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西門子S7-300模塊6ES7317-2AK14-0AB0
SIMATIC S7- 300通用控制器可以節省安裝空間并且具有模塊化設計的特點。
大量的模塊可根據手頭的任務被用于擴展集中系統或創建分散結構的系統，并促進備件成本效益的經濟性。憑借其令人印象深刻的創新系列，SIMATIC S7 -300通用控制器成為了一個可以有效節省用戶額外投資和維護成本的綜合系統。
大量的模塊可根據手頭的任務被用于擴展集中系統或創建分散結構的系統，并促進備件成本效益的經濟性。憑借其令人印象深刻的創新系列，SIMATIC S7 -300通用控制器成為了一個可以有效節省用戶額外投資和維護成本的綜合系統。
如果自動化任務需要超過 8 個模塊，S7-300 的中央控制器 (CC) 可以使用擴展裝置 (EU) 擴展。中心架上多可以有 32 個模塊，每個擴展裝置上多 8 個。接口模塊 (IM) 可以同時處理各個機架之間的通訊。如果工廠覆蓋范圍很寬，CC/EU 還可以相互間隔較長距離安裝。
在單層結構中，這可以實現 256 個 I/O 的組態，在多層結構中多可以達到 1024 個 I/O。在帶有 PROFIBUS DP 的分布式組態中，可以有 65536 個 I/O 連接（多 125 個站點，如通過 IM153 連接的 ET200M）。插槽可自由編址，因此無需插槽規則。
S7-300 模塊種類豐富，還可以用在分布式自動化解決方案中。 與 S7-300 具有相同結構的 ET 200M I/O 系統通過接口模塊不僅可以連接到 PROFIBUS 上還可以連接到 PROFINET 上。
描述
信號模塊是 SIMATIC S7-300 進行過程操作的接口。S7-300 模塊范圍的多面性允許模塊化自定義，以多變的任務。
S7-300 支持多面性技術任務，并提供詳盡的通訊選項。除了具有集成功能和接口的 CPU，在 S7-300 設計中還有各種針對技術和通訊的特殊模塊。 優勢
更換模塊后，只需將連接器插入相同類型的新模塊中，并保留原來的布線。前端連接器的編碼可避免發生錯誤。
連接 SIMATIC TOP 更加簡單、快速（不是緊湊 CPU 的板載 I/O）。可使用預先裝配的帶有單個電纜芯的前端連接器，和帶有前端連接器模塊、連接線纜和端子盒的完整插件模塊化系統。
模塊中為數眾多的通道使 S7-300 實現了節省空間的設計。可使用每個模塊中有 8 至 64 個通道（數字量）或 2 至 8 個通道（模擬量）的模塊。
使用 STEP 7 對這些模塊進行組態和參數化，并且不需要進行不便的轉換設置。數據進行集中存儲，如果更換了模塊，數據會自動傳輸到新的模塊，避免發生任何設置錯誤。使用新模塊時，無需進行軟件升級。可根據需要復制組態信息，例如用于標準機器。返回頁首，大型機:大型機的控制點一般大于2048點
PLC順序控制系統的幾種簡易設計方法
引言
在生產機械的自動控制領域，PLC順序控制系統的應用量大面廣。然而，工藝不同的生產機械要求設計不同的控制系統梯形圖。目前，不少電氣設計人員仍然采用經驗設計法來設計PLC順序控制系統，不僅設計效率低，容易出差錯，而且設計階段難以發現錯誤，需要多次調試、修改才符合設計要。本文提出的4種簡易設計方法，能快速地一次設計成功PLC順序控制系統。
順序控制系統的特點及設計思路
