鄭州繼飛機(jī)電設(shè)備有限公司

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電氣控制柜設(shè)計(jì)制作：結(jié)構(gòu)與工藝篇

PLC內(nèi)部許多具有不同功能的元件，這些元件是由電子電路和存儲(chǔ)器組成的。例如，輸入繼電器（X）是由輸入電路和輸入映像寄存器組成的，輸出繼電器（Y）是由輸出電路和輸出映像寄存器組成，定時(shí)器（T）、計(jì)數(shù)器 （C）、輔助繼電器（M）、狀態(tài)繼電器（S）、數(shù)據(jù)寄存器（D）、變址寄存器（Ⅴ、Z）等都是由存儲(chǔ)器組成的。

為了把它何與通常的硬件元件區(qū)分開，通常把這些元件稱為軟元件，它們是等效抽象的模擬的元件，并非實(shí)際的物理元件。以工作過(guò)程來(lái)看，只注重元件的功能，保壓電氣柜，按元件的功能給予名稱，并且每個(gè)元件都是有確定的地址編號(hào)。

1、輸入繼電器（X）；它與PLC的輸入端子相連，是PLC接收外部開關(guān)信號(hào)的大門，PLC通過(guò)輸入端子將外部信號(hào)狀態(tài)讀入并存儲(chǔ)在輸入映像寄存器中。與輸入端子連接的輸入繼電器是光電隔離的電子繼電器，在PLC程序中其動(dòng)合觸點(diǎn)、動(dòng)斷觸點(diǎn)很多很多。

例如：FX2NPLC的輸入繼電器采用八進(jìn)制地址編號(hào)，如Xo~X7、X10~X17、X20~X27等。 PLC輸入信號(hào)的接線圖參考下面圖示。

如把啟動(dòng)按鈕SB1信號(hào)和停止按鈕SB2信號(hào)送入到PLC，分別把其一端接到Xo求X1，另一端接到輸入端的CoM場(chǎng)，即可把對(duì)應(yīng)的按鈕開關(guān)信號(hào)送入PLC中。如果SB1按鈕為0FF狀態(tài)，則在PLC程序中的Xo的所有觸點(diǎn)都是保持原有狀態(tài)，即動(dòng)合觸點(diǎn)保持?jǐn)嚅_，動(dòng)斷觸點(diǎn)保持閉合。如果SB1按鈕為0N狀態(tài)，則在pLC程序中的X0的所有觸點(diǎn)都要?jiǎng)幼鳎磩?dòng)斷觸點(diǎn)斷開，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。

2、輸出繼電器（Y）；輸出繼電器與PLC的輸出端子相連，它是PLC向外部負(fù)載發(fā)送信號(hào)的窗口。輸出繼電器是用來(lái)將PLC的輸出信號(hào)傳送給輸出單元，再由輸出單元來(lái)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。在PLC程序中有輸出繼電器的線圈及其觸點(diǎn)。 在程序中其線圈一般只出現(xiàn)一次，而其觸點(diǎn)可以不受限制。其地址編號(hào)與輸入繼電器類似，采用八進(jìn)制地址編號(hào)，如Y0~Y7、Y10~Y17、Y20~Y27等。

當(dāng)PLC程序中的Y0線圈狀態(tài)接通為0N時(shí)，則程序中Y0的所有觸點(diǎn)就會(huì)動(dòng)作，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開。并且在外圍電路（見上圖所示），Y0端子與C0M1端子會(huì)連通，則Y0所控制的負(fù)載HL1就會(huì)接通其工作電源而點(diǎn)亮。當(dāng)程序中Y0的線圈斷開為0FF時(shí)，程序中Y0的所有觸點(diǎn)保持原來(lái)狀態(tài)，動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合。并且在外圍電路中，Y0端子與C0M1端子會(huì)斷開，則Y0所控制的負(fù)載HL1未接通，其工作電源控制的燈不亮。

學(xué)習(xí)PLC靠老師教一部分，主要靠自己動(dòng)手，并且要系統(tǒng)的學(xué)習(xí)PLC的一系列知識(shí)。剛開始入門覺得有點(diǎn)難，等你嘗到它的其中樂(lè)趣時(shí)，就會(huì)樂(lè)不思蜀。學(xué)習(xí)時(shí)一步一個(gè)腳印，由淺而深，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，技術(shù)沒(méi)有捷徑可走。

