西门子衡阳PLC模块总代理

概述

SIMATIC 面板式 PC 具有高的工业兼容性，适合在控制柜、控制台和控制面板上使用以及直接在机器上使用。其典型应用领域是在工厂和过程自动化方面。

针对不同的需求，可使用丰富的坚固、高性能 SIMATIC 面板式 PC。

共享的工业功能性

优质部件和模板具有很长的故障间隔时间 (MTBF)，在很宽的温度范围内也能保证 24 小时连续运行；

因特殊的硬盘悬置机构、锁定的插头式连接器和固定卡支架而获得很高的抗振和抗冲击性。

坚固耐用的机箱具有较高电磁兼容性 (EMC)，采用集成集成工业电源（也符合 NAMUR）

维护方便

高亮度显示器，尺寸范围 7" 至 22"

坚固耐用的板设置，防尘，防潮，耐化学腐蚀（正面防护等级 IP65）

SIMATIC IPC277:性能优化的面板式 PC – 免维护，结构紧凑，带 7" 及以上显示器

可灵活地选择不同尺寸坚固耐用的宽屏（从 7 寸到 19 寸），实现可自由组态的显示区域

高亮显示器分辨率高、视角广且背光可调率高达 **，同时优化了功率消耗

由于使用 CF/CFast 卡和固态硬盘作为大容量存储装置，可以在高达 50 °C 的环境温度条件下无风扇运行，因此是**免维护的

采用非易失性存储器（选件），具有高的工业功能

即装即用型嵌入式捆绑程序，带可视化软件和/或控制软件

SIMATIC IPC377：价格具有吸引力的工业精简面板 PC

用于工业及面向工业的领域中的可视化应用的平台

灵活安装在控制柜中或经由 VESA 进行安装，因具有大量接口，可简单连接 I/O 设备

无风扇的工业设计

可直接在工厂交货

SIMATIC IPC477:功能强大的嵌入面板式 IPC – 免维护，组态多样

紧凑型设计

性能高，结构紧凑，坚固可靠

使用 PCIe I/O 卡（可选）进行灵活扩展

不含旋转部件（无硬盘、风扇）

安全性高，采用操作系统

Windows Embedded Standard 7

即用型设备，可选择预装软件

HMI:创新的 HMI 软件 WinCC RT Advanced（包括日志记录和配方功能）

软控制器:具有实时功能的软 PLC

内置非易失性存储器（NV-RAM，可用于软控制器）

也可作为带多点触控显示器的 PRO 型（全封闭型 IP65 防护等级）提供

SIMATIC IPC677：**面板式 PC – 具有高的性能、功能范围和扩展能力

坚固耐用且可扩展的工业 PC，可以选配板

用于工业的表面粗糙设计

完全的 PC 开放性

可选配集成 PROFIBUS 或 PROFINET 接口

所有处理器均为双核

优势

高的工业功能

整个结构纯粹面向工业用途而设计。例如，硬盘的特殊悬置减振机构可确保即使在高机械负荷下也具有运行可靠性。这样，SIMATIC 面板式 PC 就能承受 1 g 振动负荷和 5 g 冲击负荷。

性能

由于采用 ULV（低电压）到 Intel 内核技术的新 Intel 处理器，SIMATIC 面板式 PC 可针对具体应用进行灵活扩展。

可扩展的计算能力

高的计算能力

新英特尔处理器技术

Core i、Dual Core、ULV、Atom、Celeron

投资安全

部件具有较高延续性，产品淘汰后可在长 5 年内保证备件供应（例如，通过自行开发和生产主板）。这样，*重新进行工程组态，就可实现长久的设备方案。

便于维修的设备设计

设备的设计便于升级和换部件。

集成接口

通过集成的不同接口，可连接各种通信和扩展选件。许多型号还配备有千兆以太网和 PROFIBUS DP/MPI 接口。

可扩展性

根据具体型号，提供了可进行具体扩展的 ISA、PCI 和 PCI Express 插槽。这样就可以继续使用现有扩展卡和新扩展卡。

结构紧凑

为实现所需的扩展，SIMATIC 面板式 PC 具有低的安装深度，从而可在很窄的安装位置使用。

选件

使用各种选件，可实现具体的工业应用解决方案。这样就可以在大 30 m 距离处，独立于 PC 单元来操作控制单元。直接控制键模块可用来独立于操作系统运行过程，不会直接在 PROFIBUS DP/MPI 上产生延迟，提高了操作安全性。

