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西門子EM221CN擴展模塊6ES7221-1BF22-0XA8

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1.CPU 性能PLC的CPU性能主要涉及處理器的“位數(shù)”、運算速度、用戶存儲器的容量、編程能力(指令的功能、內(nèi)部繼電器、定時器、計數(shù)器的數(shù)量等)、軟件開發(fā) 能力、通信能力等方面。在使用特殊功能模塊、特殊外部設(shè)備或是需要網(wǎng)絡(luò)連接的場合，應(yīng)考慮到CPU的功能與以上要求相適應(yīng)。此外，在滿足控制要求的前提 下，CPU的價格也是需要設(shè)計人員考慮的問題之一，選擇的PLC既要滿足系統(tǒng)的功能要求，同時也應(yīng)該充分利用其功能，避免不必要的浪費。

2.1/0點數(shù)PLC的輸入/輸出點數(shù)是PLC的基本參數(shù)之一。I/O點數(shù)的確定，應(yīng)以上述的I/O點匯總表為依據(jù)。在正常情況下，PLC的I/O點可以適當(dāng)留有余量，但同時也必須考慮生產(chǎn)制造成本。對于以下情況，應(yīng)適當(dāng)考慮增加一定的I/O余量。
①控制對象的部分要求不明確，存在要求改變可能;
②I/O點統(tǒng)計不完整，設(shè)計階段或者現(xiàn)場調(diào)試時可能增加I/O點：
③PLC擴展較困難，但控制系統(tǒng)存在變動可能性;
④使用環(huán)境條件相對較差，PLC工作負(fù)荷較重：
⑤維修服務(wù)不方便，配件供應(yīng)周期較長。I/O點(包括程序存儲器容量)的余量選擇無規(guī)定的要求，更沒有固定的計算公式，一切都必須根據(jù)實際情況進(jìn)行，避免教條主義，這樣才能做到科學(xué)與合理。
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3.功能模塊的配套選擇PLC時應(yīng)考慮到功能模塊配套的可能性。選用功能模塊涉及硬件與軟件兩個方面。在硬件上，首先應(yīng)保證功能模塊可以方便地與PLC進(jìn) 行連接，PLC應(yīng)有連接、安裝位置與相關(guān)接口、連接電纜等附件。在軟件上，PLC應(yīng)具有對應(yīng)的控制功能，可以方便地對功能模塊進(jìn)行編程。

4.通信能力對于分布式PLC控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程I/O控制系統(tǒng)，PLC的通信功能是必須考慮的問題。而對于集中控制系統(tǒng)或單機控制系統(tǒng)，既要考慮到用戶現(xiàn)有 外部調(diào)試設(shè)備等的正常使用，還應(yīng)考慮到用戶管理水平的提高與技術(shù)發(fā)展的可能性。增強通信功能，既是信息技術(shù)發(fā)展的基本要求，也是當(dāng)前PLC的技術(shù)發(fā)展方向 之一。因此，在選擇PLC通信能力方面，應(yīng)有一定的超前蒽識，保留系統(tǒng)的發(fā)展空間。

