西門子模塊6ES7321-1CH00-0AA0 

德國(guó)西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國(guó)的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。

　　中文名 西門子PLC

　　品牌 西門子

　　誕生時(shí)間 1958年

　　類別 二進(jìn)制控制器

　　歷史

　　西門子SIMATIC系列PLC，誕生于1958年，經(jīng)歷了C3,S3,S5,S7系列，已成為應(yīng)用非常廣泛的可編程控制器。西門子（SIMATIC）PLC的6代

　　1、西門子公司的產(chǎn)品早是1975年投放市場(chǎng)的SIMATIC S3，它實(shí)際上是帶有簡(jiǎn)單操作接口的二進(jìn)制控制器。

　　2、1979年，S3系統(tǒng)被SIMATIC S5所取代，該系統(tǒng)廣泛地使用了微處理器。

　　3、20世紀(jì)80年代初，S5系統(tǒng)進(jìn)一步升級(jí)——U系列PLC，較常用機(jī)型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。

　　4、1994年4月，S7系列誕生，它具有更化、更高性能等級(jí)、安裝空間更小、更良好的WINDOWS用戶界面等優(yōu)勢(shì)，其機(jī)型為：S7-200、300、400。

　　5、1996年，在過(guò)程控制領(lǐng)域，西門子公司又提出PCS7（過(guò)程控制系統(tǒng)7）的概念，將其優(yōu)勢(shì)的WINCC（與WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線）、COROS（監(jiān)控系統(tǒng)）、SINEC（西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)）及控調(diào)技術(shù)融為一體。

　　6、西門子公司提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自動(dòng)化系統(tǒng)，將PLC技術(shù)溶于全部自動(dòng)化領(lǐng)域。

　　由初發(fā)展至今，S3、S5系列PLC已逐步退出市場(chǎng)，停止生產(chǎn)，而S7系列PLC發(fā)展成為了西門子自動(dòng)化系統(tǒng)的控制核心，而TDC系統(tǒng)沿用SIMADYN D技術(shù)內(nèi)核，是對(duì)S7系列產(chǎn)品的進(jìn)一步升級(jí)，它是西門子自動(dòng)化系統(tǒng)，功能的可編程控制器。

因?yàn)樽冾l器是斬波輸出，模擬的正弦波給電機(jī)，所以低頻時(shí)候，會(huì)因?yàn)檩敵雒}沖密度不夠，波形嚴(yán)重失真，這樣轉(zhuǎn)速很不穩(wěn)定，所以要盡量讓變頻器工作在低頻狀態(tài)，變頻器里邊也有了低頻率，啟動(dòng)頻率等參數(shù)選擇。

因?yàn)榭紤]到電機(jī)過(guò)載保護(hù)問(wèn)題，所以變頻器里邊會(huì)有過(guò)載過(guò)流保護(hù)這些參數(shù)設(shè)置，一般是根據(jù)電機(jī)額定電流的百分比來(lái)選擇的，比如150%，就是超過(guò)電機(jī)額定電流的1.5倍，過(guò)流保護(hù)就會(huì)動(dòng)作，這些要根據(jù)負(fù)荷大小來(lái)設(shè)定這這些保護(hù)值大小。

雖然變頻器設(shè)定好了就可以自動(dòng)運(yùn)行，但是人需要來(lái)控制它，所以有些參數(shù)是人機(jī)交換需要來(lái)設(shè)置的，比如人要讓變頻器進(jìn)入啟動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，往往是通過(guò)按面板或者外部按鈕來(lái)讓它啟動(dòng)的，這時(shí)候就有啟動(dòng)命令源參數(shù)設(shè)定了，看需要選擇面板或者外部端子來(lái)作為命令源。而啟動(dòng)以后，人需要調(diào)整不同的速度需要，就是要設(shè)定不同轉(zhuǎn)速，也可以通過(guò)面板給定或者外部端子來(lái)給定頻率值，所以就有頻率源的選擇。一邊外部調(diào)速，是以模擬量給定為主，比如通過(guò)一個(gè)電位器分壓來(lái)給到變頻器里邊，或者通過(guò)plc的模擬量輸出來(lái)給定，有些事多段速給定或者通訊給定，都需要根據(jù)變頻器的說(shuō)明書來(lái)調(diào)整的。

電機(jī)根據(jù)需要，還需要設(shè)定加減速時(shí)間的，負(fù)載重點(diǎn)的，可以設(shè)定加速時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)，負(fù)載輕點(diǎn)的，可以設(shè)定加速時(shí)間短一點(diǎn)。

一般上邊這些變頻器設(shè)定好，變頻器就可以使用了，有些特殊的場(chǎng)合，需要設(shè)定轉(zhuǎn)速表的給定方式，或者幾臺(tái)變頻器需要同步的，需要幾個(gè)變頻器互相給定頻率值。還需要選擇了矢量控制的模式，矢量控制，可以簡(jiǎn)單理解成一種精度要求高點(diǎn)的控制模式，現(xiàn)在一般都帶自動(dòng)整定電機(jī)參數(shù)了，接好線，設(shè)定好啟動(dòng)參數(shù)，直接啟動(dòng)就可以自動(dòng)調(diào)整匹配電機(jī)參數(shù)了。