单独可扩展的系统可用性

RAID1 配置 - 通过冗余数据管理实现高系统稳定性

SIMATIC IPC DiagMonitor – 监视运行状态，并在本地及网络中早期出问题

SIMATIC IPC Image & Partition Creator – 通过预防性数据备份，大限度缩短停机时间

SITOP 和 Masterrd 电源 (UPS) – 对电压的突然降低加以缓冲

PLC输入/输出滞后时间

输入/输出滞后时间又称系统响应时间，是指可编程序控制器的外部输入信号发生变化的时刻至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔，它由输入电路滤波时间、输出电路的滞后时间和因扫描工作方式产生的滞后时间三部分组成。

输入模块的CPU滤波电路用来滤除由输入端引入的干扰噪声，消除因外接输入触点动作是产生的抖动引起的不良影响，滤波电路的时间常数决定了输入滤波时间的长短，其典型值为10ms左右。

输出模块的滞后时间与模块的类型有关，继电器型输出电路的滞后时间一般在10ms左右；双向可空硅型输出电路在负载接通时的滞后时间约为1ms，负载由导通到断开时的大滞后时间为10ms；晶体管型输出电路的滞后时间约为1ms。由扫描工作方式引起的滞后时间长可达到两个多扫描周期。可编程序控制器总的响应延迟时间一般只有几十ms，对于一般的系统是无关紧要的。要求输入—输出信号之间的滞后时间尽量短的系统，可以选用扫描速度快的可编程序控制器或采取其他措施。

  随着PLC的推广普及，PLC产品的种类和型号越来越多，功能日趋完善。从美国，日本、德国等国家引进的PLC产品及国内厂商组装或自行开发的PLC产品已有几十个系列。上百种型号。其结构形式、性能、容量、指令系统，编程方法、价格等各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选择PLC产品，对于提高PLC控制系统的技术经济指标起着重要作用。一般来说，各个厂家生产的产品在可靠性上都是过关的，机型的选择主要是指在功能上如何满足自己需要，而不浪费机器容量。PLC的选择主要包括机型选择，容量选择，输入输出模块选择、电源模块选择等几个方面。

1、可编程控制器控制系统I/O点数估算

I/O点数是衡量可编程控制器规模大小的重要指标。根据被控对象的输入信号与输出信号的总点数，选择相应规模的可编程控制器并留有10%～15%的I/O裕量。估算出被控对象上I/O点数后，就可选择点数相当的可编程控制器。如果是为了单机自动化或机电一体化产品，可选用小型机，如果控制系统较大，输入输出点数较多，被控制设备分散，就可选用大、中型可编程控制器。

2、内存估计

用户程序所需内存容量要受到下面几个因素的影响：内存利用率；开关量输入输出点数；模拟量输入输出点数；用户的编程水平。

（1）内存利用率  用户编的程序通过编程器键入主机内，后是以机器语言的形式存放在内存中，同样的程序，不同厂家的产品，在把程序变成机器语言存放时所需要的内存数不同，我们把一个程序段中的接点数与存放该程序段所代表的机器语言所需的内存字数的比值称为内存利用率。高的利用率给用户带来好处。同样的程序可以减少内存量，从而降低内存投资。另外同样程序可缩短扫描周期时间，从而提高系统的响应。

（2）开关量输入输出的点数  可编程控制器开关量输入输出总点数是计算所需内存储器容量的重要根据。一般系统中，开关量输入和开关量输出的比为6：4。这方面的经验公式是根据开关量输入、开关量输出的总点数给出的。

所需内存字数=开关量（输入+输出）总点数*10  

（3）模拟量输入输出总点数  具有模拟量控制的系统就要用到数字传送和运算的功能指令，这些功能指令内存利用率较低，因此所占内存数要增加。

在只有模拟量输入的系统中，一般要对模拟量进行读入、数字滤波、传送和比较运算。在模拟量输入输出同时存在的情况下，就要进行较复杂的运算，一般是闭环控制，内存要比只有模拟量输入的情况需要量大。在模拟量处理中。常常把模拟量读入、滤波及模拟量输出编成子程序使用，这使所占内存大大减少，特别是在模拟量路数比较多时。每一路模拟量所需的内存数会明显减少。下面给出一般情况下的经验公式：

只有模拟量输入时：

内存字数=模拟量点数*l00

模拟量输入输出同时存在时：

内存字数＝模拟量点数*200

这些经验公式的算法是在10点模拟量左右，当点数小于10时，内存字数要适当加大，点数多时，可适当减小。

（4）程序编写质量  用户编写的程序优劣对程序长短和运行时间都有较大影响。对于同样系统不同用户编写程序可能会使程序长度和执行时间差距很大。一般来说对初编者应为内存多留一些余量，而有经验的编程者可少留一些余量。