下面介紹PLC的四個特點：

2.1功能豐富
PLC的功能非常豐富。這主要與它具有豐富的處理信息的指令系統(tǒng)及存儲信息的內(nèi)部器件有關(guān)。
它的指令多達(dá)幾十條、幾百條，可進(jìn)行各式各樣的邏輯問題的處理，還可進(jìn)行各種類型數(shù)據(jù)的運算。凡普通計算機能做到的，它也都可作到。
它的內(nèi)部器件，即內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存儲區(qū)，種類繁多，容量宏大。I/O繼電器，可以用以存儲入、出點信息的，少的幾十、幾百，多的可達(dá)幾千、幾萬，以至10幾萬。這意味著它可進(jìn)行這么多I/O點的入出信息變換，進(jìn)行這么大規(guī)模的控制。
它的內(nèi)部種種繼電器，相當(dāng)于中間繼電器，數(shù)量更多。內(nèi)存中一個位就可作為一個中間繼電器，怎么不多！
它的計數(shù)器、定時器也很多，是繼電電路所*的。小小的箱體或模塊，其內(nèi)部定時器、計數(shù)器可達(dá)成百、成千。這也是因為只要用內(nèi)存中的一個字，再加一些標(biāo)志位，即可成為定時器、計數(shù)器，所以才那么多。
而且，這些內(nèi)部器件還可設(shè)置成丟電保持的，或丟電不保持的，即上電后予以清零的。以滿足不同的使用要求。這些也是繼電器件所難以做到的。
它的數(shù)據(jù)存儲區(qū)還可用以存儲大量數(shù)據(jù)，幾百、幾千、幾萬字的信息都可以存，而且，掉電后還不丟失。
PLC還有豐富的外部設(shè)備，可建立友好的人機界面，以進(jìn)行信息交換。可送入程序，送入數(shù)據(jù)，可讀出程序，讀出數(shù)據(jù)。而且讀、寫時可在圖文并茂的畫面上進(jìn)行。數(shù)據(jù)讀出后，可轉(zhuǎn)儲，可打印。數(shù)據(jù)送入可鍵入，可以讀卡入，等等。
PLC還具有通訊接口，可與計算機鏈接或聯(lián)網(wǎng)，與計算機交換信息。自身也可聯(lián)網(wǎng)，以形成單機所不能有的更大的、地域更廣的控制系統(tǒng)。
PLC還有強大的自檢功能，可進(jìn)行自診斷。其結(jié)果可自動記錄。這為它的維修增加了透明度，提供了方便。
豐富的功能為PLC的廣泛應(yīng)用提供了可能；同時，也為工業(yè)系統(tǒng)的自動化、遠(yuǎn)動化及其控制的智能化創(chuàng)造了條件。
像PLC這樣集豐富功能于一身，是別的電控制器所沒有的；更是傳統(tǒng)的繼電控制電路所*的。

2.2使用方便

用PLC實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制是非常方便的。這是因為：首先PLC控制邏輯的建立是程序,用程序代替硬件接線。編程序比接線，更改程序比更改接線，當(dāng)然要方便得多！
其次PLC的硬件是高度集成化的，已集成為種種小型化的模塊。而且，這些模塊是配套的，已實現(xiàn)了系列化與規(guī)格化。種種控制系統(tǒng)所需的模塊，PLC廠家多有現(xiàn)貨供應(yīng)，市場上即可購得。所以，硬件系統(tǒng)配置與建造也非常方便。
正因如此，用可編程序控制器才有這個"可"字。對軟件講，它的程序可編，也不難編。對硬件講，它的配置可變，而且也易于變。

PLC有五個方面的方便：
（1）配置方便：可接控制系統(tǒng)的需要確定要使用哪家的PLC，那種類型的，用什么模塊，要多少模塊，確定后，到市場上定貨購買即可。

（2）安裝方便：PLC硬件安裝簡單，組裝容易。外部接線有接線器，接線簡單，而且一次接好后，更換模塊時，把接線器安裝到新模塊上即可，都不必再接線。內(nèi)部什么線都不要接，只要作些必要的DIP開關(guān)設(shè)定或軟件設(shè)定，以及編制好用戶程序就可工作。

