西門子S7-400中央控制單元CPU414-3PN/DP

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西門子PLC的工作原理是通過程序控制計算機內部的多個模塊進行數據采集、數據處理和控制操作，實現工業(yè)控制自動化的過程。

具體而言，西門子PLC主要由以下幾個部分組成：

1. CPU模塊：管理PLC的整個工作過程，包括程序的執(zhí)行、通信、輸入輸出等。

2. 輸入輸出模塊：負責PLC與外部設備之間的數據交互，輸入模塊將外部輸入的信號（開關量、模擬量等）轉換成PLC可處理的數字量，輸出模塊將PLC處理后的信號輸出到外部設備。

3. 通訊模塊：PLC之間、PLC與上位機的通訊模塊，實現數據交互和遠程監(jiān)控。

4. 電源模塊：PLC內部所有模塊的電源供應。

西門子PLC的工作流程：

1. 輸入模塊將外部輸入的信號（開關量、模擬量等）轉換成PLC可處理的數字量。

2. CPU模塊執(zhí)行指定的程序，對處理的數據進行邏輯運算和處理。

3. 輸出模塊將處理后的信號輸出到外部設備，控制其運行。

4. 通訊模塊負責與上位機的通訊，將處理的數據發(fā)送到上位機進行監(jiān)控。

西門子PLC控制器可以根據需要擴展不同的輸入輸出模塊、計算模塊等，以滿足不同應用的需求。與傳統(tǒng)的電氣控制方式相比，PLC控制具有更強的邏輯思維能力和更高的可編程性，可以大大提高工業(yè)控制的效率和精度。

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在系統(tǒng)塊窗口中單擊"輸出表”標簽,可設置從運行方式變?yōu)橥Ｖ狗绞胶?各數字量輸出點的狀態(tài)。

??選擇“凍結輸出"選項,從運行方式變?yōu)橥Ｖ狗绞綍r，所有數字量輸山點將凍結在CPU進人停止方式之前的狀態(tài)。

??如果未選“凍結"方式,從運行方式變?yōu)橥Ｖ狗绞綍r各輸出點的狀態(tài)用輸出表來設置。希望某一輸出位為1(ON),則點擊該位,使之顯示出“√”,輸出表的默認值是未選“凍結”方式，且從運行方式變?yōu)橥Ｖ狗绞綍r,所有輸出點的狀態(tài)被置為0(0FF)。輸出表只用于數字量輸出,從運行方式變?yōu)橥Ｖ狗绞綍r,模擬輸出量保持不變。

??輸人濾波器的設置

??輸人濾波器用來濾除輸人線上的干擾噪聲,干擾噪聲可能引起輸人狀態(tài)不可預測的變化。在系統(tǒng)塊窗口中單擊“輸人濾波器”標簽,可設置4個為1組的輸人點的輸人濾波器延遲時間。輸人狀態(tài)發(fā)生ON/OFF變化時,輸人信號必須在設置的延遲時間內保持新的狀態(tài),才能被認為有效。延遲時間的設置范圍為0.2~12.8ms,默認值為6.4ms。

??模擬量輸人濾波器的設置

??使用CPU222、CPU224和CPU226時,可以對各模擬量輸入通道選擇軟件濾波。濾波后的值是預選采樣次數(樣本數目)的各次模擬輸人的平均值。濾波器的設定值(采樣次數與死區(qū))對所有被選擇為有濾波功能的模擬量輸人均是一樣的。

??輸人量若有大的變化,濾波值可以迅速地反映出來。當前的輸人值與平均值之差超過設定的值時,濾波器相對上一次模擬量輸人位產片一個階躍變化。這設定值稱為死區(qū),并用樓擬量輸人的數字值來表示。

??模擬是池波功能不能用于用模擬量字傳遜數字*信息或報警信息的模塊。ASi主站松塊、熱電偶模塊及RTD模塊要求CPU禁止模擬量輸人濾波。

??模擬量輸人濾波的默認設管是對所有的模擬量輸人濾波(打勾)。取消打勾可關閉某些控擬輸人量的濾波功能。

??脈沖捕提功能的設置

??因為在每一掃描周期開始時讀取數字量輸人,CPU可能發(fā)現不了脈沖寬度小于掃描周期的脈沖(見圖8-2)。脈沖捕捉功能用來捕捉持續(xù)時間很短的高電平脈沖或低電平脈沖,有脈沖捕捉功能的*大數字量輸人點數取決于CPU的型號,CPU221為6點,CPU222為8點,CPU224和CPU226為14點。

??可設置各數字量輸人點是否有脈沖捕提功能。某一輸人點啟動了脈沖捕捉功能后,實際輸人狀態(tài)的變化被鎖存并保存到下一次輸人更新(見圖8-2)?？梢圆蹲胶妥x取持續(xù)時間很短的輸人脈沖。

??脈沖捕捉功能在輸人法波器之后(見圖8-3),使用脈沖捕提功能時,必須調節(jié)輸人濾波時間,使窄脈沖不會被輸人濾波器過濾掉。

??一個掃描周期內如果有多個輸人脈沖,只能檢測出第一個脈沖。如果希望在一個掃描周期內檢測出多個脈沖,可使用/O中斷處理指令(見6.6節(jié))。默認的設置是禁止所有的輸人點捕捉脈沖。

??圖8-2脈沖捕捉

??圖8-3數字量輸人電路

S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。使用范圍

可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。應用領域極為

廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業(yè)及民用領域，包括

各種機床、機械、電力設施、民用設施、環(huán)境保護設備等等。如：沖壓

機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，中央空調，電梯控制，運動系

統(tǒng)。