1．特點順序控制系統是指按照預定的受控執行機構動作順序及相應的轉步條件，一步一步進行的自動控制系統。其受控設備通常是動作順序不變或相對固定的生產機械。這種控制系統的轉步主令信號大多數是行程開關（包括有觸點或無觸點行程開關、光電開關、干簧管開關、霍爾元件開關等位置檢測開關），有時也采用壓力繼電器、時間繼電器之類的信號轉換元件作為某些步的轉步主令信號。
為了使順序控制系統工作可靠，通常采用步進式順序控制電路結構。所謂步進式順序控制，是指控制系統的任一程序步（以下簡稱步）的得電必須以前一步的得電并且本步的轉步主令信號已發出為條件。對生產機械而言，受控設備任一步的機械動作是否執行，取決于控制系統前一步是否已有輸出信號及其受控機械動作是否已完成。若前一步的動作未完成，則后一步的動作無法執行。這種控制系統的互鎖嚴密，即便轉步主令信號元件失靈或出現誤操作，亦不會導致動作順序錯亂。
2．設計思路本文提出的4種簡易設計方法都是先設計步進階梯，在步進階梯實現由轉步主令信號控制輔助繼電器得失電；然后根據步進階梯設計輸出階梯，在輸出階梯實現由輔助繼電器控制輸出繼電器得失電。這4種設計法所設計的梯形圖電路結構及相應的指令應適用于大多數PLC機型，具有通用性。
由于各種PLC機型的編程元件代號及其編號不盡相同，為便于闡述，本文約定：所有梯形圖中的輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器（又稱內部繼電器）的代號分別為：X、Y、M。設計中所用到的某些功能指令，如置位指令約定為S×，復位指令為R×；移位指指令為SR×。其中的“×”表示編程元件的編號，用十進制數表示。用這些方法設計實際的控制系統時，應將編程元件代號和編號變換成所選用的PLC機型對應的代號和編號。
圖1 順序控制流程
下面分別介紹各種設計方法。其中，前3種方法的設計依據都是圖1所示的順序控制流程。圖中，步1的轉步主令信號X0為連接啟動按鈕的輸入繼電器（為簡明起見，后述的轉步主令信號均省去“輸入繼電器”幾個字，只提輸入信號），X1為原位開關信號，X2、X3、X4分別為步2、3、4的轉步主令開關信號。M1～M5分別為各步的受控輔助繼電器。Y1～Y4分別為各步受控的輸出繼電器。
一、逐步得電同步失電型步進順序控制系統設計法
如圖2所示，這種設計方法是根據“與”、“或”、“非”的基本邏輯關系，設計成串聯、并聯或串、并聯復合的電路結構。
圖2 逐步得電同步失電步進順控梯形圖
1．步進階梯的設計步進階梯的結構
如圖2a所示。步1的M1得電條件是受控機械原位開關X1處于壓合狀態（若受控機械有多個執行機構，則要求每個執行機構的原位開關均處于壓合狀態），滿足原位條件后按起動按鈕X0才能得電。M1得電后自鎖，并為步2提供步進條件信號（M1的常開觸點）。步1的執行動作完成時觸發的行程開關信號X2作為步2的轉步條件信號。步2的M2的輸入滿足其步進條件和轉步條件后得電自鎖，并為步3提供步進條件信號。按此規律即可實現后續每一工作步輔助繼電器的得電和自鎖。停止步M5的步進條件信號和轉步條件信號分別為：后一個工作步M4發出的步進條件信號（M4的常開觸點）和該步動作完成時所觸發的轉步信號X1。由于M5的得電信號令控制系統失電，所以M5的回路不自鎖，而且要將其常閉觸點串聯在步1回路的左端。從步2起后續各個步的回路構成分支回路。一旦M5得電便使整個系統失電。如不用分支回路的結構，也可采用圖3所示的回路。即把M5常閉觸點分別串聯在每步輔助繼電器的回路上。應該注意的是：無論工作步還是停止步，如果某步的轉步主令信號有多個，則應將多個轉步主令信號互相串聯。
