西門子PLC工業(yè)模塊代理模擬量模塊

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PLC裝備自動化模塊設(shè)計

?模塊化設(shè)計把機(jī)器分割成多個子模塊部件，每一個子模塊部件是標(biāo)準(zhǔn)的、可替換的。整個產(chǎn)品的重復(fù)生產(chǎn)、銷售中，成熟的模塊不需要再測試，節(jié)省了設(shè)計費(fèi)用以及測試帶來的資金占用、材料、人工、場地、能源、管理等費(fèi)用。

??高成熟度、標(biāo)準(zhǔn)的部件重復(fù)使用，也避免了隱藏的產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險，提高組裝效率，降低組裝錯誤，同時也避免了測試過程中可能出現(xiàn)的人員傷害、設(shè)備損壞風(fēng)險。

??另外，成熟子模塊部件多次重復(fù)使用中，一些缺陷得到消除，功能得到改進(jìn)和完善，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性，使客戶更滿意。

??裝備自動化的模塊化設(shè)計

??裝備的模塊化設(shè)計分三個方面機(jī)械模塊化、電氣模塊化和軟件模塊化，三者緊密關(guān)聯(lián)，電氣模塊化與機(jī)械模塊化進(jìn)行匹配，而軟件模塊化與電氣模塊化進(jìn)行匹配，共同構(gòu)成了裝備的模塊化設(shè)計。裝備模塊化的三個方面如圖4.1所示。

??機(jī)械模塊化需要考慮每個部件的功能、性能、材料、尺寸、相對位置、安裝等。機(jī)械模塊的劃分結(jié)果影響各電氣模塊之間的接口。機(jī)械、電氣模塊的模塊化設(shè)計影響軟件的功能分布。機(jī)械、電氣、軟件模塊化不是立的，而是相互影響和支持的。

??需求分析及模塊劃分

??設(shè)計一種類型自動化裝備之初，需要充分收集客戶需求，確定該裝備的功能、特性及性能指標(biāo)。在進(jìn)行模塊化設(shè)計時，需要考慮如何分割各個功能模塊，設(shè)立功能子模塊的接口。模塊分解實(shí)際上就是考慮了重用和設(shè)備整個生命周期中的使用情況，對產(chǎn)品功能重新分配，將原有設(shè)備結(jié)構(gòu)的零部件分解后重新組合的過程。對于某些功能模塊，可以設(shè)計多種成本、性能各異的方案，供客戶選擇。

??功能模塊自身功能立，具有標(biāo)準(zhǔn)連接接口和I/O接口。另一方面，功能模塊又是整個產(chǎn)品的一部分，不理解模塊在產(chǎn)品中的作用和位置，就無法定義模塊。這種既強(qiáng)調(diào)自身功能的立性，又強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的歸屬性，就是功能模塊的二元性。因此，模塊的劃分在實(shí)際劃分中可能會經(jīng)歷多輪的迭代才能形成滿意的劃分方案。

??各功能模塊對外的接口的標(biāo)準(zhǔn)化可以同一功能的不同方案可以互換。部件互換性對于用戶端就是配置可選擇性，是個性化和柔性化的體現(xiàn)。以汽車為例，汽車變速器有自動檔方案，也有手動檔方案，標(biāo)準(zhǔn)化接口使這些變速器與發(fā)動機(jī)、車輪之間具有統(tǒng)一的對外接口，便于大規(guī)模差別化組裝。

在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置，例如電機(jī)的啟停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等，而PLC技術(shù)是解決上述問題的有效、便捷的工具，因此PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。下面就PLC工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計中的問題進(jìn)行探討。

2 PLC系統(tǒng)設(shè)備選型

PLC主要的目的是控制外部系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可能是單個機(jī)器，機(jī)群或一個生產(chǎn)過程。不同型號的PLC有不同的適用范圍。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對象的復(fù)雜程度，進(jìn)行I/O點(diǎn)數(shù)和I/O點(diǎn)的類型（數(shù)字量、模擬量等）統(tǒng)計，列出清單。適當(dāng)進(jìn)行內(nèi)存容量的估計，確定適當(dāng)?shù)牧粲杏嗔慷焕速M(fèi)資源的機(jī)型（小、中、大形機(jī)器）。并且結(jié)合市場情況，考察PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品及其售后服務(wù)、技術(shù)支持、網(wǎng)絡(luò)通信等綜合情況，選定價格性能比較好的PLC機(jī)型。

目前市場上的PLC產(chǎn)品眾多，國外品牌有德國的SIEMENS;日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJI、Panasonic;美國的GE;韓國的LG等。國產(chǎn)品牌有研華、研祥、合力時等。近幾年，PLC產(chǎn)品的價格有較大的下降，其性價比越來越高。PLC 的選型應(yīng)從以下幾個方面入手。

2.1 確定PLC 控制系統(tǒng)的規(guī)模

依據(jù)工廠生產(chǎn)工藝流程和復(fù)雜程度確定系統(tǒng)規(guī)模的大小?？煞譃榇蟆⒅?、小三種規(guī)模。

小規(guī)模PLC控制系統(tǒng):單機(jī)或者小規(guī)模生產(chǎn)過程，控制過程主要是條件、順序控制，以開關(guān)量為主，并且I/O點(diǎn)數(shù)小于128 點(diǎn)。一般選用微型PLC,如SIEMENS S7-200等。

中等規(guī)模PLC控制系統(tǒng):生產(chǎn)過程是復(fù)雜邏輯控制和閉環(huán)控制，I/O點(diǎn)數(shù)在128——512 點(diǎn)之間。應(yīng)該選用具有模擬量控制、PID控制等功能的PLC，如SIEMENS S7-300等。

大規(guī)模PLC控制系統(tǒng):生產(chǎn)過程是大規(guī)模過程控制、DCS系統(tǒng)和工廠自動化網(wǎng)絡(luò)控制，I/O點(diǎn)數(shù)在512點(diǎn)以上。應(yīng)該選用具有通信聯(lián)網(wǎng)、智能控制、數(shù)據(jù)庫、中斷控制、函數(shù)運(yùn)算的PLC,如SIEMENS S7-400等, 再和工業(yè)現(xiàn)場總線結(jié)合實(shí)現(xiàn)工廠工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的通訊和控制。

2.2 確定PLC I/O 點(diǎn)的類型

根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對象的復(fù)雜程度，進(jìn)行I/O點(diǎn)數(shù)和I/O點(diǎn)的類型（數(shù)字量、模擬量等）統(tǒng)計，列出清單。適當(dāng)進(jìn)行內(nèi)存容量的估計，確定適當(dāng)?shù)牧粲熊浻布Y源余量而不浪費(fèi)資源的機(jī)型（小、中、大型機(jī)器）。

根據(jù)PLC輸出端所帶的負(fù)載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及PLC輸出點(diǎn)動作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出，或品閘管輸出。不同的負(fù)載選用不同的輸出方式，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。

電磁閥的開閉、大電感負(fù)載、動作頻率低的設(shè)備，PLC輸出端采用繼電器輸出或者固態(tài)繼電器輸出;各種指示燈、變頻器/數(shù)字直流調(diào)速器的啟動/停止應(yīng)采用晶體管輸出。

主營產(chǎn)品: 西門子模塊,西門子變頻器,西門子數(shù)控系統(tǒng),西門子電線電纜

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