新的可编程自动化控制器（PAC）硬件系统就是这样一个非凡的PLC系统扩展方案，能够很容易整合到PLC系统中，给工业机器增加更多的先进功能，并提高机器的效率。
CompactRIO系统在FPGA和实时处理器中进行所有的I/O和信号处理，并将高度厚度测量传输到相连的PLC上，又不会降低现有PLC控制系统的速率。借助于Compact RIO的性能，I2S的工程师可以为伽马级传感器添加这一自定义测量和分析功能，而不需要牺牲轧制机器的控制速度。
第五步：整合PAC
每个轧制机器都带有三个形成网络的Compact RIO系统。这三个系统都是智能节点，能利用一个工业标准Modbus/TCP、TCP/IP或UDP协议进行通信。其中有两个系统与伽马级传感器连接，并进行模拟输入测量和处理，来计算厚度测量值。
图2 典型系统拓扑
第三个CompactRIO系统则从另外两个系统中取得厚度值，并转换成模拟输出测量值，输入到正在控制轧制机器的PLC上。所有三个系统都通过以太网连接实现了互连，并使用一个UDP以太网信息协议来传输厚度测量值计算。将PAC连接到现有PLC架构上有三个基本方法：
1.基本模拟和数字I/O。模拟/数字信号能够从PAC输出到PLC中。这是将PAC整合到PLC的一个Zui基本的方法。I2S公司就是运用这种方法来将处理过的数据从Compact RIOPAC传输到运行轧制机器控制系统的PLC上的。
2.工业网络。大多数PAC产品都支持工业协议，如DeviceNet、Profibus、CANopen以及基于以太网的协议如TCP/IP、UDP和Modbus TCP/IP。这使得工程师在连接PAC到PLC上时有很多网络选择。I2S公司运用的是以太网协议来在Compact RIOPAC之间传输数据，并将PAC和PLC连接到形成网络的HMI。本项目配套开发了基于台达PLC作为信号采集核心、台达HMI触摸屏作为操作和监视界面的电源监控系统。监控子系统与电源模块通过工业总线网络互连实现整合的经济实用、技术先进的铁路信号的电源监控系统。
2.2软件体系设计
（1）系统功能设计：44个数字量采集显示，故障判断；6个电源模块的数据采集显示、显示电源模块的工作状态并判断报警；39路模拟量显示、并判断上下限报警；显示报警画面、报警信息、当前报警、报警频次；报警上下限设定；数据微调功能，并且显示微调值；
历史趋势图显示；不同画面开启权限设定；
以上有必要说明的是数据微调功能，由于现场的一次测量元件测量会有误差，而且此误差是固定的，短时间内是不变的，所以在程序当中增加这部分功能，使Zui终显示出来的数值是消除误差之后的值；
（2）系统结构设计分为HMI人机对话界面部分和PLC现场监控部分。HMI部分主要构架参见图2。
图2 HMI人机对话界面
PLC监控部分主要包括：电源模块通讯；分时采集40路模拟量，每次采集4路；对采集的模拟量根据量程进行计算得出显示值，显示电源模块的工作状态并判断报警；微调值计算，显示值微调，并做负值消除；故障和报警；数字量采集显示，故障判断；
3 工程调试
调试分时采集功能时需要注意分时采集的时间，过大会影响整体数据采集的时间，过小会造成采集数据混乱，另外需要在两次采集数据之间加一段间隔时间，避免两组数据的重叠。对采集的模拟量根据量程进行计算得出显示值。微调值计算，显示值微调，并做负值消除；注意微调时可能会出现负值情况，所以要考虑负值的消除。电源模块通讯注意电源通讯时的通讯协议一定要在通讯卡中设置好，包括站号设定，另外注意地址对应。故障和报警；因为报警点共有79个，很繁琐，需要思路清晰。
PLC编程器的功能以及作用
编程器是PLC的重要外围设备。利用编程器将用户程序送入PLC的存储器，还可以用编程器检查程序，修改程序，监视PLC的工作状态。
PLC
常见的PLC编程
常见的给PLC编程的装置有手持式编程器和计算机编程方式。在可编程控制器发展的初期，使用编程器来编程。小型可编程序控制器使用价格较便宜、携带方便的手持式编程器，大中型可编程序控制器则使用以小CRT作为显示器的便携式编程器。编程器只能对某一厂家的某些产品编程，使用范围有限。手持式编程器不能直接输入和编辑梯形图，只能输入和编辑指令，但它有体积小，便于携带，可用于现场调试，价格便宜的优点。
计算机的普及，使得越来越多的用户使用基于个人计算机的编程软件。目前有的可编程序控制器厂商或经销商向用户提供编程软件，在个人计算机上添加适当的硬件接口和软件包，即可用个人计算机对PLC编程。利用微机作为编程器，可以直接编制并显示梯形图，程序可以存盘、打印、调试，对于查找故障非常有利。
PLC编程器和外部设备的选择方法
PLC
在系统的实现过程中，PLC的编程问题是非常重要的。用户应当对所选择PLC产品的软件功能及编程器有所了解。通常情况下，小型控制系统一般选用价格便宜的简易编程器，如果系统较大或多台PLC共用，可以选用功能强、编程方便的图形编程器。如果有个人计算机，可以选用能在个人计算机上运行的编程软件包。同时，为了防止因干扰、锂电池电压下降等原因破坏RAM中的用户程序，可以选用EEP-ROM模块作为外部设备。
随着PLC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。
PLC的选择主要应从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。
PLC机型的选择
PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争性能价格比。选择时主要考虑以下几点：
（一） PLC合理的结构型式
PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。
整体式PLC的每一个I／O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小，一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便，在I／O点数、输入点数与输出点数的比例、I／O模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般于较复杂的控制系统。
（二） PLC安装方式的选择
PLC系统的安装方式分为集中式、远程I／O式以及多台PLC联网的分布式。
集中式不需要设置驱动远程I／O硬件，系统反应快、成本低；远程I／O式适用于大型系统，系统的装置分布范围很广，远程I／O可以分散安装在现场装置附近，连线短，但需要增设驱动器和远程I／O电源；多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别独立控制，又要相互联系的场合，可以选用小型PLC，但必须要附加通讯模块。
（三）PLC相应的功能要求
一般小型（低档）PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能，对于只需要开关量控制的设备都可满足。
对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带A／D和D／A转换单元，具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。
对于控制较复杂，要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或高档PLC。但是中、高档PLC价格较贵，一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。
（四）PLC的响应速度要求
PLC是为工业自动化设计的通用控制器，不同档次PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC，或者某些功能或信号有特殊的速度要求时，则应该慎重考虑PLC的响应速度，可选用具有高速I／O处理功能的PLC，或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。
（五）PLC系统可靠性的要求
对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。
（六）PLC机型尽量统一
一个企业，应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑到以下三方面问题：
1）机型统一，其模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理。
2）机型统一，其功能和使用方法类似，有利于技术力量的培训和技术水平的提高。
3）机型统一，其外部设备通用，资源可共享，易于联网通信，配上位计算机后易于形成一个多级分布式控制系统
一、模块组合安装
1. 在安装导轨上安装负载电流电源 (PM)。
2. 打开前盖并拔出电源连接插头。
3. 拔出 4 孔连接插头并拧紧负载电流电源 (PM)。
4. 将 U 型连接器插入 CPU 后部。
5. 在安装导轨上安装 CPU 并将其拧紧。
6. 将 U 型连接器插入数字量输入模块后部。
7. 将数字量输入模块连接到安装导轨并将其拧紧。
二、电源模块接线
1. 使用适用工具拔出连接器外盖。
2. 根据接线图将电源线连接到插头上。
在插头的另一侧，标有该插头可使用的电压信息。
根据插头背面的信息，通过插入元件选择相应电压。
3. 合上外盖。
4. 拧紧电源连接插头上的螺钉。
三、将负载电源接线到 CPU
1. 对负载电流电源 (PM) 的 4 孔连接器插头接线。
2. 将 4 孔连接器插头接线到 CPU 的 4 孔电源连接插头。
3. 将负载电流电源 (PM) 连接到 CPU
四、DI模块桥接电源
1. 将前端连接器插入预接线位置。
2. 用电缆扎带固定电缆。
3. 将负载电压 24 V DC 连接到端子 20 (M) 和 19 (L+)。
4. 在两个底部端子之间插入电位电路桥。
五、DO模块桥接电源
1. 将前端连接器插入预接线位置。
2. 通过数字量输入模块上的端子 40 (M) 和 39 (L+)，从数字量输入模块为的端子 20 (M)和 19 (L+) 提供DC 24 V 供电电压。
3. 连接四个电位电路桥。
4. 连接端子 30 和 40，以及 29 和 39。
六、前连接器接线
1. 根据端子前盖内侧的接线图，连接各个导线并将其拧紧。
2. 为了消除张力，请使用电缆扎带固定电缆并拉紧。
3. 将前端连接器从预接线位置移到其终位置。
至此，已建立了前连接器和模块间的电气连接。
4. 提示： 可以直接插入预接线的前端连接器，例如，用于更换模块。
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七、*通电
1. 插入负载电流电源 (PM) 的电源连接插头。
2. 将电源连接插头连接到电源。
3. 将空的 SIMATIC 内存卡插入 CPU 中。
4. 将负载电源 (PM) 上的开关切换到位置 RUN 处
西门子PLC模块，变频器，触摸屏，交换机
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