6ES7953-8LP20-0AA0    6ES7953-8LP20-0AA0

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6ES7953-8LP20-0AA0

 

S7-300是SIMATIC控制器中销售量最多的产品，它已成功地用于范围广泛的自动化领域。S7-300 的重点在于为生产制造工程中的系统解决方案提供一个通用的自动化平台。这就是说，S7-300 是用于集中式或分布式结构的优化解决方案。坚持不懈的创新和改革使S7-300这个广泛应用的自动化平台能持续不断的升值概述。

一、S7-300 PLC系统组成

系统组成：

电源模块 (PS) （选件）		为S7-300/ET 200M 提供电源 将120/230V交流电压转变到所需要的24伏直流工作电压 输出电流2A、5A、10A
中央处理单元 (CPU)		多种CPU，有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFIBUS-DP通讯接口等。
接口模块 (IM)  ?		用于连接多机架配置的 SIMATIC S7-300 的机架。 最多配置4个机架。每个机架最多可以插入8个模块。在4个机架上最多可安装32个模块。 IM 365 用于一个中央机架和一个扩展机架的配置中 IM 365/IM 361 用于一个中央机架和最多4个扩展机架的配置中
信号模块 (SM)		用于数字量和模拟量输入/输出
通讯处理器 (CP)		用于连接网络和点对点连接
功能模块 (FM)		用于高速计数，定位操作 (开环或闭环控制) 和闭环控制。
存储器		MMC
DIN标准导轨		用于模块安装
前连接器		用于简单而方便地连接传感器和执行器 更换模块时允许保持接线 采用编码元件以避免更 换模块时的错误 分为20针、40针两种

S7－300主要支持的硬件有：

??（1）电源（PS）

??电源模块提供了机架和CPU内部的供电电源，置于1号机架的位置。

??（2）中央处理器（CPU）

??CPU存储并处理用户程序，为模块分配参数，通过嵌入的MPI总线处理编程设备和PC、模块、其它站点之间的通讯，并可以为进行DP主站或从站操作装配一个集成的DP接口。置于2号机架。

??（3）接口模块（IM）

??接口模块将各个机架连接在一起。不同型号的接口模块可支持机架扩展或PROFIBUS?DP连接。置于3号机架，没有接口模块时，机架位置为空。

??（4）信号模块（SM）

??通常称为I/O（输入/输出）模块。测量输入信号并控制输出设备。信号模块可用于数字信号和模拟信号，还可用于进行连接，如传感器和启动器的连接。

??（5）功能模块（FM）

??用于进行复杂的、重要的但独立于CPU的过程，如：计算、位置控制和闭环控制。

??（6）通讯处理器（CP）

??模块化的通讯处理器通过连接各个SIMATIC站点，如：工业以太网，PROFIBUS或串行的点对点连接等。

??后三个模块在机架上可以任意放置，系统可以自动分配模块的地址。

??需要说明的是，每个机架最多只能安装8个信号模块、功能模块或通讯模块。如果系统任务超过了8个，则可以扩展机架（每个带CPU的中央机架可以扩展3个机架）。?

  ?各个模块的性能具体如下：

??（1）电源模块（PS）

??电源模块用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源。

??（2）CPU模块

??各种CPU 有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通讯接口等。

   ?以上只是列出了部分指标，设计时还要参看相应的手册。

??（3）接口模块

??接口模块用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架 (ER)。S7-300通过分布式的主机架(CR)和3个扩展机架(ER)，可以操作多达32个模块。运行时无需风扇。

??（4）信号模块

??信号模块用于数字量和模拟量输入/输出，又分DI/DO（数字量输入/输出）和AI/AO（模拟量输入/输出）模块。

??①数字量输入模块：

??②数字量输出模块：

??③数字输入/输出模块：

??④继电器输出模块：

??⑤模拟量输入模块

??⑥模拟量输出模块：

??⑦模拟量输入/输出模块：

??（5）功能模块

 ??西门子S7－300功能模块模块适用于各种场合，功能块的所有参数都在STEP7中分配，操作方便，而且不必编程。包括：计数器模块（FM350），定位模块（FM351），凸轮控制模块（FM352），闭环控制模块（FM355）等许多用于特定场合的模块。

