西門子6SE6420-2UD25-5CA1

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存儲設(shè)備：它用于性地存儲用戶數(shù)據(jù)，使用戶程序不丟失。這些設(shè)備，如存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器。而為實現(xiàn)這些存儲，相應(yīng)的就有存卡器、磁帶機、軟驅(qū)或ROM寫入器，以及相應(yīng)的接口部件。各種PLC大體都有這方面的配套設(shè)施。
輸入輸出設(shè)備：它用以接收信號或輸出信號，便于與PLC進行人機對話。輸入的有條碼讀入器，輸入模擬量的電位器等。輸出的有打印機、編程器、監(jiān)控器雖也可對PLC輸入信息，從PLC輸出信息，但輸入輸出設(shè)備實現(xiàn)人機對話更方便，可在現(xiàn)場條件下實現(xiàn)，并便于使用。隨著技術(shù)進步，這種設(shè)備將更加豐富。

流程控制指令，用以控制程序運行流程。PLC的用戶程序一般是從零地址的指令開始執(zhí)行，按順序推進。但遇到流程控制指令也可作相應(yīng)改變。流程控制指令也較多，運用得好，可使程序簡練，并便于調(diào)試與閱讀。
狀態(tài)監(jiān)控指令，用以及記錄PLC及其控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，對提高PLC控制系統(tǒng)的工作可靠性大有幫助。
當(dāng)然，并不是所有的PLC都有上述那么多類的指令，也不是有的PLC僅有上述幾類指令。以上只是指出幾個例子，說明要從哪幾個方面了解PLC指令，從中也可大致看出指令的多少及功能將怎樣影響PLC的性能。
除了指令，為進行通訊，PLC還有相應(yīng)的協(xié)議與通訊指令或命令，這些也反映了PLC的性能。
5.6支持軟件
為了便于編制PLC程序，多數(shù)PLC廠家都開發(fā)有關(guān)計算機支持軟件。
從本質(zhì)上講，PLC所能識別的只是機器語言。它之所以能使用一些助記符語言、梯形圖語言、流程圖語言，以至高級語言，全靠為使用這些語言而開發(fā)的種種軟件。
助記符語言是zui基本也是zui簡單的PLC語言。它類似計算機的匯編語言，PLC的指令系統(tǒng)就是用這種語言表達的。這種語言僅使用文字符號，所使用的編程工具簡單，用簡易編程器即可。所以，多數(shù)PLC都配備有這種語言。

 5.1工作速度
工作速度是指PLC的CPU執(zhí)行指令的速度及對急需處理的輸入信號的響應(yīng)速度。工作速度是PLC工作的基礎(chǔ)。速度高了，才可能通過運行程序?qū)崿F(xiàn)控制，才可能不斷擴大控制規(guī)模，才可能發(fā)揮PLC的多種多樣的作用。
PLC的指令是很多的。不同的PLC。指令的條數(shù)也不同。少的幾十條，多的幾百條。指令不同，執(zhí)行的時間也不同。但各種PLC總有一些基本指令，而且各種的PLC都有這些基本指令，故常以執(zhí)行一條基本指令的時間來衡量這個速度。這個時間當(dāng)然越短越好，已從微秒級縮短到零點微秒級。并隨著微處理器技術(shù)的進步，這個時間還在縮短。
執(zhí)行時間短可加快PLC對一般輸入信號的響應(yīng)速度。從討論PLC的工作原理知，從對PLC加入輸入信號，到PLC產(chǎn)生輸出，的情況也要延遲一個PLC運行程序的周期。因為PLC監(jiān)測到輸入信號，經(jīng)運行程序后產(chǎn)生的輸出，才是對輸入信號的響應(yīng)。不理想時，還要多延長一個周期。當(dāng)輸入信號送入PLC時，PLC的輸入刷新正好結(jié)束，就是這種情況。這時，要多等待一個周期，PLC的輸入映射區(qū)才能接受到這個新的輸入信號。對一般的輸入信號，這個延遲雖可以接受，但對急需響應(yīng)的輸入信號，就不能接受了。對急需處理的輸人信號延遲多長時間PLC能予以響應(yīng)，要另作要求。
為了處理急需響應(yīng)的輸入信號，PLC有種種措施。不同的PLC措施也不*相同，提高響應(yīng)速度的效果也不同。一般的作法是采用輸入中斷，然后再輸出即時刷新，即中斷程序運行后，有關(guān)的輸出點立即刷新，而不等到整個程序運行結(jié)束后再刷新。
這個效果可從兩個方面來衡量：一是能否對幾個輸入信號作快速響應(yīng)；二是快速響應(yīng)的速度有多快。多數(shù)PLC都可對一個或多個輸入點作快速響應(yīng)，快速響應(yīng)時間僅幾個毫秒。性能高的、大型的PLC響應(yīng)點數(shù)更多。
工作速度關(guān)系到PLC對輸入信號的響應(yīng)速度，是PLC對系統(tǒng)控制是否及時的前提?？刂撇患皶r，就不可能準(zhǔn)確與可靠，特別是對一些需作快速響應(yīng)的系統(tǒng)。這就是把工作速度作為PLC*指標(biāo)的原因。
 
