西門子SIMATIC S7-1500 CPU 6ES7518-4AP00-0AB0中央處理器

PLC控制系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)設(shè)計
1．當(dāng)成分A（B）泵工作時要求：1）成分A（B）的進料閥已開，出料閥已開；2）攪拌桶未滿，攪拌的出料閥關(guān)閉；3）泵的驅(qū)動電機無故障，沒有緊急停止動作。
2．拌電機工作時的條件：1）攪拌桶未空，攪拌桶的出料閥關(guān)閉；2）攪拌馬達無故障，緊急停止沒有動作。
3．開排放閥的條件：攪拌馬達停止，緊急停止沒有動作。
系統(tǒng)中的液位開關(guān)讓操作者了解攪拌桶內(nèi)的液位情況，并且提供輸送泵和攪拌電機之間的連鎖關(guān)系。
一、線性化編程
線性化編程就是將用戶程序連續(xù)放置在一個指令塊內(nèi)，即一個簡單的程序塊內(nèi)包含系統(tǒng)的所有指令。線性化編程不帶分支，通常是OB1程序按順序執(zhí)行每一條指令，軟件管理的功能相對簡單。
二、分部編程
分部式編程是把一項控制任務(wù)分成若干個獨立的塊，每個塊用于控制一套設(shè)備或一系列工作的邏輯指令，而這些塊的運行靠組織塊OB內(nèi)指令來調(diào)用。
三、結(jié)構(gòu)化編程
結(jié)構(gòu)化程序把過程要求的類似或相關(guān)的功能進行分類，并試圖提供可以用于幾個任務(wù)的通用解決方案。向指令塊提供有關(guān)信息（以參數(shù)形式），結(jié)構(gòu)化程序能夠重復(fù)利用這些通用模塊。

概述

　　適用于具有中等要求的應(yīng)用的 CPU，用于 S7-1500 控制器產(chǎn)品系列中的程序/數(shù)據(jù)存儲

　　具有高處理速度，適用于二進制和浮點運算

　　在具有集中式和分布式 I/O 的生產(chǎn)線上作為集中式控制器使用

　　PROFINET IO IRT 接口，帶 2 端口交換機

　　PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上運行分布式 I/O

　　用于連接 CPU 作為 SIMATIC 或非西門子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 設(shè)備的 PRIFINET I-Device

　　作為運行系統(tǒng)選件的 OPC UA 服務(wù)器和客戶端，用于方便地將 SIMATIC S7-1500 連接到非西門子設(shè)備/系統(tǒng)，具有以下功能：

　　OPC UA Data Access

　　OPC UA Security

　　OPC UA Methods Call

　　支持 OPC UA Companion Specifications。

　　集中式和分布式等時同步模式

　　集成運動控制功能，用于控制速度控制軸和定位軸，支持外部編碼器，輸出凸輪/凸輪軌道和探頭

　　用于診斷集成 Web 服務(wù)器，帶有創(chuàng)建用戶定義的 Web 站點的選項

　　注意：

　　CPU 的運行需要 SIMATIC 存儲卡

概述

S7-1500 控制器產(chǎn)品系列中的入門級 CPU

適用于對程序范圍和處理速度具有中等要求的應(yīng)用

在具有集中式和分布式 I/O 的生產(chǎn)線上作為集中式控制器使用

PROFINET IO IRT 接口，帶 2 端口交換機

PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上運行分布式 I/O

用于連接 CPU 作為 SIMATIC 或 非西門子 PROFINET I/O 控制器下的 PROFINET 設(shè)備的PRIFINET 智能設(shè)備

OPC UA 服務(wù)器（數(shù)據(jù)訪問）作為運行時選件，可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至第三方設(shè)備/系統(tǒng)

等時同步模式

集成運動控制功能，用于控制速度控制軸和定位軸，支持外部編碼器，凸輪/凸輪軌道和探頭

用于診斷集成 Web 服務(wù)器，帶有創(chuàng)建用戶定義的 Web 站點的選項

注：

SIMATIC 存儲卡（用來運行 CPU）

應(yīng)用

CPU 1511-1 PN 是經(jīng)濟型入門級CPU，用于不連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)中對處理速度和響應(yīng)速度要求不高的應(yīng)用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO控制器，也可以用作分布式智能設(shè)備 （PROFINET 智能設(shè)備）。 集成式 PROFINET IO IRT 接口設(shè)計為2-端口交換機以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線型拓撲。 另外，CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能，以及通過標準化 PLC-open 塊提供連接至驅(qū)動器的能力。

