西門子S120電源模塊6SL3130-1TE22-0AA0詳解

  ⑤必須能與數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)進(jìn)行通信，以便監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行情況。
  ⑥輸入開關(guān)量可以是已有的標(biāo)準(zhǔn)控制系統(tǒng)的按鈕和限位開關(guān)的交流115V(注：美國(guó)電網(wǎng)電壓為115V，我們中國(guó)是AC220V)；
  ⑦輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)都必須能驅(qū)動(dòng)以交流運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器和電磁閥線圈，每個(gè)輸出量將設(shè)計(jì)為可開停和連續(xù)操縱具有交流115V，2A以下容量的電磁閥等負(fù)載設(shè)備。
  ⑧具有靈活的擴(kuò)展能力。在擴(kuò)展時(shí)，必須能以最小的系統(tǒng)變動(dòng)及最短的更換、停頓時(shí)間，使原有裝置從系統(tǒng)的最小配置擴(kuò)展到系統(tǒng)的大配置。
  ⑨在購(gòu)買和安裝費(fèi)用上應(yīng)有與原有繼電器控制和固態(tài)邏輯控制系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力，即有高的性價(jià)比。
  ⑩用戶存儲(chǔ)器容量至少在4KB1以上（根據(jù)當(dāng)時(shí)汽車裝配廠的要求）
三、PLC的基本結(jié)構(gòu)
   PLC主要由控制單元（CPU）、存儲(chǔ)器（RAM或ROM或 ）輸入輸出模塊（I/O）部分、電源和編程設(shè)備組成，有的PLC還可以配備特殊功能模塊，用來完成某些特殊的任務(wù)。術(shù)語“體系結(jié)構(gòu)"是指PLC的硬件，或軟件，或者二者的結(jié)合。開放式的體系結(jié)構(gòu)，是指系統(tǒng)使用現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)組件，能方便的與其它生產(chǎn)廠家的設(shè)備和程序兼容。封閉的體系結(jié)構(gòu)是指該系統(tǒng)為專用的并且與其他系統(tǒng)不兼容。目前，大多數(shù)PLC系統(tǒng)從本質(zhì)上講都是封閉的系統(tǒng)，所以使用時(shí)必須確定所選用的硬件和軟件與所使用的PLC是兼容的。
1.控制單元CPU
   CPU是PLC的“大腦"，通常由一個(gè)微處理器和一個(gè)存儲(chǔ)器組成。微處理器實(shí)現(xiàn)邏輯處理和控制各模塊間通信的功能，不斷地采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲(chǔ)器用來儲(chǔ)存由微處理器完成的邏輯操作的結(jié)果（程序產(chǎn)生的數(shù)據(jù)）。  
2.I/O模塊
  I/O系統(tǒng)構(gòu)成了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制器連接的接口，作用就是從使現(xiàn)場(chǎng)接收到的信號(hào)或送到現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)達(dá)到處理器的要求。輸入(1nput)模塊和輸出(Output)模塊簡(jiǎn)稱為I／O模塊，它們是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和CPU模塊的橋梁。輸入模塊用來接收和采集輸入信號(hào)。開關(guān)量輸入模塊用來接收從按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等過來的開關(guān)量輸入信號(hào)；模擬量輸入模塊用來接收電位器、測(cè)速發(fā)電機(jī)和各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量電流、電壓信號(hào)。
3.編程器設(shè)備 （或稱編程終端）
   編程設(shè)備用來向存儲(chǔ)器中寫入程序，并用它進(jìn)行編輯、檢查、修改和監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行情況。手持式編程器不能直接輸入和編輯梯形圖，只能輸入和編輯指令表程序，因此又叫做指令編程器。它的體積小，價(jià)格便宜，一般用來給小型PLC編程，或者用于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)。個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）是的編程設(shè)備。使用編程軟件可以在計(jì)算機(jī)的屏幕上直接生成和編輯梯形圖、指令表、功能塊圖和順序功能圖程序，并可以實(shí)現(xiàn)不同編程語言的相互轉(zhuǎn)換。程序被編譯后下載到PLC，也可以將PLC中的程序上傳到計(jì)算機(jī)。程序可以存盤或打印，通過網(wǎng)絡(luò)，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程編程和傳送。
4．電源  
   PLC一般使用220V交流電源或24V直流電源。內(nèi)部的開關(guān)電源為各模塊提供DC 5V，±12V，24V等直流電源。小型PLC一般都可以為輸入電路和外部的電子傳感器(如接近開關(guān))提供24V直流電源，驅(qū)動(dòng)PLC負(fù)載的直流電源一般由用戶提供。
  （ 關(guān)于PLC的硬件結(jié)構(gòu)和軟件體系敬請(qǐng)參閱第二講內(nèi)容。）
4.四、 PLC的工作原理
1、PLC替換
   PLC是從繼電器控制系統(tǒng)發(fā)展而來的，它的梯形圖程序與繼電器系統(tǒng)電路圖相似，梯形圖中的某些編程元件也沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器等等。這種用計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)的“欺繼電器"，與繼電器系統(tǒng)中的物理繼電器在功能上有某些相似之處。
2、PLC的工作原理分析
