西门子变频器的功能

plc 的分类可以按输入/输出（i/o）点数、结构形式和生产厂家来分类。按 i/o点数可分为小型机、中型机和大型机，由于点数划分没有严格的界限，但通常在256点以下的称为小型机，如 s7-1200系列 plc。本书以s7-1200系列 plc 为主进行介绍，叙述中常以s7-1200表示该系列plc。

按结构形式分为整体式和模块式。整体式是将电源、cpu、存储器、i/o 单元等各个功能部件集成在一个机壳内，构成一个整体，组成plc 的基本单元（主机）或扩展单元。基本单元上设有扩展接口，通过扩展电缆与扩展单元相连，如 s7-1200、s7-200 smart以及s7-200系列plc都属于整体式。模块式plc的电源模块、cpu模块、i/o模块等在结构上是独立的，可根据具体生产要求，选择合适的模块，安装在固定的机架或导轨上，构成一个完整的plc应用系统，如s7-300、s7-400以及s7-1500系列plc都属于模块式。plc的定义

针对上述条件，1969年美国数字设备公司（dec）首先研制成功第一台可编程控制器，并在通用汽车公司的自动装配线上试用成功，实现了生产的自动化控制。此后，1971年日本开始生产可编程控制器，1973年西欧国家也开始生产可编程控制器，我国从1974年开始研制。这一时期的可编程控制器主要用于替换继电器控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器。

国际电工委员会对plc的定义为：“可编程控制器是一种数字运算操作电子装置，专为在工业环境应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。”

2.plc的分类

西门子变频器的功能

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自动控制系统的性能要求可以概括为：稳定性、快速性和准确性。控制系统受到干扰时，被控制量就会偏离给定值，经过一定的过渡过程，被控制量又恢复到原来的稳定值或者稳定到一个新的给定值。被控制量在变化过程中的过渡过程称为动态过程，被控制量处于平衡状态时称为静态或稳态。除了稳态误差应满足要求外，自动控制系统还应满足动态过程的性能要求。自动控制系统的动态过程不仅要稳定，并且希望过渡过程时间（又称调整时间）越短越好，振荡幅度越小越好，衰减得越快越好。

自动控制系统*基本的要求是被控制量y(t)的稳态误差（偏差）为零或在允许的范围内。对于一个好的自动控制系统来说，一般要求稳态误差在被控制量设定值的2%～5%内。

根据上述要求可知图1-2中（a）是稳定系统，其中的1和2属于衰减振荡过程，3是单调过程，2的响应速度*快；（b）图中的4和5是不稳定系统。

随着在工业生产中由大批量、少品种的生产转变为小批量、多品种的生产方式，设计省时省力的自动化生产线是必然趋势。欧美国家早期的生产线，其控制部分由继电器、按钮开关、计时器、计数器及检测开关等组成，以达到控制目的。但在1968年美国通用汽车制造公司，为适应汽车型号的不断翻新，于是要求设计一种新型的工业控制器以满足下列条件：体积小；可靠性高，维修方便；可重复使用；容易设定或更换程序；适用于工厂恶劣的环境；成本低；能与电脑连线操作等。

1.plc的定义

西门子公司生产的 plc 有 s7-400、s7-1500、s7-300、s7-1200、s7-200、s7-200smart以及逻辑模块logo等。其中s7-1200系列、s7-200系列以及smart系列plc同属小型自动化系统应用领域。s7-1200系列plc吸纳了s7-300系列plc和s7-200系列cpu的一些特点，将逻辑控制、人机接口（humanmachineinterface,hmi）和网络控制功能集成于一体，具有模块化、结构紧凑、功能全面、组态灵活和集成工业以太网通信接口等特点，以满足小型独立的离散自动化系统对结构紧凑、能处理复杂自动化任务的需求，与此同时可将其作为一个组件集成在一个综合自动化控制系统中。

1）s7-1200系列plc的基本单元

s7-1200 plc 的外形如图1-4所示，cpu 提供一个 profinet 端口实现与编程计算机、人机界面、其他 plc及带以太网接口的设备进行通信。还可使用附加模块通过profibus、gprs、rs-485或rs-232等进行通信。

2）s7-1200 plc的cpu模块型号

s7-1200 plc 控制器是西门子系列 plc的新产品，因其设计紧凑、组态灵活、扩展方便、功能强大，以其极高的性价比在国内外得到了广泛的应用。

s7-1200 plc目前有四种cpu型号，分别为cpu 1211c、cpu 1212c、cpu 1214c、cpu1215c。四种型号的cpu模块均内置两路板载模拟量输入通道和两路脉冲发生器，其中cpu1215c具有两路板载模拟量输出通道。不同型号的cpu模块分别内置6～14个板载输入点和4～10个板载输出点，以及*多6个高速计数器，并可附加各种信号模块（sm）和信号板（sb）以扩展cpu模块的i/o控制能力。

对于继电器输出的 cpu，无法输出脉冲信号，此类 cpu 在需要脉冲列输出功能的场合时，必须安装具有数字输出的信号板。cpu1211c 模块没有扩展信号模块的能力，cpu 1212c模块*多可连接两个信号模块，cpu1214c模块*多可连接8个信号模块