西门子变频器6SL3330-6TE37-3AA3

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在控制系统的控制要求明确以后，应根据对象的要求，确定系统的总体控制方案。一般来说，以PLC作为主体的控制系统，根据不同的应用场合，可选择如下四种基本的控制类型。

  (1) 单机控制。单机控制是指一个控制对象(设备、简单生产线等)采用一台PLC进行控制的情况，适用于控制对象单一、设备的各控制部分相对集中、控制对象与其他设备间无协同控制要求的场合。单机控制在PLC应用领域的用量Zui大，大多数采用中、小规格PLC的控制系统均属于此类。

  单机控制系统的硬件构成主要以PLC的I/O模块、功能模块及其他辅助控制装置(如伺服驱动器、变频器、外部传感器)为主；软件设计时着重于PLC基本指令与应用指令的编程；通信一般在PLC与人机界面(如触摸屏等)、PLC与其他辅助控制装置(如伺服驱动器、变频器等)之间进行，直接使用PLC的标准RS-232、RS-422、RS-485等接口，不需要进行通信的编程。

  (2) 集中控制系统。集中控制是指利用一台PLC控制多个控制对象(如数台设备、生产线等)的情况、适用于控制对象相对集中，单台设备的动作较简单，对象动作间有协同控制要求的多对象控制的场合。

  集中控制系统与单机控制系统一样，只使用一台PLC进行控制，从某种意义上说，它只是单机控制系统的扩展，其实质相同，系统的硬件、软件构成一致。

  采用了集中控制的全部控制对象的动作由同一台PLC进行控制，对象间的动作协调性好，现场调试方便。另外，控制对象间的数据传送、状态检测无须专门的通信线路与通信程序，故可以降低生产成本，方便调试与维修。

  集中控制的缺点是当控制对象的某一部分发生故障时，全系统都要停止上作。因此，在PLC选择、系统设计时应特别注重系统的安全性与“冗余”条件。

  (3) 远程I/O控制系统。远程I/O控制系统可以说是集中控制系统的一种，它同样是由一台PLC控制多个控制对象，但远程I/O控制系统中的部分控制对象远离PLC主机布置，需要通过远程I/O模块与主机进行连接。远程I/O控制系统适用于设备体积较大，控制对象相对分散，但对象动作间有协同控制要求的场合。

  采用远程控制的PLC系统与单机控制、集中控制的区别主要是在PLC主机与远程I/O的通信上。远程I/O控制系统一般都需要采用现场总线(如PROFIBUS-DP、CC-Link等)进行PLC与I/O单元间的数据通信与信息交换，它对PLC的通信功能有一定的要求。

  远程控制系统的硬件构成，需要在单机与集中控制I/O模块、功能模块以及其他辅助控制装置(如伺服驱动器、变频器、外部传感器)的基础上，增加远程I/O模块、总线接口通信模块、现场总线等必要的功能模块与硬件设施。为了更好地对控制现场进行观察与监控、系统中一般需要现场监视器、状态显示器等必要的外部设备，系统构成相对较复杂。

  远程控制系统软件设计不仅需要应用PLC基本指令与应用指令，而且还需要对现场总线的通信，现场监视器、状态显示器等外部设备进行设计与编程，用户程序较复杂，对程序存储容量要求较高；系统软件设计、现场调试的工作量较大；安装、调试的时间较长。

  (4) 分布式控制系统。分布式PLC控制系统是一种以PLC为主体构成的网络控制系统。系统的一个(或相对集中的数个)控制对象由一台独立的PLC进行控制，构成相对独立的单机(或集中控制)控制单元；各单元PLC之间通过网络总线连接，组成生产现场控制网，并由上位机进行统一调度与管理。分布式PLC控制系统适用于柔性加工系统(FMS)、车间自动化系统、大型生产线、装配流水线等，是目前PLC应用领域的gaoji阶段。

  分布式PLC控制系统与远程I/O控制系统、集中控制系统是整体与局部的关系，系统需要对多台PLC控制单元进行集中、统一的调度与管理。因此，它事实上是单机控制系统、集中控制系统、远程ID控制系统的集成与综合。

  分布式PLC控制系统各相对独立的PLC单元，同样需要使用现场总线等通信技术进行PLC与I/O单元间、PLC与PLC、PLC与上位机、PLC与I/O设备间的数据通信与信息交换，系统上位机还需要对各PLC单元间进行调度与管理，因此，对PLC的网络通信功能要求很高。

  分布式PLC控制系统的硬件构成庞大，它需要在多个独立PLC单元的基础上增加网络通信，现场监控、调度管理、上位机等外部设备。系统设计往往需要通过分单元设计、总体集成设计等措施，由多人协作共同完成

  分布式PLC控制系统的软件设计与其他类型控制系统的区别主要是在系统集成上，各单元间的网络通信、网络管理软件设计工作量较大，对PLC程序存储容量、通信功能要求较高，系统软件的集成调试工作量大，安装、调试的时间长，系统可靠性要求高，往往需要多人协作、分单元共同完成。

人性化软件，提升编程效率

STEP 7- Micro/WIN SMART 是为S7-200 SMART 开发的编程软件，能在WINOOWs XP SP3/WINOOWs 7 上运行，支持LAD、FBD、STL语言。安装文件小于100 MB。在沿用STEP 7- Micro/WIN 良好编程理念的同时，更多的人性化设计使编程*容易上手，项目开发*加。

