西门子CPU314模块

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梯形图程序设计的常用方法——转换法梯形图设计的应用举例 图5是两台电动机自动顺序联动控制的继电器电路图，将其转化为功能相同的PLC的外部接线图和梯形图。 图5两台电动机自动顺序联动控制的继电器电路图 1） 分析动作原理 按SB1，KM1得电并自锁，电动机M1转动同时时间继电器KT线圈得电，经5秒延时后KM2得电并自锁，电动机M2转动；按SB2，KM1、KM2失电，两台电动机停止。 2） 确定输入/输出信号。 根据上述分析，输入信号有SB1、SB2、FR1、FR2，输出信号有KM1、KM2，并且可设对应关系如下：SB1-X1，SB2-X2，FR1-X3，FR2-X4，KM1-Y1，KM2-Y2。 3） 画出PLC的外部接线图和对应的梯形图。 图6外部节线图 图7梯形图 图解法是靠画图进行 PLC 程序设计。常见的主要有梯形图法、逻辑流程图法、时序流程图法和步进顺控法。 a 梯形图法：梯形图法是用梯形图语言去编制 PLC 程序。这是一种模仿继电器控制系统的编程方法。其图形甚至元件名称都与继电器控制电路十分相近。这种方法很容易地就可以把原继电器控制电路移植成 PLC 的梯形图语言。这对于熟悉继电器控制的人来说，是方便的一种编程方法。 b 逻辑流程图法：逻辑流程图法是用逻辑框图表示 PLC 程序的执行过程，反应输入与输出的关系。逻辑流程图法是把系统的工艺流程，用逻辑框图表示出来形成系统的逻辑流程图。这种方法编制的 PLC 控制程序逻辑思路清晰、输入与输出的因果关系及联锁条件明确。逻辑流程图会使整个程序脉络清楚，便于分析控制程序，便于查找故障点，便于调试程序和维修程序。有时对一个复杂的程序，直接用语句表和用梯形图编程可能觉得难以下手，则可以先画出逻辑流程图，再为逻辑流程图的各个部分用语句表和梯形图编制 PLC 应用程序。 c 时序流程图法：时序流程图法使首先画出控制系统的时序图（即到某一个时间应该进行哪项控制的控制时序图），再根据时序关系画出对应的控制任务的程序框图，后把程序框图写成 PLC 程序。时序流程图法很适合于以时间为基准的控制系统的编程方法。 d 步进顺控法：步进顺控法是在顺控指令的配合下设计复杂的控制程序。一般比较复杂的程序，都可以分成若干个功能比较简单的程序段，一个程序段可以看成整个控制过程中的一步。从整个角度去看，一个复杂系统的控制过程是由这样若干个步组成的。系统控制的任务实际上可以认为在不同时刻或者在不同进程中去完成对各个步的控制。为此，不少 PLC 生产厂家在自己的 PLC 中增加了步进顺控指令。在画完各个步进的状态流程图之后，可以利用步进顺控指令方便地编写控制程序。 PLC编程应满足哪些要求 1、所编的程序要合乎所使用的PLC的有关的规定 主要是对指令要准确地理解，正确地使用。各种PLC指令多有类似之处，但还有些差异。对于有PLC使用经验的人，当选用另一种不太熟悉的型号进行编程设计时，一定要对号PLC的指令重新理解一遍，否则容易出错。 2、要使所编的程序尽可能简洁 简短的程序可以节省内存，简化调试，而且还可节省执行指令的时间，提高对输入的响应速度。要使所编的程序简短，就要注意编程方法，用好指令，用巧指令，还要能优化结构。要实现某种功能，一般而言，在达到的目的相同时，用功能强的指令比用功能单一的指令，程序步数可能会少些。 3、要使所编的程序尽可能清晰 这样既便于程序的调试、修改或补充，也便于别人了解和读懂程序。要想使程序清晰，就要注意程序的层次，讲究模块化、标准化。特别是在编制复杂的程序时，更要注意程序的层次，可积累自己的与吸收别人的经验，整理出一些标准的具有典型功能的程序，并尽可能使程序单元化，像计算机中的常用的一些子程序一样，移来移去都能用，这样，设计起来简单，别人也易了解。 4、要使所编的程序合乎PLC的性能指标及工作要求 所编程序的指令条数要少于所选用的PLC内存的容量，即程序在PLC中能放得下，所用的输入、输出点数要在所选用PLC的I/O点数范围之内，PLC的扫描时间要少于所选用PLC的程序运行监测时间。PLC的扫描时间不仅包括运行用户程序所需的时间，而且还包括运行系统程序，（如I/O处理、自监测）所需的时间。 5、所编程序能够循环运行 PLC的工作特点是循环反复、不间断地运行同一程序。运行从初始化后的状态开始，待控制对象完成了工作循环，则又返回初始化状态。只有这样才能使控制对象在新的工作周期中也得到相同的控制。

