SIEMENS西门子桂林代理商

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安装设计、电气连接设计的目的是指导、规范现场生产与施工，为系统安装、调试、维修提供帮助，从而提高系统的可靠性与标准化程度。

  PLC的安装与连接设计，通常包括如下内容：

  ● 电气柜、操纵台(包括分线盒、走线槽、电缆夹等加工件)等安装部件的设计。

  ● 设备、电气控制柜、操纵台上的各电器元件的布置、安装位置及安装方法设计。

  ● 设备的电气连接、连接图、插接件的布置、电缆布置等设计。

  PLC的安装要求

  PLC虽然是可靠性很高的工业控制装置，但作为计算机控制装置的一种，为了提高其工作可靠性，它对安装环境条件与使用仍然有一定的要求。特别是PLC的外部连线、电缆的布置对PLC的工作稳定性与可靠性有较大则影响，在设计阶段就必须予以重视。

  (1) 安装环境的基本要求。不同厂家生产的PLC，其安装环境的要求有所区别，归总体来说，PLC的安装都应遵循如下的共同原则：

  1) 安装必须牢固，避免在设备使用与运输过程中的跌落与振动。

  2) 安装有PLC的电气柜，应尽量避免布置在有强烈振动与冲击的场所(PLC对振动与冲击的要求见表5-11)。

  3) 避免在周围有腐蚀件气体、可燃气体的场所安装。

  4) 避免在周围有灰尘、导电粉尘、油雾、烟雾、盐雾的场所安装。

  5) 避免在高温、潮湿的场所或者低温的环境安装(PLC对温度与湿度的要求见表5-11)。

  6) 尽量避免PLC与高压电器设备(3000V以上)布置于同一电气柜内。

  7) 尽量避免PLC与容易产生干扰的电气设备布置于同一电气柜内，以及使用同一电源，在不可避免时，应采取必要的措施。

  8) 避免在周围有强磁场、强电场的场所安装PLC。

  (2) 温度、湿度、振动、冲击的要求。

  1) 温度：PLC使用时的环境温度一般应在0~55℃的范围内(保存时的温度为-20～ 70℃)，同时应防止在阳光直接照射的场合使用。

  当环境温度无法满足以上要求时，应采取相应的措施，如在电气柜上安装空调等，保证PLC的环境温度在允许的范围。

  2) 湿度：PLC使用的环境相对湿度一般允许为20%~90%，应避免温度变化过快所造成的结露。当环境湿度无法满足以上要求时，应采取安装自动除湿装置等措施。特别是冬天，在供暖装置有可能出现停止的场合，应采取必要的措施，防止温度变化造成的结露。

  3) 振动：PLC对安装环境的振动有一定的要求，而且抗振动性能与PLC的型号(结构形式)与安装方式等因素有关。

  在结构上，一般来说I/O点固定的一体化PLC，或是基本单元加扩展型PLC的基本单元，其抗振动的性能要优于模块化结构的PLC。在安装方式上，利用螺钉安装的PLC，其抗振动的性能要优于导轨安装的PLC。

  通常情况下，利用螺钉安装的I/O点固定的一体化PLC，或是基本单元加扩展型PLC的基本单元，允许的振动强度为19.6m/s²(2k)左右，采用导轨安装时为9.8m/s²(1g)左右。利用螺钉安装的模块化PLC，允许的振动强度为9.8m/s²(1g)左右，采用35mm标准导轨安装时为4.9m/s2(0.5g)左右。

  4) 冲击：PLC对安装环境的冲击同样有一定的要求，而且冲击性能与安装方式等因素有关。通常情况下，利用螺钉安装的安装PLC、允许的冲击强度为15~30g(147~294m/s²)，采用导轨安装时为15μ(147m/x²)左右。

  在具有强烈振动与冲击的场合，应采取必要的防震措施。

  对于Siemens公司生产的S7系列PLC，环境的具体要求见表5-11。

  表5-11 Siemens S7系列PLC对环境的要求

  (3) 安装空间的要求。PLC安装空间直接影响到PLC的散热。PLC对安装空间的一般要求如下：

  1) PLC与其他电器间一般应保证垂直方向大于100mm、水平方向大于50mm的空间距离，并保证通风良好。

  2) PLC与其他电器或者电气柜门间的前后空间距离，一般应保证在50mm以上，并保证通风良好。

  3) 在PLC的下部，应避免直接布置强发热元件(如加热器、变压器、能耗电阻等)。

  4) 尽量采用垂直安装的方式安装PLC，水平布置会直接影响PLC的散热。

  5) PLC不应安装在电气柜的门、顶面、底面、侧面等部位。

  6) 必须保持PLC通风窗的畅通，在使用前一定要取下通风窗的保护纸。

S7-200CPU扩展模块安装与拆卸

CPU模块的安装与拆卸

  S7-200 SMART 的 CPU模块及扩展模块可以安装在标准 DIN 导轨上。在 CPU 模块的中间有一个用于安装的导轨卡夹，如图 5-1 所示。

  (1) CPU模块的安装① 拔出 CPU 底部的卡夹。

  ② 将 CPU 模块安放到 DIN 导轨上。

  ③ 将 CPU底部的卡夹推回原位置，听到咔嚓的声音表明卡夹已经锁紧。

  (2) CPU模块的拆卸

  ① 断开电源及必要的接线。

  ② 用工具打开 CPU 的导轨卡夹。

  ③ 将 CPU 模块拿出导轨。

  图5-1 CPU 模块及导轨卡夹

  扩展模块的安装与拆卸

  S7-200 SMART的扩展模块底部也有与CPU 模块类似的卡夹结构。

  (1) 扩展模块的安装

  ① 拆掉 CPU 模块右侧的总线连接器盖板，CPU 模块的总线连接器(母头)如图 5-2所示。② 拔出扩展模块的导轨卡夹，将其安放到导轨上。

  ③ 从右向左移动扩展模块，直到其总线连接器(公头)与CPU的总线连接器(母头)完全吻合。扩展模块总线连接器(公头)如图 5-3 所示。

  图5-2 CPU模块的总线连接器(母头)

