西門子S7-300模塊6ES7318-3EL01-0AB0

S7-300F S7-300F的安全功能包含在CPU的F程序中，并且位于故障安全信號模塊之內。 信號模塊采用差異分析方法和測試信號注入技術實現(xiàn)輸出和輸入信號的監(jiān)控。 借助周期性自檢、指令檢測、程序邏輯檢測和程序順序流檢測等方法，CPU可以檢測控制器是否工作正常。此外， 通過“活躍標志（sign-of-life）”請求，還可以對I/O進行檢測。 若判定系統(tǒng)中存在故障，則將該系統(tǒng)切換至安全狀態(tài) 編程CPU315F與安全有關的程序采用STEP 7語言的梯形圖（LAD）和功能圖（FBD）編制。與運行有關的功能范圍和數(shù)據(jù) 類型均限于在此處設置。編譯時使用特定的格式和參數(shù)，可以創(chuàng)建安全相關程序。在單個CPU中，標準程序可以同時 與故障安全程序一起運行（共存），無任何限制。 該軟件包的另一個組件是F庫，配有TUV認可的安全相關功能的編程實例。這些編程實例可以更改，但更改必須再次認證。 S7 F分布式安全選項軟件包 編制安全相關的程序段時，必須使用選項軟件包“S7 F Distributed Safety”。該軟件包含有創(chuàng)建F程序所需要的全部 功能和塊。運行S7 F Distributed Safety必須安裝不低于V5.1SP3版的STEP 7。 數(shù)字量輸入/輸出模塊用于處理自動化系統(tǒng)中的數(shù)字量輸入/輸出任務。 可通過這些模塊連接數(shù)字量傳感器和執(zhí)行器。 使用數(shù)字量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優(yōu)點： 適應性; 采用的模塊組合方式，可以匹配控制任務所需的輸入/輸出的點數(shù)。 不需要過多的投資 靈活的過程信號連接; 可使用各種不同的數(shù)字量執(zhí)行器和傳感器，將自動化系統(tǒng)連接到過程控制中。 數(shù)字量輸入/輸出模塊具有下列機械特性： 緊湊型設計堅固的塑料機殼里包括： 綠色 LED，用于指示輸入/輸出的信號狀態(tài) 前連接器插座，通過前門保護 前門上的標簽區(qū)。 連接器針腳分配，用于在前門內部進行配線。 安裝方便 模塊安裝在 DIN 導軌上并通過總線連接器連接到相鄰模塊。沒有插槽規(guī)則；輸入地址由插槽決定。 當在 ET 200M 分布式 I/O 系統(tǒng)中與有源總線模塊一起使用時，可以對數(shù)字量輸入/輸出模塊進行熱插拔， 而不會有任何反應。其它模塊繼續(xù)工作。 方便用戶接線 裝置單元通過連接器連接。當*連接模塊時，編碼設備鎖定在連接器中，這樣該連接器只能適合于同樣類型的模塊。 更換模塊時，對于新的同類型模塊，可原封不動保持前連接器的接線狀態(tài)。這樣可以避免在更換模塊的過程中將已接線 的前連接器插入到錯誤模塊中。 SIMATIC HMI 操作員控制和監(jiān)視系統(tǒng) – 高效的機器級操作員控制和監(jiān)視 當人們必須使用執(zhí)行各種任務的機械和設備（從轉筒式干燥機到廢物壓實機）進行作業(yè)時，需要監(jiān)視和操作員控制設備。為 您的具體任務找到合適的設備并不難。面臨的挑戰(zhàn)是找到一個不會過時、靈活的解決方案，該解決方案既可集成到更高級別 的網(wǎng)絡中，又可滿足對透明度和數(shù)據(jù)提供提出的日益增長的需求。多年來，SIMATIC HMI 面板已在所有工業(yè)領域的各種不同 應用中證明了它們的價值。目前使用的系統(tǒng)范圍與相應設備中的應用程序和技術的范圍一樣廣泛。 西門子為其產品及系統(tǒng)提供工業(yè)安全功能，以支持工廠、解決方案、機器和網(wǎng)絡的安全運行。 為了保護設備、系統(tǒng)、機器和網(wǎng)絡以防受到網(wǎng)絡威脅，必須實施并持續(xù)保持全面、的工業(yè)安全概念。西門子的產品 和解決方案構成了這種概念的一個要素。 客戶負責防止未經(jīng)授權的對其工廠、系統(tǒng)、機器設備和網(wǎng)絡進行訪問。這種系統(tǒng)、機器和部件只應連接到企業(yè)網(wǎng)絡或互聯(lián) 網(wǎng)，前提是需要進行這種連接，且僅當采取適當措施時的情況下才進行這種連接（例如，使用防火墻和/或進行網(wǎng)絡分隔）。 工程組態(tài)系統(tǒng) 通過工程組態(tài)系統(tǒng)，可在一個集成化的系統(tǒng)中來解決運動控制、邏輯和技術任務，它提供了用于編程和參數(shù)分配、測試 和調試以及診斷所有必要工具。 運行版軟件模塊 這些模塊提供了各種運動控制功能和技術功能。通過選擇適宜模塊，可針對特定機器來定制系統(tǒng)功能。 硬件平臺 各種平臺使 SIMOTION 運動控制系統(tǒng)成為一個完整系統(tǒng)。使用工程組態(tài)系統(tǒng)和相關運行版軟件模塊開發(fā)的應用程序可 在不同硬件平臺上使用，從而使您能夠針對特定機器選擇適宜的平臺。

