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西門子（SIMATIC）PLC的6代西門子（SIMATIC）PLC的6代

1、西門子公司的產品早是1975年投放市場的SIMATIC S3，它實際上是帶有簡單操作接口的二進制控制器。

2、1979年，S3系統被SIMATIC S5所取代，該系統廣泛地使用了微處理器。

3、20世紀80年代初，S5系統進一步升級——U系列PLC，較常用機型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。

4、1994年4月，S7系列誕生，它具有更化、更高性能等級、安裝空間更小、更良好的WINDOWS用戶界面等優勢，其機型為：S7-200、300、400。

5、1996年，在過程控制領域，西門子公司又提出PCS7（過程控制系統7）的概念，將其優勢的WINCC（與WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工業現場總線）、COROS（監控系統）、SINEC（西門子工業網絡）及控調技術融為一體。

6、西門子公司提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自動化系統，將PLC技術溶于全部自動化領域。

由初發展至今，S3、S5系列PLC已逐步退出市場，停止生產，而S7系列PLC發展成為了西門子自動化系統的控制核心，而TDC系統沿用SIMADYN D技術內核，是對S7系列產品的進一步升級，它是西門子自動化系統的可編程控制器。

西門子PLC系列分類：

可編程控制器是由現代化生產的需要而產生的，可編程序控制器的分

類也必然要符合現代化生產的需求。

一般來說可以從三個角度對可編程序控制器進行分類。其一是從可編程序控制器的控制規模大小去分類，其二是從可編程序控制器的性能高低去分類，其三是從可編程序控制器的結構特點去分類。

控制規模

可以分為大型機、中型機和小型機。

小型機：小型機的控制點一般在256點之內，適合于單機控制或小型系統的控制。

西門子小型機有S7-200：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數字量248點；模擬量35路 。

中型機:中型機的控制點一般不大于2048點,可用于對設備進行直接控制，還可以對多個下一級的可編程序控制器進行監控，它適合中型或大型控制系統。

西門子中型機有S7-300：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數字量1024點；模擬量128路 ；網絡PROFIBUS；工業以太網；MPI。

大型機：大型機的控制點一般大于2048點,不僅能完成較復雜的算術運

算還能進行復雜的矩陣運算。它不僅可用于對設備進行直接控制，還可以對多個下一級的可編程序控制器進行監控。

西門子大型機有S7-400 ：處理速度0.3ms / 1k字；

存貯器512k ；I/O點12672；

控制性能

可以分為高檔機、中檔機和低檔機。

低檔機

這類可編程序控制器，具有基本的控制功能和一般的運算能力。工作速度比較低，能帶的輸入和輸出模塊的數量比較少。

比如，德國SIEMENS公司生產的S7-200就屬于這一類。

中檔機

這類可編程序控制器，具有較強的控制功能和較強的運算能力。它不僅能完成一般的邏輯運算，也能完成比較復雜的三角函數、指數和PID運算。工作速度比較快，能帶的輸入輸出模塊的數量也比較多，輸入和輸出模塊的種類也比較多。

比如，德國SIEMENS公司生產的S7-300就屬于這一類。

高檔機

這類可編程序控制器，具有強大的控制功能和強大的運算能力。它不僅能完成邏輯運算、三角函數運算、指數運算和PID運算，還能進行復雜的矩陣運算。工作速度很快，能帶的輸入輸出模塊的數量很多，輸入和輸出模塊的種類也很全面。這類可編程序控制器可以完成規模很大的控制任務。在聯網中一般做主站使用。

比如，德國SIEMENS公司生產的S7-400就屬于這一類。

1 熱電偶測量結構示意圖

注意：如上圖所示，熱電偶是有正負極性的，所以需要確保這些導線連接到正確的極性，否則將會造成明顯的測量誤差
為了保證熱電偶可靠、地工作，安裝要求如下：
① 組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固；
② 兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣，以防短路；
③ 補償導線與熱電偶端的連接要方便可靠；
④ 保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離；
⑤ 熱電偶對于外界的比較，因此安裝還需要考慮屏蔽的問題。