   它的工作有兩個(gè)要點(diǎn)：入出信息變換、可靠物理實(shí)現(xiàn)。入出信息變換主要由運(yùn)行存儲(chǔ)于PLC內(nèi)存中的程序?qū)崿F(xiàn)。既有系統(tǒng)程序（這程序又稱監(jiān)控程序，或操作系統(tǒng)），又有用戶程序。系統(tǒng)程序?yàn)橛脩舫绦蛱峁┚庉嬇c運(yùn)行平臺(tái)，同時(shí)，還進(jìn)行必要的公共處理，如自檢，I/O刷新，與外設(shè)、上位計(jì)算機(jī)或其它PLC通訊等處理。用戶程序由用戶按照控制的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。什么樣的控制，就有什么樣的用戶程序?？煽课锢韺?shí)現(xiàn)主要通過輸入（I， bbbbb）及輸出（O， OUTPUT）電路。
   簡(jiǎn)單地說，PLC工作過程是：輸入刷新---運(yùn)行用戶程序---輸出刷新，再輸入刷新---再運(yùn)行用戶程序---再輸出刷新……停止地循環(huán)反復(fù)地進(jìn)行此外，PLC上電后，也要進(jìn)行系統(tǒng)自檢及內(nèi)存的初始化工作，為PLC的正常運(yùn)行做好準(zhǔn)備。用這種不斷地重復(fù)運(yùn)行程序以實(shí)現(xiàn)控制，稱掃描方式工作。
3.輸入/輸出滯后時(shí)間
   輸入/輸出滯后時(shí)間又稱系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)問，是指PLC部輸入信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻至它控制的有關(guān)外部輸出信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻之間的時(shí)間間隔，它由輸入電路濾波時(shí)間、輸出電路的滯后時(shí)間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時(shí)間這三部分組成。
五、PLC的特點(diǎn)
   從討論P(yáng)LC的工作原理知，PLC的輸入與輸出在物理上是彼此隔開的，其間的聯(lián)系主要不是靠物理過程，不是用線路，而主要靠變換信息的程序?qū)崿F(xiàn)。輸入輸出主要為軟聯(lián)系，而不是硬聯(lián)系。它的工作基礎(chǔ)是信息流，而不是物流、能量流。信息不同于物質(zhì)與能量，有自身的規(guī)律。信息便于處理，便于傳遞，便于存儲(chǔ)；信息可反復(fù)重用，重用后自身還不消失，等等。正是由于信息的這些特點(diǎn)，決定了PLC的基本特點(diǎn)。歸納起來，除了功能豐富，PLC還有以下特點(diǎn)：
1．工作可靠:
   用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制是非?？煽康?。這是因?yàn)镻LC在硬件與軟件兩個(gè)方面都采取了很多非常有效的根本性措施。
2．使用方便:
   用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制是非常方便的。這是因?yàn)椋菏紫萈LC控制邏輯的建立是程序，用程序代替硬件接線。編程序比接線，更改程序比更改接線，當(dāng)然要方便得多!其次PLC的硬件是高度集成化的，已集成為種種小型化的箱體或模塊。而且，這些箱體或模塊是配套的，已實(shí)現(xiàn)了系列化與規(guī)格化。
3.經(jīng)濟(jì)合算：
    的使用必將帶來巨大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，這是科技是生產(chǎn)力的體現(xiàn)，也是生命力之所在。
六、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域
   基于PLC的特點(diǎn)，PLC已得到廣泛的應(yīng)用。目前主要是：
1．用于順序控制
   順序控制是根據(jù)有關(guān)輸入開關(guān)量的當(dāng)前與歷史的狀況，產(chǎn)生所要求的開關(guān)量輸出，以使系統(tǒng)能按一定順序工作。
2.用于過程控制
   過程控制要用到模擬量。模擬量一般是指連續(xù)變化的量，如電流、電壓、溫度、壓力等物理量。
3.用于運(yùn)動(dòng)控制
   運(yùn)動(dòng)控制主要指，對(duì)工作對(duì)象的位置、速度及加速度所作的控制。
4.用于信息控制
   信息控制也稱數(shù)據(jù)處理，是指數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、檢索、變換、傳輸及數(shù)表處理等。
5．用于遠(yuǎn)程控制
   遠(yuǎn)程控制是指，對(duì)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程部分的行為及其效果實(shí)施檢測(cè)與控制。PLC有多種通訊接口，有很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)、通訊能力，并不斷有新的聯(lián)網(wǎng)的模塊與結(jié)構(gòu)推出。
七、PLC的類型
1．按生產(chǎn)廠家分有：
   德國(guó)的西門子公司、美國(guó)的AB（Allen-Bradley）公司（現(xiàn)已被美國(guó)的Rockwell公司收購(gòu)），美國(guó)GE公司與日本FANAC合資的GE-FANAC公司、法國(guó)的施耐德公司（原美國(guó)MODICON公司已被其收購(gòu)）以及日本的歐姆龍（OMRON）公司、三菱公司、松下公司、東芝公司、富士公司、光洋公司、日立公司等等。
德國(guó)西門子公司：主流產(chǎn)品為 S7系列機(jī)，有S7200（小型）、S7300（中型）及S7400機(jī)（大型）。性能比S5大有提高。此外，還推出微型機(jī)Logo。
2.按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分:
  可分為箱體式與模塊式。近期還出現(xiàn)有內(nèi)插板式。箱體式的PLC：把電源、CPU、內(nèi)存、I/O系統(tǒng)都集成在一個(gè)小箱體內(nèi)。一個(gè)主機(jī)箱體就是一臺(tái)完整的PLC，就可用以實(shí)現(xiàn)控制。微型、小型機(jī)多為箱體式。
3.按其它特點(diǎn)分：
  如按電源分有：用直流24伏的，交流220/110伏的。交流也還有寬幅，有的稱任意的（從80到240伏均可）與非寬幅（220、110伏可選）。
1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)書
一 、課程設(shè)計(jì)題目：