宜昌西门子PLC授权代理商

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 PLC的应用设计主要包括，按设备和工艺流程提出的要求，选用适合的PLC及其配置、控制台和外设，设计并制作硬件系统。软件设计的内容有：编制用户程序，设计和分配I/O 接口。由硬件和软件共同组成PLC控制系统。

  应用设计步骤

  在掌握了PLC的基本工作原理及指令系统后，就可以把PLC应用在实际的工程项目中。不论是用PLC组成集散控制系统，还是独立控制系统，PLC控制部分的设计都可以参照图5-1所示的设计步骤进行系统设计。

  (1)分析评估控制任务

  随着PLC功能的不断完善，几乎可以用PLC完成所有的工业控制任务。是否选择PLC控制，是选择单台PLC控制，还是多台PLC的分散控制或分级控制，还应根据该系统所需完成的控制任务和对被控对象的生产工艺及特点进行详细分析，特别是要从以下几方面给以考虑。

  ①控制规模 一个控制系统的控制规模可用该系统的输入/输出设备总数来衡量。当控制规模较大时，特别是开关量控制的输入/输出设备较多且联锁控制较多时，Zui适合采用PLC控制。

  ②工艺复杂 当工艺要求较复杂时，用燃电器系统控制极不方便，造价会相应提高，甚至会缸过PLC控制的成本。采用PLC控制将有更大的优越性。特别是如果工艺要求经常变动或控制系统有扩充功能的要求时，则只能采用PLC控制。

  ③可靠性要求 品然有些系统不太复杂，但对可靠性、抗干扰能力要求较高时，也需采用PLC控制。在20世纪70年代，一般认为I/O总数在70点左右时，可考虑PLC控制；到了80年代，一般认为1/0总数在40点左右就可以采用PLC控制：目前，由于PLC性能价格比的提高，当I/O点总数在20点甚至更少时，就趋向于选择PLC控制了。

  ④ 数据处理速度 当数据的统计、计算及规模较大，需很大的存储器容量，且要求很高的运算速度时，可考虑带有上位计算机的PLC分级控制；如果数据处理程度较低，而主要以工业过程控制为主时，采用PLC控制将非常适宜。

  PLCZui适合的控制对象是，工业环境较差，而对安全性、可靠性要求较高，系统工艺复杂，输入/输出以开关量为主的工业自控系统或装置。一般来说，能够反映生产过程的运行情况，能用传感器进行直接测量的参数。控制逻辑复杂的部分都由PLC完成。一部分，如紧急停车等环节，对主要控制对象还要加上手动控制功能，这就需要在设计电气系统原理图与编程时统一考虑。

在自动化技术的许多领域，对自动化系统的可用性和故障安全的需求不断提高。在某些领域，工厂停机会导致极高的成本。在这里，只有冗余系统才能满足可用性要求。

高可用性 SIMATIC S7-400H 满足这些要求。控制器的某些部件因一个或多个故障而发生故障，它也能继续运行。由此实现的可用性使 SIMATIC S7-400H 特别适用于以下应用领域：

• 控制器故障后重启成本较高的进程。

• 停机时间昂贵的过程。

• 涉及贵重材料的过程。

• 发生错误时不得丢失任何数据的进程。

• 无监督应用程序。

• 维护人员减少的应用。

订购数据

S7-400H 组件的订购数据可以在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相关模块中找到。

设计

SIMATIC S7-400H 由以下组件组成：

• 2 个中央控制器：
  2 个独立的 UR1/UR2 中央控制器或一个分体式中央控制器 （UR2-H） 上的 2 个区域。

• 每个中央控制器有 2 个同步模块，用于通过光纤电缆连接两个设备。

• 每个中央控制器 1 个 CPU 412-5H、1 个 CPU 414-5H、1 个 CPU 416-5H 或 1 个 CPU 417-5H。

• S7-400 I/O 模块在中央控制器中。

• UR1/UR2/ER1/ER2 扩展单元和/或带有 I/O 模块的 ET 200M 分布式 I/O 设备。

中心功能在设计中总是多余的。

I/O 可以配置为正常可用性或交换。

正常可用的 I/O（单侧配置）

在单侧配置中，I/O 模块在设计上是单通道的，并且仅由两个中央控制器中的一个进行寻址。单侧 I/O 模块可插入

• 中央控制器和/或

• 扩展单元/分布式 I/O 设备

.

在一侧读取的信息始终可供两个中央控制器使用，前提是寻址 I/O 的设备工作正常。如果发生故障，受影响的中央控制器的 I/O 模块将停止使用。

使用单侧配置：

• 适用于不需要提高可用性的工厂部分。

• 用于连接基于用户程序的冗余 I/O。系统必须在这里对称地设置。

提高可用性（交换配置）

在交换配置中，I/O 模块在设计上是单通道的，但它们由两个中央控制器通过冗余 PROFIBUS DP 进行寻址。开关 I/O 模块只能插入

• ET 200M 分布式 I/O 设备

.

I/O 的冗余

作系统版本 3.1 或更高版本支持 I/O 冗余。

冗余 I/O 模块成对冗余配置。使用冗余 I/O 提供了Zui大的可用性，因为这样可以容忍 CPU、PROFIBUS 或信号模块的故障。

系统端的冗余I/O仅通过PROFIBUS DP连接时才受支持。如果要作连接到 PROFINET 的 I/O 模块，则可以通过用户程序完成。

配置选项

可以进行以下配置：

• 单面 DP 从机中的冗余 I/O

• 开关 DP 从机中的冗余 I/O

合适的 I/O 模块

互冗余模块必须具有相同的类型和设计（例如，集中式或分布式）。插槽没有规定。出于可用性原因，建议在不同的车站使用。请参阅客户支持或手册以了解可以使用哪些模块。

FM 和 CP 的冗余

功能模块 （FM） 和通信处理器 （CP） 可以在两种不同的配置中冗余使用：

• 交换冗余配置：
  FM/CP 可以一式两份连接到单独的 ET 200M 或一个交换的 ET 200M。

• 双通道冗余配置：
  FM/CP 可以插入两个子单元或连接到子单元的扩展单元（参见单侧配置）。

模块的冗余在这里以不同的方式实现：

• 用户编程：
  在功能模块和 SIMATIC CP 上，冗余功能通常可以由用户编程。确定活动模块并检测到可能的故障以启动切换。所需的程序对应于具有冗余 FM/CP 的单个 CPU 的程序：

• 来自作系统的直接支持。
  对于 SIMATIC NET-CP 443-1，作系统支持直接冗余。有关更多详细信息，请参阅通信。