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PLC控制系统与继电器控制系统五大不同之处

　  PLC控制系统与继电器控制系统相比，有许多相似之处，也有许多不同。不同之处主要在以下几个方面：包括控制方法、工作方式、控制速度、定时和计数控制。

　　(1)从控制方法上看，电器控制系统控制逻辑采用硬件接线，利用继电器机械触点的串联或井联等组合成控制逻辑，其连线多且复杂、体积大、功耗大，系统构成后，想再改变或增加功能较为困难。另外，继电器的触点数量有限，所以电器控制系统的灵活性和可扩展性受到很大限制。而PLC采用了计算机技术，其控制逻辑是以程序的方式存放在存储器中，要改变控制逻辑只需改变程序，因而很容易改变或增加系统功能。系统连线少、体积小、功耗小，而且PLC的“软继电器”实质上是存储器单元的状态，所以“软继电器”的触点数是无限的，PLC系统的灵活性和可扩展性好。

　　(2)从工作方式上看，在继电器控制电路中.当电源接通时，电路中所有继电器都处于受制约状态，即该吸合的继电器都同时吸合.不该吸合的继电器受某种条件限制而不能吸合，这种工作方式称为并行工作方式。而PLC的用户程序是按一定顺序循环执行的，所以各软继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序，这种工作方式称为串行工作方式。

　　(3)从控制速度上看，继电器控制系统依靠机械触点的动作以实现控制，工作孩率低.机械触点还会出现抖动问题。而PLC通过程序指令控制半导体电路来实现控制，速度快，程序指令执行时间在微秒级，且不会出现触点抖动间题。

　　(4)从定时和计数控制上看，电器控制系统采用时间继电器的延时动作进行时间控制，时间继电器的延时时间易受环境谧度和沮度变化的形响，定时精度不高。而PLC采用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，定时范围宽。用户可根据需要在程序中设定定时值，修改方便，不受环境的形响，且PLC具有计致功能，而电器控制系统一般不具备计数功能。

　　(5)从可靠性和可维护性上肴，由于电器控制系统使用了大盆的机械触点，其存在机械磨损、电弧烧伤等，寿命短，系统的连线多，所以可靠性和可维护性较差。而PIZ大量的开关动作由无触点的半导体电路完成，其寿命长、可靠性高，PLC还具有自诊断功能，能查出自身的故障，随时显示给操作人员，并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

西门子S7-1500作为西门子迄今为止功能大、性价比的PLC，得到了广大客户关注，与大家分享西门子西门子S7-1500与S7-300、S7-400相PK 的几点优势以及型谱对照。

首先，它的外观设计更人性化，选用时更容易被工程现场人员所接受。S7-1500模块大小比S7-300稍大，机架类似于S7-300，前连接器安装时具有接线位置，并提供专门的电源元件和屏蔽支架及线卡，使接线更方便，可靠性更高；尤其让工程人员心动的是CPU上配置有LED显示屏，可方便显示CPU状态和故障信息等。

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其次，从硬件方面来说，S7-1500PLC的处理速度更快，联网能力更强，诊断能力和安全性更高，不仅可节省成本，提高生产效率，而且安全可靠，维护简单方便，真正成为工厂客户和现场维护人员的控制器。例如，相对于S7-300/400，S7-1500 PLC采用新型的背板总线技术，采用高波特率和高传输协议，使其信号处理速度更快；S7-1500所有CPU集成1-3个PROFINET接口，可实现低成本快速组态现场级通信和公司网络通信，而S7-300/400PLC只有个别型号CPU才集成有PROFINET接口；S7-1500 PLC的模块集成有诊断功能，诊断级别为通道级，无需进行额外编程，当发生故障时，可快速准确地识别受影响的通道，减少停机时间，这是S7-300/400PLC所*的。

