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可編程控制器

上海邑斯公司優(yōu)勢產(chǎn)品; PLC 、觸摸屏、變頻器、電纜及通訊卡、數(shù)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)接頭、伺服驅(qū)動、  凡在公司采購西門子產(chǎn)品，均可質(zhì)保一年，假一罰十

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 可編程序控制器(Programmable Controller)原本應(yīng)簡稱PC，為了與個人計算機專稱PC相區(qū)別，所以可編程序控制器簡稱定為PLC(Programmable Logic Controller)，但并非說PLC只能控制邏輯信號。PLC是專門針對工業(yè)環(huán)境應(yīng)用設(shè)計的，自帶直觀、簡單并易于掌握編程語言環(huán)境的工業(yè)現(xiàn)場控制裝置。

　　PLC的基本組成

　　PLC基本組成包括*處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出接口(縮寫為I/O，包括輸入接口、輸出接口、外部設(shè)備接口、擴展接口等)、外部設(shè)備編程器及電源模塊組成，見圖1。PLC內(nèi)部各組成單元之間通過電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線連接，外部則根據(jù)實際控制對象配置相應(yīng)設(shè)備與控制裝置構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)。

　　圖1 PLC的基本組成

　　1. *處理器

　　*處理器(CPU)由控制器、運算器和寄存器組成并集成在一個芯片內(nèi)。CPU通過數(shù)據(jù)總線總線、地址總線、控制總線和電源總線與存儲器、輸入輸出接口、編程器和電源相連接。

　　小型PLC的CPU采用8位或16位微處理器或單片機，如8031、M68000等，這類芯片價格很低；中型PLC的CPU采用16位或32位微處理器或單片機，如8086、96系列單片機等，這類芯片主要特點是集成度高、運算速度快且可靠性高；而大型PLC則需采用高速位片式微處理器。

　　CPU按照PLC內(nèi)系統(tǒng)程序賦予的*能指揮PLC控制系統(tǒng)完成各項工作任務(wù)。

　　2. 存儲器

　　PLC內(nèi)的存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)等。

　　1)系統(tǒng)程序存儲器

　　PLC系統(tǒng)程序決定了PLC的基本*能，該部分程序由PLC制造廠家編寫并固化在系統(tǒng)程序存儲器中，主要有系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和*能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用等部分。

　　系統(tǒng)管理程序主要控制PLC的運行，使PLC按正確的次序工作；用戶指令解釋程序?qū)LC的用戶指令轉(zhuǎn)換為機器語言指令，傳輸?shù)紺PU內(nèi)執(zhí)行；*能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用則負責(zé)調(diào)用不同的*能子程序及其管理程序。

　　系統(tǒng)程序?qū)儆谛?保存的重要數(shù)據(jù)，所以其存儲器采用ROM或EPROM。ROM是只讀存儲器，該存儲器只能讀出內(nèi)容，不能寫入內(nèi)容，ROM具有非易失性，即電源斷開后仍能保存已存儲的內(nèi)容。

　　EPEROM為可電擦除只讀存儲器，須用紫外線照射芯片上的透鏡窗口才能擦除已寫入內(nèi)容，可電擦除可編程只讀存儲器還有E2PROM、FLASH等。

　　2)用戶程序存儲器

　　用戶程序存儲器用于存放用戶載入的PLC應(yīng)用程序，載入初期的用戶程序因需修改與調(diào)試，所以稱為用戶調(diào)試程序，存放在可以隨機讀寫操作的隨機存取存儲器RAM內(nèi)以方便用戶修改與調(diào)試。

　　通過修改與調(diào)試后的程序稱為用戶執(zhí)行程序，由于不需要再作修改與調(diào)試，所以用戶執(zhí)行程序就被固化到EPROM內(nèi)*使用。