不能。雖然大多數(shù)PLC里的主控芯片就是MCU單片機(jī)。

PLC的優(yōu)勢(shì)在于可以使用梯形圖進(jìn)行二次開發(fā)，首先你要明確一點(diǎn)：PLC是給電qi工程師使用的。電qi工程師不是電子工程師，他們的工作不是單單考慮你這個(gè)MCU如何驅(qū)動(dòng)繼電器來(lái)控制機(jī)床的。

其次PLC的優(yōu)勢(shì)在于穩(wěn)定性強(qiáng)，登封電氣柜，你可能覺得iPhone的APP突然閃退一下沒(méi)啥問(wèn)題，重新打開一下就行了，實(shí)在不行就重啟。但工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備不行，死機(jī)一秒有可能是一條人命……

所以你想用MCU、繼電器、光耦做PLC可以，但不經(jīng)過(guò)嚴(yán)格規(guī)劃設(shè)計(jì)、調(diào)試測(cè)試、各種抗擾試驗(yàn)認(rèn)證的，頂多稱為繼電器控制器，而不是真正能用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的PLC。一般的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，開發(fā)設(shè)計(jì)完成后，認(rèn)證測(cè)試通過(guò)后，就不會(huì)再修改，以后的量產(chǎn)都是照著認(rèn)證測(cè)試的那套電路、底層程序來(lái)生產(chǎn)，修改任意一行芯片驅(qū)動(dòng)代碼都需要重新認(rèn)證。

了解工業(yè)防護(hù)等級(jí)么？了解冗余系統(tǒng)么？了解工業(yè)領(lǐng)域需要的是什么么？

一、先從基本說(shuō)起，穩(wěn)定性與可靠性，你一塊單片機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性能比得過(guò)IP67類的產(chǎn)品么？懂防護(hù)等級(jí)么？看過(guò)工業(yè)惡劣現(xiàn)場(chǎng)么？看過(guò)露天野外設(shè)備作業(yè)么？一場(chǎng)大雨過(guò)后又濕又潮你敢肯定你那單片機(jī)還能行？冬天零下的溫度你敢保證它還能運(yùn)行？我就不信了。

二、工業(yè)里比如說(shuō)汽車生產(chǎn)線，或者大型的電廠煤炭等領(lǐng)域，動(dòng)不動(dòng)上百的I/O有時(shí)候上千，你用單片機(jī)給我做個(gè)看看，而且就PLC這種抗草的貨還得弄一套冗余系統(tǒng)，你單片機(jī)是能信春哥啊還是自愈能力100%就不死，再不濟(jì)你也單片機(jī)做一套冗余？做得出來(lái)我服你，但有一點(diǎn)可以肯定，甲方秒秒鐘KO你。

三、工業(yè)領(lǐng)域控制只是一部分，還需要采集、通訊、上位、組態(tài)、運(yùn)動(dòng)控制與顯示等領(lǐng)域，這些東西都需要依靠完整的工業(yè)體系與通訊協(xié)議去做，短路保護(hù)器電氣柜，比如西門子有成套的東西能夠?qū)崿F(xiàn)這些功能，你單片機(jī)是想怎么個(gè)做法？動(dòng)不動(dòng)各種Modbus、profibus、profinet、OPC等東西是要怎么個(gè)一一實(shí)現(xiàn)法？

四、開發(fā)周期，各家PLC廠商都在不斷完善自己的編程軟件，使之能夠越來(lái)越簡(jiǎn)單的服務(wù)于工程師，而各種程序塊也是越來(lái)越方便人性化的任意去調(diào)用，比如PID模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊等，大大減輕了工程師的開發(fā)壓力也縮短了開發(fā)周期，單片機(jī)呢？自己開發(fā)的東西難道有信心能夠打敗西門子工程師的？