（3）編程方便：PLC內(nèi)部雖然沒有什么實際的繼電器、時間繼電器、計數(shù)器，但它通過程序（軟件）與系統(tǒng)內(nèi)存，這些器件卻實實在在地存在著。其數(shù)量之多是 繼電器控制系統(tǒng)難以想象的。即使是小型的PLC，內(nèi)部繼電器數(shù)都可以千計，時間繼電器、計數(shù)也以百計。而且，這些繼電器的接點可無限次地使用。PLC內(nèi)部 邏輯器件之多，用戶用起來已不感到有什么限制。*考慮的只是入出點。而這個內(nèi)部入出點即使用得再多，也無關(guān)緊要。大型PLC的控制點數(shù)可達(dá)萬點以上，哪 有那么大的現(xiàn)實系統(tǒng)？若實在不夠，還可聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行控制，不受什么限制。PLC的指令系統(tǒng)也非常豐富，可毫不困難地實現(xiàn)種種開關(guān)量，以及模擬量的控制。PLC 還有存儲數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)，可存儲控制過程的所有要保存的信息。……總之，由于PLC功能之強，發(fā)揮其在控制系統(tǒng)的作用，所受的限制已不是PLC本身，而是人 們的想象力，或與其配套的其它硬件設(shè)施了。
PLC的外設(shè)很豐富，編程器種類很多，用起來都較方便，還有數(shù)據(jù)監(jiān)控器，可監(jiān)控PLC的工作。使用PLC的軟件也很多，不僅可用類似于繼電電路設(shè)計的梯形圖語言，有的還可用BASIC語言、C語言，以至于自然語言。這些也為PLC編程提供了方便。
PLC的程序也便于存儲、移植及再使用。某定型產(chǎn)品用的PLC的程序完善之后，凡這種產(chǎn)品都可使用。生產(chǎn)一臺，拷貝一份即可。這比起繼電器電路臺臺設(shè)備都要接線、調(diào)試，要省事及簡單得多。

（4）維修方便：這是因為：
①PLC工作可靠，出現(xiàn)故障的情況不多，這大大減輕了維修的工作量。這在講述PLC的第三個特點時，還將進(jìn)一步介紹。
②即使PLC出現(xiàn)故障，維修也很方便。這是因為PLC都設(shè)有很多故障提示信號，如PLC支持內(nèi)存保持?jǐn)?shù)據(jù)的電池電壓不足，相應(yīng)的就有電壓低信號指示。而 且，PLC本身還可作故障情況記錄。所以，PLC出了故障，很易診斷。同時，診斷出故障后排故也很簡單。可按模塊排故，而模塊的備件市場可以買到，進(jìn)行簡 單的更換就可以。至于軟件，調(diào)試好后不會出故障，再多只要依據(jù)使用經(jīng)驗進(jìn)行調(diào)整，使之完善就是了。
（5）改用方便：PLC用于某設(shè)備，若這個設(shè)備不再使用了，其所用的PLC還可給別的設(shè)備使用，只要改編一下程序，就可辦到。如果原設(shè)備與新設(shè)備差別較大，它的一些模塊還可重用。

2.3工作可靠
用PLC實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制是非常可靠的。這是因為PLC在硬件與軟件兩個方面都采取了很多措施，確保它能可靠工作。事實上，如果PLC工作不可靠，就無法在工業(yè)環(huán)境下運用，也就不成其為PLC了。

(1) 在硬件方面：
PLC的輸入輸出電路與內(nèi)部CPU是電隔離。其信息靠光耦器件或電磁器件傳遞。而且，CPU板還有抗電磁干擾的屏蔽措施。故可確保PLC程序的運行不受外界的電與磁干擾，能正常地工作。
PLC使用的元器件多為無觸點的，而且為高度集成的，數(shù)量并不太多，也為其可靠工作提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。
在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造工藝上，為使PLC能安全可靠地工作，也采取了很多措施，可確保PLC耐振動、耐沖擊。使用環(huán)境溫度可高達(dá)攝氏50多度，有的PLC可高達(dá)80--90度。
有的PLC的模塊可熱備，一個主機工作，另一個主機也運轉(zhuǎn)，但不參與控制，僅作備份。一旦工作主機出現(xiàn)故障，熱備的可自動接替其工作。
還有更進(jìn)一步冗余的，采用三取一的設(shè)計，CPU、I/O模塊、電源模塊都冗余或其中的部分冗余。三套同時工作，zui終輸出取決于三者中的多數(shù)決定的結(jié)果。這 可使系統(tǒng)出故障的機率幾乎為零，做到*。當(dāng)然，這樣的系統(tǒng)成本是很高的，只用于特別重要的場合，如鐵路車站的道叉控制系統(tǒng)。

