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西門子通訊卡A5E00369843          西門子通訊卡A5E00369843

潯之漫 智控技術有限公司  上海詩慕自動化設備有限公司
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優(yōu)點

PLC 硬件系統(tǒng)設計

1 ． PLC 型號的選擇

在作出系統(tǒng)控制方案的決策之前，要詳細了解被控對象的控制要求，從而決定是否選用 PLC 進行控制。

在控制系統(tǒng)邏輯關系較復雜（需要大量中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等）、工藝流程和產(chǎn)品改型較頻繁、需要進行數(shù)據(jù)處理和信息管理（有數(shù)據(jù)運算、模擬量的控制、 PID 調(diào)節(jié)等）、系統(tǒng)要求有較高的可靠性和穩(wěn)定性、準備實現(xiàn)工廠自動化聯(lián)網(wǎng)等情況下，使用 PLC 控制是很必要的。

目前，國內(nèi)外眾多的生產(chǎn)廠家提供了多種系列功能各異的 PLC 產(chǎn)品，使用戶眼花繚亂、無所適從。所以全面權衡利弊、合理地選擇機型才能達到經(jīng)濟實用的目的。一般選擇機型要以滿足系統(tǒng)功能需要為宗旨，不要盲目貪大求全，以免造成投資和設備資源的浪費。機型的選擇可從以下幾個方面來考慮。

（ 1 ）對輸入 / 輸出點的選擇

盲目選擇點數(shù)多的機型會造成一定浪費。

要先弄清除控制系統(tǒng)的 I/O 總點數(shù)，再按實際所需總點數(shù)的 15 ～ 20 ％留出備用量（為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需 PLC 的點數(shù)。

另外要注意，一些高密度輸入點的模塊對同時接通的輸入點數(shù)有限制，一般同時接通的輸入點不得超過總輸入點的 60 ％； PLC 每個輸出點的驅(qū)動能力（ A/ 點）也是有限的，有的 PLC 其每點輸出電流的大小還隨所加負載電壓的不同而異；一般 PLC 的允許輸出電流隨環(huán)境溫度的升高而有所降低等。在選型時要考慮這些問題。

PLC 的輸出點可分為共點式、分組式和隔離式幾種接法。隔離式的各組輸出點之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級，但這種 PLC 平均每點的價格較高。如果輸出信號之間不需要隔離，則應選擇前兩種輸出方式的 PLC 。

（ 2 ）對存儲容量的選擇

對用戶存儲容量只能作粗略的估算。在僅對開關量進行控制的系統(tǒng)中，可以用輸入總點數(shù)乘 10 字 / 點＋輸出總點數(shù)乘 5 字 / 點來估算；計數(shù)器/ 定時器按（ 3 ～ 5 ）字 / 個估算；有運算處理時按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模擬量輸入 / 輸出的系統(tǒng)中，可以按每輸入 / （或輸出）一路模擬量約需（ 80 ～ 100 ）字左右的存儲容量來估算；有通信處理時按每個接口 200 字以上的數(shù)量粗略估算。后，一般按估算容量的50 ～ 100 ％留有裕量。對缺乏經(jīng)驗的設計者，選擇容量時留有裕量要大些。

（ 3 ）對 I/O 響應時間的選擇

PLC 的 I/O 響應時間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時間延遲（一般在 2 ～ 3 個掃描周期）等。對開關量控制的系統(tǒng)，PLC 和 I/O 響應時間一般都能滿足實際工程的要求，可不必考慮 I/O 響應問題。但對模擬量控制的系統(tǒng)、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個問題。

（ 4 ）根據(jù)輸出負載的特點選型

不同的負載對 PLC 的輸出方式有相應的要求。例如，頻繁通斷的感性負載，應選擇晶體管或晶閘管輸出型的，而不應選用繼電器輸出型的。但繼電器輸出型的 PLC 有許多優(yōu)點，如導通壓降小，有隔離作用，價格相對較便宜，承受瞬時過電壓和過電流的能力較強，其負載電壓靈活（可交流、可直流）且電壓等級范圍大等。所以動作不頻繁的交、直流負載可以選擇繼電器輸出型的 PLC 。

（ 5 ）對在線和離線編程的選擇

離線編程示指主機和編程器共用一個 CPU ，通過編程器的方式選擇開關來選擇 PLC 的編程、監(jiān)控和運行工作狀態(tài)。編程狀態(tài)時， CPU 只為編程器服務，而不對現(xiàn)場進行控制。編程器編程屬于這種情況。在線編程是指主機和編程器各有一個 CPU ，主機的 CPU 完成對現(xiàn)場的控制，在每一個掃描周期末尾與編程器通信，編程器把修改的程序發(fā)給主機，在下一個掃描周期主機將按新的程序?qū)ΜF(xiàn)場進行控制。計算機輔助編程既能實現(xiàn)離線編程，也能實現(xiàn)在線編程。在線編程需購置計算機，并配置編程軟件。采用哪種編程方法應根據(jù)需要決定。

