西门子变频器6SL3330-7TG41-0AA3

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自从微型计算机同世以来，工业控制一直是其重要的应用领域。在工业控制上，除PLC外，"继电器-接触器"控制系统、工业控制计算机(简称工业PC)与集散控制系统(简称DCS)也是其中的代表性产品。为了便于读者进一步了解，现将PLC与它们的比较简述如下。

  (1)PLC与“继电器-接触器”控制系统的比较

  在PLC出现上世纪，“继电器-接触器”硬件电路是逻辑控制、顺序控制的唯一执行者，它结构简单，价格低廉，一直被广泛应用。PLC与继电器控制逻辑的比较见表1-1。

  主要体现在以下几个方面

  ①控制逻辑。继电器控制逻辑采用硬接线逻辑，利用继电器机械触点的串联或并联及延时继电器的滞后动作等组合成控制逻辑，其连线多而复杂，体积大，功耗大，一旦系统构成后，想再改变或增加功能都很困难，另外，继电器触点数日有限，每只只有4～8对触点，因此灵活性和扩展性很差，而PLC采用存储逻辑，其控制逻辑以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序，故称为"软接线"，其连线少，体积小，加之PLC中每只软理电器的触点数理论上无限制，因此灵活性和扩展性很好，PLC由中大观模集成电路组成，功耗小。

  ②工作方式，当电流接通时，继电控制线路中各维电器都处于受约状态，即该吸合的都应吸合，不该吸合的都因受某种条件限制而不能吸合。而PLC的控制逻辑中，各继电器都处于周期性循环扫描被通之中，从宏观上看，每个继电器受制约接通的时间都是短暂的。

  ③控制速度。继电控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，触点的开闭动作一般在毫秒数量级。另外，机械触点还会出现并动问题。而PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制的，速度极快，一般一条用户指令的执行时间在微秒数量级。PLC内部还有严格的同步控制，不会出现抖动问题。

  ④限时控制、维电控制逻辑利用时间继电器的带后动作进行限时控制，时间继电器一股分为空气阻尼式、电磁式、半导体式等，其定时精度不高，且有定时时间易受环境湿度和温度变化的影响，调整时间困难等问题，有些特殊的时间继电器结构复杂，不便维护。

  PLC使用半导体集成电路作定时器，时基脉冲由晶体振荡器产生，精度相当高，定时范围一般从0.1s到若干分钟甚至更长，用户可根据需要在程序中设定定时值，然后由软件和硬件计数器来挖制定时时间，定时精度小10ms。定时时间不受环境的影响。

  ⑤计数控制，PLC能实现计数功能，而维电控制逻辑一般不具备计数功能。

  设计与施工。使用继电控制逻辑完成一项控制工程，其设计、施工、调试必须依次进行，周期长，而且修改困难，工程越大，这一点就越突出，而用PLC完成一项控制工程，在系统设计完成以后，现场施工和控制逻辑的设计《包括梯形图和程序设计》可以同时进行，周期短，且调试和修改都很方便。

  ①可靠性和可维护性。继电控制逻辑使用了大量的机械触点，连线也多。触点开闭时会受到电弧的损坏，并有机械磨损，寿命短，因此可靠性和可维护性差。而PLC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，它体积小、寿命长、可靠性高PLC还配备有自检和监督功能，能检查出自身的故障。并随时显示给操作人员，还能动态地监视控制程序的执行情况，为现场调试和维护提供了方便。

  ⑧ 俗格、继电控制逻辑使用机械开关、眼电器和接触器、价格比较便宜。而PLC使用中大规模集成电路，价格比较昂贵。

  从以上几个方面的比较可知，PLC在性能上比"姚电器-接触器"控制系统优异，特别是可靠性高，设计施工周期短，调试修改方便，而且体积小，功耗低，使用维护方便。但PLC在很小的系统中使用时，由于其众多功能未得到充分利用，其价格要高于"强电器-接触器”控制系统，

  (2)PLC与通用微机、工控微机(PC)及单片机的比较

  采用微电子技术制作的PLC，它也是由CPU、RAM、ROM、I/O接口等5大件构成的，与微机有相似的构造，但又不同于一般的通用微机，特别是它采用了特殊的抗干扰技术，使它更能适用于恶劣环境下的工业现场控制。PLC与微型计算机作如下比较。

  ①应用范围，微机除了用在控制领域外，还大量用于科学计算，数据处理、计算机通信等方面。面PLC主要用于工业控制。

  ②使用环境，做机对环境要求较高，一般要在干扰小，具有一定的品质和湿度要求的机房内使用，而PLC适应于工程现场的环境。

  ①输入/输出，微机系统的1/O设备与主机之间采用微电联系，一般不需要电气隔离。育PLC一般控制强电设备，需要电气隔离，输入/输出均用“光-电”耦合，输出还采用继电器，晶闸管或大功率晶体管进行功率放大。

  ①拜序设计，微机具有丰富的程序设计语言，例如汇编语言，FORTRAN语言，CO. BOL语言、PASCAL语言、C语言等，其语句多，语法关系复杂，要求使用者必须具有一定水平的计算机硬件和软件知识。而PLC提供给用户的编程语句数量少，逻辑简单，易于学习和掌握。

