西门子模块6ES7212-1BB23-0XB8接线方法

西门子模块6ES7212-1BB23-0XB8接线方法

什么是PLC电力线载波

PLC的英文全称叫Power Line Communication，从字面上我们就可以理解这是一种利用现有电力线，通过载波方式将信号进行传输的技术。其最大的特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行。

PLC技术主要缺点

既然PLC技术这么牛，只要电线架设到哪，数据通讯就可以传输到哪，那我们在日常的生活中为什么不采用PLC电力线技术上网，而是采用ADSL、光纤等作为宽带接入呢？这是由于PLC技术的一些固有缺点限制了它的更广泛应用。

1. 配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送；

2. 电子线对载波信号有很大的衰减，所以一般电力载波信号只能在单相电力线上传输；

3. 电力线上的用电装置很多，会对载波信号造成干扰，而且干扰信号功率可能会远远大于载波信号。

总结来说就是电力线并不是载波信号传输的一个理想媒介，所以PLC载波技术一直仅限于远程抄表之类的应用。但是随着智能电网建设，智能家居电器、智能电表等之间的互联通信又为PLC载波技术提供了一个新的舞台，而各大厂家针对PLC载波技术也在不断改进，使其更适合和通信。

主要PLC载波技术

目前国内的载波通信基本都是窄带的FSK载波，这种方式受电力线的负载影响较大，通信信道容易造成不稳定，而且其传播速率不够，达不到智能电表实时通讯的要求，所以很多新的载波通信改进方案应运而生。

如安森美采用的S-FSK和ASK调制自动切换技术，意法半导体的采用的n-PSK调制技术，而美信在主推的PLC-G3方案，则基于OFDM调制技术，还有中东和欧洲正在部署的PRIME标准，也是基于OFDM调制技术。各大半导体厂商针对各技术也都有相应的芯片方案推出，如美信的MAX2990、MAX2992，意法半导体的ST7580等等，而德州仪器的C2000平台则采用DSP方案，用户只需软件协议就能实现FSK、G3、PRIME等多种标准方案，为设计带来了极大的便利。有兴趣的朋友可以参考笔者先前的一篇文章“智能电表方案各家谈”，相信肯定会给您有所启发。

随着智能电网发展的不断深入，笔者相信PLC载波

在了解了程序结构和编程方法的基础上，就要实际地编写 PLC 程序了。PLC控制系统设计需要经历如下过程。

（一）分析被控对象并提出控制要求

详细分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间的配合，提出被控对象对PLC控制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。

（二）确定输入／输出设备

根据系统的控制要求，确定系统所需的全部输入设备（如：按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等）和输出设备（如：接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等），从而确定与PLC有关的输入/输出设备，以确定PLC的I/O点数。

（三）选择PLC

PLC选择包括对PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择，详见本章第二节。

（四）分配I/O点并设计PLC外围硬件线路

1.分配I/O点

画出PLC的I/O点与输入／输出设备的连接图或对应关系表，该部分也可在第２步中进行。

2.设计PLC外围硬件线路

画出系统其它部分的电气线路图，包括主电路和未进入可编程控制器的控制电路等。

由PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。

（五）程序设计

1.程序设计

根据系统的控制要求，采用合适的设计方法来设计PLC程序。程序要以满足系统控制要求为主线，逐一编写实现各控制功能或各子任务的程序，逐步完善系统指定的功能。除此之外，程序通常还应包括以下内容：

（1 ）初始化程序。在PLC上电后，一般都要做一些初始化的操作，为启动作必要的准备，避免系统发生误动作。初始化程序的主要内容有：对某些数据区、计数器等进行清零，对某些数据区所需数据进行恢复，对某些继电器进行置位或复位，对某些初始状态进行显示等等。

（2） 检测、故障诊断和显示等程序。这些程序相对独立，一般在程序设计基本完成时再添加。

（3 ）保护和连锁程序。保护和连锁是程序中不可缺少的部分，必须认真加以考虑。它可以避免由于非法操作而引起的控制逻辑混乱。

2.程序模拟调试

程序模拟调试的基本思想是，以方便的形式模拟产生现场实际状态，为程序的运行创造必要的环境条件。根据产生现场信号的方式不同，模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。

（1）硬件模拟法是使用一些硬件设备（如用另一台PLC或一些输入器件等）模拟产生现场的信号，并将这些信号以硬接线的方式连到PLC系统的输入端，其时效性较强。

（2）软件模拟法是在PLC中另外编写一套模拟程序，模拟提供现场信号，其简单易行，但时效性不易保证。模拟调试过程中，可采用分段调试的方法，并利用编程器的监控功能。

（六）硬件实施

硬件实施方面主要是进行控制柜（台）等硬件的设计及现场施工。主要内容有：

1)设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图。

2)设计系统各部分之间的电气互连图。

3)根据施工图纸进行现场接线，并进行详细检查。

由于程序设计与硬件实施可同时进行，因此PLC控制系统的设计周期可大大缩短。

（七）联机调试

联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机调试过程应循序渐进，从PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求，则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。

