闡述SIEMENS西門子PLC模塊組合方式及其發(fā)展歷程
闡述SIEMENS西門子PLC模塊組合方式及其發(fā)展歷程
西門子SIEMENS模塊式的PLC是按功能分成若干模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。大型機(jī)的模塊功能更單一一些，因而模塊的種類也相對多些。這也可說是趨勢。目前一些中型機(jī)，其模塊的功能也趨于單一，種類也在增鄉(xiāng)。如同樣OMRON公司C20系列PLC，H機(jī)的CPU單元就含有電源，而Ha機(jī)則把電源分出，有單獨(dú)的電源模塊。
西門子SIEMENS模塊功能更單一、品種更多，可便于系統(tǒng)配置，使PLC更能物盡其用，達(dá)到更高的使用效益。
由西門子SIEMENS模塊聯(lián)結(jié)成系統(tǒng)有三種方法：
①無底板，靠模塊間接口直接相聯(lián)，然后再固定到相應(yīng)導(dǎo)軌上。OMRON公司的CQM1機(jī)就是這種結(jié)構(gòu)，比較緊湊。
②有底板，所有模塊都固定在底板上。OMRON公司的C200Ha機(jī)，CV2000等中、大型機(jī)就是這種結(jié)構(gòu)。它比較牢固，但底板的槽數(shù)是固定的，如3、5、8、10槽等等。槽數(shù)與實(shí)際的模塊數(shù)不一定相等，配置時(shí)難免有空槽。這既浪費(fèi)，又多占空間，還得占空單元把多余的槽作填補(bǔ)。
③用機(jī)架代替底板，所有模塊都固定在機(jī)架上。這種結(jié)構(gòu)比底板式的復(fù)雜，但更牢靠。一些特大型的PLC用的多為這種結(jié)構(gòu)。
西門子SIEMENS PLC的應(yīng)用大致可歸納為以下幾類。
1）、開關(guān)量的邏輯控制
這是西門子SIEMENS PLCzui基本、zui廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。PLC的邏輯控制取代傳統(tǒng)的繼電系統(tǒng)控制電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單機(jī)控制，也可用于多機(jī)群控及自動化生產(chǎn)線的控制等。如機(jī)床電氣控制、裝配生產(chǎn)線、電梯控制、冶金系統(tǒng)的高爐上料系統(tǒng)以及各種生產(chǎn)線的控制。
2）、運(yùn)動控制
西門子SIEMENS PLC可以用于圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動的控制。目前，大多數(shù)的PLC制造商都提供拖動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，這一功能可廣泛用于各種機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、金屬成型機(jī)床、機(jī)器人、電梯等。
3）、過程控制
西門子SIEMENS過程控制是指對溫度、壓力、流量、速度等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)代的大、中型PLC一般都有閉環(huán)PID控制模塊，這一功能可以用PID子程序來實(shí)現(xiàn)，而更多的是使用PID模塊來實(shí)現(xiàn)。
4）、數(shù)據(jù)處理
西門子SIEMENS PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以通過通信接口傳送到的智能裝置進(jìn)行處理，或?qū)⑺鼈兇蛴溆?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。
5）、通信及聯(lián)網(wǎng)
西門子SIEMENS PLC通信括PLC相互之間、PLC與上位機(jī)、PLC與其它智能設(shè)備間的通信。PLC與其它智能控制設(shè)備一起，可以構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)，滿足工廠自動化系統(tǒng)發(fā)展的需要。
西門子SIEMENSPLC的發(fā)展歷程
在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是*代可編程序控制器，稱Programmable
Controller（PC）。
個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡稱PC）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為Programmable
LogicController（PLC）。
上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展zui快的時(shí)期，年增長率一直保持為30~40%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。
西門子SIEMENS PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見的將來，是無法取代的。