設(shè)計與操作
配備顯示器的 CPU，可顯示純文本信息（因特網(wǎng)上的顯示仿真工具）：
可顯示所有連接模塊的訂貨號、固件版本和序列號信息
直接在現(xiàn)場設(shè)置 CPU 的 IP 地址以及進行其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，無需使用編程設(shè)備
直接以普通文本形式顯示錯誤消息，可縮短停機時間
所有模塊采用統(tǒng)一的前連接器，并具有用于靈活形成電壓組的集成式電壓橋接件，從而簡化了庫存，減少了布線
S7-1500 導(dǎo)軌上集成有 DIN 導(dǎo)軌：
快速、方便地安裝小型斷路器、繼電器等附加組件
通過信號模塊進行集中擴展：
可根據(jù)任何應(yīng)用的要求進行靈活調(diào)整
數(shù)字量信號模塊的系統(tǒng)電纜連接：
可快速、清晰地進行安排，以連接至現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行器并在控制柜中進行簡便接線
電源：
負載電源模塊（電源模塊）為模塊提供 24 V 電源
電源模塊可通過背板總線向模塊內(nèi)部電路供電
用于在控制器上永久性存儲整個工作存儲器內(nèi)容的系統(tǒng)電源模塊
分布式擴展：
通過 PROFINET 接口模塊 IM 155-5，可針對 ET 200MP I/O 系統(tǒng)使用最多 30 個信號模塊、通信模塊和工藝模塊
在集中和分布式運行的操作和系統(tǒng)功能方面沒有差別

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容
1．確定系統(tǒng)運行方式與控制方式。PLC可構(gòu)成各種各樣的控制系統(tǒng)，如單機控制系統(tǒng)、集中控制系統(tǒng)等。在進行應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計時，要確定系統(tǒng)的構(gòu)成形式。
2．選擇用戶輸入設(shè)備(按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等)、輸出設(shè)備(繼電器、接觸器、信號燈等執(zhí)行元件)以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象(電動機、電磁閥等)。這些設(shè)備屬于一般的電氣元件，其選擇的方法屬于其他課程的內(nèi)容。
3．PLC的選。PLC是控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇PLC對于保證整個控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟指標起著重要的作用。選擇PLC應(yīng)包括機型選擇、容量選擇、I／O模塊選擇、電源模塊選擇等。
4．分配I／0點，繪制I／0連接圖，必要時還須設(shè)計控制臺(柜)。
5．設(shè)計控制程序?？刂瞥绦蚴钦麄€系統(tǒng)工作的軟件，是保證系統(tǒng)正常、安全、可靠的關(guān)鍵。因此控制系統(tǒng)的程序應(yīng)經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、修改，直到滿足要求為止。
6．編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件，包括說明書、電氣原理圖及電氣元件明細表、I／0連接圖、I／O地址分配表、控制軟件。

來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾

　　主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路

　　互輻射及其對模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。這都屬于PLC制造廠對系統(tǒng)內(nèi)部進行電磁兼容設(shè)計的內(nèi)容，比較復(fù)雜，作為應(yīng)用部門是無法改變，可不必過多考慮，但要選擇具有較多應(yīng)用實績或經(jīng)過考驗的系統(tǒng)。

　　4．怎樣才能更好、更簡單解決PLC系統(tǒng)干擾？

　　1）選用隔離性能較好的設(shè)備、選用優(yōu)良的電源，動力線和信號線走線要更加合理等等，也能解決干擾，但是比較煩瑣、不易操作而且成本較高

　　2）利用信號隔離器這種產(chǎn)品解決干擾問題。只要在有干擾的地方，輸入端和輸出端中間加上這種產(chǎn)品，就可有效解決干擾問題。

　　5．為什么解決PLC系統(tǒng)干擾都選信號隔離器呢？

　　1）使用簡單方便、可靠，成本低廉。

　　2）可大量減輕設(shè)計人員、系統(tǒng)調(diào)試人員工作量，即使復(fù)雜的系統(tǒng)在普通的設(shè)計人員手里，也會變的非?？煽俊?/strong>