全部调试完毕后，交付试运行。经过一段时间运行，如果工作正常、程序不需要修改，应将程序固化到EPROM中，以防程序丢失。

（八）整理和编写技术文件

技术文件包括设计说明书、硬件原理图、安装接线图、电气元件明细表、PLC程序以及使用说明书等.

自20世纪70年代后期进入中国以来，PLC已经广泛地用于工业生产中几乎每一个角落。虽然国产PLC有了长足的发展，但是与国外品牌依旧存在一定的差距。

首先，是技术方面的原因。早期的PLC技术相对封闭，开放性不够，缺乏一个通用的技术平台，国内研发单位很难得到前沿的PLC核心技术，需要长时间的不断尝试和摸索。“七五”和“八五”期间，国内部分研究单位在PLC研发上进行了科技攻关，取得了一些攻关成果，也基本具备了自主研发PLC的能力。但是，缺乏持续研发和产品化能力，最终没能形成规模经营。

第二，是资金问题。PLC既是专业产品，也是自动化领域的一个通用产品，要形成规模经营必须具有较大的资金投入。有人意识到了开展PLC业务的重要性，但资金不够；有人有资金，却认识不到其长远价值。应该说，部分国产PLC产品确有其独到之处，但由于缺乏足够的资金支持，无法形成规模经营。作坊式生产或者受短期盈利目标的约束，使其无法形成再投入和扩大再生产，制约了产品的健康发展。

第三，是制造工艺问题。在10年前甚至5年前，国内的制造环境如生产工艺、模具制造、质量控制等方面仍存在较大欠缺，无法满足工艺要求较高的PLC批量生产。

第四，面临的是一个与大批国际跨国公司竞争的成熟市场，如何有效地将产品推广出去尤为重要，而国内公司恰恰缺少一支具有独到经营理念的市场队伍，市场开拓力量薄弱。

最后，是体制问题。原来许多做PLC的是研究所或者国营企业，体制和机制问题限制了PLC的产业化发展。

针对上述所面临问题，我国plc的发展应该采取以下几点对策：

（1）对如此巨大的市场，我国应该集中资金和技术力量，尽快研制生产出具有自主知识产权的PLC系列产品，PLC技术正在由封闭走向开放，大量采用it技术，硬件通用化、软件标准化，使得PLC的设计和生产不再存在技术壁垒。

（2）继续发挥国内PLC应用技术的优势，扩大应用领域。将PLC应用在国民经济的各个领域同时，还要凭借技术和劳动力优势，逐渐融入国际PLC的应用市场，积极参与国际竞争，使我国应用技术优势形成真正的增值服务，带动相关成套设备和软件产业的发展。

（3）在扩大PLC应用范围的同时，在软件集成上下功夫。针对不同的工业生产过程，形成具有自身特色的系统集成软件、人机界面软件和应用软件。

（4）在发展小型PLC产品方面，必须在集成性、功能性、适用性、经济性等方面选择一个合适的平衡点，设计出满足用户不同要求的产品。小型PLC产品仍将是市场主流，小型PLC是最有可能首先实现国产化的，根据当前发展的特点，小型PLC国产化大势所趋。

（5）加大宣传力度，取得国民信任。国产PLC的发展离不开用户的支持，国内PLC厂商应该利用各种媒体宣传PLC产品，开展相关的PLC技术研讨会，产品展示会等，加强与用户的沟通，用户的偏见，并且根据用户的反馈意见，对产品的性能进行不断地完善。同时国内PLC厂商应注意加强与高校的合作，免费提供相关的技术培训，进行国产PLC技术普及。

（6）政府应该加大扶持力度，对国产PLC的发展给予引导，从政策、资金、技术、税收等方面予以，政府要对我国现有的几十家国产PLC厂商进行整合，组建中国自动化集团公司，选出几个有代表性的优秀国产PLC品牌进行大力发展，充分利用现有资源进行技术开发，积极参与国际化竞争，只有这样，才能摆脱目前国产PLC市场尴尬局面。

采取上述策略后，我国一定能够在PLC的应用上实现突破，融入全球一体化经济之中，形成具有自主知识产权的软件产业，进而研制、开发、生产出具有自主知识产权，能够参与国际竞争的PLC产品。同时国内PLC厂商也要正视与国际大公司的差距，虚心向国际大公司学习先进技术和营销理念，努力缩小差距，迎头赶上国际水平。我们坚信，通过我们不断努力，国产PLC一定会有辉煌的明天

