浔之漫智控技术（上海）有限公司 

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模块，也称为组件，是可以单独命名并独立完成某些功能的程序语句的集合（即程序代码和数据结构的集合）。它有两个基本特征：外在特征和内在特征。外部特性是指模块与外部环境的接口（即其他模块或程序调用模块的方式，包括输入/输出参数和引用的全局变量）和模块的功能；内部特性是指模块内部环境的特性（即模块的本地数据和程序代码）。

　　西门子模块类型多样，如单元运行模块（换热器、精馏塔、压缩机等）、计算方法模块（加速收敛算法、优化算法等）、理化性质模块（汽液相平衡计算、焓计算等）。体积小、速度快、标准化、具有网络通讯能力、功能强大、可靠性高。PLC不需要大量的可移动元件和有线电子元件。它的连接大大减少。同时，系统维护简单，维护时间短。PLC采用了一系列可靠性设计方法。例如：冗余设计，断电保护、故障诊断、信息保护与恢复。PLC是专门为工业生产过程控制而设计的控制装置。它具有比一般计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用简化的编程语言，编程错误率大大降低。

　　西门子模块接口模块用于主机扩展。通讯模块用于PLC与不同设备之间的通讯，使用的通讯协议一般有modbus、PROFIBUS等。

　　西门子模块通信模块CP接收来自PLCCPU的命令。im模块用于内部扩展，无需外部接口。即使有连线，也是在通讯模块CP的指挥下。CP为通讯处理接口模块，采用MODBUSDP协议等，是PLC与外部设备的接口，只要符合通讯协议即可。

对PLC的基本原理和指令系统有了了解以后，就可以结合实际问题进行PLC控制系统的设计，并将PLC应用于实际。PLC的应用就是以PLC为程控中心，组成电控系统，实现对生产过程的控制。PLC的程序设计是PLC应用最关键的问题，也县整个电挖系统设计的核心。本章将介绍PLC应用的设计步骤、PLC的选型和硬件配置、一些典型环节的编程和应用实例。

  PLC系统的设计

  PLC的工作方式和通用微机不完全一样，因此用PLC设计自动控制系统与微机控制系统开发过程也不完全相同，需要根据PLC的特点进行系统设计。PLC与继电器控制系统也有本质区别，硬件和软件可分开进行设计是PLC的一大特点。PLC应用设计，一般应按图8-1的几个步骤进行。

  图8-1PLC系统设计流程

  1.确定控制对象及确定控制范围

  首先要全面详细地了解被控制对象的特点和生产工艺过程，归纳出工作循环图或状态流程图，与继电器控制系统和工业控制计算机进行比较后加以选择。如果控制对象的工业环境较差，而安全性、可靠性要求又特别高，系统工艺又复杂，I/O点数多，则用常规继电器系统难以实现，工艺流程又要经常变动的机械和现场，用PLC进行控制是最合适的。

  确定了控制对象后，还要明确控制任务和设计要求。要了解工艺过程和机械运动与电气执行元件之间的关系和对电控系统的控制要求。例如，机械运动部件的传动和驱动，液压、气动的控制，仪表及传感器的连接与驱动等。最后归纳出电气执行元件的动作节拍表。PLC的根本任务就是正确实现这个节拍表。

  图8-1完整地反映了被控对象的功能和对PLC的基本要求,也是PLC控制系统的设计依据，必须仔细研究。

  2.制定控制方案，进行PLC选型

  根据工艺过程和机械运动的控制要求，确定电控系统的工作方式，是手动、半自动还是全白动，是单机运行还是多机联动运行等。此外，还要确定电控系统的其他功能，例如紧急处理功能、故障显示与报警功能、通信联网功能等。通过研究工艺过程和机械运动的各个步骤和状态，来确定各种控制信号和检测反馈信号的相互转换和联系，并且确定哪些信号需要输入PLC.哪些信号要由PLC输出或者电此负就要由PLC驱动，分门别类统计出各I/O量的性质及参数，根据所得结果，选择合适的PLC型号并确定各种便件配置。

  3.硬件、软件设计

  PLC先型和I/O配置品亚件设计的重要内容。没计出个即的PC外就按线图也很重有对PLC的I/O进行合理的地址编号，会给PLC系统的硬件设计、软件设计和系统调试带来多方便。I/O地址编号确定后，硬件设计和软件设计工作可平行进行。

  用户程序的编写即为软件设计，就是画出梯形图，写出吾句表。

  4.在线模拟测试

  将设计好的程序键入PLC后应存细检查与验证，改正程序设计的语法错误。之后在计党机上进行用户程序的模拟运行和程序调试，观察各输入量、输出量之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计要求，发现问题及时修改，直到满足工艺流程和状态流程图的要求。

  在程序设计和模拟调试时，可平行地进行电控系统的其他部分的设计，例如PLC外部电路和电气控制柜、控制台的设计、装配、安装和接线等工作。

  5.现场运行调试

  模报调试好的程序传送到现场使用的PLC存储器中，接入PLC的实际输入接线和负载。进行现场调试的前提是PLC的外部接线连接一定要准崎无误。反复进行现场调试，发现问题现场解决。如果系统调试达不到指标要求。则可对硬件和软件作词试，通常只需修改用户星序即可达到调试目的。现场调试后，一般将程序固化在有长久记忆功能的EPROM卡盒中长期保持。