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IMATIC S7-1500， 系统电源 PS 60W 24/48/60V DC，为 S7-1500 的背板总线 提供工作电压

生命周期状态

有效产品 

产品类别

A: 问题无关，即刻重复使用

包装尺寸（长 x 宽 x 高）

15.80 x 15.60 x 8.10 cm

净重

0.652 Kg

当某一个控制任务决定由PLC来完成后,选择PLC就成为重要的事情。一方面是选择多大容量的PLC,另一方面是选择什么公司的PLC及外设。

  对个问题,要对控制任务进行详细的分析,把所有的I/O点找出来,包括开关量I/O和模拟量I/O以及这些1/O点的性质。I/O点的性质主要指它们是直流信号还是交流信号，它们的电源电压，以及输出是用继电器型还是晶体管型。控制系统输出点的类型非常关键,如果它们之中既有交流220V的接触器、电磁阀，又有直流24V的指示灯,则后选用的PLC的输出点数有可能大于实际点数。因为PLC的输出点一般是几个一组共用一个公共端,这一组输出只能用相同种类和等级的电源。一旦它们是供交流220V的负载使用,则直流24V的负载只能使用其他组的输出端了。这样有可能造成输出点数的浪费，增加成本。要尽可能选择相同等级和种类的负载,比如使用交流220V的指示灯等。一般情况下继电器输出的PLC使用多,但对于要求高速输出的情况,如运动控制时的高速脉冲输出，就要使用无触点的晶体管输出的PLC了。知道这些以后,就可以确定选用多少点和I/O是什么类型的PLC了。

  对第二个问题,则有以下几个方面要考虑:

  (1)功能方面所有PLC一般都具有常规的功能;但对某些特殊要求,就要知道所选用的PLC是否有能力完成控制任务。如对PLC与PLC、PLC与智能仪表及上位机之间有灵活方便、开放标准的通信联网要求;或对PLC的计算速度、用户程序容量等有特殊要求;或对PC的位置控制有特殊要求等。这就要求用户对市场上流行的PLC品牌有一个详细的了解,以便做出正确的选择。

  (2)价格方面不同厂家的PLC产品价格相差很大,有些功能类似、质量相当、I/O点数相当的PLC的价格却能相差40%以上。在使用PLC较多的情况下,这样的差价当然是必须考虑的因素。

  (3)个人喜好方面有些工程技术人员对某种品牌的PLC熟悉,一般比较喜欢使用这种产品。甚至一些政治因素或个人情感有时也会成为选择的理由。

  PLC主机选定后,如果控制系统需要,则相应的配套模块也就选定了。如模拟量单元、显示设定单元、位置控制单元和特殊功能单元等。

   I/O地址分配

  输入/输出信号在PLC接线端子上的地址分配是进行PLC控制系统设计的基础。对软件设计来说,I/O地址分配以后才可进行编程;对控制柜及PLC的外围接线来说,只有I/O地址确定以后,才可以绘制电气接线图、装配图,让装配人员根据线路图和安装图安装控制柜。分配输出点地址时,要注意9.1.2节中所说的负载类型的问题。

  在进行I/O地址分配时好把I/O点的名称、代码和地址以表格的形式列写出来。

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一般情况下,在设计系统前,应该把控制任务和控制过程分解一下,使其成为独立或相对独立的部分,这样既可以决定控制单元之间的界限,也可以提高项目设计人员的工作效率。在分解任务的要把各部分操作的功能描述、逻辑关系、接口条件等详细罗列出来,为后面的系统设计做好准备工作。

  系统设计

  系统设计包括硬件系统设计和软件系统设计。硬件系统设计主要包括PLC及外围线路的设计、电气线路的设计、安全电路的设计和扰干扰措施的设计等。软件系统设计主要指编制P1C控制程序和HMI的组态画面。

  选定PLC及其扩展模块(如需耍的话),分配好I/O地址后,硬件设计的主要内容就是电气控制系统原理图的设计,电气控制元器件的选择和控制柜的设计。电气控制系统原理图包括主电路和控制电路。控制电路中包括PLC的I/O接线和自动部分、手动部分的详细连接等,有时还要在电气原理图中标上器件代号或配上安装图、端子接线图等,以方便控制柜的安装。电气元器件的选择主要是根据控制要求选择按钮、开关、传感器、保护电器、接触器、指示灯和电磁阀等。

  在硬件系统设计中,主要的任务是绘制控制系统原理图、安装接线图：如果需要，则不须会制元器件布置图。这部分的内容请参考第2章2.1节的讲解。选择设备和器件、编制元器件清单也是硬件系统设计的重要组成部分。

  控制系统软件设计的难易程度因控制任务而异，也因人而异，对经验丰富的工程技术人员来说,在长时间的工作中,受到过各种各样的磨练，积累了许多经验,除了一般的编程方法外,更有自己的编程技巧和方法。但不管怎么说,平时多注意积累和是很重要的。

  HMI组态画面设计取决于需要实现的功能。这些功能主要包括实时画面和数据显示,参数设置、报警处理等。除要具备一定的美术方面的特长以保证画面美观外，正确配置HMI和PLC之间交换数据所使用的变量就显得非常重要。

  在PLC程序设计时，除I/O地址列表外,有时还要把在程序中用到的中间继电器(M),定时器(T)、计数器(C)和存储单元(V)以及它们的作用或功能列写出来，以便编写程序和阅读程序。在编程语言的选择上用梯形图编程还是用语句表编程或使用功能图编程,这主要取决于以下几点:

  (1)绝大幸数情况下,建议使用梯形图来编写PLC控制程序;

  (2)有些需要计算或程序较大的特殊情况，如以非逻辑运算为主的PID调节、运动控制、网络通信等,则可用语句表编程。

  (3)经验丰富的人员可用语句表语言直接编程,但梯形图总比语句表直观。

  (4)如果是清晰的单顺序、选择顺序或并发顺序的控制任务，则好是用功能图来设计程序。

  软件设计和硬件安装可进行,这样做可以缩短工期。这也是PLC控制系统优于继电器控制系统的地方。

  安全电路的设计

  在一些较为重要的场合或系统中.突发的或不可预知的安全因素必须重点考虑。这种安全因素主要指当控制系统或控制设备在不安全的条件下或非正常的操作条件下出现故障,造成PLC控制系统不可预料的启动,或者其输出操作的改变,从而造成人身伤害和财产损失。为此,就必须考虑采用独立于PLC的机电冗余来防止不安全的操作。

  在设计安全电路时，主要考虑以下几点:

  (1)确定可能的非法操作会造成哪些输出执行机构来产生危险的动作;

  (2)确定不发生危害结果的条件，并确定如何使PLC能够检测到这些条件;

  (3)确定在上电和断电时,PLC控制系统的输出有没有产生危害动作的可能,并设计避免危害发生的措施;

  (4)系统中应设计有独立于CPU的手动或机电冗余措施来阻止危险的操作;

  (5)系统中应设计有各种故障的显示和提示环节，以便操作员能够及时得到需要的信息。