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S7-1500PLC的组态和编程效率时更容易被工程现场人员所接受。S7-1500模块大小比S7-300稍大，机架类似于S7-300，前连接器安装时具有接线位置，并提供专门的电源元件和屏蔽支架及线卡，使接线更方便，可靠性更高；尤其让工程人员心动的是CPU上配置有LED显示屏，可方便显示CPU状态和故障信息等。

其次，从硬件方面来说，S7-1500PLC的处理速度更快，联网能力更强，诊断能力

相对于S7-300/400PLC，S7-1500PLC支持的数据类型更广泛。S7-1500PLC的基本数据类型的长度大到64位，而S7-300/400 PLC支持的基本数据类型长度大为32位；S7-1500PLC支持Pointer、Any和Variant三种类型指针，S7-300/400PLC只支持前两种。这些特点，均使S7-1500PLC的编程更加灵活。

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另外，S7-1500 PLC无需使用其它模块即可实现运动控制功能。通过PLCopen 技术，控制器可使用标准组件连接支持PROFIdrive 的各种驱动装置；此外，S7-1500 PLC还支持所有CPU 变量的TRACE 功能，提高了调试效率，优化了驱动和控制器的性能。

小结

S7-1500 PLC的功能不仅涵盖了绝大多数S7-300/400PLC，而且有过之而无不及，适用范围广泛，加之其具有上述的优点，使其在今后的发展中，必将广泛应用于各个工程领域之中。

S7-300与1500对应型号

国内PLC可编程控制器发展现状

　　我国PLC技术在中小型产品方面已取得较不不错的成绩，但是在高端产品领域则面临严重的不足，这也是我国装备制造业的通病。国内PLC厂商能够确切了解中国用户的需求，并适时地根据中国用户的要求开发、生产适销对路的PLC产品。例如，和利时公司具有12年的控制类产品生产、销售及工程实施经验，积累了大量客户资源，了解国内不同行业、不同地区、不同所有制用户的真正需求，因此在产品设计时可以充分考虑中国用户的需求和使用习惯，产品的针对性和易用性更强。

　　由于是完全本地化的研发、生产、销售和技术支持，国内PLC厂商可以根据用户的特殊需求定制个性化产品。在实际工作中，有些用户希望在一个PLC模块上同时具有开关量输入、开关量输出、模拟量输入和模拟量输出等功能，同时输出既要有继电器的，还要有晶体管的。这种一般通用PLC不能提供的特殊需求，国内PLC厂商可以快速为用户专门定制。跨国公司的中国用户和中国雇员很难迅速将这种特殊需求直接反馈到国外的生产厂家，难以促成产品的改进。

　　由于是完全本地化的研发、生产、销售和技术支持，国内PLC厂商具有较大的成本优势，这种成本优势直接转变为产品价格优势。国内PLC厂商的服务由公司相关人员去实施，PLC生产厂商可以直接面向终用户。由于公司技术人员充分了解自己的产品，能够迅速解决实际应用中发现的问题，因而能显著提高服务水平和服务质量。另外，国内PLC厂商可以在PLC的售前、售中和售后中为用户提供免费增值服务。例如，面对众多的中小用户，和利时公司开展了免费培训和免费方案设计服务，得到了广大用户的。

　　由于市场竞争激烈，PLC厂商必须扩大产品线，以维持竞争优势，过去外商多以大型PLC为主，由于企业规模大产品线也完整，再加上大型自动化架构都必须以专案方式进行，除了产品品质外，对设备厂商的规模也有一定要求，因此台湾厂商难以跨入此一领域，近年来外商进一步将产品线延伸至中小型机台，对台厂造成部份影响，不过在仍保有价格优势的情况下，台厂在此的地位仍未被动摇，至于未来发展，仍有待观察，以下盘点下目前国内的PLC企业和发展现状

