西門子6AV2124-0MC01-0AX0
可編程序控制器,英文稱Programmable Controller,簡稱PC。但由于PC容易和個人計算機(Personal Computer)混淆,故人們?nèi)粤晳T地用PLC作為可編程序控制器的縮寫。它是一個以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)裝置,專為在工業(yè)現(xiàn)場應用而設計,它采用可編程序的存儲器,用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時/計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令,并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口,控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC是微機技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點,充分利用了微處理器的優(yōu)點,又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習慣,特別是PLC的程序編制,不需要專門的計算機編程語言知識,而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式,使用戶程序編制形象、直觀、方便易學;調(diào)試與查錯也都很方便。用戶在購到所需的PLC后,只需按說明書的提示,做少量的接線和簡易的用戶程序編制工作,就可靈活方便地將PLC應用于生產(chǎn)實踐
PLC的類型繁多,功能和指令系統(tǒng)也不盡相同,但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異,通常由主機、輸入/輸出接口、電源擴展器接口和外部設備接口等幾個主要部分組成。PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示:
圖1-1-1
1、主機
主機部分包括中央處理器(CPU)、系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器。CPU是PLC的核心,它用以運行用戶程序、監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)、作出邏輯判斷和進行數(shù)據(jù)處理,即讀取輸入變量、完成用戶指令規(guī)定的各種操作,將結(jié)果送到輸出端,并響應外部設備(如電腦、打印機等)的請求以及進行各種內(nèi)部判斷等。PLC的內(nèi)部存儲器有兩類,一類是系統(tǒng)程序存儲器,主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序及對用戶程序作編譯處理的程序,系統(tǒng)程序已由廠家固定,用戶不能更改;另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器,主要存放用戶編制的應用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。
2、輸入/輸出(I/O)接口
I/O接口是PLC與輸入/輸出設備連接的部件。輸入接口接受輸入設備(如按鈕、傳感器、觸點、行程開關(guān)等)的控制信號。輸出接口是將主機經(jīng)處理后的結(jié)果通過功放電路去驅(qū)動輸出設備(如接觸器、電磁閥、指示燈等)。I/O接口一般采用光電耦合電路,以減少電磁干擾,從而提高了可靠性。I/O點數(shù)即輸入/輸出端子數(shù)是PLC的一項主要技術(shù)指標,通常小型機有幾十個點,中型機有幾百個點,大型機將超過千點。
3、電源
圖中電源是指為CPU、存儲器、I/O接口等內(nèi)部電子電路工作所配置的直流開關(guān)穩(wěn)壓電源,通常也為輸入設備提供直流電源。
4、編程
編程是PLC利用外部設備,用戶用來輸入、檢查、修改、調(diào)試程序或監(jiān)示PLC的工作情況。通過專用的PC/PPI電纜線將PLC與電腦聯(lián)接,并利用專用的軟件進行電腦編程和監(jiān)控。
5、輸入/輸出擴展單元
I/O擴展接口用于將擴充外部輸入/輸出端子數(shù)的擴展單元與基本單元(即主機)連接在一起。
6、外部設備接口
此接口可將打印機、條碼掃描儀,變頻器等外部設備與主機相聯(lián),以完成相應的操作。
實驗裝置提供的主機型號有西門子S7-200系列的CPU224(AC/DC/RELAY)。輸入點數(shù)為14,輸出點數(shù)為10;CPU226(AC/DC/RELAY),輸入點數(shù)為26,輸出點數(shù)為14
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組態(tài) PC 可提供以下功能:
傳輸項目
傳輸 HMI 設備映像
將 HMI 設備復位為出廠設置
備份并還原 HMI 數(shù)據(jù)
步驟
| 注意 以太網(wǎng)通信的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡安全 基于以太網(wǎng)進行通信時,終用戶負責數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的安全;不能保證數(shù)據(jù)網(wǎng)絡在所有情況下都能正常運行,例如,遭受會導致設備過載的目標攻擊時。 |
使用 5 類以太網(wǎng)電纜或更高等級的電纜連接組態(tài) PC。
關(guān)閉 HMI 設備。 將 LAN 電纜的其中一個 RJ45 連接器連接到 HMI 設備。 將 LAN 電纜的另一個 RJ45 連接器連接到組態(tài) PC。
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連接 PLC
如果 HMI 設備包含操作系統(tǒng)和可執(zhí)行的項目,則將該 HMI 設備連接到 PLC。
| 注意 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡安全 終用戶負責數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的安全。不能保證數(shù)據(jù)網(wǎng)絡在所有情況下都能正常運行,例如,遭受會導致設備過載的目標攻擊時。 |
連接類型
根據(jù)所使用的 PLC 類型,按下圖所示連接 PLC。
與 SIMATIC PLC 的以太網(wǎng)連接 
| 與第三方 PLC 的串行連接 
| 與 SIMATIC PLC 的串行連接 
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輸入數(shù)據(jù)
輸入字母數(shù)字值
觸摸屏幕上所需的操作元素。 字母數(shù)字屏幕鍵盤將打開。 輸入值。根據(jù)設置,HMI 設備可輸出聲音信號。 可借助 <Shift> 鍵輸入小寫字母。 按下 <返回> 鍵來確認輸入,或使用 <ESC> 取消輸入。 這兩種操作均會關(guān)閉屏幕鍵盤。
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輸入數(shù)字值
觸摸屏幕上所需的操作元素。 數(shù)字屏幕鍵盤將打開。 輸入值。根據(jù)相應的設置,HMI 設備會輸出聲音信號。 按下 <返回> 鍵來確認輸入,或使用 <ESC> 取消輸入。 這兩種操作均會關(guān)閉屏幕鍵盤。
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檢查數(shù)字值的限制值
可為變量分配限制值。任何超出此限制值范圍的輸入值都會被拒絕。如果組態(tài)了報警視圖,將觸發(fā)系統(tǒng)事件,并且會再次顯示原始值。
數(shù)字值的小數(shù)位
組態(tài)工程師可定義數(shù)字文本框小數(shù)位的位數(shù)。在此類型 I/O 字段中輸入值時,系統(tǒng)會檢查小數(shù)位的位數(shù)。
超出限制值的小數(shù)位將被忽略。
未使用的小數(shù)位將用“0"進行填充