??（6）通讯模块（CP）

??S7－300通讯模块是用于连接网络和点对点通讯用的专用模块，比如：用于S7－300和SIMATIC C7通过PROFIBUS通讯的模块CP343－5，用于S7－300和工业以网通讯的模块CP343－1及CP343－1 IT等

6ES7312-1AE13-0AB0	CPU312，32K内存
6ES7312-5BE03-0AB0	CPU312C，32K内存 10DI/6DO
6ES7313-5BF03-0AB0	CPU313C，64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7313-6BF03-0AB0	CPU313C-2PTP，64K内存 16DI/16DO
6ES7313-6CF03-0AB0	CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO
6ES7314-1AG13-0AB0	CPU314,96K内存
6ES7314-6BG03-0AB0	CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7314-6CG03-0AB0	CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7315-2AG10-0AB0	CPU315-2DP, 128K内存
6ES7315-2EH13-0AB0	CPU315-2 PN/DP, 256K内存
6ES7317-2AJ10-0AB0	CPU317-2DP,512K内存
6ES7317-2EK13-0AB0	CPU317-2 PN/DP,1MB内存
6ES7318-3EL00-0AB0	CPU319-3 PN/DP,1.4M内存

6ES7 953-8LF20-0AA0	SIMATIC Micro内存卡 64kByte(MMC)
6ES7 953-8LG11-0AA0	SIMATIC Micro内存卡128KByte(MMC)
6ES7 953-8LJ20-0AA0	SIMATIC Micro内存卡512KByte(MMC)
6ES7 953-8LL20-0AA0	SIMATIC Micro内存卡2MByte(MMC)
6ES7 953-8LM20-0AA0	SIMATIC Micro内存卡4MByte(MMC)
6ES7 953-8LP20-0AA0	SIMATIC Micro内存卡8MByte(MMC)

 

开关量模板
6ES7 321-1BH02-0AA0	开入模块（16点，24VDC）
6ES7 321-1BH10-0AA0	开入模块（16点，24VDC）
6ES7 321-1BH50-0AA0	开入模块（16点，24VDC，源输入）
6ES7 321-1BL00-0AA0	开入模块（32点，24VDC）
6ES7 321-7BH01-0AB0	开入模块（16点，24VDC，诊断能力）
6ES7 321-1EL00-0AA0	开入模块（32点，120VAC）
6ES7 321-1FF01-0AA0	开入模块（8点，120/230VAC）
6ES7 321-1FF10-0AA0	开入模块（8点，120/230VAC）与公共电位单独连接
6ES7 321-1FH00-0AA0	开入模块（16点，120/230VAC）
6ES7 321-1CH00-0AA0	开入模块（16点，24/48VDC）
6ES7 321-1CH20-0AA0	开入模块（16点，48/125VDC）
6ES7 322-1BH01-0AA0	开出模块（16点，24VDC）
6ES7 322-1BH10-0AA0	开出模块（16点，24VDC）高速
6ES7 322-1CF00-0AA0	开出模块（8点，48-125VDC）
6ES7 322-8BF00-0AB0	开出模块（8点，24VDC）诊断能力
6ES7 322-5GH00-0AB0	开出模块（16点，24VDC，独立接点，故障保护）
6ES7 322-1BL00-0AA0	开出模块（32点，24VDC）
6ES7 322-1FL00-0AA0	开出模块（32点，120VAC/230VAC）
6ES7 322-1BF01-0AA0	开出模块（8点，24VDC，2A）
6ES7 322-1FF01-0AA0	开出模块（8点，120V/230VAC）
6ES7 322-5FF00-0AB0	开出模块（8点，120V/230VAC，独立接点）
6ES7 322-1HF01-0AA0	开出模块（8点,继电器,2A）
6ES7 322-1HF10-0AA0	开出模块（8点,继电器,5A，独立接点）
6ES7 322-1HH01-0AA0	开出模块(16点,继电器)
6ES7 322-5HF00-0AB0	开出模块（8点,继电器,5A，故障保护）
6ES7 322-1FH00-0AA0	开出模块（16点，120V/230VAC）
6ES7 323-1BH01-0AA0	8点输入，24VDC；8点输出，24VDC模块
6ES7 323-1BL00-0AA0	16点输入，24VDC；16点输出，24VDC模块
模拟量模板
6ES7 331-7KF02-0AB0	模拟量输入模块(8路，多种信号)
6ES7 331-7KB02-0AB0	模拟量输入模块(2路，多种信号)
6ES7 331-7NF00-0AB0	模拟量输入模块(8路，15位精度)
6ES7 331-7NF10-0AB0	模拟量输入模块(8路，15位精度)4通道模式
6ES7 331-7HF01-0AB0	模拟量输入模块(8路，14位精度，快速)
6ES7 331-1KF01-0AB0	模拟量输入模块(8路, 13位精度)
6ES7 331-7PF01-0AB0	8路模拟量输入,16位,热电阻
6ES7 331-7PF11-0AB0	8路模拟量输入,16位,热电偶
6ES7 332-5HD01-0AB0	模拟输出模块(4路)
6ES7 332-5HB01-0AB0	模拟输出模块(2路)
6ES7 332-5HF00-0AB0	模拟输出模块(8路)
6ES7 332-7ND02-0AB0	模拟量输出模块(4路，15位精度)
6ES7 334-0KE00-0AB0	模拟量输入(4路RTD)/模拟量输出（2路）
6ES7 334-0CE01-0AA0	模拟量输入(4路)/模拟量输出（2路）