　　3)數(shù)據(jù)存儲器

　　PLC運行過程中需生成或調(diào)用中間結(jié)果數(shù)據(jù)(如輸入/輸出元件的狀態(tài)數(shù)據(jù)、定時器、計數(shù)器的預(yù)置值和當(dāng)前值等)和組態(tài)數(shù)據(jù)(如輸入輸出組態(tài)、設(shè)置輸入濾波、脈沖捕捉、輸出表配置、定義存儲區(qū)保持范圍、模擬電位器設(shè)置、高速計數(shù)器配置、高速脈沖輸出配置、通信組態(tài)等)，這類數(shù)據(jù)存放在工作數(shù)據(jù)存儲器中，由于工作數(shù)據(jù)與組態(tài)數(shù)據(jù)不斷變化，且不需要*保存，所以采用隨機存取存儲器RAM。

　　RAM是一種高密度、低*耗的半導(dǎo)體存儲器，可用鋰電池作為備用電源，一旦斷電就可通過鋰電池供電，保持RAM中的內(nèi)容。

　　3. 接口

　　輸入輸出接口是PLC與工業(yè)現(xiàn)場控制或檢測元件和執(zhí)行元件連接的接口電路。PLC的輸入接口有直流輸入、交流輸入、交直流輸入等類型；輸出接口有晶體管輸出、晶閘管輸出和繼電器輸出等類型。晶體管和晶閘管輸出為無觸點輸出型電路，晶體管輸出型用于高頻小*率負載、晶閘管輸出型用于高頻大*率負載；繼電器輸出為有觸點輸出型電路，用于低頻負載。

　現(xiàn)場控制或檢測元件輸入給PLC各種控制信號，如限位開關(guān)、操作按鈕、選擇開關(guān)以及其他一些傳感器輸出的開關(guān)量或模擬量等，通過輸入接口電路將這些信號轉(zhuǎn)換成CPU能夠接收和處理的信號。輸出接口電路將CPU送出的弱電控制信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的強電信號輸出，以驅(qū)動電磁閥、接觸器等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。

　　1)輸入接口

　　輸入接口用于接收和采集兩種類型的輸入信號，一類是由按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器觸頭等開關(guān)量輸入信號；另一類是由電位器、測速發(fā)電機和各種變換器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號。

　　以圖2所示的直流輸入接口電路為例，R1是限流與分壓電阻，R2與C構(gòu)成濾波電路，濾波后的輸入信號經(jīng)光耦合器T與內(nèi)部電路耦合。當(dāng)輸入端的按鈕SB接通時，光耦合器T導(dǎo)通，直流輸入信號被轉(zhuǎn)換成PLC能處理的5V標(biāo)準信號電平(簡稱TTL)，同時LED輸入指示燈亮，表示信號接通。微電腦輸入接口電路一般由寄存器、選通電路和中斷請求邏輯電路組成，這些電路集成在一個芯片上。交流輸入與交直流輸入接口電路與直流輸入接口電路類似。

　　圖2 直流輸入接口電路

　　濾波電路用以消除輸入觸頭的抖動，光電耦合電路可防止現(xiàn)場的強電干擾進入PLC。由于輸入電信號與PLC內(nèi)部電路之間采用光信號耦合，所以兩者在電氣上*隔離，使輸入接口具有抗*力?，F(xiàn)場的輸入信號通過光電耦合后轉(zhuǎn)換為5V的TTL送入輸入數(shù)據(jù)寄存器，再經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳送給CPU。

　　2)輸出接口

　　輸出接口電路向被控對象的各種執(zhí)行元件輸出控制信號。常用執(zhí)行元件有接觸器、電磁閥、調(diào)節(jié)閥(模擬量)、調(diào)速裝置(模擬量)、指示燈、數(shù)字顯示裝置和報警裝置等。輸出接口電路一般由微電腦輸出接口電路和*率放大電路組成，與輸入接口電路類似，內(nèi)部電路與輸出接口電路之間采用光電耦合器進行抗干擾電隔離。

