統配線亦完成后，便可使系統納入實際運轉，項目計劃亦告完成。  

     （6）程序注釋和歸檔  

      為確保日后維修的便利，要將試車無誤可供實際運轉的梯形圖程序做批注，并加以整理歸檔，方能縮短日后維修與查閱程序之時間。這是職業工程師的良好習慣，無論對今后自己進行維護，或者移交用戶，這都會帶來極大的便利，而且是你的職業水準的一個體現。