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产品描述

产地德国 品牌西门子

保定西门子PLC授权代理商


PLC的基本组成
1. *处理器
*处理器(CPU)由控制器、运算器和寄存器组成并集成在一个芯片内。CPU通过数据总线总线、地址总线、控制总线和电源

总线与存储器、输入输出接口、编程器和电源相连接。
小型PLC的CPU采用8位或16位微处理器或单片机,如8031、M68000等,这类芯片价格很低;中型PLC的CPU采用16位或32位微

处理器或单片机,如8086、96系列单片机等,这类芯片主要特点是集成度高、运算速度快且可靠性高;而大型PLC则需采用高速

位片式微处理器。
CPU按照PLC内系统程序赋予的功能指挥PLC控制系统完成各项工作任务。
2. 存储器
PLC内的存储器主要用于存放系统程序、用户程序和数据等。
1)系统程序存储器
PLC系统程序决定了PLC的基本功能,该部分程序由PLC制造厂家编写并固化在系统程序存储器中,主要有系统管理程序、用

户指令解释程序和功能程序与系统程序调用等部分。
系统管理程序主要控制PLC的运行,使PLC按正确的次序工作;用户指令解释程序将PLC的用户指令转换为机器语言指令,传

输到CPU内执行;功能程序与系统程序调用则负责调用不同的功能子程序及其管理程序。
系统程序属于需*保存的重要数据,所以其存储器采用ROM或EPROM。ROM是只读存储器,该存储器只能读出内容,不能写

入内容,ROM具有非易失性,即电源断开后仍能保存已存储的内容。
EPEROM为可电擦除只读存储器,须用紫外线照射芯片上的透镜窗口才能擦除已写入内容,可电擦除可编程只读存储器还有

E2PROM、FLASH等。

 

用户程序存储器根据所选用的存储器单元类型的不同(可以是RAM、EPROM或EEPROM存储器),其内容可以由用户修改或增删。用户数据存储器可以用来存放(记忆)用户程序中所使用器件的ON/OFF状态和数据等。
用户存储器的大小关系到用户程序容量的大小,是反映PLC性能的重要指标之一。为了便于读出、检查和修改,用户程序一般存于CMOS静态RAM中,即随机存储器,主要存储工作数据,掉电数据丢失,供电断经常和备用电池和超级电容连接,以实现掉电数据保持

 (1)  I/O扩展结构
    PLC的硬件结构因其系统规模和特点不同可有多种结构形式。有整体形非总线结构和总线形组件结构两大类。中大型系统一般均采用组件结构,而微型以及部分小型PLC则趋向于整体形非总线结构。
    ①  整体形非总线结构  80年代,PLC的结构多为组件式,由CPU、I/O及备用模块等组合而成。现在的小型、微型PLC结构则趋向于将CPU、存储器与I/O做成一体形结构,整体做成平板薄形,以追求低价格和便于安装。这种结构的PLC往往采用非总线结构,追求低价格和小型化,其安装方法也与过去不同,大多安装到配电盘或机械之中,有的不用外壳,作成插件,以降低售价。
    ②  总线形结构 大,中型以及一部分小型PLC通常采用总线形方式,可视用户要求进行组合以满足不同要求,如图1、图2所示这种总线结构有多种形式,有采用微机总线,例如VME总线,PC总线,或开发商的总线,例如Siemens公司的S5总线等,PLC的I/O总线扩展可以有多种结构方式