  图5-3扩展模块的总线连接器(公头)

  ④ 将扩展模块的导轨卡夹推回原位置，听到咔嚓的声音表明卡夹已经锁紧。

  (2) 扩展模块的拆卸

  ①断开电源及必要的接线。

  ②用工具打开扩展模块的导轨卡夹。

  ③向右移动扩展模块使其总线连接器与CPU的总线连接器分离。

  ④ 将扩展模块拿出导轨。

PLC的CPU要完成的主要工作

 PLC的中央处理器（CPU 一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片内。CPU通过数据总线、地址总线和控制总线与存储单元、输入/输出接口电路相连接。

    与一般的计算机一样，CPU是整个PLC的控制，它按PLC中系统程序赋予的功能指挥PLC有条不紊的进行工作。CPU主要完成下述工作：

    （1）接收、存储用户通过编程器等输入设备输入的程序和数据。

    （2）用扫描的方式通过I/O部件接收现场信号的状态或数据，并存入输入映像寄存器或数据存储器中。

    （3）诊断PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。

    （4） PLC进入运行状态后，执行用户程序，完成各种数据的处理、传输和存储相应的内部控制信号，以完成用户指令规定的各种操作。

    （5）响应各种外围设备(如编程器、打印机等）的请求。

    PLC采用的CPU随机型不同而不同， 目前，小型PLC为单CPU系统，中型及大型则采用双CPU甚至多CPU系统。目前，PLC通常采用的微处理器有三种：通用微处理器、单片微处理器（即单片机）、位片式微处理器。

PLC目前的发展现状以及未来的发展趋势

1）、PLC的发展现状

    目前，随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展，PLC已由初一位机发展到现在的以16位和32位微处理器构成的微机化PC，而且实现了多处理器的多通道处理。如今，PLC技术已非常成熟，不仅控制功能增强，功耗和体积减小，成本下降，可靠性提高，编程和故障检测更为灵活方便，而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图象显示的发展，使PLC向用于连续生产过程控制的方向发展，成为实现工业生产自动化的一大支柱。

    现在，世界上有200多家PLC生产厂家，400多品种的PLC产品，按地域可分成美国、欧洲、和日本等三个流派产品，各流派PLC产品都各具特色。其中，美国是PLC生产大国，有100多家PLC厂商，的有A-B公司、通用电气（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司。欧洲PLC产品主要制造商有德国的西门子（SIEMENS）公司、AEG公司、法国的TE公司。日本有许多PLC制造商，如三菱、欧姆龙、松下、富士等，韩国的三星（SAMSUNG）、LG等，这些生产厂家的产品占有80%以上的PLC市场份额。

    经过多年的发展，国内PLC生产厂家约有三十家，国内PLC应用市场仍然以国外产品为主。国内公司在开展PLC业务时有较大的竞争优势，如：需求优势、产品定制优势、成本优势、服务优势、响应速度优势。

    2）、PLC的发展趋势

    随着PLC应用领域日益扩大，PLC技术及其产品结构都在不断改进，功能日益强大，性价比越来越高。

    （1）、在产品规模方面，向两极发展。一方面，大力发展速度更快、性价比更高的小型和超小型PLC。以适应单机及小型自动控制的需要。另一方面，向高速度、大容量、技术完善的大型PLC方向发展。随着复杂系统控制的要求越来越高和微处理器与计算机技术的不断发展，人们对PLC的信息处理速度要求也越来越高，要求用户存储器容量也越来越大。

    （2）、向通信网络化发展

    PLC网络控制是当前控制系统和PLC技术发展的潮流。PLC与PLC之间的联网通信、PLC与上位计算机的联网通信已得到广泛应用。目前，PLC制造商都在发展自己的通信模块和通信软件以加强PLC的联网能力。各PLC制造商之间也在协商通用的通信标准，以构成更大的网络系统。PLC已成为集散控制系统（DCS）不可缺少的组成部分。

    （3）、向模块化、智能化发展

    为满足工业自动化各种控制系统的需要，近年来，PLC厂家先后开发了不少新器件和模块，如智能I/O模块、温度控制模块和用于检测PLC外部故障的智能模块等，这些模块的开发和应用不仅增强了功能，扩展了PLC的应用范围，还提高了系统的可靠性。

    （4）、编程语言和编程工具的多样化和标准化

    多种编程语言的并存、互补与发展是PLC软件进步的一种趋势。 PLC厂家在使硬件及编程工具换代频繁、丰富多样、功能提高的同时，日益向MAP(制造自动化协议)靠拢，使PLC的基本部件，包括输入输出模块、通信协议、编程语言和编程工具等方面的技术规范化和标准化。