2.1.1.3 PLC的应用
1.开关量的逻辑控制。这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
2.模拟量控制。在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。
3.运动控制。PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。
4.过程控制。过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。尽管传统PLC被应用于离散过程控制领域,但现在,PLC已被广泛应用于连续过程控制领域,而且基于连续过程控制技术的发展趋势正在进一步得到增长。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
5.数据处理。现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
6.通信及联网。PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。现在,越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口部件。随着计算机控制的发展,工厂自动化网络发展得很快,各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口,通信非常方便。
2.1.1.3 PLC S7-300
S7-300属于模块式PLC,主要由机架、CPU模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程计算机组成,各模块安装在机架上。通过CPU模块或通信模块上的通信接口,PLC被连接到通信网络,可以与计算机、其他PLC或其他设备通信。
图2.1 PLC控制系统示意图 图2.2 PLC外观图
表2.1 S7-300主要技术规范
2.1.1.4 S7-300各模块介绍
中央处理单元(CPU)
用于存储和处理用户程序,控制集中式I/O和分布式I/O。各种CPU有不同的性能,有的集成有数字量和模拟量输入/输出点,有的CPU集成有PROFIBUS-DP等通信接口。CPU前面板上有状态故障指示灯、模拟选择开关、24V电源端子和微存储卡插槽。S7-300的CPU模块分为紧凑型、标准型、技术功能型和故障安全型等。我们实验室选用的是CPU315F-2 PN/DP,它的特点如下:
• 可通过集成的PROFINET接口和/或集成的PROFI-BUS DP 接口连接分布式站中的故障安全I/O模块
• 可以与ET 200M的故障安全型I/O 模块进行集中式连接;标准模块的集中式和分布式使用,可满足于故障安全无关的应用
• 可组态为一个故障安全型自动化系统,以提高安全运行的需要
• 安全性满足SIL3(IEC 61508 )和Cat. 4 (EN 954-1)
• 在PROFINET 上实现基于组件的自动化
• PROFINET代理,用于基于部件的自动化(CBA)中的 PROFIBUS DP智能设备 西门子SIMATIC S7-300系列驱动与调试+梯形图(4):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_9555.html