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西门子PLC功能特点：

一、散装机的组成结构

SZ系列固定式水泥散装机是由进料接头、伸缩下料套管散装头、下料锥斗、卷扬装置（包括松绳开关装置、料满控制器）、收尘系统、除尘系统、卸料阀、气源阀、闸门等零部件组成。散装机既可安装在库底也可安装在库侧同相应的卸料装置配套使用。库侧散装机使用时配备空气输送斜槽(含高压离心风机)，库底散装机使用时配备短斜槽输送部分(含高压离心风机)，以适应工艺布置的需要。

二、 散装机的原理及流程西门子SM322信号模块6ES7322-1FF01-0AA0

水泥罐车抵达位置后，按控制装置上的“下降”按钮使散装头下降到罐车入料口进入准备装料状态。按“装车”钮进行装车。此时高压离心风机工作，使物料在打开卸料电磁阀后能顺利通过输送斜槽；同时气源电磁阀打开，接通气源；收尘风机同时启动，收尘电磁阀开启驱使气缸动作推动外壳内翻板并使翻板处于导通状态，此时除尘电磁阀处于关闭状态，储气罐储存气体，收尘系统进入工作状态；同时料位风机和活化灰风机打开。0.5秒后卸料电磁阀开启，驱使气缸控制卸料阀门打开进行装料。装载容器内的含尘气体通过伸缩套管中的夹层通道由收尘接口抽到配套的收尘器中，使含尘气体吸附到布袋上，工作现场可实现无尘作业。当物料装到预先调定的高度或容器已经装满时，装载容器内的物料会堵住散装头下方的风管接头，产生料满报警并自动关闭卸料电磁阀停止装料。卸料电磁阀关闭1分钟后活化灰风机关闭，再过30秒后收尘风机关闭，收尘电磁阀关闭，此时外壳内翻板处于关闭状态，除尘电磁阀打开清灰2~3分钟左右自动停止，料位风机和高压离心风机停止，气源停止。后按“上升”钮使散装头上升至预定位置。灌装结束。

