西門子6SE6430-2UD41-1FB0

PLC容量包括兩個方面：一是IO的點數(shù)，二是用戶存儲器的 容量。

1．IO點數(shù)的估算

根據(jù)功能說明書，可統(tǒng)計出PLC系統(tǒng)的開關(guān)量IO點數(shù)及模擬量IO通道數(shù)，以及開關(guān)量和模擬量的信號類型。應(yīng)在統(tǒng)計后得出IO總點數(shù)的基礎(chǔ)上，增加10％～15％的裕量。選定的PLC機型的IO能力極限值必須大于IO點數(shù)估算值，并應(yīng)盡量避免使PLC能力接近飽和，一般應(yīng)留有30％左右的裕量。

2. 存儲器容量估算

用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如IO點數(shù)、控制要求、運算處理量、程序結(jié)構(gòu)等。因此在程序設(shè)計之前只能粗略的估算。根據(jù)經(jīng)驗，每個IO點及有關(guān)功能器件占用的內(nèi)存大致如下：

所需存儲器容量(KB)＝(1～1.25)×(DI×10＋DO×8＋AIO×100＋CP×300)1024

其中：DI為數(shù)字量輸入總點數(shù)；DO為數(shù)字量輸出總點數(shù)；AIAO為模擬量IO通道總數(shù)；CP為通信接口總數(shù)。

IO模塊的選擇

1．開關(guān)量輸入模塊的選擇

PLC的輸入模塊用來檢測來自現(xiàn)場(如按鈕、行程開關(guān)、溫控開關(guān)、壓力開關(guān)等)電平信號，并將其轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的低電平信號。開關(guān)量輸入模塊按輸入點數(shù)分，常用的有8點、12點、16點、32點等；按工作電壓分，常用的有直流5 V、12 V、24 V，交流110 V、220 V等選擇輸入模塊主要應(yīng)考慮以下兩點：

(1) 根據(jù)現(xiàn)場輸入信號(如按鈕、行程開關(guān))與PLC輸入模塊距離的遠近來選擇電壓的高低。一般，24 V以下屬低電平，其傳輸距離不宜太遠。如12 V電壓模塊一般不超過10 m，距離較遠的設(shè)備選用較高電壓模塊比較可靠。

(2) 高密度的輸入模塊，如32點輸入模塊，允許同時接通的點數(shù)取決于輸入電壓和環(huán)境溫度。一般，同時接通的點數(shù)不得超過總輸入點數(shù)的60％。

；按外部接線方式又可分為匯點輸入、分隔輸入等。

2．開關(guān)量輸出模塊的選擇

輸出模塊的任務(wù)是將PLC內(nèi)部低電平的控制信號轉(zhuǎn)換為外部所需電平的輸出信號，驅(qū)動外部負載。輸出模塊有三種輸出方式：繼電器輸出、雙向可控硅輸出和晶體管輸出。

1) 輸出方式的選擇

繼電器輸出價格便宜，使用電壓范圍廣，導(dǎo)通壓降小，承受瞬間過電壓和過電流的能力較強，且有隔離作用。但繼電器有觸點，壽命較短，且響應(yīng)速度較慢，適用于動作不頻繁的交直流負載。當(dāng)驅(qū)動電感性負載時，大開閉頻率不得超過1 Hz。

晶閘管輸出(交流)和晶體管輸出(直流)都屬于無觸點開關(guān)輸出，適用于通斷頻繁的感性負載。感性負載在斷開瞬間會產(chǎn)生較高的反壓，必須采取抑制措施

西門子PLC300系列的設(shè)計步驟與實例

系統(tǒng)設(shè)計的原則與內(nèi)容

1．設(shè)計原則

(1) 大限度地滿足被控設(shè)備或生產(chǎn)過程的控制要求；

(2) 在滿足控制要求的前提下，力求簡單、經(jīng)濟，操作方便；

(3) 保證控制系統(tǒng)工作安全可靠；

(4) 考慮到今后的發(fā)展改進，應(yīng)適當(dāng)留有進一步擴展的余地。

2．設(shè)計內(nèi)容

(1) 擬定控制系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)條件，它是整個設(shè)計的依據(jù)；

(2) 選擇電氣傳動形式和電動機、電磁閥等執(zhí)行機構(gòu)；

(3) 選定PLC的型號；

(4) 編制PLC的輸入輸出分配表或繪制輸入輸出端子接線圖；

(5) 根據(jù)系統(tǒng)要求編寫軟件說明書，然后再進行程序設(shè)計；

(6) 重視人機界面的設(shè)計，增強人與機器之間的友善關(guān)系；

(7) 設(shè)計操作臺、電氣柜及非標(biāo)準(zhǔn)電器元部件；

(8) 編寫設(shè)計說明書和使用說明書。

系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試的主要步驟

1．深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求

2．確定IO設(shè)備，常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。

3．選擇合適的PLC類型， 根據(jù)已確定的用戶IO設(shè)備，統(tǒng)計所需的輸入信號和輸出信號的點數(shù)，選擇合適的PLC類型。

4．分配IO點，編制出輸入輸出端子的接線圖。

5．設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)梯形圖程序，這一步是整個應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計核心的工作。

6．將程序輸入PLC，當(dāng)使用計算機上編程時，可將程序下載到PLC中。

7．進行軟件測試，在將PLC連接到現(xiàn)場設(shè)備上之前，必須進行軟件測試，以排除程序中的錯誤。

8．應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試，在PLC軟硬件設(shè)計和控制柜及現(xiàn)場施工完成后，就可以進行整個系統(tǒng)的聯(lián)機調(diào)試。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題要逐一排除，直至調(diào)試成功。