變頻器設(shè)定好了，一般沒(méi)有問(wèn)題，連續(xù)運(yùn)行幾年是沒(méi)有問(wèn)題的，普通電工在維護(hù)時(shí)候，一般也就是看看電機(jī)的電流，電壓是否三相平衡，電機(jī)電流是否會(huì)過(guò)大，如果有報(bào)警，可以查報(bào)警手冊(cè)來(lái)找問(wèn)題。能維修的地方，也就是在保險(xiǎn)燒了，或者發(fā)現(xiàn)主回路短路了，更換一下IGBT模塊。電容老化了，容量下降，直接把母線電容更換掉。這些簡(jiǎn)單的維修知識(shí)，作為電氣工程師和一般電工是足夠的了，工廠并不需要細(xì)化到電路板上的維修，板子壞了，可以更換板子。

工作原理編輯當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。

　　產(chǎn)品分類

　　可編程控制器是由現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要而產(chǎn)生的，可編程序控制器的分類也必然要符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。

　　西門子PLCS7-200系列

　　一般來(lái)說(shuō)可以從三個(gè)角度對(duì)可編程序控制器進(jìn)行分類。其一是從可編程序控制器的控制規(guī)模大小去分類，其二是從可編程序控制器的性能高低去分類，其三是從可編程序控制器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)去分類。

　　控制規(guī)模

　　可以分為大型機(jī)、中型機(jī)和小型機(jī)。

　　西門子PLCS7-300系列

　　小型機(jī): 小型機(jī)的控制點(diǎn)一般在256點(diǎn)之內(nèi),適合于單機(jī)控制或小型系統(tǒng)的控制。

　　西門子小型機(jī)有S7-200：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數(shù)字量248點(diǎn)；模擬量35路 。

　　中型機(jī):中型機(jī)的控制點(diǎn)一般不大于2048點(diǎn),可用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對(duì)多個(gè)下一級(jí)的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控，它適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制。

　　西門子中型機(jī)有S7-300：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數(shù)字量1024點(diǎn)；模擬量128路 ；網(wǎng)絡(luò)PROFIBUS；工業(yè)以太網(wǎng)；MPI。

　　大型機(jī)：大型機(jī)的控制點(diǎn)一般大于2048點(diǎn),不僅能完成較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。它不僅可用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對(duì)多個(gè)下一級(jí)的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控。

　　西門子PLCS7-400系列

　　西門子大型機(jī)有S7-400 ：處理速度0.3ms / 1k字；

　　存貯器512k ；I/O點(diǎn)12672；

　　控制性能

　　可以分為高檔機(jī)、中檔機(jī)和低檔機(jī)。

　　低檔機(jī)

　　這類可編程序控制器，具有基本的控制功能和一般的運(yùn)算能力。工作速度比較低，能帶的輸入和輸出模塊的數(shù)量比較少。

　　比如，德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-200就屬于這一類。

　　中檔機(jī)

　　這類可編程序控制器，具有較強(qiáng)的控制功能和較強(qiáng)的運(yùn)算能力。它不僅能完成一般的邏輯運(yùn)算，也能完成比較復(fù)雜的三角函數(shù)、指數(shù)和PID運(yùn)算。工作速度比較快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量也比較多，輸入和輸出模塊的種類也比較多。

　　比如，德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-300就屬于這一類。

　　高檔機(jī)

　　這類可編程序控制器，具有強(qiáng)大的控制功能和強(qiáng)大的運(yùn)算能力。它不僅能完成邏輯運(yùn)算、三角函數(shù)運(yùn)算、指數(shù)運(yùn)算和PID運(yùn)算，還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。工作速度很快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量很多，輸入和輸出模塊的種類也很全面。這類可編程序控制器可以完成規(guī)模很大的控制任務(wù)。在聯(lián)網(wǎng)中一般做主站使用。

　　比如，德國(guó)SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-400就屬于這一類。

　　西門子PLC模塊6ES7322-1HF01-0AA0

　　結(jié)構(gòu)

　　整體式

　　整體式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器把電源、CPU、存儲(chǔ)器、I/O系統(tǒng)都集成在一個(gè)單元內(nèi)，該單元叫做作基本單元。一個(gè)基本單元就是一臺(tái)完整的PLC。

　　plc結(jié)構(gòu)

　　控制點(diǎn)數(shù)不符合需要時(shí)，可再接擴(kuò)展單元。整體式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是非常緊湊、體積小、成本低、安裝方便。

　　組合式

　　組合式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器是把PLC系統(tǒng)的各個(gè)組成部分按功能分成若干個(gè)模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。其中各模塊功能比較單一，模塊的種類卻日趨豐富。比如，一些可編程序控制器，除了－些基本的I/O模塊外，還有一些特殊功能模塊，像溫度檢測(cè)模塊、位置檢測(cè)模塊、PID控制模塊、通訊模塊等等。組合式結(jié)構(gòu)的PLC特點(diǎn)是CPU、輸入、輸出均為獨(dú)立的模塊。模塊尺寸統(tǒng)一、安裝整齊、I/O點(diǎn)選型自由、安裝調(diào)試、擴(kuò)展、維修方便。

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