5.2控制規(guī)模
控制規(guī)模代表PLC控制能力，看其能對多少輸入、輸出點及對多少路模擬進行控制。
控制規(guī)模與速度有關(guān)。因為規(guī)模大了，用戶程序也長，執(zhí)行指令的速度不快，勢必延長PLC循環(huán)的時間，也必然會延長PLC對輸入信號的響應(yīng)。為了避免這個情況，PLC的工作速度就要快。所以，大型PLC的工作速度總是比小的要快。
控制規(guī)模還與內(nèi)存區(qū)的大小有關(guān)。規(guī)模大，用戶程序長，要求有更大的用戶存儲區(qū)。同時點數(shù)多，系統(tǒng)的存儲器輸入、輸出的信號區(qū)（輸入輸出繼電器區(qū)或稱輸入、輸出映射區(qū)）也大。這個區(qū)大，相應(yīng)地內(nèi)部器件（解釋見后）也要增多，這些都要求有更大的系統(tǒng)存儲區(qū)。

在現(xiàn)場進行系統(tǒng)安裝前，需要考慮安裝環(huán)境是否滿足PLC的使用環(huán)境要求，這一點可以參考各類產(chǎn)品的使用手冊。但無論什么PLC，不都能裝設(shè)在下列場所：含有腐蝕性氣體之場所，陽光直接照射到的地方，溫度上下值在短時間內(nèi)變化急遽的地方，油、水、化學(xué)物質(zhì)容易侵入的地方，有大量灰塵的地方，振動大且會造成安裝件移位的地方。

如果必須要在上面的環(huán)境使用，則要為PLC制作合適的控制箱，采用規(guī)范和必要的防護措施。如果需要在野外極低溫度下使用，可以使用有加熱功能的控制箱。如何做這些防護箱或控制箱，各制造商和和資格的系統(tǒng)集成商將會為客戶提供相應(yīng)的供應(yīng)和設(shè)計。

    在使用控制箱時，在控制箱內(nèi)OpenPLC安裝的位置要注意如下事項：控制箱內(nèi)空氣流通是否順暢（各裝置間須保持適當(dāng)?shù)木嚯x），變壓器、馬達控制器、變頻器等是否與PLC保持適當(dāng)距離，動力線與信號控制線是否分離配置，組件裝設(shè)之位置是否利于日后之檢修，是否需預(yù)留空間，供日后系統(tǒng)擴充使用。

 在啟動或制動頻繁的場合，不要用主電路電源的通斷來控制變頻器的啟動或停止，應(yīng)使用變頻器控制面板上的run/stop鍵或外圍面板的通斷控制端子。這是因為當(dāng)變頻器主電路啟動時，首先要給直流回路的大容量電解電容充電，如果頻繁啟動主電路必然造成供電容充電的限流電阻發(fā)熱嚴(yán)重，同時也縮短了電解電容的使用壽命