嵌入式PLC技術在國內的發展

嵌入式PLC的發展也呈現多元化，國內外均有良好表現：德國赫優訊推出的將現場總線技術和PLC技特色;國內幾年前就有華中科技大學在EASYCORE1.00核心芯片組中加載了嵌入式PLC系統軟件，作為硬件平臺，開發了多模人通道的嵌入式PLC;還有一種發展路徑是以開發PLC與人機界面相結合的硬件/軟件一體化為目標的平臺，充分利用了CASE工具，結合各類嵌入式芯片的開發平臺和各種輸入/輸出通道的硬件電路庫，專為機電設備開發客制化、具有ODM性質的PLC。

而在我國嵌入式PLC的發展空間，首先在于它十分有利于發揮我國自動化行業發展的兩大特點：有相當雄厚的為機電設備配套的市場基礎，并擁有足夠的、性價比優的設計開發隊伍。我們*可以以低的成本、較高的質量，并按客制化的要求設計、生產為機電設備配套的嵌入式PLC，來代替通用PLC。

同時，嵌入式PLC的硬件、軟件、人機界面、通信等各方面的功能設計靈活，易于剪裁，更貼近各種檔次的機電設備的要求。嵌入式PLC*基于嵌入式系統的技術基礎，拿來就可用。SOC芯片、嵌入式操作系統與符合工EC61131-3編程語言標準的編程環境等優勢，使得其在市場上很容易找到。

國家林業局政府網12月4日訊11月21日，山東省森防站在棗莊市舉辦了基于PLC的林業有害生物立體防控技術培訓班。有關專家和9個項目縣（市、區）林業局局長、林場場長及項目負責人參加培訓。

PLC是可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的簡稱，是一種具有微處理機的數字電子設備，用于自動化控制的數字邏輯控制器，可以將控制指令隨時加載內存內儲存與執行。基于PLC的立體防控技術，將對林業有害生物進行適時、系統和科學監測，實現信息數據科學化、快速化處理，提高信息的時效性和準確性，進一步推進主動御災、科學防災，降低防治成本，維護生態安全。此次推廣9處項目區將在一年內完成項目任務。

圖 1 可編程控制器應用系統設計與調試的主要步驟

（ 1 ）深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求

a ．被控對象就是受控的機械、電氣設備、生產線或生產過程。

b ．控制要求主要指控制的基本方式、應完成的動作、自動工作循環的組成、必要的保護和聯鎖等。對較復雜的控制系統，還可將控制任務分成幾個獨立部分，這種可化繁為簡，有利于編程和調試。

（ 2 ）確定 I/O 設備

根據被控對象對 PLC 控制系統的功能要求，確定系統所需的用戶輸入、輸出設備。常用的輸入設備有按鈕、選擇開關、行程開關、傳感器等，常用的輸出設備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。

（ 3 ）選擇合適的 PLC 類型

根據已確定的用戶 I/O 設備，統計所需的輸入信號和輸出信號的點數，選擇合適的 PLC 類型，包括機型的選擇、容量的選擇、 I/O 模塊的選擇、電源模塊的選擇等。

（ 4 ）分配 I/O 點

分配 PLC 的輸入輸出點，編制出輸入 / 輸出分配表或者畫出輸入 / 輸出端子的接線圖。接著九可以進行 PLC 程序設計，同時可進行控制柜或操作臺的設計和現場施工。

（ 5 ）設計應用系統梯形圖程序

根據工作功能圖表或狀態流程圖等設計出梯形圖即編程。這一步是整個應用系統設計的核心工作，也是比較困難的一步，要設計好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時還要有一定的電氣設計的實踐經驗。

（ 6 ）將程序輸入 PLC

當使用簡易編程器將程序輸入 PLC 時，需要先將梯形圖轉換成指令助記符，以便輸入。當使用可編程序控制器的輔助編程軟件在計算機上編程時，可通過上下位機的連接電纜將程序下載到 PLC 中去。

（ 7 ）進行軟件測試

程序輸入 PLC 后，應*行測試工作。因為在程序設計過程中，難免會有疏漏的地方。因此在將 PLC 連接到現場設備上去之前，必需進行軟件測試，以排除程序中的錯誤，同時也為整體調試打好基礎，縮短整體調試的周期。