6ES7953-8LP20-0AA0

S7-200PLC的外形结构

1．状态指示灯（LED）显示CPU所处的工作状态。

SF——System Fault（系统错误）

RUN——运行

STOP——停止

2．存储卡接口可以插入存储卡

3．通信接口可以连接RS-485总线的通信电缆

_ EMBED PBrush  ___

4．顶部端子盖下边为输出端子和PLC供电电源端子。输出端子的运行状态可以由顶部端子盖下方一排指示灯显示，ON状态对应指示灯亮。

_ EMBED PBrush  ___

5．底部端子盖下边为输入端子和传感器电源端子。输入端子的运行状态可以由底部端子盖上方一排指示灯显示，ON状态对应指示灯亮。

6．前盖下面有运行、停止开关和接口模块插座。将开关拨向停止位置时，PLC处于停止状态，此时可以对其编写程序。将开关拨向运行位置时，PLC处于运行状态，此时不能对其编写程序。将开关拨向监控（Term）状态，可以运行程序，同时还可以监视程序运行的状态。接口插座用于连接扩展模块，实现I/O扩展。

西门子PLC将英寸转换为厘米参考梯形图和指令表程序

（1）掌握算术运算指令和数据转换指令的应用。

（2）掌握建立状态表及通过强制调试程序的方法。

（3）掌握在工程控制中，进行运算单位转换的的方法及步骤。

2. 实训内容

将英寸转换成厘米，已知C10的当前值为英寸的计数值，1英寸=2.54厘米。

3. 写入程序、编译并下载到PLC

分析：将英寸转换为厘米的步骤为：将C10中的整数值英寸→双整数英寸→实数英寸→实数厘米→整数厘米。参考程序如图5-22所示。

 

 

                                   

 //（VD4）=2.54

   LD     SM0.1

MOVR   2.54, VD4

// 将计数器数值（英寸）载入AC1

LD I0.0

ITD C10 AC1

// 将数值转换为实数

DTR AC1 VD0

 MOVR VD0 VD8

// 乘以2.54（转换为厘米）

*R VD4 VD8

 // 将数值转换回整数

ROUND VD8 VD12

注意：在程序中VD0、VD4、VD8、VD12，都是以双字（4个字节）编址的。

4. 建立状态表，通过强制，调试运行程序。

（1）创建状态表

用鼠标右键单击目录树中的状态表图标或单击已经打开的状态表，将弹出一个窗口，在窗口中选择“插入状态表”选项，可创建状态表。在状态表的地址列输入地址I0.0、C10、AC1、VD0、VD4、VD8、VD12。

（2）起动状态表

与可编程控制器的通信连接成功后，用菜单“调试→状态表”或单击工具条上的状态表图标，可起动状态表，再操作一次关闭状态表。状态表被起动后，编程软件从PLC读取状态信息。