为了满足工业逻辑控制的要求，同时结合计算机控制的特点，plc的工作方式采用不断循环的顺序扫描工作方式。每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。CPU从条指令执行开始，按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束，然后返回条指令开始新的一轮扫描。PLC就是这样周而复始地重复上述循环扫描的。PLC工作的全过程可用图所示的运行框图来表示。整个过程可分为以下几个部分：
    部分是上电处理。PLC上电后对系统进行一次初始化，包括硬件初始化和软件初始化，停电保持范围设定及其他初始化处理等。
    第二部分是自诊断处理。PLC每扫描一次，执行—次自诊断检查，确定PLC自身的动作是否正常。如CPU、电池电压、程序存储器、I／O和通讯等是否异常或出错，如检查出异常时，CPU面板上的LED及异常继电器会接通，在特殊寄存器中会存入出错代码。当出现致命错误时，CPU被强制为STOP方式，所有的扫描便停止。

图 PLC运行框图
    第三部分是通讯服务。PLC自诊断处理完成以后进入通讯服务过程。首先检查有无通讯任务，如有则调用相应进程，完成与其他设备的通讯处理，并对通讯数据作相应处理；然后进行时钟、特殊寄存器更新处理等工作。
    第四部分是程序扫描过程。PLC在上电处理、自诊断和通讯服务完成以后，如果工作选择开关在RUN位置，则进人程序扫描工作阶段。先完成输入处理，即把输入端子的状态读入输入映像寄存器中，然后执行用户程序，后把输出处理结果刷新到输出锁存器中。
    在上述几个部分中，通讯服务和程序扫描过程是PLC工作的主要部分，其工作周期称为扫描周期。可以看出扫描周期直接影响控制信号的实时性和正确性，为了确保控制能正确实时地进行，在每个扫描周期中，通讯任务的作业时间必须被控制在一定范围内。PLC运行正常时，程序扫描周期的长短与CPU的运算速度、与I/O点的情况、与用户应用程序的长短及编程情况等有关。通常用PLC执行l KB指令所需时间来说明其扫描速度，一般为零点几ms到上百ms。值得注意的是，不同指令其执行时间是不同的，从零点几μs到上百μs不等，故选用不同指令所用的扫描时间将会不同。而对于一些需要高速处理的信号，则需要特殊的软、硬件措施来处理。
当PLC处于正常运行时，它将不断重复扫描过程。分析上述扫描过程，如果对远程I/O、特殊模块和其他通讯服务暂不考虑，这样扫描过程就只剩下“输入采样”、“程序执行”和“输出刷新”三个阶段了。这三个阶段是PLC工作过程的中心内容，理解透PLC工作过程的这三个阶段是学习好PLC的基础。下面就对这三个阶段进行详细的分析。
    (1) 输入采样阶段
    PLC在输入采样阶段，首先扫描所有输人端点，并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中。此时，输入映像寄存器被刷新。接着，进入程序执行阶段和输出刷新阶段，在此阶段输入映像寄存器与外界隔离，无论输入情况如何变化，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输人采样阶段，才重新写入输入端的新内容。所以一般来说，输人信号的宽度要大于一个扫描周期，否则很可能造成信号的丢失。
    由此可见，输入映像寄存器的数据完全取决于输入端子上各输入点在上一刷新期间的接通和断开状态。
    (2) 程序执行阶段
    根据PLC梯形图程序扫描原则，一般来说，PLC按从左到右、从上到下的步骤顺序执行程序。当指令中涉及输入、输出状态时，PLC就从输入映像寄存器中“读入”采集到的对应输入端子状态，从元件映像寄存器“读入”对应元件(“软继电器”)的当前状态。然后，进行相应的运算，运算结果再存入元件映像寄存器中。对元件映像寄存器来说，每一个元件(“软继电器”)的状态会随着程序执行过程而变化。
    (3) 输出刷新阶段
    在所有指令执行完毕后，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态(接通／断开)在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过输出端子和外部电源，驱动外部负载。
    由此可见，输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行结果，输出锁存器中的数据由上一次输出刷新期间输出映像寄存器中的数据决定，而输出端子的接通和断开状态，完全由输出锁存器决定