西门子6EP1336-3BA10

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 PLC系统设备选型 
PLC最主要的目的是控制外部系统。这个系统可能是单个机器，机群或一个生产过程。不同型号的PLC有不同的适用范围。根据生产工艺要求，分析被控对象的复杂程度，进行I/O点数和I/O点的类型（数字量、模拟量等）统计，列出清单。适当进行内存容量的估计，确定适当的留有余量而不浪费资源的机型（小、中、大形机器）。并且结合市场情况，考察PLC生产厂家的产品及其售后服务、技术支持、网络通信等综合情况，选定价格性能比较好的PLC机型。 
目前市场上的PLC产品众多，国外有德国的SIEMENS;日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJI、Panasonic;美国的GE;韩国的LG等。国产品牌有研华、研祥、合力时等。近几年，PLC产品的价格有较大的下降，其性价比越来越高。PLC 的选型应从以下几个方面入手。 
2.1 确定PLC 控制系统的规模 
依据工厂生产工艺流程和复杂程度确定系统规模的大小。可分为大、中、小三种规模。 
小规模PLC控制系统:单机或者小规模生产过程，控制过程主要是条件、顺序控制，以开关量为主，并且I/O点数小于128 点。一般选用微型PLC,如SIEMENS S7-200等。 
中等规模PLC控制系统:生产过程是复杂逻辑控制和闭环控制，I/O点数在128——512 点之间。应该选用具有模拟量控制、PID控制等功能的PLC，如SIEMENS S7-300等。 
大规模PLC控制系统:生产过程是大规模过程控制、DCS系统和工厂自动化网络控制，I/O点数在512点以上。应该选用具有通信联网、智能控制、数据库、中断控制、函数运算的高档PLC,如SIEMENS S7-400等, 再和工业现场总线结合实现工厂工业网络的通讯和控制。 
2.2 确定PLC I/O 点的类型 
根据生产工艺要求，分析被控对象的复杂程度，进行I/O点数和I/O点的类型（数字量、模拟量等）统计，列出清单。适当进行内存容量的估计，确定适当的留有软硬件资源余量而不浪费资源的机型（小、中、大型机器）。 
根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及PLC输出点动作的频率等，从而确定输出端采用继电器输出，还是晶体管输出，或品闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式，对系统的稳定运行是很重要的。 
电磁阀的开闭、大电感负载、动作频率低的设备，PLC输出端采用继电器输出或者固态继电器输出;各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动/停止应采用晶体管输出。 
2.3 确定PLC编程工具 
（1） 一般的手持编程器编程。 手持编程器只能用商家规定语句表中的语句表（STL）编程。这种方式效率低，但对于系统容量小、用量小的产品比较适宜，具有体积小、价格低、易于现场调试等优点。 这主要用于微型PLC的编程。 
（2） 图形编程器编程。图形编程器采用梯形图（LAD）编程，方便直观，一般的电气人员短期内就可应用自如，但该编程器价格较高,主要用于微型PLC和中档PLC。 
（3） 计算机加PLC软件包编程 。这种方式是效率zui高的一种方式，但大部分公司的PLC 开发软件包价格昂贵，并且该方式不易于现场调试，主要用于中高档PLC系统的硬件组态和软件编程。 
3 PLC控制系统的设计 
PLC 控制系统设计包括硬件设计和软件设计。 
3.1 PLC控制系统的硬件设计 
硬件设计是PLC控制系统的至关重要的一个环节，这关系着PLC控制系统运行的可靠性、安全性、稳定性。主要包括输入和输出电路两部分。 
（1） PLC控制系统的输入电路设计。PLC供电电源一般为AC85—240V，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件（如电源滤波器、1:1隔离变压器等）;隔离变压器也可以采用双隔离技术，即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地，次级线圈屏蔽层接PLC 输入电路的地，以减小高低频脉冲干扰。 
PLC输入电路电源一般应采用DC 24V, 同时其带负载时要注意容量，并作好防短路措施，这对系统供电安全和PLC安全至关重要，因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行，一般选用电源的容量为输入电路功率的两倍，PLC输入电路电源支路加装适宜的熔丝，防止短路。 