（3）用状态表强制改变数值

通过强制C，模拟逻辑条件，方法是在显示状态表后，在状态表的地址列中选中“C”操作数，在“新数值”列写入模拟数值，然后单击工具条的“强制”图标，被强制的数值旁边将显示锁定图标。

（4）在完成对“C”的“新数值”列的改动后，可以使用“全部写入”，将所有需要的改动发送至PLC。

（5）运行程序并通过状态表监视操作数的当前值，记录状态表的数据。

PLC的性能指标有哪些 可编程序控制器的主要性能指标

1．存储容量

存储容量是指用户程序存储器的容量。用户程序存储器的容量大，可以编制出复杂的程序。一般来说，小型PLC的用户存储器容量为几千字，而大型机的用户存储器容量为几万字。

2．I/O点数

输入/输出（I/O）点数是PLC可以接受的输入信号和输出信号的总和，是衡量PLC性能的重要指标。I/O点数越多，外部可接的输入设备和输出设备就越多，控制规模就越大。

3．扫描速度

扫描速度是指PLC执行用户程序的速度，是衡量PLC性能的重要指标。一般以扫描1K字用户程序所需的时间来衡量扫描速度，通常以ms/K字为单位。PLC用户手册一般给出执行各条指令所用的时间，可以通过比较各种PLC执行相同的操作所用的时间，来衡量扫描速度的快慢。

4．指令的功能与数量

指令功能的强弱、数量的多少也是衡量PLC性能的重要指标。编程指令的功能越强、数量越多，PLC的处理能力和控制能力也越强，用户编程也越简单和方便，越容易完成复杂的控制任务。

5．内部元件的种类与数量

在编制PLC程序时，需要用到大量的内部元件来存放变量、中间结果、保持数据、定时计数、模块设置和各种标志位等信息。这些元件的种类与数量越多，表示PLC的存储和处理各种信息的能力越强。

6．特殊功能单元

特殊功能单元种类的多少与功能的强弱是衡量PLC产品的一个重要指标。近年来各PLC厂商非常重视特殊功能单元的开发，特殊功能单元种类日益增多，功能越来越强，使PLC的控制功能日益扩大

7．可扩展能力

PLC的可扩展能力包括I/O点数的扩展、存储容量的扩展、联网功能的扩展、各种功能模块的扩展等。在选择PLC时，经常需要考虑PLC的可扩展能力。

使用通用指令编程的液压滑台系统梯形图举例

梯形图的编程方式是指根据功能表图设计出梯形图的方法。为了适应各厂家的PLC在编程元件、指令功能和表示方法上的差异，下面主要介绍使用通用指令的编程方式、以转换为中心的编程方式、使用STL指令的编程方式和仿STL指令的编程方式。

为了便于分析，我们假设刚开始执行用户程序时，系统已处于初始步（用初始化脉冲M8002将初始步置位），代表其余各步的编程元件均为OFF，为转换的实现做好了准备。

1．使用通用指令的编程方式

编程时用辅助继电器来代表步。某一步为活动步时，对应的辅助继电器为“1”状态，转换实现时，该转换的后续步变为活动步。由于转换条件大都是短信号，即它存在的时间比它激活的后续步为活动步的时间短，因此应使用有记忆（保持）功能的电路来控制代表步的辅助继电器。属于这类的电路有“起保停电路”和具有相同功能的使用SET、RST指令的电路。

如图5-27a所示M_i-1、M_i和M_i+l是功能表图中顺序相连的3步，X_i是步M_i之前的转换条件。

 

图5-27  使用通用指令的编程方式示意图

编程的关键是找出它的起动条件和停止条件。根据转换实现的基本规则，转换实现的条件是它的前级步为活动步，并且满足相应的转换条件，所以步M_i变为活动步的条件是M_i-1为活动步，并且转换条件X_i＝1，在梯形图中则应将M_i-1和X_i的常开触点串联后作为控制Mi的起动电路，如图5-27b所示。当M_i和X_i+1均为“l”状态时，步M_i+1变为活动步，这时步M_i应变为不活动步，因此可以将M_i+1=1作为使M_i变为“0”状态的条件，即将M_i+1的常闭触点与M_i的线圈串联。也可用SET、RST指令来代替“起保停电路”，如图5-27c所示。