PLC順序控制系統(tǒng)的幾種簡易設計方法

引言

    在生產機械的自動控制領域，PLC順序控制系統(tǒng)的應用量大面廣。然而，工藝不同的生產機械要求設計不同的控制系統(tǒng)梯形圖。目前，不少電氣設計人員仍然采用經(jīng)驗設計法來設計PLC順序控制系統(tǒng)，不僅設計效率低，容易出差錯，而且設計階段難以發(fā)現(xiàn)錯誤，需要多次調試、修改才符合設計要。本文提出的4種簡易設計方法，能快速地一次設計成功PLC順序控制系統(tǒng)。

    順序控制系統(tǒng)的特點及設計思路

    1．特點順序控制系統(tǒng)是指按照預定的受控執(zhí)行機構動作順序及相應的轉步條件，一步一步進行的自動控制系統(tǒng)。其受控設備通常是動作順序不變或相對固定的生產機械。這種控制系統(tǒng)的轉步主令信號大多數(shù)是行程開關（包括有觸點或無觸點行程開關、光電開關、干簧管開關、霍爾元件開關等位置檢測開關），有時也采用壓力繼電器、時間繼電器之類的信號轉換元件作為某些步的轉步主令信號。

    為了使順序控制系統(tǒng)工作可靠，通常采用步進式順序控制電路結構。所謂步進式順序控制，是指控制系統(tǒng)的任一程序步（以下簡稱步）的得電必須以前一步的得電并且本步的轉步主令信號已發(fā)出為條件。對生產機械而言，受控設備任一步的機械動作是否執(zhí)行，取決于控制系統(tǒng)前一步是否已有輸出信號及其受控機械動作是否已完成。若前一步的動作未完成，則后一步的動作無法執(zhí)行。這種控制系統(tǒng)的互鎖嚴密，即便轉步主令信號元件失靈或出現(xiàn)誤操作，亦不會導致動作順序錯亂。

    2．設計思路本文提出的4種簡易設計方法都是先設計步進階梯，在步進階梯實現(xiàn)由轉步主令信號控制輔助繼電器得失電；然后根據(jù)步進階梯設計輸出階梯，在輸出階梯實現(xiàn)由輔助繼電器控制輸出繼電器得失電。這4種設計法所設計的梯形圖電路結構及相應的指令應適用于大多數(shù)PLC機型，具有通用性。

    由于各種PLC機型的編程元件代號及其編號不盡相同，為便于闡述，本文約定：所有梯形圖中的輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器（又稱內部繼電器）的代號分別為：X、Y、M。設計中所用到的某些功能指令，如置位指令約定為S×，復位指令為R×；移位指指令為SR×。其中的“×”表示編程元件的編號，用十進制數(shù)表示。用這些方法設計實際的控制系統(tǒng)時，應將編程元件代號和編號變換成所選用的PLC機型對應的代號和編號。