全新菜单设计

摒弃了传统的下拉式菜单，采用了新颖的带状式菜单设计，所有菜单选项一览无余，形象的图标显示，操作*加方便快捷。

双击菜单即可隐藏，给编程窗口提供更多的可视空间。

全移动式窗口设计

软件界面中的所有窗口均可随意移动、并提供八种拖拽放置方式。

主窗口、程序编辑窗口、输出窗口、变量表、状态图等窗口均可按照用户的习惯进行组合，较大限度的提高编程效率。

变量定义与程序注释

用户可根据工艺需求自定义变量名，并且直接通过变量名进行调用，享受**编程语言的便利。根据实现的功能，特殊功能寄存器调用后自动命名，*加便捷。

STEP 7- Micro/WIN SMART 提供了完善的注释功能，能为程序块、编程网络、变量添加注释，大幅提高程序的可读性。当鼠标移动到指令块时，自动显示各管脚支持的数据类型。

强大的密码保护

STEP 7- Micro/WIN SMART 不仅对计算机中的程序源提供密码保护，同时对CPU 模块中的程序也提供密码保护，满足用户对密码保护的不同需求，**保护用户的知识产权。

STEP 7- Micro/WIN SMART 对程序源实现三重保护：包括为为工程、POU（程序组织单元）、数据页设置密码，只有授权的用户才能查看并修改相应的内容。

编程软件对 CPU 模块里的程序提供4 级不同权限密码保护。

新颖的设置向导

STEP 7- Micro/WIN SMART 集成了简易快捷的向导设置功能，只需按照向导提示设置每一步的参数即可完成复杂功能的设定。新的向导功能允许用户直接对其中某一步的功能进行设置，修改已设置的向导便无需重新设置每一步。

向导设置支持以下功能：

? HSC（高速计数）

? 运动控制

? PID

? PWM（脉宽调制）

? 文本显示

状态监控

在STEP 7- Micro/WIN SMART 状态图中，可监测PLC 每一路输入/ 输出通道的当前值，同时可对每路通道进行强制输入操作来检验程序逻辑的正确性。

状态监测值既能通过数值形式，也能通过比较直观的波形图来显示，二者可相互切换。

另外，对PID 和运动控制操作，STEP 7- Micro/WIN SMART 通过的操作面板可对设备运行状态进行监控。

便利的指令库

在PLC 编程中，一般将多次反复执行的相同任务编写成一个子程序，将来可以直接调用。使用子程序可以*好地组织程序结构，便于调试和阅读。

STEP 7- Micro/WIN SMART 提供便利的指令库功能，将子程序转化成指令块，与普通指令块一样，直接拖拽到编程界面就能完成调用。指令库功能提供了密码保护功能，防止库文件被随意查看或修改。

另外，西门子公司提供了大量完成各种功能的指令库，均可轻松添加到软件中。

 以西门子为例，PLC的结构组成包括中央处理器模块、信号模块、信号模块、信号模块、接口模件、通信处理机、电源组、编程设备等，下面技成培训网小编为大家具体讲解各组件的含义与功能，一起来看。

  1.中央处理器模块

  CPU模块主要由微处理器(CPU芯片)和存储器组成。在PLC控制系统中，CPU模块相当于人的大脑和心脏。它不断收集输入信号，执行用户程序，并刷新系统的输出。内存用于存储程序和数据。S7-300/400简称CPU模块为CPU。

  2.信号模块

  输入模块和输出模块简称I/O模块，开关输入输出模块简称DI模块和DO模块，模拟输入输出模块简称AI模块和AO模块，统称信号模块。信号模块是系统的眼、耳、手、脚，是外部现场设备与CPU模块之间的桥梁。

  输入模块用于接收和采集输入信号，开关输入模块用于接收来自按钮、选择开关、数字dip开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等的开关输入信号。模拟输入模块用于接收电位计、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟电流和电压信号，或者直接接收热敏电阻和热电偶提供的温度信号。

  开关输出模块用于控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数显装置、报警装置等输出装置，模拟输出模块用于控制电动调节阀、变频器等执行机构。

  CPU模块内部工作电压一般为DC 5V，而PLC外部输入输出信号电压一般较高，如DC 24V或交流220V。从外部引入的峰值电压和干扰噪声可能会损坏中央处理器模块中的组件或使可编程控制器无法正常工作。在信号模块中，光耦合器和小型继电器用于将PLC的内部电路与外部输入和输出电路隔离。除了传输信号，信号模块还具有电平转换和隔离功能。

  3.信号模块

  为了增强可编程控制器的功能，扩大其应用领域，减轻中央处理器的负担，可编程控制器制造商开发了各种功能模块。主要用于完成一些对实时性和存储容量要求较高的控制任务，如高速计数、位置控制、闭环控制等。

  4.接口模件

  中央处理器模块所在的机架称为中央机架。如果一个机架不能容纳所有模块，可以添加一个或多个扩展机架。接口模块(简称IM)用于实现中心机架和扩展机架之间的通信。

  5.通信处理机

  通信处理器(简称CP)用于PLC之间、PLC与远程I/O之间、PLC与计算机及其他智能设备之间的通信。S7-300/400可以连接到各种通信网络，CP也用于点对点通信。CPU模块集成了MPI通信接口，部分CPU模块还集成了其他通信接口。

  6.电源组

  电源模块(简称PS)用于将输入交流220伏电源或DC 24V电压转换为稳定的DC 24V和DC 5V电压，供其他模块和输出模块的负载使用。

  7.编程设备

  S7-300/400一般使用安装有编程软件STEP 7的个人计算机作为编程设备，可以生成和编辑各种文本程序或图形程序。程序编译后，可以下载到PLC，也可以将PLC中的程序上传到计算机。该软件还具有网络和硬件配置、参数设置、监控和故障诊断等功能。