这种编程方式仅仅使用与触点和线圈有关的指令，任何一种PLC的指令系统都有这一类指令，所以称为使用通用指令的编程方式，可以适用于任意型号的PLC。

如图5-28所示是根据液压滑台系统的功能表图（见图5-26b）使用通用指令编写的梯形图。开始运行时应将M300置为“1”状态，否则系统无法工作，故将M8002的常开触点作为M300置为“1”条件。M300的前级步为M303，后续步为M301。由于步是根据输出状态的变化来划分的，所以梯形图中输出部分的编程极为简单，可以分为两种情况来处理：

1）某一输出继电器仅在某一步中为“1”状态，如Y1和Y2就属于这种情况，可以将Y1线圈与M303线圈并联，Y2线圈与M302线圈并联。看起来用这些输出继电器来代表该步（如用Y1代替M303），可以节省一些编程元件，但PLC的辅助继电器数量是充足、够用的，且多用编程元件并不增加硬件费用，所以一般情况下全部用辅助继电器来代表各步，具有概念清楚、编程规范、梯形图易于阅读和容易查错的优点。

2）某一输出继电器在几步中都为“1”状态，应将代表各有关步的辅助继电器的常开触点并联后，驱动该输出继电器的线圈。如Y0在快进、工进步均为“1”状态，所以将M301和M302的常开触点并联后控制Y0的线圈。注意，为了避免出现双线圈现象，不能将Y0线圈分别与M301和M302的线圈并联。

 

 

可编程控制器的软硬件组成详细介绍

可编程序控制器(Programmable Controller)原本应简称PC，为了与个人计算机专称PC相区别，所以可编程序控制器简称定为PLC(Programmable Logic Controller)，但并非说PLC只能控制逻辑信号。PLC是专门针对工业环境应用设计的，自带直观、简单并易于掌握编程语言环境的工业现场控制装置。

PLC的基本组成

PLC基本组成包括中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口(缩写为I/O，包括输入接口、输出接口、外部设备接口、扩展接口等)、外部设备编程器及电源模块组成，见图1。PLC内部各组成单元之间通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接，外部则根据实际控制对象配置相应设备与控制装置构成PLC控制系统。

图1 PLC的基本组成

1. 中央处理器

中央处理器(CPU)由控制器、运算器和寄存器组成并集成在一个芯片内。CPU通过数据总线总线、地址总线、控制总线和电源总线与存储器、输入输出接口、编程器和电源相连接。

小型PLC的CPU采用8位或16位微处理器或单片机，如8031、M68000等，这类芯片价格很低；中型PLC的CPU采用16位或32位微处理器或单片机，如8086、96系列单片机等，这类芯片主要特点是集成度高、运算速度快且可靠性高；而大型PLC则需采用高速位片式微处理器。

CPU按照PLC内系统程序赋予的功能指挥PLC控制系统完成各项工作任务。

2. 存储器

PLC内的存储器主要用于存放系统程序、用户程序和数据等。

1)系统程序存储器

PLC系统程序决定了PLC的基本功能，该部分程序由PLC制造厂家编写并固化在系统程序存储器中，主要有系统管理程序、用户指令解释程序和功能程序与系统程序调用等部分。

系统管理程序主要控制PLC的运行，使PLC按正确的次序工作；用户指令解释程序将PLC的用户指令转换为机器语言指令，传输到CPU内执行；功能程序与系统程序调用则负责调用不同的功能子程序及其管理程序。

系统程序属于需长期保存的重要数据，所以其存储器采用ROM或EPROM。ROM是只读存储器，该存储器只能读出内容，不能写入内容，ROM具有非易失性，即电源断开后仍能保存已存储的内容。

EPEROM为可电擦除只读存储器，须用紫外线照射芯片上的透镜窗口才能擦除已写入内容，可电擦除可编程只读存储器还有E2PROM、FLASH等。

2)用户程序存储器

用户程序存储器用于存放用户载入的PLC应用程序，载入初期的用户程序因需修改与调试，所以称为用户调试程序，存放在可以随机读写操作的随机存取存储器RAM内以方便用户修改与调试。