S7-1200 系列是一款可编程逻辑控制器 (PLC, Programmable Logic Controller)，可以控制
各种自动化应用。S7-1200 设计紧凑、成本低廉且具有功能强大的指令集，这些特点使它成
为控制各种应用的解决方案。S7-1200 型号和基于 Windows 的 STEP 7 编程工具
提供了解决自动化问题时需要的灵活性。
向后兼容性
STEP 7 V16 支持 S7‑1200 V4.4 CPU 的组态和编程。
可以将 S7-1200 V4.x CPU 早期版本的项目从 STEP 7 V13 SP1 或*高版本下载到
S7‑1200 V4.4 CPU 中。组态和编程将受到 S7‑1200 CPU 早先版本以及 STEP 7 支持版本
的功能及指令设置的限制。
这种向后兼容性可使用户运行在先前为旧版本设计和编程的 S7‑1200 V4.4 CPU 型号上的程
序。
警告
从旧版本 STEP 7 复制粘贴程序逻辑时的风险
从旧版本 STEP 7 复制程序逻辑可能导致程序执行出现无法预测的行为或者编译失败。不
同版本的 STEP 7 执行程序元素的方式不同。如果从旧版本粘贴内容到 STEP 7 V15 后进
行了更改，编译器不会一直检测相关差异。如不修正程序，执行不可预测的程序逻辑可能
导致严重的人员伤害甚至。
使用旧版本 STEP 7 中的程序逻辑时，将整个项目升级到新版本 STEP 7。随后，用
户可以根据需要复制、剪切、粘贴和编辑程序逻辑。可以在 STEP 7 V16 中打开 STEP 7
V13 SP1 或*高版本的项目。随后，STEP 7 执行必要的兼容性转换并正确升级程序。为
确保正确编译和执行程序，执行这类升级转换和修正。如果项目版本** STEP 7 V13
SP1，则将项目升级到 STEP 7 V16

将 S7-1200 设备与热辐射、高压和电噪声隔离开
作为布置系统中各种设备的基本规则，将产生高压和高电噪声的设备与 S7-1200 等低
压逻辑型设备隔离开。
在面板上配置 S7-1200 的布局时，请考虑发热设备并将电子式设备布置在控制柜中较凉爽
区域。少暴露在高温环境中会延长所有电子设备的使用寿命。
另外还要考虑面板中设备的布线。避免将低压信号线和通信电缆铺设在具有交流动力线和高
能量*开关直流线的槽中。
留出足够的空隙以便冷却和接线
S7-1200 被设计成通过自然对流冷却。为适当冷却，在设备上方和下方留出至少
25 mm 的空隙。此外，模块前端与机柜内壁间至少应留出 25 mm 的深度。
小心
对于纵向安装，允许的大环境温度将降低 10°C。
请按下图所示调整垂直安装的 S7-1200 系统的方位。
确保正确安装 S7-1200 系统
功率预算
CPU 有一个内部电源，用于为 CPU、信号模块、信号板和通信模块供电，并可满足其它 24
V DC 用户的电源要求。
有关 CPU 所提供的 5 V DC 逻辑预算以及信号模块、信号板和通信模块的 5 V DC 功率要
求的信息，请参考技术规范 (页 1427)。请参考“计算功率预算" (页 1647)来确定 CPU 可以
为您的配置提供多少电能（或电流）。

HMI 基本型面板
SIMATIC HMI 基本型面板提供了触屏式设备，用于执行基本的操作员任务。所有面板
的保护等级均为 IP65 并通过了 CE、UL、cULus 和 NEMA 4x 认证。
可用的基本型 HMI 面板 如下所述：
● KTP400 Basic：4" 触摸屏，带 4 个可组态按键，分辨率为 480 x 272，800 个变量
● KTP700 Basic：7" 触摸屏，带 8 个可组态按键，分辨率为 800 x 480，800 个变量
● KTP700 Basic DP：7" 触摸屏，带 8 个可组态按键，分辨率为 800 x 480，800 个变量
● KTP900 Basic：9" 触摸屏，带 8 个可组态按键，分辨率为 800 x 480，800 个变量
● KTP1200 Basic：12" 触摸屏，带 10 个可组态按键，分辨率为 800 x 480，800 个变量
● KTP 1200 Basic DP：12" 触摸屏，带 10 个可组态按键，分辨率为 800 x 400，800 个
变量
STEP 7 软件提供了一个用户友好的环境，供用户开发、编辑和监视控制应用所需的逻辑，
其中包括用于管理和组态项目中所有设备（例如控制器和 HMI 等设备）的工具。为了帮助
用户查找需要的信息，STEP 7 提供了内容丰富的在线帮助系统。
STEP 7 提供了标准编程语言，用于方便地开发适合用户具体应用的控制程序。
● LAD（梯形图逻辑） 是一种图形编程语言。它使用基于电路图的表示法。
● FBD（函数块图） 是基于布尔代数中使用的图形逻辑符号的编程语言。
● SCL（结构化控制语言）是一种基于文本的编程语言。
创建代码块时，应选择该块要使用的编程语言。用户程序可以使用由任意或所有编程语言创
建的代码块。