   (2) 常用I/O接口及典型技术参数
    通常的PLC I/O接口分模拟量I/O和开关量(包括数字量)I/O两大类,每一类又区分为输入接口和输出接口。对于大、中、小型PLC,其I/O接口往往采用组件(即模板)式进行组合。典型模板有:
    ①  直流开关量输入模板 这是比较常用的输入模板,模板的规格是每一块模板带16点或32点输入。输入器件的形式可以是接近开关、按钮、选择开关、继电器触点等。输入电源由PLC内部或外部提供,典型值为24VDC。
    ②  直流开关量输出模板 直流输出接口模板也是经常使用的,它由大功率晶体管作为输出驱动级,与PLC之间有光电隔离,可以带的负载有电动机启动器、继电器线圈、电磁阀线圈、指示灯等。
    ③  交流开关量输入模板 交流输入模板与直流输入模板一样,板上有8路或16路输入,用户提供输入器件的形式可以是按钮、选择开关、继电器触点等。每个这样的电路,使用独立的交流电源,电源由外部提供,典型值为120V或230VAC。
    ④  交流输出模板 交流输出模板可以直接用来驱动交流接触器线圈、电动机启动器、交流气动阀或液压阀等。
    ⑤  继电器输出模板 在开关量I/O中有一种的输出模板就是继电器输出模板,其输出的形式是继电器的触点,既可用来带动直流负载(直流中间继电器线圈、直流电磁阀等)又可带动交流负载(交流接触器线圈、交流气动阀等),而且输入与输出之间是电隔离的,负载电压的类型可以广泛变化(DC24V,AC120V,AC230V)。由于有这些灵活性,因此应用十分广泛。Siemens公司S7-300的6ES7 322-1HF20-0AA0继电器输出模板的技术指标如下所示。
    输出点数:8个继电器触点输出;
    光电隔离:与背板总线之间采用光电隔离;
    触点允许连续电流:5A;
    继电器类型:SIEMENS  V23127-D0006-A402;
    触点通断能力:
    电阻负载 交流250V大5A,
    电感负载 大5A;
    允许操作次数:交流230V 5A,0.1×106次;交流24V 5A, 0.1×106次;
    开关频率:大10Hz;
    允许环境温度:水平安装0~60℃,垂直安装0~40℃;
    电缆长度:大600m(1 980ft)非屏蔽电缆,大1 000m(3 300ft)屏蔽电缆;
    对继电器的供电电压:正常值DC24V,允许范围20~30V;
    电流消耗:从背板总线供电,典型45mA;从+24V供电,典型145mA;
    模板消耗功率:2.46 W。
    ⑥  模拟量输入模板 模拟量输入模板的功能是将来自过程的模拟量信号转换成PLC的CPU能够处理的数字量信号。由于过程的模拟量类型很多,例如温度、压力、流量、电动机的电流等,所以相适应的模拟量输入模板的类型也很多。常用的有±50mV,±1V,±10V,0~5V,±20mA,4~20mA,热电耦和Pt100(铂电阻输入)。Siemens公司S7-300的6ES7 331-7KF02-0AB0模拟量输入模板的技术指标如下所示。
    输入点数:8点,用于电阻测量时为4点;
    中断:超限中断可以设置,诊断中断可设置通道 0 和 2;
    输入阻抗:温度测量或mv 输入/10MΩ,电压输入/100KΩ电流输入/25Ω;
    传感器连接方法:双绞线连接;
    输入信号的数字分辨率:单极性 9/12/12/14,双极性9+S/12+S/12+S/14+S,S为符号位;
    测量原理:积分;
    转换原理:电压-时间转换(双积分);
    积分时间:与分辨率有关,分别为2.5/16.67/20/100 ms;
    允许输入电压:大20V;
    故障指示:红色 LED 指示错误,可以读出诊断信息;
    基本误差范围:±0.6%(0~60℃温度范围内);
    屏蔽电缆长度:大200m(656ft),80mv输入时为 50 m;
    消耗电流:背板总线供电,60 mA,从+24V供电,典型200mA。
    ⑦ 模拟量输出模板 模拟量输出模板是将来自PLC  CPU的数字信号转换为模拟量信号,用来控制“过程”。与模拟量输入模板一样,输出模板也有多种型号,常见的有DC±10V,±20mA,4~20mA,1~5V等输出模板。Siemens公司S7-300的6ES7 332-7ND00-0AB0模拟量输出模板具体的技术指标如下所示。
    输出点数:4点;
    负载阻抗:电压输出,小为1 KΩ;电流输出,(大)500Ω;
    负载接线:4线连接;
    输出信号数字分辨率:11 位 + 符号位(在±10V,±20mA,4~20mA,1~5V 时);12 位(在0~10V,0~20mA 时);
    转换时间:每个通道0.8 ms;
    允许过载能力:近似25%;
    短路保护:有;
    短路电流:近似25 mA;
    隔离测试条件:500 V DC;
    基本误差:电压输出±0.2%,电流输出±0.3%;
    供电电压:正常值+24V,允许范围20~30V;
    电流消耗:背板总线,供电60 mA;从+24V供电,典型240 mA。
    (3) 电源,机架及扩展箱
    PLC系统均包含有供系统使用的电源。根据结构的不同,有的电源自成一个单元,通过接插件与总线单元相连,提供系统使用。例如,Siemens公司S7-300的PS 307单元或S7-400的PS407单元。这两种单元由外部230V或AC120V供电,生成DC24V稳压输出,供CPU和I/O模板使用,PS 307大有10A输出能力,PS 407大有20A输出能力,CPU单元内部能将DC24V转换成DC9V供电路使用。PS 307和PS 407单元的负载能力较强,除了可供CPU使用外,还可以提供I/O模板(例如,24V直流输入模板,继电器输出模板等)使用

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