圖1 順序控制流程

    下面分別介紹各種設計方法。其中，前3種方法的設計依據(jù)都是圖1所示的順序控制流程。圖中，步1的轉步主令信號X0為連接啟動按鈕的輸入繼電器（為簡明起見，后述的轉步主令信號均省去“輸入繼電器”幾個字，只提輸入信號），X1為原位開關信號，X2、X3、X4分別為步2、3、4的轉步主令開關信號。M1～M5分別為各步的受控輔助繼電器。Y1～Y4分別為各步受控的輸出繼電器。

    一、逐步得電同步失電型步進順序控制系統(tǒng)設計法

    如圖2所示，這種設計方法是根據(jù)“與”、“或”、“非”的基本邏輯關系，設計成串聯(lián)、并聯(lián)或串、并聯(lián)復合的電路結構。

圖2 逐步得電同步失電步進順控梯形圖

    1．步進階梯的設計步進階梯的結構

    如圖2a所示。步1的M1得電條件是受控機械原位開關X1處于壓合狀態(tài)（若受控機械有多個執(zhí)行機構，則要求每個執(zhí)行機構的原位開關均處于壓合狀態(tài)），滿足原位條件后按起動按鈕X0才能得電。M1得電后自鎖，并為步2提供步進條件信號（M1的常開觸點）。步1的執(zhí)行動作完成時觸發(fā)的行程開關信號X2作為步2的轉步條件信號。步2的M2的輸入滿足其步進條件和轉步條件后得電自鎖，并為步3提供步進條件信號。按此規(guī)律即可實現(xiàn)后續(xù)每一工作步輔助繼電器的得電和自鎖。停止步M5的步進條件信號和轉步條件信號分別為：后一個工作步M4發(fā)出的步進條件信號（M4的常開觸點）和該步動作完成時所觸發(fā)的轉步信號X1。由于M5的得電信號令控制系統(tǒng)失電，所以M5的回路不自鎖，而且要將其常閉觸點串聯(lián)在步1回路的左端。從步2起后續(xù)各個步的回路構成分支回路。一旦M5得電便使整個系統(tǒng)失電。如不用分支回路的結構，也可采用圖3所示的回路。即把M5常閉觸點分別串聯(lián)在每步輔助繼電器的回路上。應該注意的是：無論工作步還是停止步，如果某步的轉步主令信號有多個，則應將多個轉步主令信號互相串聯(lián)。

圖3 逐步得電同步失電梯形圖

    2．輸出階梯的設計輸出階梯

    如圖2b所示。其設計方法是：（1）在控制流程圖中，找出某輸出繼電器M在哪一步開始得電和在哪一步開始失電，以此確定其得電信號（步進階梯中使M開始得電的輔助繼電器常開觸點）和失電信號（步進階梯中使M開始失電的輔助繼電器常閉觸點）；（2）將得電信號、失電信號和受控輸出繼電器線圈串聯(lián)。如果某個輸出繼電器在一個工作循環(huán)中多次得電失電，則將每次得失電的串聯(lián)信號互相并聯(lián)即可。例如，圖1中輸出繼電器Y1要求在步1和步3得電，在其余步失電。在圖2b畫其控制回路時，將圖1所示的一次得電信號M1和一次失電信號M2串聯(lián)，第二次得電信號M4和第二次失電信號串聯(lián)，然后將二者并聯(lián)起來，再與Y1的線圈串聯(lián)便構成Y1的控制回路。其余依此類推。

    二、逐步得電逐步失電型步進順序控制系統(tǒng)設計法

    1．步進階梯設計

    按圖1所示的控制流程，采用逐步得電逐步失電型順序控制系統(tǒng)設計法設計的步進階梯如圖4a所示，其電路結構與圖3的不同點之一是每步的失電由下一步輔助繼電器的常閉接點控制；之二是步1回路必須串聯(lián)步2至后工作步4的輔助繼電器常閉觸點。以防電路工作時，因誤操作再次起動而導致控制順序錯亂。其余的電路結與圖3相同。

    2．輸出階梯設計輸出階梯如圖4b所示，輸出繼電器的控制回路根據(jù)控制流程直觀確定。例如，輸出繼電器Y1要求在步1、3得電，則將步1、3的輔助繼電器M1、M3的常開觸點并聯(lián)，再與Y1的線圈串聯(lián)即可。其余輸出繼電器的控制回路構成方法與此相同。

圖4 逐步得電逐步失電型順控系統(tǒng)梯形圖