通过修改与调试后的程序称为用户执行程序，由于不需要再作修改与调试，所以用户执行程序就被固化到EPROM内长期使用。

3)数据存储器

PLC运行过程中需生成或调用中间结果数据(如输入/输出元件的状态数据、定时器、计数器的预置值和当前值等)和组态数据(如输入输出组态、设置输入滤波、脉冲捕捉、输出表配置、定义存储区保持范围、模拟电位器设置、高速计数器配置、高速脉冲输出配置、通信组态等)，这类数据存放在工作数据存储器中，由于工作数据与组态数据不断变化，且不需要长期保存，所以采用随机存取存储器RAM。

RAM是一种高密度、低功耗的半导体存储器，可用锂电池作为备用电源，一旦断电就可通过锂电池供电，保持RAM中的内容。

3. 接口

输入输出接口是PLC与工业现场控制或检测元件和执行元件连接的接口电路。PLC的输入接口有直流输入、交流输入、交直流输入等类型；输出接口有晶体管输出、晶闸管输出和继电器输出等类型。晶体管和晶闸管输出为无触点输出型电路，晶体管输出型用于高频小功率负载、晶闸管输出型用于高频大功率负载；继电器输出为有触点输出型电路，用于低频负载。

现场控制或检测元件输入给PLC各种控制信号，如限位开关、操作按钮、选择开关以及其他一些传感器输出的开关量或模拟量等，通过输入接口电路将这些信号转换成CPU能够接收和处理的信号。输出接口电路将CPU送出的弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动电磁阀、接触器等被控设备的执行元件。

1)输入接口

输入接口用于接收和采集两种类型的输入信号，一类是由按钮、转换开关、行程开关、继电器触头等开关量输入信号；另一类是由电位器、测速发电机和各种变换器提供的连续变化的模拟量输入信号。

以图2所示的直流输入接口电路为例，R1是限流与分压电阻，R2与C构成滤波电路，滤波后的输入信号经光耦合器T与内部电路耦合。当输入端的按钮SB接通时，光耦合器T导通，直流输入信号被转换成PLC能处理的5V标准信号电平(简称TTL)，同时LED输入指示灯亮，表示信号接通。微电脑输入接口电路一般由寄存器、选通电路和中断请求逻辑电路组成，这些电路集成在一个芯片上。交流输入与交直流输入接口电路与直流输入接口电路类似。

图2 直流输入接口电路

滤波电路用以消除输入触头的抖动，光电耦合电路可防止现场的强电干扰进入PLC。由于输入电信号与PLC内部电路之间采用光信号耦合，所以两者在电气上完全隔离，使输入接口具有抗干扰能力。现场的输入信号通过光电耦合后转换为5V的TTL送入输入数据寄存器，再经数据总线传送给CPU。

2)输出接口

输出接口电路向被控对象的各种执行元件输出控制信号。常用执行元件有接触器、电磁阀、调节阀(模拟量)、调速装置(模拟量)、指示灯、数字显示装置和报警装置等。输出接口电路一般由微电脑输出接口电路和功率放大电路组成，与输入接口电路类似，内部电路与输出接口电路之间采用光电耦合器进行抗干扰电隔离。

微电脑输出接口电路一般由输出数据寄存器、选通电路和中断请求逻辑电路集成在芯片上，CPU通过数据总线将输出信号送到输出数据寄存器中，功率放大电路是为了适应工业控制要求，将微电脑的输出信号放大。

3)其它接口

若主机单元的I/O数量不够用，可通过I/O扩展接口电缆与I/O扩展单元(不带CPU)相接进行扩充。 PLC还常配置连接各种外围设备的接口，可通过电缆实现串行通信、EPROM写入等功能。

4. 编程器

编程器作用是将用户编写的程序下载至PLC的用户程序存储器，并利用编程器检查、修改和调试用户程序，监视用户程序的执行过程，显示PLC状态、内部器件及系统的参数等。

编程器有简易编程器和图形编程器两种。简易编程器体积小，携带方便，但只能用语句形式进行联机编程，适合小型PLC的编程及现场调试。图形编程器既可用语句形式编程，又可用梯形图编程，同时还能进行脱机编程。