圖3 逐步得電同步失電梯形圖
2．輸出階梯的設計輸出階梯
如圖2b所示。其設計方法是：（1）在控制流程圖中，找出某輸出繼電器M在哪一步開始得電和在哪一步開始失電，以此確定其得電信號（步進階梯中使M開始得電的輔助繼電器常開觸點）和失電信號（步進階梯中使M開始失電的輔助繼電器常閉觸點）；（2）將得電信號、失電信號和受控輸出繼電器線圈串聯。如果某個輸出繼電器在一個工作循環中多次得電失電，則將每次得失電的串聯信號互相并聯即可。例如，圖1中輸出繼電器Y1要求在步1和步3得電，在其余步失電。在圖2b畫其控制回路時，將圖1所示的一次得電信號M1和一次失電信號M2串聯，第二次得電信號M4和第二次失電信號串聯，然后將二者并聯起來，再與Y1的線圈串聯便構成Y1的控制回路。其余依此類推。
二、逐步得電逐步失電型步進順序控制系統設計法
1．步進階梯設計
按圖1所示的控制流程，采用逐步得電逐步失電型順序控制系統設計法設計的步進階梯如圖4a所示，其電路結構與圖3的不同點之一是每步的失電由下一步輔助繼電器的常閉接點控制；之二是步1回路必須串聯步2至后工作步4的輔助繼電器常閉觸點。以防電路工作時，因誤操作再次起動而導致控制順序錯亂。其余的電路結與圖3相同。
2．輸出階梯設計輸出階梯如圖4b所示，輸出繼電器的控制回路根據控制流程直觀確定。例如，輸出繼電器Y1要求在步1、3得電，則將步1、3的輔助繼電器M1、M3的常開觸點并聯，再與Y1的線圈串聯即可。其余輸出繼電器的控制回路構成方法與此相同。
圖4 逐步得電逐步失電型順控系統梯形圖
6ES7 317-2EJ10-0AB0 CPU317-2PN/DP,512K內存
6ES7 317-6FF00-0AB0 CPU317F-2DP,512K內存
6ES7 317-6TJ10-0AB0 CPU317T-2DP技術型,512K內存
脈沖電路的另一個特點是一定有電容器（用電感較少）作關鍵元件，脈沖的產生、波形的變換都離不開電容器的充放電。
產生脈沖的多諧振蕩器
脈沖有各種各樣的用途，有對電路起開關作用的控制脈沖，有起統帥全局作用的時鐘脈沖，有做計數用的計數脈沖，有起觸發啟動作用的觸發脈沖等等。不管是什么 脈沖，都是由脈沖信號發生器產生的，而且大多是短形脈沖或以矩形脈沖為原型變換成的。因為矩形脈沖含有豐富的諧波，所以脈沖信號發生器也叫自激多諧振蕩器 或簡稱多諧振蕩器。如果用門來作比喻，多諧振蕩器輸出端時開時閉的狀態可以把多諧振蕩器比作賓館的自動旋轉門，它不需要人去推動，總是不停地開門和關門。
（ 1 ）集基耦合多諧振蕩器
圖 2 是一個典型的分立元件集基耦合多諧振蕩器。它由兩個晶體管反相器經 RC 電路交叉耦合接成正反饋電路組成。兩個電容器交替充放電使兩管交替導通和截止，使電路不停地從一個狀態自動翻轉到另一個狀態，形成自激振蕩。從 A 點或B 點可得到輸出脈沖。當 R b1 =R b2 =R ， C b1 =C b2 =C 時，輸出是幅度接近 E 的方波，脈沖周期 T=1.4RC 。如果兩邊不對稱，則輸出是矩形脈沖
（ 3 ） RC 環形振蕩器
圖 4 是常用的 RC 環形振蕩器。它用奇數個門、首尾相連組成閉環形，環路中有 RC 延時電路。圖中 RS 是保護電阻，R 和 C 是延時電路元件，它們的數值決定脈沖周期。輸出脈沖周期 T=2.2RC 。如果把 R 換成電位器，就成為脈沖頻率可調的多諧振蕩器。因為這種電路簡單可靠，使用方便，頻率范圍寬，可以從幾赫變化到幾兆赫，所以被廣泛應用。
脈沖變換和整形電路