（ 8 ）應用系統整體調試

在 PLC 軟硬件設計和控制柜及現場施工完成后，就可以進行整個系統的聯機調試，如果控制系統是由幾個部分組成，則應先作局部調試，然后再進行整體調試；如果控制程序的步序較多，則可*行分段調試，然后再連接起來總調。調試中發現的問題，要逐一排除，直至調試成功。

（ 9 ）編制技術文件

系統技術文件包括說明書、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細表、 PLC 梯形圖。

 山東省森防站部署PLC推廣項目實施工作，強調合理使用項目資金，建立好項目檔案。山東農業大學教授詳細講解了基于PLC技術的林業有害生物監測預報系統的思路、組建及應用技術。商河縣林業局示范了基于移動互聯網的林業有害生物智能化服務平臺建設與構想。山東祥辰公司介紹了立體防治有關設備應用技術。
業有控技術的基礎知識，為全面完成項目任務、提升林業有害生物防治工作智能化水平打好基礎。（森防總站）

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可編程自動化控制器（PAC）與PLC的區別和聯系

可編程自動化控制器（PAC）作為新一代的工業控制器，代表著可編程自動化控制發展的未來。在可以預見的幾年內，對標準性、開放性、可互操作性、可移植性的要求將是用戶至為關心的自動化產品的重要特征，作為融匯了PC和PLC優點的PAC系統必將逐步取代PLC系統成為控制系統的主流產品，在工業自動化控制中的應用將會越來越廣泛。

PLC的性能倚賴于的硬件，PLC的應用程序是依靠的硬件芯片來實現的，對于PLC的功能的改進，如增加運動控制、過程控制或通訊功能，都需要使用不同的硬件。即使對于同一PLC廠家，這種的硬件很難移植到不同性能的PLC中。而且傳統的PLC廠家的硬件結構體系都是專有的設計，甚至于處理器芯片都是的，這樣就導致了隨著PLC功能需求的不斷提高，PLC的硬件體系變得越來越復雜。而且，由于硬件的非通用性會導致系統的功能前景和開放性受到很大的限制。另外，PLC 的操作系統通常都是各PLC廠家的操作系統，與目前流行的實時操作系統不兼容。由于是的操作系統，其實時可靠性與功能都無法與通用的實時操作系統相比，這就導致了PLC的整體性能的性和封閉性。

PAC的輕便控制引擎是非常杰出的。PAC設計了一個通用的、軟件形式的控制引擎用于應用程序的執行，控制引擎在實時操作系統與應用程序之間，這個控制引擎與硬件平臺無關，可以在不同平臺的PAC系統間移植。因此對于用戶來說，同樣的應用程序不需根據系統的功能需求和投資預算選擇不同性能的PAC平臺。這樣，根據用戶需要的迅速擴展和變化，用戶的系統和程序無需變化，即可無縫移植。PAC的操作系統采用通用的實時操作系統，如GE Fanuc的PACSystems系列產品即采用通用的、成熟的WindRiver公司的VxWorks實時操作系統，其可靠性已經得到大量的應用的證實。PAC系統的硬件結構采用標準的，通用的嵌入式系統結構設計，這樣其處理器可以使的高性能CPU，如GE Fanuc的PACSystems 系列產品的CPU 即采用了Pentium300/700MHz 處理器，而且即將推出PentiumM 處理器的CPU。

例如，研華公司全新一代的PAC控制器APAX-5000 系列，集合了控制、信息處理、網絡通訊、影像及語音功能。此系列還具雙獨立式CPU控制架構，分別控制HMI/SCADA及I/O的不同任務，并提供熱備等多種應用架構，軟件部份提供支持國標IEC-61131-3的軟邏輯軟件以及可以進行高級編程的Windo境下的開發驅動軟件，APAX -5000 非常適用于嚴苛的批次生產應用領域，如：半導體制程設備、制藥、風力控制、鋼鐵、IC檢測機臺控制及食品飲料業。