 在用外部開關(guān)實現(xiàn)電動機固定頻率運轉(zhuǎn)時，通常需要依據(jù)實際情況對p006，p051-055，p041-044等參數(shù)進行設(shè)置。在設(shè)置中比較易犯的一個錯誤是：只設(shè)置對應(yīng)某個固定頻率的端子。在這種設(shè)置下，即使其他設(shè)置*正確，電動機也不會運轉(zhuǎn)。這是因為在mmv變頻器的設(shè)計中，當(dāng)p006和p007設(shè)置成外部開關(guān)量控制時，固定頻率和運行兩個功能是分離的。也就是說：需要設(shè)定兩個端子（一個把某一固定頻率賦值給電動機；另一個則負責(zé)運行），電動機方可按照設(shè)定的固定頻率運轉(zhuǎn)。

 MICROMASTER 440 是用于控制三相交流電動機速度的變頻器系列本系列有多種型號額定
功率范圍從120W 到200kW 恒定轉(zhuǎn)矩CT 控制方式或者可達250kW 可變轉(zhuǎn)矩VT
控制方式供用戶選用
本變頻器由微處理器控制 并采用具有現(xiàn)代*技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管IGBT 作為功
率輸出器件因此它們具有很高的運行可靠性和功能的多樣性其脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率是
可選的因而降低了電動機運行的噪聲全面而完善的保護功能為變頻器和電動機提供了良好的
保護
MICROMASTER 440 具有缺省的工廠設(shè)置參數(shù)它是給數(shù)量眾多的簡單的電動機控制系統(tǒng)供電
的理想變頻驅(qū)動裝置由于MICROMASTER 440 具有全面而完善的控制功能在設(shè)置相關(guān)參數(shù)
以后它也可用于更高級的電動機控制系統(tǒng)
MICROMASTER 440 既可用于單機驅(qū)動系統(tǒng)也可集成到自動化系統(tǒng)中。

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 如果將等價于十進制值 16 的二進制數(shù)右移 2 位，則會得到等價于十進制值 4 的二進制數(shù)?？商峁┙o輸入?yún)?shù) N 的數(shù)值決定了移動相應(yīng)值的位數(shù)。移位指令產(chǎn)生的空位將用零或符號位的信號狀態(tài)(0 表示正，1 表示負)來填補。*移動的位的信號狀態(tài)將裝入狀態(tài)字的 CC1 位中。狀態(tài)字的 CC0 和 OV 位將復(fù)位為 0。您可以使用跳轉(zhuǎn)指令判斷 CC1 位。

西門子PLC 移位指令根據(jù)不同參數(shù)調(diào)整以及數(shù)據(jù)類型，可用于SHR_I（整數(shù)右移）、SHR_DI（長整數(shù)右移）、SHL_W（字左移）、SHR_W（字右移）、SHL_DW（雙字左移）以及SHR_DW（雙字右移）。

初始值對于數(shù)據(jù)塊或新聲明的變量數(shù)據(jù)塊來說，組態(tài)的有效次數(shù)僅為1次，如果變量已經(jīng)存在，實際值將不會隨著初始值的變化而發(fā)生改變，對于CPU來說，操作的數(shù)值為實際值，初始值雖然也可以下載到CPU中并可在線監(jiān)控，但不會被CPU采用。

1 PLC溫度控制系統(tǒng)

在鍋爐溫度控制系統(tǒng)中，電加熱鍋爐是過程控制工業(yè)中常用的設(shè)備，其溫度控制也是過程控制的一個重點。PLC溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，PLC 通過加熱棒及風(fēng)扇分別控制爐子的加熱及降溫。計算機則實現(xiàn)目標(biāo)溫度的設(shè)定、動態(tài)顯示、參數(shù)的設(shè)定等功能，從而實現(xiàn)實時溫度監(jiān)控。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

