江西西门子PLC总代理商

PLC作为设备和装置的控制器，除了的逻辑控制、顺序控制、运动控制、控制功能之外，还承担着工业4.0和智能制造赋予的以下任务：

1、越来越多的传感器被用来监控、设备的健康状态和生产的各类参数，这些工业大数据的有效采集，迫使PLC的I/O由集中安装在机架上，转型为分布式I/O。

2、各类智能部件普遍采用嵌入式PLC，或者微小型PLC，尽可能地在现场完成越来越复杂的控制任务。

3、应用编程的平台化，进一步发展工程设计的自动化和智能化。

4、大幅无缝连通能力，相关的控制参数和设备的状态可直接传输至的各个和应用，甚至送往云端。

概括而言，即工业大数据采集的需求，就地实时自治控制，编程的自动化和智能化，无缝的连通能力。

PLC作为工业控制主力军的地位会不会因为正在掀起的第四次工业而被逐步替代呢?回答是否定的。同时，这也取决于PLC软硬件技术能否快速的进行适应性的转型和升级。事实上，PLC的技术以PLCopen为先导，一直在为工业4.0和智能制造日益清晰的要求做。图1所表述的是PLCopen历年来所的各种规范在工业4.0参考架构模型(RAMI4.0)相应维度和层级中的位置,可以明显地看到，PLCopen组织长期以来为自动化效率所做的工作。

PLC硬件如何适应智能制造的要求

尽管人们较普遍的认识是PLC硬件技术进步是渐进的，但也不能否认，PLC的硬件技术一直在为工业4.0和智能制造日益清晰的要求积累。

特别是微电子技术的飞跃进展，使得SoC芯片在主钟越来越高的同时而功耗却显著减小;多核SoC的发展，又促进了在PLC的逻辑和顺序控制处理的同时，可以进行高速的运动控制处理、视觉算法的处理等;而通信技术的进展使得分布式I/O运用越来越多，泛在的I/O运用也有了起步

 西门子存储卡6ES7953-8LJ20-0AA0

它速度快，功能*的通讯方案，并且具有操作简便的硬件和软件。但是还有更多特点：SIMATIC S7-200 Micro PLC具有统一的模块化设计－目前不是很大，但是未来不可*的定制解决方案。这一切都使得SIMATIC S7-200 Micro PLC在一个紧凑的性能范围内为自动化控制提供一个非常有效和经济的解决方案。应用领域简单自动化任务用SIMATIC S7-200Micro PLCSIMATIC S7-200的应用领域从更换继电器和接触器一直扩展到在单机、网络以及分布式配置中更复杂的自动化任务。S7-200也越来越多地提供了对以前曾由于经济原因而开发的特殊电子设备的地区的进入。除了五种不同CPU的全面基本功能，SIMATIC S7-200的模块化系统技术还提供了一系列可升级的扩展模块，以满足各种需求对功能性的*要求。由于其各种与众不同的特点，S7-200已经在范围内涵盖各种行业的应用程序中得到了证实：CPU 221简单自动化任务用的小型CPU－如果您想变更为一个非常经济地执行简单自动化任务的有效解决方案，这是好的小型设备。还可以在扩展的温度范围内使用。更复杂任务用的CPU 222可扩展的小型CPU－更复杂的机器和小型系统解决方案用的能够胜任的紧凑型封装。更高通讯和计算要求用 CPU－为要求速度和特殊通讯能力的复杂任务用的高性能 CPU。简单驱动任务用的 CPU－方便地实施简单驱动任务用的CPU 224版本－有两个接口，两个模拟输入和一个模拟输出，以及两个100 kHz脉冲输出和2个高速200kHz计数器。较大技术性工作用的高性能CPU－用于具有已扩展输入和输出以及两个RS485接口的复杂的自动化任务的多功能高性能CPU。

VE)  Save RLO into BR Memory  

将RLO的状态保存到BR

l        XOR    Bit Exclusive OR      逻辑“异或”

l        ---(   )  Output Coil           输出线圈

l        ---( # )--- Midline Output         中间标志输出

l        ---|NOT|---Invert Power Flow     RLO取反

功能图FBD表示的位逻辑指令

    将在后面的指令详解中给出

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西门子S7-300PLC的逻辑“与”操作指令及示例

当所有的输入信号都为“1”，则输出为“1”；只要输入信号有一个不为“1”，则输出为“0”。

例3.1.1：功能图（FBD）语言如下：

梯形图（LAD）语言如下：

语句表（STL）语言如下：

                      A   I 0.0

                      A   I 0.1

                      =   Q 4.0

只要有一个输入信号为“1”，则输出为“1”；所有输入信号都为“0”，输出才为“0”。

例3.1.2：功能图（FBD）语言如下：

当输入信号I 0.0 和 I 0.1有一个以上为“1”时，输出信号Q 4.0为“1”。当输入信号I 0.0 和 I 0.1都为“0”时，输出信号Q 4.0 才为“0”。

梯形图（LAD）语言如下：

语句表（STL）语言如下：

                      O   I 0.0

                      O   I 0.1

                              =   Q 4.0

当两个输入信号其中一个为“1”而另一个为“0”时，输出信号为“1”；当两个输入信号都为“0”或者都为“1”时，输出信号为“0”。

例3.1.3：功能图（FBD）语言如下：

当输入信号I 0.0 为“1”而 I 0.2为“0”或者I 0.0 为“0”而 I 0.2为“1”时，输出信号Q3.1 为“1”。当输入信号I 0.0 和 I 0.2都为“0”或者I 0.0 和 I 0.2都为“1”时，输出信号Q 3.1为“0”。

