西门子PLC工业以太网数据总线插头
现代机器设备控制系统的HMI设备主要有按键式面板、触摸式显示屏、按键式显示屏、既有按键又可触摸输入的显示屏、无线/有线传输移动面板、工业计算机（PC）等。随着大规模集成电路技术、LED显示器技术、软件工程和互联网技术的高速发展，日益成熟可靠，各自动化设备公司结合新技术、新工艺陆续推出新型控制面板（显示屏），处理信息的速度更快，存储数据信息的容量更大，紧密融合互联网技术，显示像素和色彩更加丰富逼真，信息交互功能越来越强，工作也更加稳定可靠。的个十年，液晶显示器（LCD）技术日趋成熟，性价比不断提高，各大自动化设备厂商不断研发生产了型号功能各异的控制显示面板和触摸屏等。西门子公司自2008年起陆续发布了4"、6"Basic面板KTP400、KTP600等产品。随着高画质显示器技术蓬勃发展，人们对人机界面设备技术的认识和要求不断提高，2012年6月西门子公司发布了面向高端应用的SIMATIC HMI精智系列面板的产品 ，如KP900、TP1200等，以替代之前的多功能屏等高端产品，这是一个具有里程碑意义的系列产品，之前的许多面板产品陆续停产。为应对中小规模控制系统的要求，在对之前众多型号的精简面板进行技术整合，提升性能之后，2014年6月第二代精简系列面板产品发布。
HMI人机界面设备在自动化控制系统中的主要作用：
①将机器生产系统控制过程中的数据信息(如转速、温度、工作时间、用电数等)集中动态地显示在画面或图表中，生产和服务系统的过程量可以通过HMI设备画面中的显示输出域、量表、棒图、曲线、表格、动画、文字等形式实时动态地显示出来。对于操作员来说，控制过程的状态和信息直观、醒目，容易识别、分析、判断和记忆。
②机器操作人员通过图形可视化的界面操作和监控机器的整个工作过程，通过画面上的按钮、开关、数据输入输出域、图形视图、报警视图控件等操控机器的启动停止，为机器配置和修改工艺参数，监视和查看整个工作控制过程，记录过程信息等。
浔之漫智控技术（上海）有限公司（xzm-wqy-sqw）
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③报警功能，机器设备运行必须满足必要的条件，条件不满足即报警，这包含故障隐患报警，并可以提供报警原因分析。例如冷却水温不得高于某值，当超温时，将触发自动报警间又称系统响应时间，是指从PLC外部输入信号发生变化的时刻起至由它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻所需的时间。它由输入电路的滤波时间、输出模块的滞后时间和因扫描工作方式产生的滞后时间三部分组成。
（1）输入模块的RC 滤波电路用来滤除由输入端引入的干扰噪声，消除因外接输入触点动作时产生抖动而引起的不良影响。滤波时间常数决定了输入滤波时间的长短，其典型值为10 ms。
（2）输出模块的滞后指令系统必然丰富，所能干的事也就多。我们在编程之前必须弄清PLC的指令系统。
（3）程序。PLC指令的有序集合，PLC运行它，可进行相应的工作，当然，这里的程序是指PLC的用户程序。用户程序一般由用户设计，PLC的厂家或代销商不提供。用语句表达的程序不大直观，可读性差，特别是较复杂的程序，更难读，所以多数程序用梯形图表达。时间与模块开关器件的类型有关，继电器型约为10 ms；晶体管型一般小于1 ms；双向晶闸管型在负载通电时的滞后时间约为1 ms；负载由通电到断电时的大滞后时间约为10 ms。
（3）由扫描工作方式产生的大滞后时间可超过两个扫描周期。
输入/输出滞后时间对于一般工业设备是完全允许的，但对于某些需要输出对输入做出快速响应的工业现场可以采用快速响应模块、高速计数模块，以及中断处理等措施来尽量减少响应时间。三、编程语言的形式
PLC有两种常用的编程语言，一是梯形图，二是助记符语言表。
（1）编程指令。指令是PLC被告知要做什么，以及怎样去做的代码或符号。从本质上讲，指令只是一些二进制代码，这点PLC与普通的计算机是完全相同的。同时PLC也有编译系统，它可以把一些文字符号或图形符号编译成机器码，所以用户看到的PLC指令一般不是机器码而是文字代码，或图形符号。常用的助记符语句用英文文字（可用多国文字）的缩写及数字代表各相应指令。常用的图形符号即梯形图，它类似于电气原理图是符号，易为电气工作人员所接受。
（2）指令系统。一个PLC所具有的指令的全体称为该PLC的指令系统。它包含着指令的多少，各指令都能干什么事，代表着PLC的功能和性能。一般讲，功能强、性能好的PLC，其动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块，使PLC 广泛应用于各种机械、机床、机器人、电梯等设备中。
4.数据处理
现代PLC 具有数学运算、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据除可以与储存在存储器中的参考值比较完成一定的控制操作外，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统，也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
5.通信及联网PLC 的硬件系统由主机、I/O扩展机（单元）及外围设备组成。主机和扩展机采用微机的结构形式，其内部由运算器、控制器、存储器、输入单元、输出单元及接口等部分组成。运算器和控制器集成在一片或几片大规模集成电路中，称为微处理器（或微处理机、中央处理器），简称CPU。存储器主要有系统程序存储器（EPROM）和用户程序存储器（RAM）。
主机内各部分之间均通过总线连接。总线有电源总线、控制总线、地址总线和数据总线。
输入/输出单元是PLC 与外部输入信号、被控设备连接的转换电路，通过外部接线端子可直接与现场设备相
处理器能接收和处理的数字信号。输出单元则接收经微处理器处理过的数字信号，并把这些信号转换成被控设备或显示设备能够接收的电压或电流信号，经过输出端子的输出以驱动接触器线圈、电磁阀、信号灯、电动机等执行装置。
PLC 通信含PLC 间的通信及PLC 与其他智能设备之间的通信。随着计算机控制技术的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC制造商都十分重视PLC 的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC 无论是网络接入能力还是通信技术指标都得到了很大改善，这使PLC 在远程及大型控制系统中的应用能力大大增强。
任务二 三相异步电动机正转连续控制——置位、复位指令
是三相异步电动机正转连续控制电路电气原理图，该电路启动时，合上电源开关QF，按下启动按钮SB1，交流接触器KM线圈得电，电动机通过接触器控制而接入电源，电动机正转运行；按下停止按钮SB2，发出停止命令，电动机电源被切断而停转。采用PLC控制电动机工作时，由于PLC的输出点带负载的能力受到限制，电动机不可能直接接在PLC的输出点上，所以采用PLC控制接触器的动作实现控制电动机启动或停止。
1.控制要求
（1）利用项目一任务一中学过的基本指令实现三相交流异步电动机的连续运转。
（2）利用PLC的触点串并联、置位、复位指令实现三相交流异步电动机的连续运转。
（3）具有短路保护和过载保护等必要的保护措施。
2.继电器控制电气原理图功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。