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西门子PLC 四大常用闭环控制模块精讲
1、FM355闭环控制模块
FM355有4个闭环控制通道，用于压力、流量、液位等控制，有优化温度控制算法和PID算法。FM355C是有4个模拟量输出断的连续控制器，FM355S是有8个数字量输出点的步进或脉冲控制器。CPU停机或出现故障后FM355人能继续运行，控制程序存储在模块中。
FM355的4个模拟量输入端用于采集模拟量数值和前馈控制值，附加的一个模拟量输入端用于热电偶的温度补偿。可以使用不同的传感器，例如热电偶、Pt100热电阻、电压传感器和电流传感器。FM355有4个单独的闭环控制通道，可以实现定制控制、串级控制、比例控制和3分量控制，几个控制器可以集成到一个系统中使用。有自动、手动、安全、跟随、后背这几种操作方式。12为分辨率时的采样时间为20~100ms，14位分辨率时为100~500ms。
自优化温度控制算法存储在米快中，当设**变化大于12%时自动启动自由化；可以使用组态软件包对PID控制算法进行优化。
CPU有故障或CPU停止运行是控制器可以独立地继续控制。为此在：“后备方式”功能中设置了可调的安全设**或安全调节变量。可以读取和修改模糊温度控制器的所有参数，或在线修改其他参数。
2、FM355-2闭环控制模块
FM355-2是适用于温度闭环控制的4通道闭环控制模块，可以方便实现在线自动化温度控制，包括加热、冷却控制，以及加热、冷却的组合控制。FM355-2C是有4个模拟量输出端的连续控制器，FM355-2S是有8个数字量输出端的步进或脉冲控制器。CPU停机或出现故障后FM355-2仍能继续运行。
3、FM455闭环控制模块
12位分辨率使得采样时间为20~180ms,14位时100~1700ms(与实际使用的模拟量输入的数量有关)，有16点数字量输入。
4、FM458-1DP应用模块
FM458-1DP是为自由姿态闭环控制设计的，又包含300个功能块的库函数和CFC连续功能图图形化组态软件，带有PROFIBUS-DP接口。
FM458-1DP的基本模块可以执行计算、开环和闭环控制，通过扩展模块可以对I/O和通信进行扩展。
EXM438-1I/O扩展模块是FM458-1DP的可选插入式扩展模块，用于读取和输出有时间要求的信号。有数字量/模拟量输入/输出模块，可连接增量式和**式编码器，有4个12位模拟量输出。
EXM448通信扩展模块是FM458-1DP的可选插入扩展模块。可以使用PROFIBUS-DP或SIMOLINK进行高速通信，带有一个备用插槽，可以插入MASTERDRIVES可选模式、用于建立SIMOLINK光纤通信。
FM458-1DP还有一些附件接口模块，包括数字量输入、数字量输出和程序存储模块。

西门子HMI按键面板这类屏尺寸为：155x98mm,可连接西门子S7-1200系列、西门子S7-300系列、西门子S7-400系列，不是很常用，可显示绿色、红色、黄色、蓝色、白色5种颜色。订货号为：6AV3688-3AY36-0AX0、6AV3688-3AF37-0AX0。
西门子PLC的模块地址如何分配？
1.请问**个模块占用多少位？是8位还是按较大位数16位来分配的？
是8位。
2.请问**个模块是不是占用32个点的地址？
在S7-300中，如是系统*，不是32点。是8点。如有用户自己定义是另一回事了。
S7-200地址分配原则（由系统*）：
S7-200扩展模块上的I/O地址按照离CPU的距离递增排列。离CPU越近，地址号越小。
在模块之间，数字量信号的地址总是以8位（1个字节）为单位递增。如果CPU上的物理输入点没有完全占据一个字节，其中剩余未用的位也不能分配给后续模块的同类信号。
模拟量输出模块总是要占据两个通道的输出地址。即便有些模块（EM235）只有一个实际输出通道，它也要占用两个通道的地址。
在编程计算机和CPU实际联机时，使用Micro/WIN的菜单命令“PLC Information”，可以查看CPU和扩展模块的实际I/O地址分配。
