鄭州西門子代理商

不同的 CPU 可用于不同的性能范圍，包括具有集成 I/O 和對應功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點對點接口的 CPU。
? 用于數字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。
? 用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。
? 用于高速計數、定位（開環/閉環）及 PID 控制的功能模塊（FM）。
根據要求，也可使用下列模塊：
? 用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負載電源模塊(PS)。
? 接口模塊 (IM)，用于多層配置時連接*控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。
通過分布式*控制器 (CC) 和 3 個擴展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運行，并且無需風扇。
? SIPLUS 模塊可用于擴展的環境條件：
適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結露以及有霧的環境條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護等級為 IP20 機柜內使用時，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調節的機柜和 IP65 外殼。

設計
簡單的結構使得 S7-300 使用靈活且易于維護：
? 安裝模塊：
只需簡單地將模塊掛在安裝導軌上，轉動到位然后鎖緊螺釘。
? 集成的背板總線： 
背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。
? 模塊采用機械編碼，更換極為容易：
更換模塊時，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上。
? 現場證明可靠的連接：
對于信號模塊，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。
? TOP 連接：
為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統提供預組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。
? 規定的安裝深度：
所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內，并有前蓋保護。因此，所有模塊應有明確的安裝深度。
? 無插槽規則:
信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。

   1.開關指令信號的輸入

    變頻器的輸入信號中包括對運行/停止、正轉/反轉、段速、點動等運行狀態進行控制的開關型指令信號。變頻器通常利用繼電器接點或具有繼電器接點開關特性的元器件（如晶體管）與PLC相連，得到運行狀態指令，如圖1（A）、（B）所示。

    圖1B晶體管型PLC輸出與變頻器連接的運行方式

    在使用繼電器接點時，常常因為接觸不良而帶來誤動作；使用晶體管進行連接時，則需考慮晶體管本身的電壓、電流容量等因素，以保證系統的可靠性。

    在設計變頻器的輸入信號電路時還應該注意，當輸入信號電路連接不當時也會造成變頻器的誤動作。例如，當輸入信號電路采用繼電器等感性負載時，繼電器開閉產生的浪涌電流有可能引起變頻器內部元器件的損壞或失效進而導致變頻器誤動作，因此應盡量避免這種情況的發生。圖2與圖3給出了正確與錯誤的接線例子。

    圖3變頻器輸入信號的錯誤接法

    當輸入開關信號進入變頻器時，有時會發生外部電源和變頻器控制電源（DC24V）之間的串擾。正確的連接是利用PLC電源，將外部晶體管的集電極經過二極管接到PLC。如圖4所示。

    圖4輸入信號的防干擾接法

    2.數值信號的輸入

    變頻器中也存在一些數值型（如頻率、電壓等）指令信號的輸入，可分為模擬輸入和模擬輸出兩種。模擬輸入則通過接線端子由外部給定，通常通過0～10V/5V的電壓信號或0/4～20ｍＡ的電流信號輸入。由于接口電路因輸入信號而異，因此必須根據變頻器的輸入阻抗選擇PLC的輸出模塊。

    當變頻器和PLC的電壓信號范圍不同時，如變頻器的輸入信號為0～10V，而PLC的輸出電壓信號范圍為0～5V時；或PLC的一側的輸出信號電壓范圍為0～10V而變頻器的輸入電壓信號范圍為0～5V時，由于變頻器和晶體管的允許電壓、電流等因素的限制，需要用并、串聯的方式接入電阻，以次來限制電流或分去部分電壓，以保證進行開閉時不超過PLC和變頻器相應的容量。此外，在連線時還應注意將控制電路和主電路分開，控制電路采用屏蔽線，保證主電路一側的噪音不傳到控制電路。

    本公司的變頻器也通過接線端子向外部輸出相應的監測模擬信號，如輸出電壓、轉速等。信號的范圍為0～10V的直流電壓信號。根據用戶的需要可以連接電壓表或轉速表，來顯示變頻器在運行時輸出的電壓或轉速，但無論哪種情況，都應注意：PLC一側的輸入阻抗的大小要保證電路中電壓和電流不超過電路的允許值，以保證系統的可靠性和減少誤差。

    另外，在使用PLC進行順序控制時，由于進行數據處理需要時間，以及程序編寫時排列的順序不同和指令的使用不同等都會導致系統在運行時存在一定的時間延遲，故在較精確的控制時應予以考慮以上因素。

    因為變頻器在運行中會產生較強的電磁干擾，為保證PLC不因為變頻器主電路斷路器及開關器件等產生的噪音而出現故障，故將變頻器與PLC相連接時應該注意以下幾點：

    （1）對PLC本身應按規定的接線標準和接地條件進行接地，而且應注意避免和變頻器使用共同的接地線，且在接地時使二者盡可能分開。

    （2）當電源條件不太好時，應在PLC的電源模塊及輸入/輸出模塊的電源線上接入噪音濾波器、電抗器和能降低噪音用的器件等，另外，若有必要，在變頻器輸入一側也應采取相應的措施。

    （3）當把變頻器和PLC安裝于同一操作柜中時，應盡可能使與變頻器有關的電線和與PLC有關的電線分開。

    （4）通過使用屏蔽線和雙絞線達到提高噪音干擾的水平。

1 PLC溫度控制系統

在鍋爐溫度控制系統中，電加熱鍋爐是過程控制工業中常用的設備，其溫度控制也是過程控制的一個重點。PLC溫度控制系統的結構如圖1所示，PLC 通過加熱棒及風扇分別控制爐子的加熱及降溫。計算機則實現目標溫度的設定、動態顯示、參數的設定等功能，從而實現實時溫度監控。

2 系統構成

信號處理、溫度調節等功能。在，溫一個溫度控制系統一般具有溫度信號采集、PLC的溫度控制系統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準的電壓（電流）信號，不能直接送給A/D轉換模塊。因此溫度傳感器采集到的溫度信號要經過變送器的處理后才能被A/D轉換器識別并轉換為相應的數字信號。根據所使用的溫度傳感器選用對應的溫度變送器。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壓器來控制電源的開度（即一周期內的導通比率），從而控制電源的輸出功率。加熱器根據電源輸出功率調節加熱強度，從而達到溫度調節的效果。

3 溫度PID控制的實現

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 指令根據表格（TBL）中的輸入和配置信息對引用LOOP執行PID 循環計算。在執行PID 指令前，要建立一個參數表，一般要對表1 中的參數進行初始化處理。

1、串聯電路塊的并聯連接指令OLD

兩個或兩個以上的接點串聯連接的電路叫串聯電路塊。串聯電路塊并聯連接時，分支開始用LD、LDN指令，分支結束用OLD指令。OLD指令與后述的ALD指令均為無目標元件指令，而兩條無目標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、并聯電路的串聯連接指令ALD

兩個或兩個以上接點并聯電路稱為并聯電路塊，分支電路并聯電路塊與前面電路串聯連接時，使用ALD指令。分支的起點用LD、LDN指令，并聯電路結束后，使用ALD指令與前面電路串聯。ALD指令也簡稱與塊指令，ALD也是無操作目標元件，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，觸點以重復使用，且類型和數量不受限制。

4、置位與復位指令S、R

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

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,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、程序結束指令END

END是一條無目標元件的一序步指令。PLC反復進行輸入處理、程序運算、輸出處理，在程序的后寫入END指令，表示程序結束，直接進行輸出處理。在程序調試過程中，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。要注意的是在執行END指令時，也刷新監視時鐘。

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