脈沖在工作中有時需要變換波形或幅度，如把矩形脈沖變成三角波或尖脈沖等，具有這種功能的電路就叫變換電路。脈沖在傳送中會造成失真，因此常常要對波形不好的脈沖進行修整，使它整舊如新，具有這種功能的電路就叫整形電路。
（ 1 ）微分電路
微分電路是脈沖電路中常用的波形變換電路，它和放大電路中的 RC 耦合電路很相似，見圖 5 。當電路時間常數τ=RC<
（ 2 ）積分電路
把圖 5 中的 R 和 C 互換，并使 τ=RC>>t k ，電路就成為積分電路，見圖 6 。當輸入矩形脈沖時，由于電容器充放電很慢，輸出得到的是一串幅度較低的近似三角形的脈沖波。
（ 3 ）限幅器
能限制脈沖幅值的電路稱為限幅器或削波器。圖 7 是用二極管和電阻組成的上限幅電路。它能把輸入的正向脈沖削掉。如果把二極管反接，就成為削掉負脈沖的下限幅電路。
用二極帶或三極管等非線性器件可組成各種限幅器，或是變換波形（如把輸入脈沖變成方波、梯形波、尖脈沖等），或是對脈沖整形（如把輸入高低不平的脈沖系列削平成為整齊的脈沖系列等）。
（ 4 ）箝位器
能把脈沖電壓維持在某個數值上而使波形保持不變的電路稱為箝位器。它也是整形電路的一種。例如電視信號在傳輸過程中會造成失真，為了使脈沖波形恢復原樣，接收機里就要用箝位電路把波形頂部箝制在某個固定電平上
SIMATIC HMI 人機界面
SIMATIC 人機界面產品真正滿足不同用戶的個性化需求，使您*監控生產進程，保證您的機器和工廠時刻處于優化的高效運行狀態。
技術趨勢
隨著生產過程的日益復雜，生產機器和系統需要完成的控制任務更加多樣。簡化這種日益增長的復雜性是我們開發每件HMI 新產品的主要目標。開放的，標準化的硬件和軟件接口使我們的產品遍及世界各個角落。
工業總線系統
SIMATIC NET 培養集成完整解決方案所需的所有部件，并支持下列總線系統：
工業以太網（IEEE 802.3 和 802.11 WLAN）– 區域網絡連接的標準是占有 90% 以上市場份額的局域網環境中的首要網絡標準。通過工業以太網，可在分布很廣的區域內構建功能強大的通訊網絡。
標準 PROFINET (IEC 61158/61784) 使用了工業以太網，可實現直至現場級的實時通訊，也可將企業級集成進來。由于全面利用了現有 IT 標準，PROFINET 還在工業以太網上實現同步運動控制應用、高效跨廠商工程組態和機器與設備的高可用性。PROFINET 支持分布式自動化和控制器之間的通訊，可實現故障安全應用。
PROFIBUS (IEC 61158/61784) – ?的布線系統標準。?μ????￡它是僅有的一種可用于在生產應用和過程應用中進行通訊的現場總線。
AS-Interface (IEC 62026-2/EN 50295) – 可替代電纜束的標準連接技術，可通過兩線制總線非常經濟地將傳感器和執行器連接在一起。
IO 鏈路 –
用于智能化連接現場級到 MES 級的傳感器和執行器的標準。
標準 KNX/EIB （EN 50090、ANSI EIA 776）是實現樓宇自動化的基礎。
網絡轉換通過控制器或鏈路實現。可以從工廠的任何位置執行組態和診斷。
由于各種PLC機型的編程元件代號及其編號不盡相同，為便于闡述，本文約定：所有梯形圖中的輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器（又稱內部繼電器）的代號分別為：X、Y、M。設計中所用到的某些功能指令，如置位指令約定為S×，復位指令為R×；移位指指令為SR×。其中的“×”表示編程元件的編號，用十進制數表示。用這些方法設計實際的控制系統時，應將編程元件代號和編號變換成所選用的PLC機型對應的代號和編號。
