西门子模块1FL6042-2AF21-1LB1

工业控制计算机（简称工控机）是以计算机技术为基础的新型工业控制装置,目前已成为工业控制的标准设备,被广泛地应用于各行各业,工控机是实现生产自动化的佳配套产品,而工业可编程序控制器（plc）则在工控领域中占有主要的地位。 
一、我国工业控制计算机的发展 
20世纪40年代末50年代初,我国的流程工业规模很小,设备陈旧,必要的调节主要靠简单的测量仪表由人工操作运行。50年代末60年代初,我国研制生产的传感器、变送器、调节器、执行器等,基本上能显示过程状态,实现调节意图,终命令执行器完成对工艺流程的调节要求。70年代初,我国自行研制的工控机开始应用于工业过程控制,它部分地取代了原来控制室内的仪表。但由于受当时电子器件性能的限制,工控机本身的可靠性远不如现在,工控机带来的控制集中引起“危险”集中。70年代末,分散型控制系统（dcs）进入工控领域,解决了“危险”集中的问题,还解决了一些复杂的控制。dcs可建立通信网络,为大工厂生产带来许多方便,但其价格一直居高不下。80年代初,适应性较强的总线型工控机（std）应运而生,std总线技术的推广和应用,使工控机的功能更加强化。 
二、工业可编程序控制器（plc）发展趋势 
plc作为工控机的一员,在主要工业国家中成为自动化系统的基本电控装置。它具有控制方便、可靠性高、容易掌握、体积小、价格适宜等特点。据统计,当今世界plc生产厂家约150家,生产300多个品种。预计到2000年,销售额约为86亿美元,占工控机市场份额的50%,plc将在工控机市场中占有主要地位,并保持继续上升的势头。 
plc在60年代末引入我国时,只用作离散量的控制,其功能只是将操作接到离散量输出的接触器等,早只能完成以继电器梯形逻辑的操作。新一代的plc具有pid调节功能,它的应用已从开关量控制扩大到模拟量控制领域,广泛地应用于航天、冶金、轻工、建材等行业。但plc也面临着其它行业工控产品的挑战,各厂家正采取措施不断改进产品,主要表现为以下几个方面: 
1.微型、小型plc功能明显增强 
很多有名的plc厂家相继推出高速、高性能、小型、特别是微型的plc。三菱的fxos14点（8个24vdc输入,6个继电器输出）,其尺寸仅为58mm×89mm,仅大于信用卡几个毫米,而功能却有所增强,使plc的应用领域扩大到远离工业控制的其它行业,如快餐厅、医院手术室、旋转门和车辆等,甚至引入家庭住宅、娱乐场所和商业部门。 
2.集成化发展趋势增强 
由于控制内容的复杂化和高难度化,使plc向集成化方向发展,plc与pc集成、plc与dcs集成、plc与pid集成等,并强化了通讯能力和网络化,尤其是以pc为基的控制产品增长率快。plc与pc集成,即将计算机、plc及操作人员的人—机接口结合在一起,使plc能利用计算机丰富的软件资源,而计算机能和plc的模块交互存取数据。以pc机为基的控制容易编程和维护用户的利益,开放的体系结构提供灵活性,终降低成本和提高生产率。 
3.向开放性转变 
plc存在严重的缺点,主要是plc的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的,绝大多数的plc是专用总线、专用通信网络及协议,编程虽多为梯形图,但各公司的组态、寻址、语文结构不一致,使各种plc互不兼容。国际电工协会（iec）在1992年颁布了iec1131-3《可编程序控制器的编程软件标准》,为各plc厂家编程的标准化铺平了道路。现在开发以pc为基、在bbbbbbs平台下,符合iec1131-3的新一代开放体系结构的plc正在规划中。 （1 ）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求

a ．被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。

b．控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个独立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。

（ 2 ）确定 i/o 设备

根据被控对象对 plc控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。

（ 3 ）选择合适的 plc 类型

根据已确定的用户 i/o 设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的 plc 类型，包括机型的选择、容量的选择、i/o 模块的选择、电源模块的选择等。

（ 4 ）分配 i/o 点

分配 plc 的输入输出点，编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 plc程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

（ 5 ）设计应用系统梯形图程序

根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。

（ 6 ）将程序输入 plc

当使用简易编程器将程序输入 plc时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到plc 中去。

（ 7 ）进行软件测试

程序输入 plc 后，应先进行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将 plc连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。

（ 8 ）应用系统整体调试

在 plc软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。

（ 9 ）编制技术文件

系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、 plc 梯形图。

 可编程控制器plc运行时可能会出现死机的情况，这给工业生产造成不可预估的损失，因此，首先要了解plc死机的原因，针对原因进行排查，软件或硬件错误都有可能导致plc死机，下面分别进行介绍：

    1、硬件方面 

    （1）i／o窜电，plc自动侦测到i／o错误，进入stop模式。 

    （2）i／o损坏，程序运行到需要该i／o的反馈信号，不能向下执行指令。 

    （3）扩展模块(功能型，如a／d)线路干扰或开路等。 

    （4）电源部分有干扰或故障。 

    （5）plc的连接模块及地址分配模块出故障。 

    （6）电缆引起的故障。 

    2、软件方面 

    （1）触发了死循环。 

    （2）程序改写了系统参数区的内容，却没有初始化部分。 

    （3）保护程序启动：硬件保护、限制使用时间(针对货款收回) 

    （4）数据溢出，步长过大、看门狗 (可修改dog时间)动作。