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| 產地類別 | 進口 | 應用領域 | 化工,電子/電池 |
|---|---|---|---|
| 產地 | 德國 | 品牌 | 西門子 |
STEP5的最大特點是采用了結構化編程方法，并提供大量標準功能塊如乘能塊FB242、通訊功能塊FB244等，使得編程工作大大簡化，而且所編程序條理清晰，易于讀懂、修改和測試，這一優點尤其在編制大型復雜程序時更能顯現出來。
要完成復雜任務，可以把整個程序分成一個個獨立的程序塊，STEP5有5種塊類型，即組織塊（OB）、程序塊（PB）、順序塊（SB）、功能塊
產品簡介
詳細介紹
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1、開關量的邏輯控制
這是PLC基本、廣泛的應用領域，它取代傳統的繼電器電路，實現邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產線、電鍍流水線等。
2、模擬量控制
在工業生產過程當中，有許多連續變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現模擬量（Analog）和數字量（Digital）之間的A/D轉換及D/A轉換。PLC廠家都生產配套的A/D和D/A轉換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。
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西門子S7-200PLC模塊德國西門子PLC的應用領域
3、運動控制
PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構配置來說，早期直接用于開關量I/O模塊連接位置傳感器和執行機構，現在一般使用的運動控制模塊。如可驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產品幾乎都有運動控制功能，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。
4、過程控制
過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。作為工業控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環控制。PID調節是一般閉環控制系統中用得較多的調節方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。
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5、數據處理
現代PLC具有數學運算（含矩陣運算、函數運算、邏輯運算）、數據傳送、數據轉換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數據的采集、分析及處理。這些數據可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或將它們打印制表。數據處理一般用于大型控制系統，如無人控制的柔性制造系統；也可用于過程控制系統，如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統。
6、通信及聯網
PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著計算機控制的發展，工廠自動化網絡發展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網絡系統。新近生產的PLC都具有通信接口，通信非常方便。
1 系統組成
某電廠化學水處理系統基礎設備具有良好的可控性，利用PLC和工業控制計算機對其進行實時監控管理，系統基本組成如圖1—1所示。
采用3臺西門子公司的SIMATIC S5—115U可編程序控制器控制現場的一次設備，程控系統分為3套，依次為＃1補給水處理單元、＃2補給水處理單元、＃3凝結水處理單元。
操作員站選用兩臺研華586工控機，軟件開發平臺選用美國Intellution公司的FIX5.5組態軟件。FIX5.5是一種能完成數據采集及控制、報警、圖形數據顯示等功能的完整工業自動化軟件，該版本在WINDOWS或WINDOWSNT環境下運行，采用了圖形用戶界面，相應其內部的圖形處理是基于第三代圖形技術。
數據通信系統采用SINEC L2網，它把SIMATIC系列可編程序控制器以及工控機連成網絡。SNEC L2是令牌總線網，網絡傳輸介質是雙絞線或光纜。每個節點通過總線連接器連到總線網上，在本系統中，三臺PLC之間以及與兩臺工控機之間都實現了數據通訊。
該方案配置體現了分散控制系統的優點，即控制功能分散，操作管理集中。控制功能分散意味著系統實時響應快和系統危險分散，操作管理集中便于集中管理，方案配置還具有冗余特性。
2 PLC及其程序設計
2.1 SIMATIC S5-115U硬件組成及編程概要
可編程序控制器SIMATIC S5-115U采用標準的模塊式結構，電源、CPU、各種I/O模件都插在一塊母板上，并可以根據不同的I/O點數增加擴展母板，輸入、輸出模件和存儲器的精細分級，使得這種裝置具有較強的配置適應能力；通過通訊處理器和局部網，可方便地實現PLC之間及與計算機的通訊。
SIMATIC S5-115U的編程語言是STEP5，有3種表達方法，即控制系統流程圖CSF，梯形圖LAD和語句表STL。其中語句表STL于機器內部的控制程序，功能也比前兩種方法豐富得多，因此在本系統實際編程應用中全部采用語句表STL。
STEP5的最大特點是采用了結構化編程方法，并提供大量標準功能塊如乘能塊FB242、通訊功能塊FB244等，使得編程工作大大簡化，而且所編程序條理清晰，易于讀懂、修改和測試，這一優點尤其在編制大型復雜程序時更能顯現出來。