加热炉送料系统——仿STL指令的编程方式梯形图举例 对于没有STL指令的PLC，也可以仿照STL指令的设计思路来设计顺序控制梯形图，这就是下面要介绍的仿STL指令的编程方式。 如图5-33所示为某加热炉送料系统的功能表图与梯形图。除初始步外，各步的动作分别为开炉门、推料、推料机返回和关炉门，分别用Y0、Y1、Y2、Y3驱动动作。X0是起动按钮，X1～X4分别是各动作结束的限位开关。与左侧母线相连的M300～M304的触点，其作用与STL触点相似，它右边的电路块的作用为驱动负载、转换条件和转换目标，以及使前级步的辅助继电器复位。 图5-33 加热炉送料系统的功能表图与梯形图 由于这种编程方式用辅助继电器代替状态器，用普通的常开触点代替STL触点，因此，与使用STL指令的编程方式相比，有以下的不同之处： 1）与代替STL触点的常开触点（如图5-33中M300～M304的常开触点）相连的触点，应使用AND或ANI指令，而不是LD或LDI指令。 2）在梯形图中用RST指令来完成代表前级步的辅助继电器的复位，而不是由系统程序自动完成。 3）不允许出现双线圈现象，当某一输出继电器在几步中均为“1”状态时，应将代表这几步的辅助继电器常开触点并联来控制该输出继电器的线圈。 PLC的指令格式中各部分内容分类介绍 指令格式中各部分内容说明如下： （1）控制条件 控制条件的数量和意义随功能指令的不同而变化。控制条件存入堆栈寄存器中，其顺序是固定不变的。 （2）指令 功能指令的种类见表5-4 序号 指 令 处 理 内 容 格式1 （梯形图） 格式2 （纸带穿孔与程序显示） 格式3 （程序输入） 1 END1 SUB1 S1 1级（高级）程序结束 2 END2 SUB2 S2 2级程序结束 3 END3 SUB48 S48 3级程序结束 4 TMR TMR T 定时器处理 5 TMRB SUB24 S24 固定定时器处理 6 DEC DEC D 译码 7 CTR SUB5 S5 计数处理 8 ROT SUB6 S6 旋转控制 9 COD SUB7 S7 代码转换 10 MOVE SUB8 S8 数据“与”后传输 11 COM SUB9 S9 公共线控制 12 COME SUB29 S29 公共线控制结束 13 JMP SUB10 S10 跳转 14 JMPE SUB30 S30 跳转结束 15 PARI SUB11 S11 奇偶检查 16 DCNV SUB14 S14 数据转换（二进制 BCD码） 17 COMP SUB15 S15 比较 18 COIN SUB16 S16 符合检查 19 DSCH SUB17 S17 数据检索 20 XMOV SUB18 S18 变址数据传输 21 ADD SUB19 S19 加法运算 22 SUB SUB20 S20 减法运算 23 MUL SUB21 S21 乘法运算 24 DIV SUB22 S22 除法运算 25 NUME SUB23 S23 定义常数 26 PACTL SUB25 S25 位置Mate-A 27 CODE SUB27 S27 二进制代码转换 28 DCNVE SUB31 S31 扩散数据转换 29 COMPB SUB32 S32 二进制数比较 30 ADDB SUB36 S36 二进制数加 31 SUBB SUB37 S37 二进制数减 32 MULB SUB38 S38 二进制数乘 33 DIVB SUB39 S39 二进制数除 34 NUMEB SUB48 S40 定义二进制常数 35 DISP SUB49 S49 在NC的CTR上显示信息 指令的三种格式，格式1用于梯形图；格式2用于纸带穿孔和程序显示；格式3是用编程器输入程序时的简化指令。对TMR和DEC指令在编程器上有其指令键，其他功能指令则用SUB键和其后的数字键输入。 （3）参数 功能指令不同于基本指令，可以处理各种数据，也就是说数据或存有数据的地址可作为功能指令的参数，参数的数目和含义随指令的不同而不同。 （4）输出 功能指令的执行情况可用一位“1”和“0”表示时，把它输出到Wl继电器，Wl继电器的地址可随意确定。但有些功能指令不用Wl，如MOVE、COM、JMP等。 （5）需要处理的数据 由功能指令管理的数据通常是BCD码或二进制数。如4位数的BCD码数据是按一定顺序放在两个连续地址的存储单元中，分低两位和高两位存放。例如BCD码1234被存放在地址200和201中，则200中存低两位（34），201中存高两位（12）。在功能指令中只用参数低字节的200地址。二进制代码数据可以由l字节、2字节、4字节数据组成，同样是低字节存在小地址,在功能指令中也是用参数小地址。 选择性分支与汇合状态转移图和步进梯形图 从多个分支流程中选择某一个单支流程，称之为选择性分支。 图 为选择性分支与汇合状态转移图和步进梯形图 并行性分支与汇合 同时并行处理多个分支流程，称之为并行性分支与汇合。 图 为并行性分支与汇合状态转移图和步进梯形图

通过现代化、人性化的用户提示，键盘及带背光照明功能的菜单提示、多行图形显示屏，可简便、快速地对 3RW44 进行调试。使用选择的语言，通过少量设置，可快速、简便、可靠地优化电机软起动和软停止。每个菜单项的四键操作和纯文本使得参数化和操作的每个环节都十分直观明了。工作期间及施加控制电压后，显示区域持续显示测量值、工作值及警告和故障消息。可通过连接电缆将外置显示器和操作员模块连接到软起动器，从而实现有源指示及直接从控制柜门读取类似消息。

SIRIUS 3RW44 软起动器具有功能。集成的旁通接触系统可以降低软起动器运行过程中的功率损失。从而可靠地防止加热开关柜周围的环境。 SIRIUS 3RW44 软起动器具有内置本征设备保护。可防止电源部分晶闸管的热过载，如由于难以接受的高合闸操作。

因为 SIRIUS 3RW44 软起动器的功能，可省去安装附加电机过载继电器的布线费用。此还，还具有可调脱扣等级和热敏电机保护功能。 作为选项，晶闸管也可由 SITOR 半导体熔断器提供短路保护，以便短路（协调类型 2）后软起动器仍然工作。由于可调电流限值，还可以可靠地避免突然的电流峰值。

还可使用 PROFIBUS DP 或 PROFINET 模块升级 SIRIUS 3RW44 软起动器。 由于其通讯能力和可编程控制输入和继电器输出，SIRIUS 3RW44 软起动器可轻松、快速集成到更高一级的控制器中。