梯形图（LAD）语言如下：

语句表（STL）语言如下：

                    X   I 0.0

                    X   I 0.2

                             =   Q 3.1

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西门子S7-300PLC的逻辑取反操作及示例

逻辑取反操作对逻辑运算结果RLO取反。

1 引言
      PLC由于具有功能强、程序设计简介，维护方便等优点，特别是高可靠性、较强的适应恶劣工业环境的能力，已被广泛应用于自来水行业。但由于现场环境条件恶劣、湿度高、以及各种工业电磁、辐射干扰等，会影响系统的正常工作,因此必须重视工程的抗干扰设计。
      水厂应用中的PLC所受的干扰源主要有电源系统引入的干扰、接地系统引入的干扰和输入输出电路引入的干扰三类。如果PLC的干扰问题解决得不好，系统将无法可靠运行，将会影响到正常供水。因此，有必要对PLC应用系统中的干扰问题进行探讨。主要本文分别讨论PLC的三种抗干扰技术。

2 抗干扰的技术对策分析
      为防止干扰，可采用硬件和软件的抗干扰措施，其中，硬件抗干扰是基本和重要的抗干扰措施，一般从抗和防两方面入手来抑制和消除干扰源，切断干扰对系统的耦合通道，降低系统对干扰信号的敏感性。
2.1 电源系统引入的干扰
      电网的干扰，频率的波动，将直接影响到PLC系统的可靠性与稳定性。如何抑制电源系统的干扰是提高PLC的抗干扰性能的主要环节。
(1) 加装滤波、隔离、屏蔽、开关稳压电源系统。
      设置滤波器的作用是为了抑制干扰信号从电源线传导到系统中，使用隔离变压器，必须注意:屏蔽层要良好接地;次级连接线要使用双绕线(减少电线间的干扰)，隔离变压器的初级绕组和次级绕组应分别加屏蔽层，初级的屏蔽层接交流电网的零线;次级的屏蔽层和初级间屏蔽层接直流端。
      为了抑制电网大容量设备起停(如送水泵等)引起电网电压的波动，保持供电电压的稳压，可采用开头稳压电源。
(2) 分离供电系统
      PLC的控制器与I/O系统分别由各自的隔离变压器供电，并与主电源分开，这样当输入输出供电断电时，不会影响到控制器的供电。如图1所示。

2.2 抑制接地系统引入的干扰
      PLC系统分为逻辑电路接地和功率电路接地，有共地、浮地及机壳共地和电路浮地等三种方式。一般采用控制器与其它设备分别接地方式，接地时注意:接地线尽量粗，一般大于2mm2的线接地;接地点应尽量靠近控制器，接地点与控制器之间的距离不大于50m;接地线应尽量避开强电回路和主回路的电线，不能避开时，应垂直相交，应尽量缩短平行走线的长度。
      实践证明，接地往往是抑制噪声和防止干扰的重要手段，良好的接地方式可在很大程度上抑制内部噪声的耦合，防止外部干扰的侵入，提高系统的抗干扰能力。

2.3 抑制输入输出电路引入的干扰
      为了实现输入输出电路上的完全隔离，近年来在控制系统中光电耦合得到广泛应用，已成为防止干扰的有效措施之一。光电耦合器具有以下特点:首先，由于是密封在一个管壳内，不会受到外界光的干扰;其次，由于靠光传送信号，切断了各部件电路之间地线的联系;第三，发光二极管动态电阻非常小，而干扰源的内阻一般很大，能够传送到光电耦合器输入输出的干扰信号就变得很小;第四，光电耦合器的传输比和晶体管的放大倍数相比，一般很小，远不如晶体管对干扰信号那么灵敏，而光电耦合器的发光二极管只有在通过一定的电流时才能发光。因此，即使是在干扰电压幅值较高的情况下，由于没有足够的能量，仍不能使发光二极管发光，从而可以有效地抑制掉干扰信号。
    由于光电耦合器的线性区一般只能在某一特定的范围内，因此，应保证被传信号的变化范围始终在线性区内。为了保证线性耦合，既要严格挑选光电耦合器，又要采取相应的非线性较正措施，否则将产生较大的误差。
    (1) 光电耦合输入电路如图2所示。其中图2(a)、图2(b)用的较多，高电平时接成形式，低电平输入时接成形式。图2(c)为差动型接法，它具有两个约束条件，对于防止干扰有明显的优越性，适用于外部干扰严重的环境，当外部设备电流较大时，其传输距离可达100~200m，图2(d)考虑到COMS电路的输出驱动电流较小，不能直接带动发光二极管，所以加接一级晶体管作为功率放大，需要注意的是图中发光二极管和光敏三极管应分别由两个电源供电，电阻值视电压高低选取。
    (2) 光电耦合输出电路如图3所示。为了得到和输入同相的信号，可以采用图3(a)形式。若要求输出和输入反相，可以接成图3(b)形式。当输出电路所驱动的元件较多时，可以加接一级晶体管作为驱动功率放大，其接法如图3(c)所示。有时为了获得更好的输出波形，输出信号可经施密特电路整形。