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可編程控制器控制系統設計方法

一、問題提出

可編程控制器技術主要是應用于自動化控制工程中，如何綜合地運用前面學過知識點，根據實際工程要求合理組合成控制系統， 在此介紹組成可編程控制器控制系統的一般方法。

二、可編程控制器控制系統設計的基本步驟

1 ．系統設計的主要內容

（ 1 ）擬定控制系統設計的技術條件。技術條件一般以設計任務書的形式來確定，它是整個設計的依據；

（ 2 ）選擇電氣傳動形式和電動機、電磁閥等執行機構；

（ 3 ）選定 PLC 的型號；

（ 4 ）編制 PLC 的輸入 / 輸出分配表或繪制輸入 / 輸出端子接線圖；

（ 5 ）根據系統設計的要求編寫軟件規格說明書，然后再用相應的編程語言（常用梯形圖）進行程序設計；

（ 6 ）了解并遵循用戶認知心理學，重視人機界面的設計，增強人與機器之間的友善關系；

（ 7 ）設計操作臺、電氣柜及非標準電器元部件；

（ 8 ）編寫設計說明書和使用說明書；

根據具體任務，上述內容可適當調整。

2 ． 系統設計的基本步驟

可編程控制器應用系統設計與調試的主要步驟，如圖 1 所示。

1.2 熱電偶與熱電阻的區別

表1 熱電偶與熱電阻的比較

2. 熱電偶的類型和可用模板

2.1熱電偶類型
根據使用材料的不同，分不同類型的熱電偶，以分度號區分，分度號代表溫度范圍，且代表每種分度號的熱電偶具體多少溫度輸出多少毫伏的電壓，熱電偶的分度號有主要有以下幾種。

 表2 分度號對照表

2.2可用的模板

表3 S7 300/400 支持熱電偶的模板及對應熱電偶類型

3. 熱電偶的補償接線

3.1 補償
熱電偶測量溫度時要求冷端的溫度保持不變，這樣產生的熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關系。若測量時冷端的溫度變化，將嚴重影響測量的準確性，所以需要對冷端溫度變化造成的影響采取一定補償的措施。
由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用時），而測溫點到控制儀表的距離都很遠，為了節省熱電偶材料，成本可以用補償導線延伸冷端到溫度比較的控制室內，但補償導線的材質要和熱電偶的導線材質相同。熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端到控制室的儀表端子上，它本身并不能冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正來補償冷端溫度變化造成的影響，補償見下表。

表4 各類補償

 中加載了嵌入式PLC系統軟件，作為硬件平臺，開發了多模人通道的嵌入式PLC;還有一種發展路徑是以開發PLC與人機界面相結合的硬件/軟件一體化為目標的平臺，充分利用了CASE工具，結合各類嵌入式芯片的開發平臺和各種輸入/輸出通道的硬件電路庫，專為機電設備開發客制化、具有ODM性質的PLC。

而在我國嵌入式PLC的發展空間，首先在于它十運用前面學過知識點，根據實際工程要求合理組合成控制系統， 在此介紹組成可編程控制器控制系統的一般方法。

二、可編程控制器控制系統設計的基本步驟

1 ．系統設計的主要內容

（ 1 ）擬定控制系統設計的技術條件。技術條件一般以設計任務書的形式來確定，它是整個設計的依據；

（ 2 ）選擇電氣傳動形式和電動機、電磁閥等執行機構；

（ 3 ）選定 PLC 的型號；

（ 4 ）編制 PLC 的輸入 / 輸出分配表或繪制輸入 / 輸出端子接線圖；

（ 5 ）根據系統設計的要求編寫軟件規格說明書，然后再用相應的編程語言（常用梯形圖）進行程序設計；

（ 6 ）了解并遵循用戶認知心理學，重視人機界面的設計，增強人與機器之間的友善關系；

（ 7 ）設計操作臺、電氣柜及非標準電器元部件；

（ 8 ）編寫設計說明書和使用說明書；

根據具體任務，上述內容可適當調整。

2 ． 系統設計的基本步驟

可編程控制器應用系統設計與調試的主要步驟，如圖 1 所示。