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PLC 应用设计步骤和简介－初学者
PLC 的工作方式和通用微机不完全一样，因此用 PLC 设计自动控制系统与微机的控制系统 的开发过程也不完全一样。需要根据 PLC 的特点，以程序形式来体现其控制功能。设计可 按照下图中几个步骤进行。
1．确定控制对象及控制范围 详细了解被控对象的控制要求，确定必须完成的动作及完成的顺序，归纳出工作循环和状
态流程图。
2．PLC 型号的选定
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。
3．硬件设计
根据所选用的 PLC 产品，了解其使用的性能。按随机提供的资料结合实际需求，同时考 虑软件编程的情况进行外电路的设计，绘制电器控制系统总装配图和接线图。
4．软件设计
（1）在进行硬件设计的同时可以同时着手软件的设计工作。软件设计的主要任务是根据 控制要求将工艺流程图转换为梯形图，这是 PLC 应用的关键的问题，程序的编写是软件 设计的具体表现。在程序设计的时候建议将使用的软继电器（内部继电器、定时器、计数器 等）列表，标明用途以便于程序设计、调试和系统运行维护，检修时候查阅。
（2）程序初调也成为模拟调试。将设计好的程序通过程序编辑工具下载到 PLC 控制单元 中。由外接信号源加入测试信号，通过各种状态指示灯了解程序运行的情况，观察输入/输 出之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计要求，并及时修改和调整程序，消除缺陷，直到 满足设计的要求为止。
5．现场调试
在初调合格的情况下，将 PLC 与现场设备连接。在正式调试前全面检查整个 PLC 控制系 统，包括电源、接地线、设备连接线、I/O 连线等。在**整个硬件连接的正确无误的情况 下即可送电。把 PLC 控制单元的工作方式布置为“RUN”开始运行。反复调试消除可能出现 的各种问题。在调试过程中也可以根据实际需求对硬件作适当修改老配合软件的调试。应保 持足够长的运行时间使问题充分暴露并加以纠正。试运行无问题后可将程序固化在具有长久 记忆功能的存储器中，并做备份（至少应该作 2 份）。
可编程控制器的维护和故障诊断
为了**系统的正常运行，定期对 PLC 系统进行检查和维护是必不可少的，而且还必须熟 悉一般故障诊断和排除方法。

一、检查与维护
1.定期检查
PLC 是一种工业控制设备，尽管在可靠性方面采取了许多措施，但工作环境对 PLC 影响 还是很大的。所以，通常每个半年时间应对 PLC 做定期检查。如果 PLC 的工作条件不符合 表 1 规定的标准，就要做一些应急处理，以便使 PLC 工作在滚规定的标准环境。 2.日常维护
PLC 除了锂电池和继电器输出触点外，基本没有其它易损元器件。由于存放用户程序的 随机存储器（RAM），计数器和具有保持功能的辅助继电器等均用锂电池保护，锂电池的寿 命大约 5 年，当锂电池的电压逐渐降低达一定程度时，PLC 基本单元上电池电压跌落指示 灯亮。提示用户注意，有锂电池所支持的程序还可保留一周左右，必须更换电池，这是日常 维护的主要内容。
调换锂电池步骤：
① 在拆装前，应先让 PLC 通电 15S 以上（这样可使作为存储器备用电源的电容器充电， 在锂电池断开后，该电容可队 PLC 做短暂供电，以保护 RAM 中的信息不丢失）；
② 断开 PLC 的交流电源
③ 打开基本单元的电池盖板
④ 取下旧电池，装上新电池
⑤ 盖上电池盖板
更换电池时间要尽量短，一般不允许**过 3min。如果时间过长，RAM 中的程序将消失。 二、故障查找
PLC 有很强的自诊断能力，当 PLC 自身故障或设备故障，都可用 PLC 上具有的诊断 指示功能的发光二极管的亮灭来诊断。

详细介绍
1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是**小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。 S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。
2．SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独
西门子PLC之S7家族
西门子PLC之S7家族
的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较，S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.6~0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户*的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（例如：**时，模块更换，等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300 PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能，S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。
3． SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、性能范围的可编程序控制器。 S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计，可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。

优点
可靠
PLC不需要大量的活动元件和连线电子元件。它的连线大大减少。与此同时，系统的维修简单，维修时间短。Plc采用了一系列可靠性设计的方法进行设计。例如：冗余的设计。断电保护，故障诊断和信息保护及恢复。PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言。编程出错率大大降低。
易操作
PLC有较高的易操作性。它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不容易发生操作的错误。对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。程序的输入直接可接显示，更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或程序寻找，然后进行更改。PLC有多种程序设计语言可供使用。用于梯形图与电气原理图较为接近。容易掌握和理解。PLC具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以很快找到故障的部位。
灵活
PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程简单、应用面拓展。操作十分灵活方便，监视和控制变量十分容易。
西门子PLC S7-300系列PLC安装及注意事项：
一、辅助电源功率较小，只能带动小功率的设备(光电传感器等);
二、 一般PLC均有一定数量的占有点数(即空地址接线端子)，不要将线接上;
三、 PLC存在I/O响应延迟问题，尤其在快速响应设备中应加以注意。
四、输出有继电器型，晶体管型(高速输出时宜选用)，输出可直接带轻负载(LED指示灯等);
五、输入/断开的时间要大于PLC扫描时间;
六、PLC输出电路中没有保护，因此应在外部电路中串联使用熔断器等保护装置，防止负载短路造成损坏PLC;
七、 不要将交流电源线接到输入端子上，以免烧坏PLC;
八、接地端子应独立接地，不与其它设备接地端串联，接地线裁面不小于2mm2;
九、 输入、输出信号线尽量分开走线，不要与动力线在同一管路内或捆扎在一起，以免出现干扰信号，产生误动作;信号传输线采用屏蔽线，并且将屏蔽线接地;为** 信号可靠，输入、输出线一般控制在20米以内;扩展电缆易受噪声电干扰，应远离动力线、高压设备等。

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