五、外圍硬件支持，這是某組態(tài)軟件上的東西，單片機(jī)如何實(shí)現(xiàn)？靠一個(gè)人開發(fā)？累死了吧，國(guó)內(nèi)動(dòng)不動(dòng)在投biao的時(shí)候都是嚴(yán)重的工期不足了，過(guò)載保護(hù)電氣柜，PLC如何高度集成化模塊化的東西很多時(shí)候在工期面前都捉襟見肘，單片機(jī)開發(fā)估計(jì)就猴年馬月了，更別提去支持HMI、可視化控制系統(tǒng)、市面上上百種的品牌與硬件驅(qū)動(dòng)了，就算你真的做出來(lái)了，遇到幾十臺(tái)變頻器的時(shí)候，你覺得那單片機(jī)能扛得住干擾？大型項(xiàng)目的時(shí)候，弄了個(gè)高壓高功率電機(jī)，啟動(dòng)的時(shí)候整個(gè)電網(wǎng)都顫，那單片機(jī)各種數(shù)值不得像竄天猴兒一樣的上竄下跳??？

六、距離問(wèn)題，工業(yè)領(lǐng)域有的時(shí)候是要跨區(qū)域整合與監(jiān)視的，所用的通訊方式多為以太網(wǎng)（通訊距離長(zhǎng)）加中繼器，或者直接走民用寬帶光纖（有的時(shí)候距離要好幾公里幾十公里），所用的東西到后很可能是用的微軟的IE瀏覽器（對(duì)，你沒(méi)聽錯(cuò)，西門子WINCC WEB)，你用單片機(jī)給我支持一下試試看？還有就是遇到突發(fā)情況下，如果無(wú)人值守或者重大事故的時(shí)候，需要由PLC的通信模塊根據(jù)情況發(fā)送短信給相關(guān)人員（比如領(lǐng)導(dǎo)），單片機(jī)能？開發(fā)需要多久？

200smart是國(guó)產(chǎn)加強(qiáng)版本的200，多了以太網(wǎng)功能。用法和200一樣。200包括200cn早就退市了（徹底停產(chǎn)是近的事兒），200smart我并不看好他的前景，在宣傳推廣上也沒(méi)有什么力度，所以建議嘛，200，200smart都不要學(xué)了。step7也不要看了。直接刷portal了。

要說(shuō)以后的發(fā)展么，plc的基礎(chǔ)功能二十年都沒(méi)有大變化，主要是網(wǎng)絡(luò)功能越來(lái)越強(qiáng)了。portal v14直接讓plc支持opc ua，web page功能越來(lái)越完善，還直接支持功能。這些都可以很方便地接入IT領(lǐng)域。

所以呢，西門子在布一個(gè)局，plc會(huì)進(jìn)化為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的底層采集設(shè)備

是的，西門子公司已經(jīng)停了s7一200，不過(guò)為了照顧中國(guó)用戶的習(xí)慣，國(guó)內(nèi)代工廠繼續(xù)生產(chǎn)s7一200cn，另外其它產(chǎn)品因?yàn)橥瞥鰰r(shí)間不長(zhǎng)，學(xué)習(xí)資源缺乏，而s7一200學(xué)習(xí)資源非常豐富，很多學(xué)校，購(gòu)置的都是s7一200實(shí)訓(xùn)設(shè)備，更換起來(lái)也是一筆巨資，所以預(yù)期在5一8年內(nèi)學(xué)校教學(xué)還是以s7一200為主。不過(guò)這也沒(méi)什么，畢竟很多東西大同小異，學(xué)會(huì)了s7一200，其它上手也沒(méi)多難，關(guān)建是plc聯(lián)網(wǎng)功能，很多學(xué)校因?yàn)闂l件所限，也不教這塊內(nèi)容，需要自已自力更生

題主過(guò)幾年就會(huì)發(fā)現(xiàn)，其實(shí)學(xué)什么plc并不重要，plc這個(gè)東西才真是一法通，舉一反三，要不要學(xué)的準(zhǔn)則就是學(xué)現(xiàn)在接觸較多的那種，能用得上才是關(guān)鍵，用得上才能學(xué)得快，學(xué)得好。

200cn國(guó)內(nèi)還在用，可以先學(xué)200，作為入門。