目前PLC制造厂家大都开发了计算机辅助PLC编程支持软件，当个人计算机安装了PLC编程支持软件后，可用作图形编程器，进行用户程序的编辑、修改，并通过个人计算机和PLC之间的通信接口实现用户程序的双向传送、监控PLC运行状态等。

5. 电源

PLC的电源将外部供给的交流电转换成供CPU、存储器等所需的直流电，是整个PLC的能源供给中心。PLC大都采用高质量的工作稳定性好、抗干扰能力强的开关稳压电源，许多PLC电源还可向外部提供直流24V稳压电源，用于向输入接口上的接入电气元件供电，从而简化外围配置。

PLC机型的选择的四个方面要考虑的因素

1．PLC的类型
   PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型PLC的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。

2．输入输出模块的选择

输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块，应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。可根据应用要求，合理选用智能型输入输出模块，以便提高控制水平和降低应用成本。考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。

3.电源的选择

PLC的供电电源，除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外，一般PLC的供电电源应设计选用220VAC电源，与国内电网电压一致。重要的应用场合，应采用不间断电源或稳压电源供电。如果PLC本身带有可使用电源时，应核对提供的电流是否满足应用要求，否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入PLC，对输入和输出信号的隔离是必要的，有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。

4.存储器的选择

由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求PLC的存储器容量，按256个I/O点至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时，应选择容量更大，档次更高的存储器。

移位指令——西门子S7系列PLC

 移位指令可以可以将累加器1 的低字或整个累加器的内容进行左移或右移一定的位数。二进制数左移一位相当于将原数值乘以2。右移一位相当于将原数值除以2。

    参数N 表示移位的次数。移出的空位根据不同的指令由0或符号位的状态填充。最后移出的位的状态同时被装入到状态字的CC1位，CC0和OV位被复位。

l     SSI  <number>   16位整数右移指令

l     SSD  <number>   32位整数右移指令

l     SLW  <number>  逻辑字左移指令

l     SRW  <number>  逻辑字右移指令

l     SLD  <number>   逻辑双字左移指令

l     SRD  <number>   逻辑双字右移指令

例3.8.1 

FBD符号：

                 

        STL指令格式： SSI  <number>

1．当使能输入端EN = 1时，执行整数右移指令。将来自输入端IN的16位整数右移N位后，由OUT端输出。

2．N端输入要移位的次数，如果N 大于16则其作用与N = 16 相同。

3．移出的空位由符号位的状态填充，如果是正数，以0填充，如果是负数，以1填充。

4．如果N不等于0，则执行该指令后，CC0和OV位总是等于0。

  5．ENO = EN

PLC控制系统的一般结构和故障类型

PLC控制系统主要由输入部分、CPU、采样部分、输出控制和通讯部分组成，如图1所示。输入部分包括控制面板和输入模板；采样部分包括采样控制模板、AD转换模板和传感器；CPU作为系统的核心，完成接收数据，处理数据，输出控制信号；输出部分有的系统用到DA模板，将输出信号转换为模拟量信号，经过功放驱动执行器；大多数系统直接将输出信号给输出模板，由输出模板驱动执行器工作；通讯部分由通讯模板和上位机组成。

因为PLC本身的故障可能性极小，系统的故障主要来自外围的元部件，所以它的故障可分为如下几种：

（1）输入故障，即操作人员的操作失误；

■传感器故障；

■执行器故障；

■PLC软件故障

这些故障，都可以用合适的故障诊断方法进行分析和用软件进行实时监测，对故障进行预报和处理。

 

PLC控制系统的故障诊断方法

PLC控制系统故障的宏观诊断

故障的宏观诊断就是根据经验，参照发生故障的环境和现象来确定故障的部位和原因。PLC控制系统的故障宏观诊断方法如下：

■是否为使用不当引起的故障，如属于这类故障，则根据使用情况可初步判断出故障类型、发生部位。常见的使用不当包括供电电源故障、端子接线故障、模板安装故障、现场操作故障等。

■如果不是使用故障，则可能是偶然性故障或系统运行时间较长所引发的故障。对于这类故障可按PLC的故障分布，依次检查、判断故障。首先检查与实际过程相连的传感器、检测开关、执行机构和负载是否有故障：然后检查PLC的I/O模板是否有故障：最后检查PLC的CPU是否有故障。