（ 6 ）據(jù)是否聯(lián)網(wǎng)通信選型

若 PLC 控制的系統(tǒng)需要聯(lián)入工廠自動化網(wǎng)絡，則 PLC 需要有通信聯(lián)網(wǎng)功能，即要求 PLC 應具有連接其他 PLC 、上位計算機及 CRT 等的接口。大、中型機都有通信功能，目前大部分小型機也具有通信功能。

（ 7 ）對 PLC 結構形式的選擇

在相同功能和相同 I/O 點數(shù)據(jù)的情況下，整體式比模塊式價格低。但模塊式具有功能擴展靈活，維修方便（換模塊），容易判斷故障等優(yōu)點，要按實際需要選擇 PLC 的結構形式。

2 ．分配輸入 / 輸出點

一般輸入點和輸入信號、輸出點和輸出控制是一一對應的。

分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點號，分配給每一個輸入信號和輸出信號，即進行編號。

在個別情況下，也有兩個信號用一個輸入點的，那樣就應在接入輸入點前，按邏輯關系接好線（如兩個觸點先串聯(lián)或并聯(lián)），然后再接到輸入點。

應用
節(jié)能增效
SINAMICS G120L 能夠提升整條過程鏈中的能效，并將能耗降至低。在標準規(guī)格的產(chǎn)品中集成了相關的軟件功能及硬件功能。
主要特性包括：
• ECO 模式，通過閉環(huán)控制模式 V/f ECO 和無編碼器矢量控制（SLVC）根據(jù)當前負載比例自動調(diào)整電機電流，從而在局部負載范圍實現(xiàn)高達 5 % 的節(jié)能
• 具備休眠功能，基于過程中設定值觸發(fā)
• 額定轉(zhuǎn)速下自動切換至電源運行（旁路模式）通過創(chuàng)新技術，實現(xiàn)高效能源管理ECO 模式
• 根據(jù)當前負載比例自動調(diào)整電機中的磁通，從而實現(xiàn)節(jié)能（在局部負載范圍降低電機損耗）休眠模式
• 顯著節(jié)能：根據(jù)當前設定值啟動/ 停止驅(qū)動，避免過高的機械應力效率更高
• 功率模塊 PM330L 效率 η?98%通過操作單元實現(xiàn)簡便的、針對特定應用的調(diào)試和操作
• 通過針對應用的向?qū)нM行現(xiàn)場調(diào)試，無需變頻器相關的專業(yè)知識
• *功能：使用 SINAMICS 存儲卡（SD 卡）進行參數(shù)預設和復制變頻器數(shù)據(jù)組
• 數(shù)據(jù)備份功能有助于便捷的組件更換
• 控制單元 CU230P-2 上集成了 USB 接口，從而可方便地通過調(diào)試工具 STARTER 進行調(diào)試和診斷
• 可實現(xiàn)對變頻器的調(diào)試、診斷和控制

應用
SINAMICS G120L 傳動系統(tǒng)佳適用于涉及運動、傳送、泵送或?qū)腆w、液體或氣體進行壓縮的所有應用。
特別是以下應用的*：
• 供水
• 污水處理
• 農(nóng)業(yè)灌溉
• 集中供熱/ 供冷
• 計量泵和沖洗泵
• 壓縮機
• 風機
結構
模塊化設計
SINAMICS G120L 采用模塊化設計，由以下組件組成：
• CU230P-2 控制單元
• 功率模塊
• 操作面板或蓋板
CU230P-2 控制單元
CU230P-2 控制單元使用幾種不同的可選閉環(huán)控制方式來控制和監(jiān)測變頻器功率模塊和連接的電機。該產(chǎn)品支持與本地控制器或*控制器、監(jiān)控設備等之間的通信。它也可以連接與過程控制
相關的全部輔助設備和外部組件（傳感器、閥門、接觸器等）。
CU230P-2 具有很強的通訊功能
變頻器通信接口協(xié)議在選擇控制單元時就已經(jīng)被定義（V4.7 或更高版本的固件）。
• CU230P-2 HVAC → USS，Modbus RTU，BACnet MS/TP，P1 協(xié)議
• CU230P-2 DP → PROFIBUS
• CU230P-2 PN → PROFINET，EtherNet/IP
功率模塊
功率模塊的選型可以根據(jù)功率需求和應用場合而定。采用脈寬調(diào)制的* IGBT 技術，實現(xiàn)了高度可靠和靈活的電機運轉(zhuǎn)。其全面保護功能，可為功率模塊和電機提供高級別保護。
功率模塊的防護等級為 IP20/IP00，可安裝在控制柜內(nèi)。