9．編制技術(shù)文件， 系統(tǒng)技術(shù)文件包括功能說明書、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細表、PLC梯形圖等。

變頻器的設(shè)定參數(shù)多，每個參數(shù)均有一定的選擇范圍，

使用中常常遇到因個別參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象。

控制方式：即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據(jù)控制精度，需要進行靜態(tài)或動態(tài)辨識。

低運行頻率：即電機運行的小轉(zhuǎn)速，電機在低轉(zhuǎn)速下運行時，其散熱性能很差，電機長時間運行在低轉(zhuǎn)速下，會導(dǎo)致電機燒毀。而且低速時，其電纜中的電流也會增大，也會導(dǎo)致電纜發(fā)熱。

高運行頻率：一般的變頻器大頻率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高頻率將使電機高速運轉(zhuǎn)，這對普通電機來說，其軸承不能長時間的超額定轉(zhuǎn)速運行，電機的轉(zhuǎn)子是否能承受這樣的離心力。

如何將0~20mA或4~20mA電流信號連接至MM430/440模擬量輸入調(diào)節(jié)變頻器頻率

使用模擬量輸入1做頻率給定

• 接線

MM430/MM440模擬量輸入可直接連接電流信號，如圖所示，直接將模擬量電流信號的正、負連接至3、4端子。

• DIP開關(guān)設(shè)置

左面的DIP（DIP1）開關(guān)撥到ON的位置（開關(guān)撥到上面）

• 使用0~20mA信號時模擬量輸入?yún)?shù)設(shè)置

P0756.in000 = 2 ；模擬量輸入類型，電流類型
P0757.in000 = 0 ；標(biāo)定X1值 = 0mA
P0758.in000 = 0.0 ；標(biāo)定Y1值 = 0%
P0759.in000 = 20；標(biāo)定X2值 = 20mA
P0760.in000 = 100.0 ；標(biāo)定Y2值 = 100%
P0761.in000 = 0 ；模擬量輸入死區(qū)

• 使用4~20mA信號時模擬量輸入?yún)?shù)設(shè)置

P0756.in000 = 2 ；模擬量輸入類型，電流類型
P0757.in000 = 4 ；標(biāo)定X1值 = 4mA
P0758.in000 = 0.0 ；標(biāo)定Y1值 = 0%
P0759.in000 = 20；標(biāo)定X2值 = 20mA
P0760.in000 = 100.0 ；標(biāo)定Y2值 = 100%
P0761.in000 = 4 ；模擬量輸入死區(qū)

• 控制參數(shù)設(shè)置

P1000 = 2 ；使用模擬量輸入1調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率

使用模擬量輸入2做頻率給定

• 接線

直接將模擬量電流信號的正、負連接至10、11端子。

• DIP開關(guān)設(shè)置

左面的DIP（DIP1）開關(guān)撥到ON的位置（開關(guān)撥到上面）

西門子6SE6430-2UD41-1FB0使用方法

• 使用0~20mA信號時模擬量輸入?yún)?shù)設(shè)置

P0756.in000 = 2 ；模擬量輸入類型，電流類型
P0757.in000 = 0 ；標(biāo)定X1值 = 0mA
P0758.in000 = 0.0 ；標(biāo)定Y1值 = 0%
P0759.in000 = 20；標(biāo)定X2值 = 20mA
P0760.in000 = 100.0 ；標(biāo)定Y2值 = 100%
P0761.in000 = 0 ；模擬量輸入死區(qū)

• 使用4~20mA信號時模擬量輸入?yún)?shù)設(shè)置

P0756.in000 = 2 ；模擬量輸入類型，電流類型
P0757.in000 = 4 ；標(biāo)定X1值 = 4mA
P0758.in000 = 0.0 ；標(biāo)定Y1值 = 0%
P0759.in000 = 20；標(biāo)定X2值 = 20mA
P0760.in000 = 100.0 ；標(biāo)定Y2值 = 100%
P0761.in000 = 4 ；模擬量輸入死區(qū)

• 控制參數(shù)設(shè)置

P1000 = 7 ；使用模擬量輸入2調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率

SIRIUS 分斷和保護裝置可為能源管理系統(tǒng)提供測量數(shù)據(jù)

現(xiàn)代能源管理是顯著提高機器設(shè)備生產(chǎn)效率的又一種方法，可大大提高所有工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)公司的競爭力。

作為一種連續(xù)過程，經(jīng)過精密設(shè)計的系統(tǒng)將會始終如一地實現(xiàn)能耗降低。西門子的能源管理策略基于三個階段：“識別"、“評估"和“執(zhí)行"。

相互兼容的硬件和軟件會記錄下系統(tǒng)中的能量流，生成可視化顯示并對能量流進行分析。這樣獲得的數(shù)據(jù)可用來對節(jié)能潛力進行初步評估，以作為智能化能源管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

西門子的電機控制裝置、軟起動器和電機起動器除具有控制功能外，還能夠收集電能管理數(shù)據(jù)，并通過 PROFIBUS 或 PROFINET 將數(shù)據(jù)提供給能源管理系統(tǒng)。一些設(shè)備還配有 PROFIenergy 行規(guī)，因此可極為方便地集成到此類項目中。