　　微電腦輸出接口電路一般由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求邏輯電路集成在芯片上，CPU通過數(shù)據(jù)總線將輸出信號送到輸出數(shù)據(jù)寄存器中，*率放大電路是為了適應(yīng)工業(yè)控制要求，將微電腦的輸出信號放大。

　　3)其它接口

　　若主機單元的I/O數(shù)量不夠用，可通過I/O擴展接口電纜與I/O擴展單元(不帶CPU)相接進行擴充?！　LC還常配置連接各種外圍設(shè)備的接口，可通過電纜實現(xiàn)串行通信、EPROM寫入等*能。

　　4. 編程器

　　編程器作用是將用戶編寫的程序下載至PLC的用戶程序存儲器，并利用編程器檢查、修改和調(diào)試用戶程序，監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行過程，顯示PLC狀態(tài)、內(nèi)部器件及系統(tǒng)的參數(shù)等。

　　編程器有簡易編程器和圖形編程器兩種。簡易編程器體積小，攜帶方便，但只能用語句形式進行聯(lián)機編程，適合小型PLC的編程及現(xiàn)場調(diào)試。圖形編程器既可用語句形式編程，又可用梯形圖編程，同時還能進行脫機編程。

　　目前PLC制造廠家大都開發(fā)了計算機輔助PLC編程支持軟件，當(dāng)個人計算機安裝了PLC編程支持軟件后，可用作圖形編程器，進行用戶程序的編輯、修改，并通過個人計算機和PLC之間的通信接口實現(xiàn)用戶程序的雙向傳送、監(jiān)控PLC運行狀態(tài)等。

　　5. 電源

　　PLC的電源將外部供給的交流電轉(zhuǎn)換成供CPU、存儲器等所需的直流電，是整個PLC的能源供給中心。PLC大都采用高質(zhì)量的工作穩(wěn)定性好、抗*力強的開關(guān)穩(wěn)壓電源，許多PLC電源還可向外部提供直流24V穩(wěn)壓電源，用于向輸入接口上的接入電氣元件供電，從而簡化外圍配置。

可編程自動化控制器（PAC）作為新一代的工業(yè)控制器，代表著可編程自動化控制發(fā)展的未來。在可以預(yù)見的幾年內(nèi)，對標(biāo)準性、開放性、可互操作性、可移植性的要求將是用戶至為關(guān)心的自動化產(chǎn)品的重要特征，作為融匯了PC和PLC優(yōu)點的PAC系統(tǒng)必將逐步取代PLC系統(tǒng)成為控制系統(tǒng)的主*產(chǎn)品，在工業(yè)自動化控制中的應(yīng)用將會越來越廣泛。

PLC的性能倚賴于的硬件，PLC的應(yīng)用程序是依靠的硬件芯片來實現(xiàn)的，對于PLC的*能的改進，如增加運動控制、過程控制或通訊*能，都需要使用不同的硬件。即使對于同一PLC廠家，這種的硬件很難移植到不同性能的PLC中。而且傳統(tǒng)的PLC廠家的硬件結(jié)構(gòu)體系都是專有的設(shè)計，甚至于處理器芯片都是的，這樣就導(dǎo)致了隨著PLC*能需求的不斷提高，PLC的硬件體系變得越來越復(fù)雜。而且，由于硬件的非通用性會導(dǎo)致系統(tǒng)的*能前景和開放性受到很大的限制。另外，PLC 的操作系統(tǒng)通常都是各PLC廠家的操作系統(tǒng)，與目前流行的實時操作系統(tǒng)不兼容。由于是的操作系統(tǒng)，其實時可靠性與*能都無法與通用的實時操作系統(tǒng)相比，這就導(dǎo)致了PLC的整體性能的性和封閉性。