S7-200系统中除了数字量和模拟量I/O扩展模块占用输入/输出地址外，一些智能模块（特殊功能模块）也需要在地址范围中占用地址。这些数据地址被模块用来进行功能控制，一般不直接连接到外部信号。

西门子S7-400同300的区别主要在于热启动(wrst)这一部分，其他基本一样。它还有一个外部的电池电源接口，当在线更换电池时可以向ram提供后备电源。编程设备主要有pg720pg740pg760——可以理解成装有编程软件的手提电脑;也可以直接用安装有step7(siemens的编程软件)的pc来完成。而实现通讯(要编程首先要和plc的cpu通讯上)的要求主要在于接口：1.可以在pc上装cp5611卡——上面有mpi口，可用电缆直接连接。2.加个pc适配器，把mpi口转换成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡，使它具有以太网口。
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一 选型要点
S7-300 PLC的选型原则是据生产工艺所需的功能和容量进行选型，并考虑维护的方便性、备件的通用性，以及是否易于扩展和有无特殊功能等要求。选型时具体注意以下几方面：
(1)有关参数确定。一是输入/输出点数(I/O点数)确定。这是确定PLC规模的一个重要依据，一定要根据实际情况留出适当余量和扩展余地。二是PLC存储容量确定。注意当系统有模拟量信号存在或要进行大量数据处理时，其存储容量应选大一些。
(2)系统软硬件选择。一是扩展方式选择，S7-300 PLC有多种扩展方式，实际选用时，可通过控制系统接口模块扩展机架、Profibus-DP现场总线、通信模块、运程I/O及PLC子站等多种方式来扩展PLC或预留扩展口；二是PLC的联网，包括PLC与计算机联网和PLC之间相互联网两种方式。因S7-300 PLC的工业通信网络淡化了PLC与DCS的界限，联网的解决方案很多，用户可根据企业的要求选用；三是CPU的选择，CPU的选型是合理配置系统资源的关键，选择时必须根据控制系统对CPU的要求(包括系统集成功能、程序块数量限制、各种位资源、MPI接口能力、是否有
PROFIBUS-DP主从接口、RAM容量、温度范围等)，并较好在西门子公司的技术支持下进行，以获得合理的选型；四是编程软件的选择，这主要考虑对CPU的支持状况，我们的体会是：STEP7 V4.0对有些型号的CPU不支持，硬件组态时会发生故障出错，而STEP7V5.0则不存在这种问题。
二 设计及使用
1. 设计注意事项
设计时主要应注意以下几方面：
(1)PLC输出电路中没有保护，因此在外部电路中应设置串联熔断器等保护装置，以防止负载短路造成PLC损坏。熔断器容量一般为0.5A。
(2)PLC存在I/O响应延迟问题，因此在快速响应设备中应加以注意。MPI通信协议虽简单易行，但响应速度较慢。
(3)编制控制程序时，较好用模块式结构程序。这样既可增强程序的可读性，方便调试和维护工作；又能使数据库结构统一，方便WinCC组态时变量标签的统一编制和设备状态的统一显示。
(4)硬件资源。要合理配置硬件资源，以提高系统可靠性。如PLC电源配电系统要配备冗余的UPS不间断电源，以排除停电对全线运行的不利影响。又如对电机的控制回路要进行继电器隔离，以消除外部负载对I/O模块的可能损坏。另外，系统设备要采用独立的接地系统，以减少杂波干扰。
2. 使用要点
(1)抗干扰措施。来自电源线的杂波，能造成系统电压畸变，导致系统内电气设备的过电压、过负荷、过热甚至烧毁元器件，造成PLC等控制设备误动作。所以，在电源入口处较好应设置屏蔽变压器或电源滤波等防干扰设施。其中，电源滤波器的地要以较短线路接到*保护地。对于直流电源，则可加装微分电容加以干扰抑制。
(2)保护接地。可采取用不小于10mm2的保护导线接好配电板的保护地；相邻的控制柜也应良好接触并与地可靠连接。同时要做好防雷保护接地，通常可采取总线电缆使用屏蔽电缆且屏蔽层两端接地，或模拟信号电缆采取两层屏蔽，外层屏蔽两端接地等措施。另外，为防止感应雷进入系统，可采用浪涌吸收器。
(3)做好信号屏蔽。信号的屏蔽非常关键，一般可采取屏蔽电缆传送模拟信号。注意对多个模拟信号共用一根多芯屏蔽电缆或用两种屏蔽电缆传送时，信号间一定要做好屏蔽。而且电缆的屏蔽层一端(一般在控制柜端)要可靠接地。