信號處理、溫度調(diào)節(jié)等功能。在，溫一個溫度控制系統(tǒng)一般具有溫度信號采集、PLC的溫度控制系統(tǒng)中度信號的采集可以使用常用的溫度傳感器（熱電偶、熱電阻）。由溫度傳感器檢測來的信號不是標(biāo)準(zhǔn)的電壓（電流）信號，不能直接送給A/D轉(zhuǎn)換模塊。因此溫度傳感器采集到的溫度信號要經(jīng)過變送器的處理后才能被A/D轉(zhuǎn)換器識別并轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。根據(jù)所使用的溫度傳感器選用對應(yīng)的溫度變送器。S7-200系列PLC常用的模擬量輸入輸出混合模塊為EM235，EM235為4路模擬量輸入，1路模擬量輸出。PLC對溫度信號進行處理后，通過模擬量模塊輸出電流信號，電流信號可以通過調(diào)壓器來控制電源的開度（即一周期內(nèi)的導(dǎo)通比率），從而控制電源的輸出功率。加熱器根據(jù)電源輸出功率調(diào)節(jié)加熱強度，從而達到溫度調(diào)節(jié)的效果。

3 溫度PID控制的實現(xiàn)

對于模擬量信號的控制PID（比例+積分+微分）算法控制。S7-200 系列PLC有專門的PID回路指令，對模擬量進行PID控制十分方便。PID指令使用的算法：（ n SP 為第n個采樣時刻的給定值，n為過程變量值，MX 為積分項值）PID 指令根據(jù)表格（TBL）中的輸入和配置信息對引用LOOP執(zhí)行PID 循環(huán)計算。在執(zhí)行PID 指令前，要建立一個參數(shù)表，一般要對表1 中的參數(shù)進行初始化處理。

1、串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令OLD

兩個或兩個以上的接點串聯(lián)連接的電路叫串聯(lián)電路塊。串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時，分支開始用LD、LDN指令，分支結(jié)束用OLD指令。OLD指令與后述的ALD指令均為無目標(biāo)元件指令，而兩條無目標(biāo)元件指令的步長都為一個程序步。OLD有時也簡稱或塊指令。

2、并聯(lián)電路的串聯(lián)連接指令A(yù)LD

兩個或兩個以上接點并聯(lián)電路稱為并聯(lián)電路塊，分支電路并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時，使用ALD指令。分支的起點用LD、LDN指令，并聯(lián)電路結(jié)束后，使用ALD指令與前面電路串聯(lián)。ALD指令也簡稱與塊指令，ALD也是無操作目標(biāo)元件，是一個程序步指令。

3、輸出指令 =

1、= 輸出指令是將繼電器、定時器、計數(shù)器等的線圈與梯形圖右邊的母線直接連接，線圈的右邊不允許有觸點，在編程中，觸點以重復(fù)使用，且類型和數(shù)量不受限制。

4、置位與復(fù)位指令S、R

S為置位指令，使動作保持；R為復(fù)位指令，使操作保持復(fù)位。從的位置開始的N個點的寄存器都被置位或復(fù)位,N=1～255如果被復(fù)位的是定時器位或計數(shù)器位,將清除定時器或計數(shù)器的當(dāng)前值。

5、跳變觸點EU,ED

正跳變觸點檢測到一次正跳變(觸點的入信號由0到1)時,或負跳變觸點檢測到一次負跳變(觸點的入信號由1到0)時,觸點接通到一個掃描周期.正/負跳變的符號為EU和ED,他們沒有操作數(shù),觸點符號中間的”P”和”N”分別表示正跳變和負跳變

6、空操作指令NOP

NOP指令是一條無動作、無目標(biāo)元件的一個序步指令。空操作指令使該步序為空操作。用NOP指令可替代已寫入指令，可以改變電路。在程序中加入NOP指令，在改動或追加程序時可以減少步序號的改變。

7、程序結(jié)束指令END

END是一條無目標(biāo)元件的一序步指令。PLC反復(fù)進行輸入處理、程序運算、輸出處理，在程序的后寫入END指令，表示程序結(jié)束，直接進行輸出處理。在程序調(diào)試過程中，可以按段插入END指令，可以按順序擴大對各程序段動作的檢查。采用END指令將程序劃分為若干段，在確認處于前面電路塊的動作正確無誤之后，依次刪去END指令。要注意的是在執(zhí)行END指令時，也刷新監(jiān)視時鐘。