此外，还具有爬行速度功能，可用于定位和设置工作。通过该功能，可控制电机以减小的转矩和可调低速双向转动。

另外，SIRIUS 3RW44 软起动器还具有新的、组合式 DC 制动功能，可用于驱动负载的快速停止。

突出特点
具有分离脉冲、转矩控制或电压等变率、可调转矩或电流限制及其任意组合的软起动，取决于负载类型
集成式旁通接触系统，可小化功率损失
用于起动参数（如起动转矩、起动电压、软起动和软停止时间）及三个独立的参数集中的更多参数的各种设置选项
起动检测
内三角电路，在尺寸和设备成本方面具有节约功效
可选择各种软停机模式：自由软停机、转矩控制的泵软停机、组合式 DC 制动
固态电机过载和本征设备保护
电机的热敏电阻保护
键盘，带采用背光照明的、具有菜单提示功能的多行图形显示器
PC 通信接口，用于更的参数设置与控制和监视
适应电机馈电装置简便
安装与调试简单
工作状态和故障消息显示
使用可选的 PROFIBUS DP 或 PROFINET 模块连接到 PROFIBUS 和 PROFINET
外部显示和操作员控制模块
电源电压 200 ~ 690 V，50 ~ 60 Hz
使用温度可高达 60 ℃（40 ℃ 时开始降低额定值）
SIRIUS 3RW40 软起动器具有与 3RW30 软起动器完全相同的优点。
SIRIUS 3RW40 软起动器突出的特点在于占用空间小。集成式旁通触点意味着电机起动后，在交易时无需考虑功率半导体（晶闸管）的功耗。从而降低了热损失，使设计更加紧凑，且无需外部旁通电路。
同时，软起动器还具有其它集成式功能，如可调限流、电机过载和本征设备保护及可选热敏电阻电机保护。由于这些功能，无需再购买和安装如过载继电器等保护设备，因此，电机额定值越高，这些功能也越重要。
内部本征设备保护可防止晶闸管热过载及功率方面的缺陷。另一个选择，可使用半导体保险丝防止晶闸管短路。
由于集成式状态监控和故障监控，该紧凑型软起动器具有许多不同的诊断功能。使用 4 个 LED 和继电器输出，来指示工作状态以及电源或相位故障、负载缺失、不允许的脱扣时间/等级设置、热过载或设备故障等，实现监控和诊断。
起动器额定功率达 250 kW（400 V 时），可用于三相电网中的标准应用。 小外形尺寸、低功率损耗和简单起动仅仅是 SIRIUS 3RW40 软起动器的众多优点中的三个。
“增安型”防护 EEx e，符合 ATEX 指令 94/9/EC
S0 到 S12 规格的 3RW40 软起动器适合起动带“增安”型保护 EExe 的防爆电机。

功能
紧凑型 SIRIUS 3RW40 软起动器所需的空间仅为用于比较额定值 wye-delta 起动的接触器所需空间的三分。这不仅节约了控制柜和标准安装导轨的空间，还完全省去了 wye-delta 起动器所需的布线工作。这对于高电机额定值尤为明显，这些高额定值极少用作高技术解决方案。

同时，连接起动器和电机所需的电缆从六根减少到三根。紧凑的外形尺寸、短起动时间、简单布线和快速调试使得软起动器具有明显的成本优势。

这些软起动器的旁通触点在工作时由一个集成固态灭弧系统保护。 从而在故障时可防止对旁通触点的破坏，如线圈操作机构或主操作弹簧的短暂的控制电压故障、机械震动或与寿命相关的部件缺陷。

特别强大的操作机构的起动电流会在本地供电系统上施加一个不可控制的负荷。软起动器通过其电压软起动降低了该起动电流。通过可调电流限值功能，SIRIUS 3RW40 软起动器为供电系统缓解了不少压力。 一达到选择的电流限值，剩下的只需设置软起动期间的起动起点（软起动升降率由起动电压和软起动时间决定）。从此刻开始，可通过控制软起动器电压以使电机电流保持为常数。可通过电机软起动完成、本征设备保护脱扣或电机过载保护脱扣来结束该过程。该功能的结果就是电机的实际软起动时间要比软起动器上选择的软起动时间长。

由于集成有 电机过载保护功能 ，并符合标准 IEC 60947-4-2，全新软起动器无需附加过载继电器。可简单、快速地调整电机额定电流、过载脱扣时间（操作次数）设置和电机过载保护功能复位。使用 4 档旋转电位器，可在软起动器上设置不同的过载脱扣时间。 除了 10、15 和 20 级，若一个不同的电机管理控制设备用于该功能（如连接到 PROFIBUS），还可切断电机过载保护。

另外，还提供有带 晶闸管电机保护分析 功能的设备型号，额定功率 55 kW（ 400 V 时）。 A 型 PTC 或 Thermoclick 测量探头都可直接连接。电机热过载以及传感器回路中的开路和短路都会造成直接断开软起动器。若软起动器曾经脱扣，与本征设备保护和电机负载保护一样，还提供有各种复位选件。通过复位按钮的手动复位，通过控制电压的短暂断开的自动或远程复位。