（2）軟件方面：
PLC的工作方式為掃描加中斷，這既可保證它能有序地工作，避免繼電控制系統(tǒng)常出現(xiàn)的"冒險競爭"，其控制結(jié)果總是確定的；而且又能應(yīng)急處理急于處理的控制，保證了PLC對應(yīng)急情況的及時響應(yīng)，使PLC能可靠地工作。
為監(jiān)控PLC運行程序是否正常，PLC系統(tǒng)都設(shè)置了"看門狗"（Watchingdog）監(jiān)控程序。運行用戶程序開始時，先清"看門狗"定時器，并開始計 時。當(dāng)用戶程序一個循環(huán)運行完了，則查看定時器的計時值。若超時（一般不超過100ms），則報警。嚴(yán)重超時，還可使PLC停止工作。用戶可依報警信號采 取相應(yīng)的應(yīng)急措施。定時器的計時值若不超時，則重復(fù)起始的過程，PLC將正常工作。顯然，有了這個"看門狗"監(jiān)控程序，可保證PLC用戶程序的正常運行， 可避免出現(xiàn)"死循環(huán)"而影響其工作的可靠性。
PLC還有很多防止及檢測故障的指令，以產(chǎn)生各重要模塊工作正常與否的提示信號。可通過編制相應(yīng)的用戶程序，對PLC的工作狀況，以及PLC所控制的系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，以確保其可靠工作。
PLC每次上電后，還都要運行自檢程序及對系統(tǒng)進(jìn)行初始化。這是系統(tǒng)程序配置了的，用戶可不干預(yù)。出現(xiàn)故障時有相應(yīng)的出錯信號提示。
正是PLC在軟、硬件諸方面有強有力的可靠性措施，才確保了PLC具有可靠工作的特點。它的平均*時間可達(dá)幾萬小時以上；出了故障平均修復(fù)時間也很短，幾小時以至于幾分鐘即可。
曾有人做過為什么要使用PLC的問卷調(diào)查。在回答中，多數(shù)用戶把PLC工作可靠作為選用它的主要原因，即把PLC能可靠工作，作為它的*指標(biāo)。

2.4經(jīng)濟(jì)合算
*的使用必將帶來巨大的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益，這是科技是*生產(chǎn)力的體現(xiàn)，也是*生命力之所在。PLC也是如此。
盡管使用PLC投資要大些，但從全面及長遠(yuǎn)看，使用PLC還是經(jīng)濟(jì)的。這是因為：
使用PLC的投資雖大，但它的體積小、所占空間小，輔助設(shè)施的投入少；使用時省電，運行費少；工作可靠，停工損失少；維修簡單，維修費少；還可再次使用以及能帶來附加價值等等，從中可得更大的回報。所以，在多數(shù)情況下，它的效益是可觀的。

plc組合
組合式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器是把PLC系統(tǒng)的各個組成部分按功能分成若干個模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。其中各模塊功能比較單 一，模塊的種類卻日趨豐富。比如，一些可編程序控制器，除了－些基本的I/O模塊外，還有一些特殊功能模塊，像溫度檢測模塊、位置檢測模塊、PID控制模 塊、通訊模塊等等。組合式結(jié)構(gòu)的PLC特點是CPU、輸入、輸出均為獨立的模塊。模塊尺寸統(tǒng)一、安裝整齊、I/O點選型自由、安裝調(diào)試、擴展、維修方便。
疊裝式
疊裝式結(jié)構(gòu)集整體式結(jié)構(gòu)的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結(jié)構(gòu)的I/O點搭配靈話、安裝整齊的優(yōu)點于一身。它也是由各個單元的組合構(gòu)成。其特點是CPU自 成獨立的基本單元（由CPU和一定的I/O點組成），其它I/O模塊為擴展單元。在安裝時不用基板，僅用電纜進(jìn)行單元間的聯(lián)接，各個單元可以一個個地疊 裝。使系統(tǒng)達(dá)到配置靈活、體積小巧。
1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。

2．SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨 
西門子PLC之S7家族的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運算速度；用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運算；一個帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具 方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面（HMI） 從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān) 控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制 和修改；S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開關(guān)，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的 通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng)；多點接口 （MPI集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。

3． SIMATC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無風(fēng)扇的設(shè)計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專 用系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０澹隳苁瓜到y(tǒng)升級和充分滿足需要。

• 西門子PLC S7-200訂貨號

• 西門子PLC S7-300訂貨號