综上所述，推荐下面的经验计算公式：

总存储器字数＝（开关量输人点数+开关量输出点数）*l0+模拟量点数*150。然后按计算存储器字数的25%考虑裕量。

3、响应时间

对过程控制，扫描周期和响应时间必须认真考虑。可编程控制器顺序扫描的工作方式使它不能可靠地接收持续时间小于扫描周期的输入信号。例如某产品有效检测宽度为5cm，产品传送速度每分钟50m，为了确保不会漏检经过的产品，要求可编程控制器的扫描周期不能大于产品通过检测点的时间间隔60ms（T＝5cm ／50m／60s）。

系统响应时间是指输入信号产生时刻与由此而使输出信号状态发生变化时刻的时间间隔。系统响应时间＝输入滤波时间+输出滤波时间+扫描周期.

4、功能、结构要合理

单机控制往往是用一台可编程控制器控制一台设备，或者一台可编程控制器控制几台小设备，例如对原有系统的改造、完善其功能等。单机控制没有可编程控制器间的通信问题；但功能要求全面。选择箱体式结构的可编程控制器为好。若只有开关量控制，可选择F1、F2、FX、GE-1、C-20、S5-101、TI100、EX-40等品种。另外，国产化CKY-40H、D-40、CF-40、PCZ-40、ACMY-S256品种也可与进口货相媲美。

若被控对象是开关量和模拟量共有，就要选择有相应功能可编程序控制器。模块式结构的产品构成系统灵活，易于扩充，但造**，适于大型复杂的工业现场。

5、输入输出模块的选择

可编程控制器输入模块是并转换来自现场设备（按钮、限位开关；接近开关等）的高电平信号为机器内部电平信号，模块类型分直流5、12、24、48、60V几种；交流115V和220V两种。由现场设备与模块之间的远近程度选择电压的大小。一般5、12、24V属低电平，传输距离不宜太远，例如5V的输入模块远不能过10m，也就是说，距离较远的设备选用较高电压的模块比较可靠。另外高密度的输入模块如32点、64点，同时接通点数取决于输入电压和环境温度。一般讲，同时接通点数不得过60%。为了提高系统的稳定性，必须考虑门槛（接通电平与关断电平之差）电平的大小。门槛电平值越大，抗干扰能力越强，传输距离也就越远。

输出模块的任务是将机器内部信号电平转换为外部过程的控制信号。对于开关频繁、电感性、低功率因数的负载，推荐使用晶闸管输出模块，缺点是模块价格高；过载能力稍差。继电器输出模块优点是适用电压范围宽，导通压降损失小，价格便宜，缺点是寿命短，响应速度慢。输出模块同时接通点数的电流累计值必须小于公共端所允许通过的电流值。输出模块的电流值必须大于负载电流的额定值。

6、结构型式的考虑

PLC的结构分为整体式和模块式两种。整体式结构把PLC的I/O和CPU放在一块大印刷电路板上，节省了插接环节，结构紧凑，体积小，每一I/O点的平均价格也比模块式的便宜，所以小型PLC控制系统多采用整体式结构。模块式PLC的功能扩展，I/O点数的增减，输入与输出点数的比例，都比整体式方便灵活。维修时换模块，判断与处理故障快速方便。因此，对于较复杂的要求较高的系统，一般选用模块式结构。

7、对用户存贮器的要求

一般PLC都用CMOS RAM作用户存贮器，它具有静态消耗电流小（1／A）的特点。为了在停电时保护用户程序和现场数据，通常用锂电池作后备电源。

如果被控系统的工艺要求固定不变，所编程序经调试后己比较完善，不需要经常修改，为了防止他人随意改动控制程序，可以采用EPROM（选购件）将用户程序固化。

8、是否需要通讯联网的功能

大部分小型PLC都是以单机自动化为目的，一般没有和上位计算机通讯的接口。如果用户要求将PLC纳入工厂自动化控制网络，就应选用带有通讯接口的PLC。一般大、中型PLC都具有通讯功能。近年来，一些高性能的小型机（如FX、C40H、S5-100U等）也带有通讯接口，通过RS-232串行接口，与上位计算机或另一台PLC相连，也可以连接打印机、CRT等外部设备。

以上简要地介绍了PLC选型的依据和应考虑的几个问题，用户应根据生产实际的需要，综合考虑各种因素，选择性能价格比合适的产品，使被控对象的控制要求得到完全满足，也使PLC的功能得到充分发挥。