（2） PLC控制系统的输出电路设计。依据生产工艺要求，各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动停止应采用晶体管输出，它适应于高频动作，并且响应时间短;如果PLC 系统输出频率为每分钟6 次以下，应继电器输出，采用这种方法，输出电路的设计简单，抗干扰和带负载能力强。 
如果PLC输出带电磁线圈等感性负载，负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击，为此，对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管，对交流感性负载应并接浪涌吸收电路，可有效保护PLC。 
当PLC扫描频率为10次／min 以下时，既可以采用继电器输出方式，也可以采用PLC输出驱动中间继电器或者固态继电器（SSR），再驱动负载。 
对于两个重要输出量，不仅在PLC内部互锁，建议在PLC外部也进行硬件上的互锁，以加强PLC系统运行的安全性、可靠性。 
对于常见的AC220V交流开关类负载，例如交流接触器、电磁阀等，应该通过DC24V微小型中间继电器驱动，避免PLC的DO接点直接驱动，尽管PLC手册标称具有AC220V交流开关类负载驱动能力。 
（3） PLC控制系统的抗干扰设计。随着工业自动化技术的日新月异的发展，晶闸管可控整流和变频调速装置使用日益广泛，这带来了交流电网的污染，也给控制系统带来了许多干扰问题，防干扰是PLC控制系统设计时必须考虑的问题。一般采用以下几种方式: 
隔离:由于电网中的高频干扰主要是原副边绕组之间的分布电容耦合而成，所以建议采用1:1超隔离变压器，并将中性点经电容接地。 
屏蔽:一般采用金属外壳屏蔽，将PLC系统内置于金属柜之内。金属柜外壳可靠接地，能起到良好的静电、磁场屏蔽作用，防止空间辐射干扰。 
布线:强电动力线路、弱电信号线分开走线，并且要有一定的间隔;模拟信号传输线采用双绞线屏蔽电缆。 
西门子模块6ES71386AA000BA0 S7-200的接口模块主要有数字量I/O模块、模拟量I/O模块和通信模块。下面分别介绍这些模块。 （一）数字量I/O模块 数字量I/O模块是为了解决本机集成的数字量输入/输出点不能满足需要而使用的扩展模块。S7-200PLC目前总共可以提供3大类，共9种数字量I/O模块。 1．EM221数字量输入扩展模块 8DI，DC24V（直流输入） 2．EM222数字量输出扩展模块 8DO，DC24V（直流输出） 8DO，Relay（DC24V/ AC24~230V）（继电器输出） 3．EM223数字量混合模块 4DI（DC24V），4DO（DC24V/2A） 4DI（DC24V），4DO（Relay 2A） 8DI（DC24V），8DO（DC24V/2A） 8DI（DC24V），8DO（Relay 2A） 16DI（DC24V），16DO（Relay 2A） 16DI（DC24V），16DO（DC24V/2A） （二）模拟量I/O模块 模拟量I/O模块提供了模拟量输入和模拟量输出的扩展功能。S7-200的模拟量扩展模块具有较大的适应性、可以直接与传感器相连，并有很大的灵活性，且安装方便。 1．EM231模拟量输入模块 4AI（电压或电流）输入信号的范围由SW1、SW2和SW3设定。 2．EM232模拟量输出模块 2AO（电压或电流） 3．EM235模拟量混合模块 4AI（电压或电流），量程由SW1~SW6设定 1AO（电压或电流） （三）通信模块 S7-200系列PLC除了CPU226本机集成了两个通信口以外，其他均在其内部集成了一个通信口，通信口采用了RS-485总线。此外，各PLC还可以接入通信模块，以扩大其接口的数量和联网能力。 1．EM277模块 EM277模块是PROFIBUS-DP从站模块，同时也支持MPI从站通讯； 2．EM241：调制解调器（Modem）通讯模块 3．CP243-1：工业以太网通讯模块； 4．CP243-1 IT：工业以太网通讯模块，同时提供Web/等IT应用； 5．CP243-2：AS-Ⅰ主站模块，可连接**多62个AS-Ⅰ从站。 S7-200PLC的配置就是由S7-200CPU和这些扩展模块构成的。 一般的逻辑控制系统用软继电器、定时器和计数器及基本指令就可以实现。利用功能指令可以开发出更复杂的控制系统，以致构成网络控制系统。这些功能指令实际上是厂商为满足各种客户的特殊需要而开发的通用子程序。功能指令的丰富程度及其合用的方便程度是衡量PLC性能的一个重要指标