（一）数字量输入和输出映象区

1.输入映象寄存器（数字量输入映象区）（I）

数字量输入映象区是S7-200 CPU为输入端信号状态开辟的一个存储区。输入映像寄存器的标志符为I，在每个扫描周期的开始，CPU对输入点进行采样，并将采样值存于输入映象寄存器中。

输入映象寄存器是PLC接收外部输入的开关量信号的窗口。

可以按位、字节、字、双字四种方式来存取。

（1）按“位”方式：从I0.0-I15.7，共有128点

（2）按“字节”方式：从IB0-IB15，共有16个字节

（3）按“字”方式：从IW0-IW14,共有8个字

（4）按“双字”方式：从ID0-ID12，共有4个双字

2.输出映象寄存器（Q）

数字量输出映象区是S7-200 CPU为输出端信号状态开辟的一个存储区。输出映像寄存器的标识符为Q（从Q0.0-Q15.7,共有128点），在每个扫描周期的末尾，CPU将输出映像寄存器的数据传送给输出模块，再由后者驱动外部负载。

 

可以按位、字节、字、双字四种方式来存取。

（1）按“位”方式：从Q0.0-Q15.7，共有128点

（2）按“字节”方式：从0-15，共有16个字节

（3）按“字”方式：从QW0-QW14,共有8个字

（4）按“双字”方式：从QD0-QD12，共有4个双字

（二）模拟量输入映象区和输出映象区

1.模拟量输入映象区（AI区）

模拟量输入映象区是S7-200 CPU为模拟量输入端信号开辟的一个存储区。S7-200将测得的模拟量（如温度、压力）转换成一个字长（2个字节）的数字量，模拟量输入映像寄存器用标识符（AI）、数据长度（W）及字节的起始地址表示。

从AIW0-AIW30,共有16个字，总共允许有16路模拟量输入。

说明：模拟量输入值为只读数据。

 

2.模拟量输出映象区（AQ区）

模拟量输出映象区是S7-200 CPU为模拟量输出端信号开辟的一个存储区。S7-200将1个字长（2个字节，16位）的数字量按比例转换为电流或电压。模拟量输出映像寄存器用标识符（AQ）、数据长度（W）

（一）数字量输入和输出映象区
1.输入映象寄存器（数字量输入映象区）（I）
数字量输入映象区是S7-200 CPU为输入端信号状态开辟的一个存储区。输入映像寄存器的标志符为I，在每个扫描周期的开始，CPU对输入点进行采样，并将采样值存于输入映象寄存器中。
输入映象寄存器是PLC接收外部输入的开关量信号的窗口。
可以按位、字节、字、双字四种方式来存取。
（1）按“位”方式：从I0.0-I15.7，共有128点
（2）按“字节”方式：从IB0-IB15，共有16个字节
（3）按“字”方式：从IW0-IW14,共有8个字
（4）按“双字”方式：从ID0-ID12，共有4个双字
2.输出映象寄存器（Q）
数字量输出映象区是S7-200 CPU为输出端信号状态开辟的一个存储区。输出映像寄存器的标识符为Q（从Q0.0-Q15.7,共有128点），在每个扫描周期的末尾，CPU将输出映像寄存器的数据传送给输出模块，再由后者驱动外部负载。

可以按位、字节、字、双字四种方式来存取。
（1）按“位”方式：从Q0.0-Q15.7，共有128点
（2）按“字节”方式：从0-15，共有16个字节
（3）按“字”方式：从QW0-QW14,共有8个字
（4）按“双字”方式：从QD0-QD12，共有4个双字
（二）模拟量输入映象区和输出映象区
1.模拟量输入映象区（AI区）
模拟量输入映象区是S7-200 CPU为模拟量输入端信号开辟的一个存储区。S7-200将测得的模拟量（如温度、压力）转换成一个字长（2个字节）的数字量，模拟量输入映像寄存器用标识符（AI）、数据长度（W）及字节的起始地址表示。
从AIW0-AIW30,共有16个字，总共允许有16路模拟量输入。
说明：模拟量输入值为只读数据。

2.模拟量输出映象区（AQ区）
模拟量输出映象区是S7-200 CPU为模拟量输出端信号开辟的一个存储区。S7-200将1个字长（2个字节，16位）的数字量按比例转换为电流或电压。模拟量输出映像寄存器用标识符（AQ）、数据长度（W）及字节的起始地址表示。
从AQW0-AQW30,共有16个字，总共允许有16路模拟量输出。

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