要完成復雜任務，可以把整個程序分成一個個獨立的程序塊，STEP5有5種塊類型，即組織塊(OB)、程序塊(PB)、順序塊(SB)、功能塊(FB)和數據塊(DB)，其中組織塊(OB)用以管理用戶程序，形成了操作系統和控制程序之間的接口，所有其它類型塊在此被調用執行。功能塊(FB)用于實現反復調用或者特別復雜的程序功能，這些功能塊可以是系統以標準功能塊的形式提供的，也可以由用戶自己編制。例如標準功能塊FB242就可以實現16位二進制乘能、FB244可以實現CPU與通訊處理器之間的數據傳送，用到這些功能時可以直接調用這些功能塊。
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用于 ET 200SP 的 4、8 和 16 通道數字量輸出模塊
可通過自動編碼插到基本單元上
用于顯示“錯誤”、“運行”、“電源電壓”和“狀態”的指示燈
模塊正面的清晰標簽
模塊類型和功能等級的普通文本標識
二維矩陣碼（訂貨號和序列號）
接線圖
模塊類型 DI 的彩色編碼：白色
硬件和固件型號
色碼 CC，用于對 BU 端子處的電位進行模塊特定的彩色編碼
完整訂貨編號
可選標簽附件
標簽條
參考識別標簽
根據色碼 CC 對端子執行可選的模塊特定的顏色標識
可選系統集成式屏蔽連接
Area of application
數字量輸入模塊包含用于 ET 200SP 的數字量輸入。
可對模塊進行熱插拔，從而使設備極易維護。
提供有以下數字量輸入模塊：
DI 8x24 VDC 標準型，用于類型 A0 基本單元，彩色編碼 CC01
DI 8x24 VDC 標準型，用于高性能 A0 基本單元，彩色編碼 CC01
DI 8x24 VDC 源輸入型，用于 A0 基本單元，彩色編碼 CC02
DI 8xNAMUR，用于高性能 A0 基本單元，彩色編碼 CC01
DI 4x120 V AC-230 V AC，適用于基本單元類型 B1，顏色代碼 CC41（不久提供）
DI 16x24 VDC 標準型，用于類型 A0 基本單元，彩色編碼 CC00
Design
可用 BU
對于單導線或多導線連接，提供了帶有合適端子數的 BU。
一個淺色 BU 可以打開一個新負載組。傳感器電源必須通過該 BU 饋入。接口模塊旁的個 BU 必須為淺色 BU。
深色 BU 可通過自組裝電壓總線前饋左側相鄰的淺色 BU 的電源。因此，只有右側下一個淺色 BU 需要新饋電。
與 I/O 模塊的 BU 類型相對應的所有型號均可用作 BU。
端子的顏色標識
BU 的端子處的電位通過 I/O 模塊進行定義。端子的電位也可以通過模塊特定的彩色編碼標簽對端子的電位進行標識，以避免接線錯誤。與相應 I/O 模塊相匹配的彩色編碼標簽通過 I/O 模塊的 CCxx 色碼進行定義。該色碼也印在模塊的正面。顏色代碼為 CC00 的模塊不需要顏色編碼標簽。
在帶有 10 個內置跨接 AUX 端子的 BU 中，這些端子也可以使用彩色編碼標簽進行標識。對于 10 個 AUX 端子，提供了紅色、藍色、黃色/綠色編碼標簽。
標記
提供了兩種不同材料的淺灰色和黃色標簽條，用于為模塊貼標簽：
標簽箔、帶有 500 個標簽條的標簽卷，用于熱轉印打印機
紙張 (280 g/m2) 為 DIN A4 紙，每張帶有 100 個條，適用于激光打印機
系統內置屏蔽連接
為了使電纜屏蔽線的連接能夠節省空間和提高電磁兼容性，提供了可以快捷安裝的屏蔽連接器。它包括一個屏蔽連接元件（可以插入到 BU 中）和一個可用于所有模塊的屏蔽端子。用戶無需任何附加接線即可實現功能性接地的低阻抗連接（DIN 導軌）。
二、存儲器容量的估算
存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應用項目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。設計階段，由于用戶應用程序還未編制，因此，程序容量在設計階段是未知的，需在程序調試之后才知道。為了設計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。
存儲器內存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻資料中給出了不同公式，大體上都是按數字量I/O點數的10～15倍，加上模擬I/O點數的100倍，以此數為內存的總字數（16位為一個字），另外再按此數的25%考慮余量。
首先應確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設計選型。工藝流程的特點和應用要求是設計選型的主要依據。PLC及有關設備應是集成的、標準的，按照易于與工業控制系統形成一個整體，易于擴充其功能的原則選型所選用PLC應是在相關工業領域有投運業績、成熟可靠的系統，PLC的系統硬件、軟件配置及功能應與裝置規模和控制要求相適應。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關的編程語言有利于縮短編程時間，因此，工程設計選型和估算時，應詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務和范圍確定所需的操作和動作，然后根據控制要求，估算輸入輸出點數、所需存儲器容量、確定PLC的功能、外部設備特性等，后選擇有較高性能價格比的PLC和設計相應的控制系統。
三、控制功能的選擇
該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。
(一)運算功能
簡單PLC的運算功能包括邏輯運算、計時和計數功能；普通PLC的運算功能還包括數據移位、比較等運算功能；較復雜運算功能有代數運算、數據傳送等；大型PLC中還有模擬量的PID運算和其他運算功能。隨著開放系統的出現，目前在PLC中都已具有通信功能，有些產品具有與下位機的通信，有些產品具有與同位機或上位機的通信，有些產品還具有與工廠或企業網進行數據通信的功能。設計選型時應從實際應用的要求出發，合理選用所需的運算功能。大多數應用場合，只需要邏輯運算和計時計數功能，有些應用需要數據傳送和比較，當用于模擬量檢測和控制時，才使用代數運算，數值轉換和PID運算等。要顯示數據時需要譯碼和編碼等運算。