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热电偶模块和 RTD 扩展模块 (EM)  S7-200 SMART 694 系统手册, 09/2015, A5E03822234-AC 技术数据 EM 2 点 16 位 RTD (EM AR02) EM RTD 4 x 16 位 (EM AR04) 现场侧与 24 V DC 500 V AC 500 V AC 24 V DC 与逻辑侧 500 V AC 500 V AC 通道间隔离 0 0 精度 请参见 RTD 传感器选型表 请参见 RTD 传感器选型表。 可重复性 ±0.05% FS ±0.05% FS 大传感器功耗 0.5 m W 0.5 m W 测量原理 Sigma-delta Sigma-delta 模块更新时间 请参见降噪选项表 请参见降噪选项表 电缆长度（大值），以米为单位 至传感器长 100 m 至传感器长 100 m 导线电阻（大） 10 Ω RTD 除外 20 Ω 20 Ω 10 Ω RTD 2.7 Ω 2.7 Ω 

诊断 技术数据 EM 2 点 16 位 RTD (EM AR02) EM RTD 4 x 16 位 (EM AR04) 上溢/下溢 1,2 有 有 断线3 有 有 24 V DC 低压1 有 有  1 上溢、下溢和低压诊断报警信息将以模拟数据值的形式报告，即使在模块组态中禁用这些报警也会如此。 2 对于电阻范围，始终会禁用下溢检测。 3 如果断线报警已禁用，但传感器接线存在开路情况，则模块可能会报告随机值。  EM RTD 模拟量扩展模块可测量连接至模块输入的电阻的值。测量类型可选为“电阻"型或“热电阻"型。 ● “电阻"：额定范围的满量程值将是十进制数 27648。 ● “热电阻"：将度数乘 10 得到该值（例如，25.3 度将报告为十进制数 253）。 EM RTD 模块支持采用 2 线制、3 线制和 4 线制方式连接到传感器电阻进行测量。 

公司2010年的销售额达到202.28亿欧元，创下历史高水平；全年净利润达到17.20亿欧元，同比增加109%。

6、日本横河

       日本横河电机株式会社(YOKOGAWA)作为一个全球的测量、工业自动化控制、和信息系统的，自1915年创建以来，一直致力于为用户提供的技术，支援顾客进行提高经营效率的改革，为产业的发展作出了贡献。

       横河电机是同行业中早进入中国的外资企业，在1979年开设了北京驻在员事务所，1985年与中国建立了个合资公司，横河西仪有限公司。2002年10月在位于苏州的苏州新加坡工业园区内设立了独资的“横河电机(苏州)有限公司"，工厂总面积13.5万平方米，目前投入生产使用的工厂面积为2.5万平方米，生产流量计，记录仪等，其所设立的流量标定系统大可标定2.6米口径的流量计，是世界大规模的标定系统。2006年1月1日，“横河电机中国商贸有限公司"成立，该公司作为具有销售、市场开发、工程技术服务的横河集团的中坚企业，与已经活跃在中国上的集团中另外8家公司协力，大力开拓中国市场。

       2008年2月1日，为了扩大在中国工业自动化领域的业务，取得更大，横河电机集团对旗下中国三家相关公司的业务进行整合，成立新的法人企业“横河电机(中国)有限公司"，作为在中国的统括公司，通过强化销售、技术支持、工程、售后服务等方面职能，来适应中国工业自动化市场的多元化需求。

       横河电机为了向用户展示其重视系统产品的可靠性、安全性、前瞻性这一姿态，提出了VigilantPlant的企业理念，在测量领域，针对分析、品质管理、传感器、操作端提出解决方案；在控制领域包括生产控制、安全管理、以及数据收集和逻辑控制；优化领域则包括生产管理、*控制、资产管理、操作支援这几部分。遵从这一企业理念，横河电机运用技术，不断开拓新产品，力争为工业化社会做出更大贡献。

功能

性窗口和模板概念，用于生成屏幕模板

输入/输出域
用于显示和更改过程参数

按钮

用于直接初始化功能和动作。在按钮上多可以同时配置 16 种功能。

图像
可以用作 ICON 以代替用作功能键或按钮的文本标签。它们还可以用作全屏背景图像。
组态工具包含带有大量图形和多种对象的库。所有的带有 OLE 接口的编辑器都可以用作图形编辑器（比如 Paint Shop，Designer 或者 CorelDraw）。

矢量图形
基本几何形状（直线，圆和矩形）可以在组态工具中直接创建

固定文本
可以以任何字符尺寸用作功能键，过程图和过程值的标签

曲线功能和直方图
可用于以图形形式显示动态值

语言切换：

5 种在线语言，32 种组态语言，包括亚洲和西里尔字母字符集。

相关语言文本和图形

可按照各个部门的要求进行用户管理（安全性）

通过用户名和密码进行身份验证

特定用户组的优先级

发信系统

离散警报

模拟报文

具有可自由定义的消息级别（如状态/故障消息），用于定义确认响应和显示消息事件

历史消息