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西门子PLC模块模拟量输入SM331
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西门子PLC模块模拟量输入SM331
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西门子S7-300模拟量输入模块SM331
模拟量输入模块将从过程发送来的模拟信号转换成供PLC内部处理用的数字信号。
该模块具有如下特点：
分辨率为9到15位+符号位（用于不同的转换时间），可设置
不同的测量范围;
通过量程模块可以机械调整电流/电压的基本测量范围。用PG上的STEP 7硬件组态工具可进行微调。
中断能力;
模块把诊断和超限中断发送到可编程控制器的CPU中。
诊断;
模块向CPU发送详细的诊断信息。
西门子S7-300模拟量输入模块SM331
| 模拟量模板 | |
| 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 模拟量输入模块(8路，多种信号) |
| 6ES7 331-7KB02-0AB0 | 模拟量输入模块(2路，多种信号) |
| 6ES7 331-7NF00-0AB0 | 模拟量输入模块(8路，15位精度) |
| 6ES7 331-7NF10-0AB0 | 模拟量输入模块(8路，15位精度)4通道模式 |
| 6ES7 331-7HF01-0AB0 | 模拟量输入模块(8路，14位精度，快速) |
| 6ES7 331-1KF01-0AB0 | 模拟量输入模块(8路, 13位精度) |
| 6ES7 331-7PF01-0AB0 | 8路模拟量输入,16位,热电阻 |
| 6ES7 331-7PF11-0AB0 | 8路模拟量输入,16位,热电偶 |
德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工业网络，HMI人机界面，工业软件等。
西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。
1．SIMATIC S7-200 PLC
S7-200 PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。
S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。
2．SIMATIC S7-300 PLC
S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较，S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.6~0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（例如：超时，模块更换，等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300 PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能，S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。
西门子PLC模块模拟量输入SM331
3． SIMATIC S7-400 PLC
S7-400 PLC是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。
S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计，可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。
4． 工业通讯网络西门子PLC模拟量输入模块SM331
通讯网络是自动化系统的支柱，西门子的全集成自动化网络平台提供了从控制级一直到现场级的*性通讯，“SIMATIC NET”是全部网络系列产品的总称，他们能在工厂的不同部门，在不同的自动化站以及通过不同的级交换数据，有标准的接口并且相互之间*兼容。
5． 人机界面（HMI）硬件
HMI硬件配合PLC使用，为用户提供数据、图形和事件显示，主要有文本操作面板TD200（可显示中文），OP3，OP7，OP17等；图形/文本操作面板OP27，OP37等，触摸屏操作面板TP7，TP27/37，TP170A/B等；SIMATIC面板型PC670等。个人计算机（PC）也可以作为HMI硬件使用。HMI硬件需要经过软件（如ProTool）组态才能配合PLC使用。
6． SIMATIC S7工业软件
西门子的工业软件分为三个不同的种类：
（1）编程和工程工具 编程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于编程、组态、模拟和维护等控制所需的工具。STEP 7标准软件包SIMATIC S7是用于S7-300/400，C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制产品的组态编程和维护的项目管理工具，STEP 7-Micro/WIN是在Windows平台上运行的S7-200系列PLC的编程、在线仿真软件。
（2）基于PC的控制软件 基于PC的控制系统WinAC允许使用个人计算机作为可编程序控制器（PLC）运行用户的程序，运行在安装了Windows NT4.0操作系统的SIMATIC工控机或其它任何商用机。WinAC提供两种PLC，一种是软件PLC，在用户计算机上作为视窗任务运行。另一种是插槽PLC（在用户计算机上安装一个PC卡），它具有硬件PLC的全部功能。WinAC与SIMATIC S7系列处理器*兼容，其编程采用统一的SIMATIC编程工具（如STEP 7），编制的程序既可运行在WinAC上，也可运行在S7系列处理器上。
（3）人机界面软件 人机界面软件为用户自动化项目提供人机界面（HMI）或SCADA系统，支持大范围的平台。人机界面软件有两种，一种是应用于机器级的ProTool，另一种是应用于监控级的WinCC。
ProTool适用于大部分HMI硬件的组态，从操作员面板到标准PC都可以用集成在STEP 7中的ProTool有效地完成组态。ProTool/lite用于文本显示的组态，如：OP3，OP7，OP17，TD17等。ProTool/Pro用于组态标准PC和所有西门子HMI产品，ProTool/Pro不只是组态软件，其运行版也用于Windows平台的监控系统。西门子PLC模拟量输入模块SM331