圖1 順序控制流程
下面分別介紹各種設計方法。其中，前3種方法的設計依據都是圖1所示的順序控制流程。圖中，步1的轉步主令信號X0為連接啟動按鈕的輸入繼電器（為簡明起見，后述的轉步主令信號均省去“輸入繼電器”幾個字，只提輸入信號），X1為原位開關信號，X2、X3、X4分別為步2、3、4的轉步主令開關信號。M1～M5分別為各步的受控輔助繼電器。Y1～Y4分別為各步受控的輸出繼電器。
一、逐步得電同步失電型步進順序控制系統設計法
如圖2所示，這種設計方法是根據“與”、“或”、“非”的基本邏輯關系，設計成串聯、并聯或串、并聯復合的電路結構。
圖2 逐步得電同步失電步進順控梯形圖
1．步進階梯的設計步進階梯的結構
如圖2a所示。步1的M1得電條件是受控機械原位開關X1處于壓合狀態（若受控機械有多個執行機構，則要求每個執行機構的原位開關均處于壓合狀態），滿足原位條件后按起動按鈕X0才能得電。M1得電后自鎖，并為步2提供步進條件信號（M1的常開觸點）。步1的執行動作完成時觸發的行程開關信號X2作為步2的轉步條件信號。步2的M2的輸入滿足其步進條件和轉步條件后得電自鎖，并為步3提供步進條件信號。按此規律即可實現后續每一工作步輔助繼電器的得電和自鎖。停止步M5的步進條件信號和轉步條件信號分別為：后一個工作步M4發出的步進條件信號（M4的常開觸點）和該步動作完成時所觸發的轉步信號X1。由于M5的得電信號令控制系統失電，所以M5的回路不自鎖，而且要將其常閉觸點串聯在步1回路的左端。從步2起后續各個步的回路構成分支回路。一旦M5得電便使整個系統失電。如不用分支回路的結構，也可采用圖3所示的回路。即把M5常閉觸點分別串聯在每步輔助繼電器的回路上。應該注意的是：無論工作步還是停止步，如果某步的轉步主令信號有多個，則應將多個轉步主令信號互相串聯。
圖3 逐步得電同步失電梯形圖
2．輸出階梯的設計輸出階梯
如圖2b所示。其設計方法是：（1）在控制流程圖中，找出某輸出繼電器M在哪一步開始得電和在哪一步開始失電，以此確定其得電信號（步進階梯中使M開始得電的輔助繼電器常開觸點）和失電信號（步進階梯中使M開始失電的輔助繼電器常閉觸點）；（2）將得電信號、失電信號和受控輸出繼電器線圈串聯。如果某個輸出繼電器在一個工作循環中多次得電失電，則將每次得失電的串聯信號互相并聯即可。例如，圖1中輸出繼電器Y1要求在步1和步3得電，在其余步失電。在圖2b畫其控制回路時，將圖1所示的一次得電信號M1和一次失電信號M2串聯，第二次得電信號M4和第二次失電信號串聯，然后將二者并聯起來，再與Y1的線圈串聯便構成Y1的控制回路。其余依此類推。
二、逐步得電逐步失電型步進順序控制系統設計法
1．步進階梯設計
按圖1所示的控制流程，采用逐步得電逐步失電型順序控制系統設計法設計的步進階梯如圖4a所示，其電路結構與圖3的不同點之一是每步的失電由下一步輔助繼電器的常閉接點控制；之二是步1回路必須串聯步2至后工作步4的輔助繼電器常閉觸點。以防電路工作時，因誤操作再次起動而導致控制順序錯亂。其余的電路結與圖3相同。
2．輸出階梯設計輸出階梯如圖4b所示，輸出繼電器的控制回路根據控制流程直觀確定。例如，輸出繼電器Y1要求在步1、3得電，則將步1、3的輔助繼電器M1、M3的常開觸點并聯，再與Y1的線圈串聯即可。其余輸出繼電器的控制回路構成方法與此相同。