(4)当现场没有或无法设置硬点时，可在操作界面上采取软按键的方法解决走向选择或控制方式选择等问题。此外，与变频器、智能仪表等的连接，较好还是采用信号线直接相连的方式。
(5)应合理配置PLC的使用环境，提高系统抗干扰能力。具体采取的措施有：远离高压柜、高频设备、动力屏以及高压线或大电流动力装置；通信电缆和模拟信号电缆尽量不与其他屏 (盘)或设备共用电缆沟；PLC柜内不用荧光灯等。另外，PLC虽适合工业现场，但使用中也应尽量避免直接震动和冲击、阳光直射、油雾、雨淋等；不要在有腐蚀性气体、灰尘过多、发热体附近应用；避免导电性杂物进入控制器。
三 调试要点及注意事项
(1)常规检查。在通电之前要耐心细致地作一系列的常规检查(包括接线检查、绝缘检查、接地电阻检查、保险检查等)，避免损坏PLC模块(用STEP7的诊断程序对所有模块进行检查)。
(2)系统调试。系统调试可按离线调试与在线调试两阶段进行。其中离线调试主要是对程序的编制工作进行检查和调试，采用STEP7能对用户编制程序进行自动诊断处理，用户也可通过各种逻辑关系判断编制程序的正误。而在线调试是一个综合调试过程，包括程序本身、外围线路、外围设备以及所控设备等的调试。在线调试过程中，系统在监控状态下运行，可随时发现问题、随时解决问题，从而使系统逐步完善。因此，一般系统所存在的问题基本上可在此过程中得到解决。
在线调试设备开停时，必须先调试空开关的运行情况；如果设备设有运行监视开关，则可把监视开关强制为１(正式运行时，撤销强制)。调试单台设备时可针对性地建立该设备的变量表，对该设备及其与该设备相关的变量进行实时监视。这样既可判断逻辑操作是否正确，对模拟量的变化也可一目了然。比如调试电动执行器时，可建立一变量表，对执行器的位置信号、限位信号、过力矩信号及输出命令信号等进行实时监视，便可非常直观地观测执行器的动作情况。
(3)S7-300 PLC模拟量模块可通过变换信号类型卡支持各种类型信号。当改造老生产工艺线时，不可避免地会遇到多类信号。因此，设计时较好不把几种信号接到同一模块；同时必须先组态好模块，再接信号线，检查无误后送电。此外，应避免两线制与四线制信号、电流与电压信号的混接，以免烧坏模块。
(4)一般变送器的负载能力为600Ω，而模拟量输入模块的抗阻各不相同(一般在250Ω以下)。如果回路内设安全栏，必　　须注意抗阻的匹配；模拟量输出模块的负载能力为600Ω，一般 执行器的负载能力为250Ω；如线路较长，也存在抗阻匹配问题。此外，要加强信号的隔离，特别是要加强与支流调速装置、变频调速装置及设备配套的小型PLC之间的信号隔离，防止相互干扰。
四 结束语
S7-300 PLC的应用非常广泛，在设计选型和调试及实际应用中可能会碰到各种各样的问题。本文从实际出发，总结多年实践经验，对以上各方面的问题提出了自己的见解，希望对工程技术人员能有一定的参考价值。
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西门子变频器可设置的参数有几千个，只有系统地、合适地、准确地设置参数才能充分利用变频器性能。变频器控制方式的选择由负荷的力矩特性所决定，电动机的机械负载转矩特性根据下列关系式决定：p=tn/9550式中：p——电动机功率(kw)t——转矩(n.m)n——转速(r/min)转矩t与转速n的关系根据负载种类大体可分为3种(1)即使速度变化转矩也不大变化的恒转矩负载，此类负载如传送带、起重机、挤压机、压缩机等。
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滤波电容中间电路滤波电容：又称电解电容，该电容的作用：滤除整流后的电压纹波，还在整流与逆变器之间起去耦作用，以相互干扰，还为电动机提供必要的无功功率，要承受较大的脉冲电流，所以使用寿命短，因其要在工作中储能，所以必须长期通电，它连续工作产生的热量加上变频器本身产生的热量都会加速其电解液的干涸，直接影响其容量的大小。正常情况下电容的使用寿命为5年。建议每年定期检查电容容量一次，一般其容量减少20%以上应更换。