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西門子PLC S7-300系列及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用西門子PLC應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績(jī)、成熟可靠的系統(tǒng)，西門子PLC S7-300的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。本文下面就為您介紹一下西門子PLC S7-300系列的選型方法，供您在配置過程中參考。
西門子PLC S7-300選型
一、機(jī)型的選擇
(一)西門子PLC S7-300的類型
西門子PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場(chǎng)安裝和控制室安裝兩類;按CPU字長(zhǎng)分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通常可按控制功能或輸入輸出點(diǎn)數(shù)選型。
整體型西門子PLC的I/O點(diǎn)數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng);模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。
(二)輸入輸出模塊的選擇
輸入輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。例如對(duì)輸入模塊，應(yīng)考慮信號(hào)電平、信號(hào)傳輸距離、信號(hào)隔離、信號(hào)供電方式等應(yīng)用要求。對(duì)輸出模塊，應(yīng)考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價(jià)格低、使用電壓范圍廣、壽命短、響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等特點(diǎn);可控硅輸出模塊適用于開關(guān)頻繁，電感性低功率因數(shù)負(fù)荷場(chǎng)合，但價(jià)格較貴，過載能力較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)*。
可根據(jù)應(yīng)用要求，合理選用智能型輸入輸出模塊，以便提高控制水平和降低應(yīng)用成本。
考慮是否需要擴(kuò)展機(jī)架或遠(yuǎn)程I/O機(jī)架等。
(三)存儲(chǔ)器的選擇
由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器的價(jià)格已下降，因此，為保證應(yīng)用項(xiàng)目的正常投運(yùn)，一般要求PLC的存儲(chǔ)器容量，按256個(gè)I/O點(diǎn)至少選8K存儲(chǔ)器選擇。需要復(fù)雜控制功能時(shí)，應(yīng)選擇容量更大，檔次更高的存儲(chǔ)器。
(四)冗余功能的選擇
1.控制單元的冗余
(1)重要的過程單元：CPU(包括存儲(chǔ)器)及電源均應(yīng)1B1冗余。
(2)在需要時(shí)也可選用PLC硬件與熱備軟件構(gòu)成的熱備冗余系統(tǒng)、2重化或3重化冗余容錯(cuò)系統(tǒng)等。
2.I/O接口單元的冗余
(1)控制回路的多點(diǎn)I/O卡應(yīng)冗余配置。
(2)重要檢測(cè)點(diǎn)的多點(diǎn)I/O卡可冗余配置。3)根據(jù)需要對(duì)重要的I/O信號(hào)，可選用2重化或3重化的I/O接口單元。
二、控制功能的選擇
該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。
為減輕CPU通信任務(wù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組成的實(shí)際需要，應(yīng)選擇具有不同通信功能的(如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng))通信處理器。
三、輸入輸出(I/O)點(diǎn)數(shù)的估算
I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔浚ǔ８鶕?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%～20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。
四、存儲(chǔ)器容量的估算
存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來替代。
存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10～15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)(16位為一個(gè)字)，另外再按此數(shù)的25%考慮余量。
用戶可以在使用西門子PLC S7-300系列時(shí)，參考本文提供的內(nèi)容進(jìn)行配置，從而設(shè)計(jì)出完整合理的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，并保證其穩(wěn)定運(yùn)行。
狀態(tài)字的位7和位6稱為條件碼1和條件碼0。這兩位結(jié)合起來用于表示在累加器1中產(chǎn)生的算術(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算結(jié)果與0的大小關(guān)系；比較指令的執(zhí)行結(jié)果或移位指令的移出位狀態(tài)。詳見表4.4.2.1和表4.4.2.2。
4.4.2.1算術(shù)運(yùn)算后的CC1和CC0
CCl | CCO | 算術(shù)運(yùn)算 無溢出 | 整數(shù)算術(shù)運(yùn)算 有溢出 | 浮點(diǎn)數(shù)算術(shù)運(yùn)算 有溢出 |
0 | 0 | 結(jié)果＝0 | 整數(shù)加時(shí)產(chǎn)生負(fù)范圍溢出 | 平緩下溢 |
0 | 1 | 結(jié)果＜0 | 乘時(shí)負(fù)范圍溢出；加、減、取負(fù)時(shí)正溢出 | 負(fù)范圍溢出 |
1 | 0 | 結(jié)果＞0 | 乘、除時(shí)正溢出；加、減時(shí)負(fù)溢出 | 正范圍溢出 |
1 | 1 | － | 在除時(shí)除數(shù)為0 | 非法操作 |
4.4.2.2 比較、移位和循環(huán)移位、字邏輯指令后的CC1和CC0
CCl | CCO | 比較指令 | 移位和循環(huán)指令 | 字邏輯指令 |
0 | 0 | 累加器2＝累加器1 | 移位＝0 | 結(jié)果＝0 |
0 | 1 | 累加器2＜累加器1 | － | － |
1 | 0 | 累加器2＞累加器1 | － | 結(jié)果≠0 |
1 | 1 | 不規(guī)范 (只用于浮點(diǎn)數(shù)比較) | 移出位＝1 | － |
- 二進(jìn)制結(jié)果位（BR）
狀態(tài)字的位8稱為二進(jìn)制結(jié)果位。它將字處理程序與位處理起來，在一段既有位操作又有字操作的程序中，用于表示字操作結(jié)果是否正確（異常）。將BR位加入程序后，無論字操作結(jié)果如何，都不會(huì)造成二進(jìn)制邏輯鏈中斷。在LAD的方塊指令中，BR位與ENO有對(duì)應(yīng)關(guān)系，用于表明方塊指令是否被正確執(zhí)行：如果執(zhí)行出現(xiàn)了錯(cuò)誤，BR位為0，ENO也為0；如果功能被正確執(zhí)行，BR位為1，ENO也為1。
在用戶編寫的FB和FC程序中，必須對(duì)BR位進(jìn)行管理，當(dāng)功能塊正確運(yùn)行后使BR位為1，否則使其為0。使用STL指令SAVE或LAD指令——（SAVE），可將RLO存入BR中，從而達(dá)到管理BR位的目的。當(dāng)FB或FC執(zhí)行無錯(cuò)誤時(shí)，使RLO為1并存入BR，否則，在BR中存入0。