WinCC是一个真正开放的，面向监控与数据采集的SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）软件，可在任何标准PC上运行。WinCC操作简单，系统可靠性高，与STEP 7功能集成，可直接进入PLC的硬件故障系统，节省项目开发时间。它的设计适合于广泛的应用，可以连接到已存在的自动化环境中，有大量的通信接口和全面的过程信息和数据处理能力，其的WinCC5.0支持在办公室通过IE浏览器动态监控生产过程。
S7-300是模块化小型PlC系统，能满足中等性能要求的应用。其模块化结构设计使得各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展。系统组成*处理单元(CPU)：各种CPU有不同的性能，例如，有的CPU上集成有PROFIBUS—DP通讯接口等。信号模块(SM)：用于数字量和模拟量输入／输出。通讯处理器(CP)：用于连接网络和点对点连接。功能模块(FM)：用于高速计数，定位操作(开环或闭环定位)和闭环控制。负载电源模块(PS)：用于将SIMATICS7—300连接到120／230V交流电源，或24／48／60／110V直流电源。接口模块(1M)：用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架(ER)。S7—300通过分布式的主机架(CR)和3个扩展机架(ER)，可以操作多达32个模块。运行时无需风扇。SIMATICS7—300适用于通用领域：高电磁兼容性和强抗振动，冲击性，使其具有zui高的工业环境适应性。功能SIMATICS7—300的大量功能能够支持和帮助用户进行编程、启动和维护，其主要功能如下：高速的指令处理：0．1—0．6u s的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。浮点数运算：用此功能可以有效地实现更为复杂的算术运算。方便用户的参数赋值：一个带标准用户接口的软件工具给所有模块进行参数赋值。人机界面(HMl)：方便的人机界面服务已经集成在S7—300操作系统内、因此人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMl)从S7—300中取得数据，S7-300按用户的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送。诊断功能：CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件(例如：超时、模块更换等)。口令保护：多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改，操作方式选择开关：操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式。这样就防止非法删除或改写用户程序 组态软件面对的对象是控制组态软件，其运行于Windows环境下，并与任何自动化的控制系统均可以兼容。将组态软件同PLC控制系统组合在一起，并利用计算机模拟技术，就可实现对PLC控制系统的整体模拟和调试。当前，PLC控制系统的应用领域越来越广，特别是在工业现场的应用。其检测和修正方面的优点，在提升现场调试效率的同时，也使得调试的风险和费用大大的降低。实现基于组态软件PLC控制系统的设计，使设计能够实现其控制性能zui大化的发挥，即是文中讨论的重点内容。
1 组态软件的含义和特点概述
1.1 组态软件的含义概述
人们对于监控系统的性能要求日渐提升，在要求操作简单、可靠性高、界面友好、实用性高的同时，也开始向开发周期短，便于扩充、更改、升级等方面拓展。而这些不断升级的性能都是由检测系统的设计和研发来实现的。运用计算机的程序语言去进行一个监控系统的大型软件的编制是一件费时、费力的工作，不仅研发成本高、通用性差、研制周期长，而且对于系统的升级和扩充也很不方便，难以进行相关的推广及应用，而比较好的选择就是运用控制系统的各种软件包，也就是文中所说的组态软件。
1.2 组态软件的特点概述
在监控系统中，组态软件是作为系统收集和处理的中心环节而存在的，是数据的转发中心和监控中心。在组态软件运行状态下通过各种检测、监控设备共同构成了快速的控制中心。组态软件是一种面向数据采集和监控的平台工具，其实质项目相当丰富，使用功能十分强大，并且方式灵活。其作为控制过程和数据采集的专项软件，运用计算机，为实施过程监控、数据采集和生产控制提供优良的开发环境和基础平台。组态软件的专业性很强。某种领域中往往只适合一种组态软件的应用。在控制系统引入组态软件，可以起到简化软件编程和算法设计的目的，有效解决知识水平同现场操作技术间的矛盾，工作效率大大提升。
2 远程监控层机构的虚拟控制系统
一般情况下，控制系统分为监控层、控制层和管理层3种层次结构。在监控层中，其硬件主要为IPC，运用组态软件来实现对现场数据、历史数据、安全和报警机制、动画显示、流程控制、企业监控、报表输出及趋势曲线实时运行；控制层中主要是PLC发挥作用。PLC具有很强的抗*力和可靠性，能够很好的适用于现场要求，其相关配置发展十分迅速。运用组态软件网络平台，实现了其网络控制的功能，用户通过IE浏览器来进行对本地监控机的访问，从而实现对现场运行情况的控制，在客户端对各种报表和数据进行打印。进而构成了具有完整监控管理层、控制层及远程监控层机构的虚拟控制系统。
3 PLC控制系统设计实现的意义及前景
3.1 PLC控制系统设计实现的意义
基于组态软件的PLC控制系统具有很好的扩展性，持续扩展下利用通信实现对组态工程中数据的采集，随后将其发布于网上，就实现了局域网下的同步控制。基于组态软件的PLC控制系统的*性亦十分突出，采用的均是*的通信和网络控制技术，从而用虚拟的设备对实际设备进行替代。实现这一控制系统的设计，使得客户能够通过客户端对现场数据、报表进行浏览，并且对现场运行情况加以控制，工作人员在现场之外就能够对设备的实际运行情况有所了解，并实时传达指令，在其控制之下达到同现场操作一样的效果。
3.2 PLC控制系统设计实现的前景
通过计算机设备来对现场设备进行模拟，从而起到降低教学成本的目的。可以提供相比于现场更为方便、丰富的监控、调试功能；可以对其PLC功能不断扩展，以*技术为支撑，从而提供、zui全的监控功能。将硬件软化本身就很具有创造力，使得组态动画界面更加形象，不断提升自身的性能，使其成为监控领域不断前进的动力，实现技术领域的与时俱进。PLC监控系统使对现场设备的模拟更加的灵活、方便和丰富，可以对不适合现场操作的实验进行模拟和调试。
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