■在检查PLC本身故障时，可参考PLC的CPU模板和电源模板上的指示灯。

■采取上述步骤还检查不出故障部位和原因，则可能是系统设计错误，此时要重新检查系统设计，包括硬件设计和软件设计。

PLC控制系统的故障自诊断

故障自诊断是系统可维修性设计的重要方面，是提高系统可靠性必须考虑的重要问题。自诊断主要采用软件方法判断故障部分和原因。不同控制系统自诊断的内容不同。PLC有很强的自诊断能力，当PLC出现自身故障或外围设备故障，都可用PLC上具有的诊断指示功能的发光二极管的亮、灭来查找。

总体诊断

根据总体检查流程图找出故障点的大方向，逐渐细化，以找出具体故障，如图2所示。

电源故障诊断

电源灯不亮,需对供电系统进行诊断.如果电源灯不亮,首先检查是否有电,如果有电,则下一步就检查电源电压是否合适,不合适就调整电压,若电源电压合适,则下一步就是检查熔丝是否烧坏,如果烧坏就更换熔丝检查电源,如果没有烧坏,下一步就是检查接线是否有误,若接线无误,则应更换电源部件.

运行故障诊断

电源正常，运行指示灯不亮，说明系统已因某种异常而终止了正常运行。检查流程如图3所示.

图3 运行故障诊断流程图

输入输出故障诊断

输人输出是PLC与外部设备进行信息交流的通道，其是否正常工作，除了和输入输出单元有关外，还与联接配线、接线端子、保险丝等元件状态有关。

出现输入故障时，首先检查LED电源指示器是否响应现场元件（如按钮、行程开关等）。如果输入器件被激励（即现场元件已动作），而指示器不亮，则下一步就应检查输入端子的端电压是否达到正确的电压值。若电压值正确，则可替换输入模块。若一个LED逻辑指示器变暗，而且根据编程器件监视器、处理器未识别输入，则输入模块可能存在故障。如果替换的模块并未解决问题且连接正确，则可能是I／O机架或通信电缆出了问题。

出现输出故障时，首先应察看输出设备是否响应LED状态指示器。若输出触点通电，模块指示器变亮，输出设备不响应。那么，首先应检查保险丝或替换模块。若保险丝完好，替换的模块未能解决问题，则应检查现场接线。若根据编程设备监视器显示一个输出器被命令接通，但指示器关闭，则应替换模块。

在诊断输入／输出故障时，最佳方法是区分究竟是模块自身的问题，还是现场连接上的问题。如果有电源指示器和逻辑指示器，模块故障易于发现。通常，先是更换模块，或测量输入或输出端子板两端电压测量值正确，模块不响应，则应更换模块。若更换后仍无效，则可能是现场连接出问题了。输出设备截止，输出端间电压达到某一预定值，就表明现场连线有误。若输出器受激励，且LED指示器不亮，则应替换模块。如果不能从I／O模块中查出问题，则应检查模块接插件是否接触不良或未对准。最后，检查接插件端子有无断线，模块端子上有无虚焊点。

指示诊断

LED状态指示器能提供许多关于现场设备、连接和I／O模块的信息。大部分输入／输出模块至少有一个指示器。输入模块常设电源指示器，输出模块则常设一个逻辑指示器。

对于输入模块，电源LED显示表明输入设备处于受激励状态，模块中有一信号存在。该指示器单独使用不能表明模块的故障。逻辑LED显示表明输入信号已被输入电路的逻辑部分识别 。如果逻辑和电源指示器不能同时显示，则表明模块不能正确地将输入信号传递给处理器。输出模块的逻辑指示器显示时，表明模块的逻辑电路已识别出从处理器来的命令并接通。除了逻辑指示器外，一些输出模块还有一只保险丝熔断指示器或电源指示器，或二者兼有。保险丝熔断指示器只表明输出电路中的保护性保险丝的状态；输出电源指示器显示时，表明电源已加在负载上。像输入模块的电源指示器和逻辑指示器一样，如果不能同时显示，表明输出模块就有故障了。