PAC的輕便控制引擎是非常杰出的。PAC設(shè)計了一個通用的、軟件形式的控制引擎用于應(yīng)用程序的執(zhí)行，控制引擎在實時操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序之間，這個控制引擎與硬件平臺無關(guān)，可以在不同平臺的PAC系統(tǒng)間移植。因此對于用戶來說，同樣的應(yīng)用程序不需根據(jù)系統(tǒng)的*能需求和投資預(yù)算選擇不同性能的PAC平臺。這樣，根據(jù)用戶需要的迅速擴展和變化，用戶的系統(tǒng)和程序無需變化，即可無縫移植。PAC的操作系統(tǒng)采用通用的實時操作系統(tǒng)，如GE Fanuc的PACSystems系列產(chǎn)品即采用通用的、成熟的WindRiver公司的VxWorks實時操作系統(tǒng)，其可靠性已經(jīng)得到大量的應(yīng)用的證實。PAC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)采用標(biāo)準的，通用的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，這樣其處理器可以使用的高性能CPU，如GE Fanuc的PACSystems 系列產(chǎn)品的CPU 即采用了Pentium300/700MHz 處理器，而且即將推出PentiumM 處理器的CPU。

例如，研華公司全新一代的PAC控制器APAX-5000 系列，集合了控制、信息處理、網(wǎng)絡(luò)通訊、影像及語音*能。此系列還具備*的雙獨立式CPU控制架構(gòu)，分別控制HMI/SCADA及I/O的不同任務(wù)，并提供熱備等多種應(yīng)用架構(gòu)，軟件部份提供支持國標(biāo)IEC-61131-3的軟邏輯軟件以及可以進行高級編程的Window.Net 環(huán)境下的開發(fā)驅(qū)動軟件，APAX -5000 非常適用于嚴苛的批次生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，如：半導(dǎo)體制程設(shè)備、制藥、風(fēng)力控制、鋼鐵、IC檢測機臺控制及食品飲料業(yè)。

在 SIMATIC CPU 的操作模式由 STOP 轉(zhuǎn)換為 RUN 時，計數(shù)模塊 FM350 (6ES7350-1AH03-0AE0，6ES7350-2AH00-0AE0) 和FM450 (6ES7450-1AP00-0AE0 )被重新初始化因而會導(dǎo)致計數(shù)器清零。

對于計數(shù)模塊 FM350-1 (6ES7350-1AH03-0AE0)，也可能發(fā)生“STOP 時繼續(xù)計數(shù)”和“計數(shù)器值在操作模式由 STOP 轉(zhuǎn)換為 RUN 后保持不變”的情況。所以必須將模塊參數(shù)設(shè)置如下：

• 對 CPU STOP 的響應(yīng)：繼續(xù)處理

• 對新參數(shù)的響應(yīng)：僅在參數(shù)改變后復(fù)位

計數(shù)模塊 FM350-2 (6ES7350-2AH00-0AE0) 能被參數(shù)化使得內(nèi)部模塊輸出*能 Q0 到 Q7 在CPU處于STOP模式時被保持。為此必須設(shè)置模塊下面的參數(shù)：

• 對 CPU STOP 的響應(yīng)：繼續(xù)處理

如果 CPU 切換到 RUN 模式，計數(shù)器被清零。如果要計數(shù)器值被保持，就必須在 CPU 斷電或切換到 STOP 模式前將其值保存，而且要在 CPU 重新啟動時再裝載。在這里要注意的一點是被保存的計數(shù)器值可能與實際設(shè)備位置不*。例如，在斷電后，記錄移動路徑的增量編碼器被移動就會發(fā)生這種情況。

下面的參數(shù)對版本號為 6ES7 350-2AH01-0AE0 之后的模塊有效:

• 對 CPU STOP 的響應(yīng)：繼續(xù)處理

此時，如果模塊參數(shù)/硬件組態(tài)沒有重新下載到模塊中，CPU 由 STOP 轉(zhuǎn)換為 RUN 時模塊會繼續(xù)計數(shù)。

注意:
如果在 HW Config 中配置的是 FM350-2 (6ES7350-2AH00-0AE0) 而在實際插槽中使用的是 FM350-2 (6ES7350-2AH01-0AE0)，那么 FM350-2 (6ES7350-2AH01-0AE0)會如同 FM350-2 (6ES7350-2AH00-0AE0)一樣運轉(zhuǎn)。

描述
安全模塊支持通過簡易網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）傳輸管理信息。為此，有一個“SNMP 代理”安裝在安全模塊上并接收和回答 SNMP 請求。
關(guān)于 SNMP-兼容設(shè)備的信息參考 MIB 文件（管理信息基礎(chǔ)），但是用戶必須得到相關(guān)*。

SNMPv1
在 SNMPv1 中“社區(qū)字符串”是一并發(fā)送的。“社區(qū)字符串”就像密碼一樣與 SNMP 請求一同發(fā)送。如果“社區(qū)字符串”是正確的，安全模塊會應(yīng)答請求信息。如果“社區(qū)字符串”是錯誤的，安全模塊拒絕請求并且不做應(yīng)答。

安全模塊對以下社區(qū)字符串使用標(biāo)準值來控制在 SNMP 代理中的接入權(quán)限：

• 讀取權(quán)限：公有

• 讀寫權(quán)限：私有

注意
在安全配置工具（SCT）中寫“私有”社區(qū)字符串的權(quán)限可以由“經(jīng)由社區(qū)字符串“私有”允許寫權(quán)限”來配置。SCALANCE S V3 安全模塊經(jīng)由 SNMP 寫值并且對試圖寫入的動作無響應(yīng)。保存設(shè)置后，不會出現(xiàn)錯誤信息或者不*性。

西門子6GK7443-5FX02-0XE0圖. 01

SNMPv3
在 SNMPv3 中可以將數(shù)據(jù)加密傳送至網(wǎng)絡(luò)解析。安全模塊 SCALANCE S 不支持經(jīng)由 SNMP 寫入信息。 

6ES7 350-1AH03-0AE0

6ES7 350-2AH00-0AE0

6ES7 351-1AH01-0AE0

6ES7 352-1AH02-0AE0

6ES7 355-0VH10-0AE0

6ES7 355-1VH10-0AE0

6ES7 355-2CH00-0AE0

6ES7 355-2SH00-0AE0

6ES7 338-4BC01-0AB0

6ES7 352-5AH00-0AE0

6ES7 352-5AH00-7XG0

通訊模板

6ES7 340-1AH02-0AE0

6ES7 340-1BH02-0AE0

6ES7 340-1CH02-0AE0

6ES7 341-1AH01-0AE0

6ES7 341-1BH01-0AE0

6ES7 341-1CH01-0AE0

6ES7 870-1AA01-0YA0

6ES7 870-1AB01-0YA0

6ES7 902-1AB00-0AA0

6ES7 902-1AC00-0AA0

6ES7 902-1AD00-0AA0

6ES7 902-2AB00-0AA0

6ES7 902-2AC00-0AA0

6ES7 902-2AG00-0AA0

6ES7 902-3AB00-0AA0

6ES7 902-3AC00-0AA0

6ES7 902-3AG00-0AA0

6GK7 342-5DA02-0XE0

6GK7 342-5DF00-0XE0

6GK7 343-5FA01-0XE0

6GK7 343-1EX30-0XE0

6GK7 343-1EX21-0XE0

6GK7 343-1CX00-0XE0

6GK7 343-1CX10-0XE0

6GK7 343-1GX20-0XE0

6GK7 343-1GX21-0XE0

6GK7 343-1HX00-0XE0

6GK7 343-2AH00-0XA0

6ES7971-1AA00-0AA0

6ES7971-5BB00-0AA0

6ES7314-6EH04-0AB0

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