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圖2

圖3

PC IO KIT 040是一個安裝框架（如圖4所示），上面安裝有4個連接編碼器/計(jì)數(shù)器信號的15針D型接頭和1個9針D型接頭（包括編碼器電源和4個高速數(shù)字量輸入通道）。15針和9針D型接頭均通過扁平電纜與IO BASE模塊連接。

圖4

PC IO 模塊的安裝方式為如圖5左側(cè)所示的堆疊式安裝（詳細(xì)安裝步驟及注意事項(xiàng)參見PC IO使用手冊，可通過鏈接32622838 下載），安裝后如圖5右側(cè)所示。

圖5

PC IO模塊不能通過Step 7 進(jìn)行硬件組態(tài), SIEMENS提供PC IO在Windows下的驅(qū)動即IMCEA 驅(qū)動程序，安裝該驅(qū)動程序后可在安裝目錄下找到訪問PC IO模塊的頭文件和庫文件以及三個用于測試的可執(zhí)行程序。由于Windows操作系統(tǒng)不具有實(shí)時(shí)性，故多數(shù)情況下不會在Windows下使用PC IO模塊。SIEMENS提供在RTX實(shí)時(shí)子系統(tǒng)下使用PC IO模塊的PC IO Driver（提供一個rtdll和幾個在Step 7 編程時(shí)使用的FB，通過這些FB塊設(shè)置PC IO模塊的參數(shù)、讀取PC IO模塊的狀態(tài)）。也可以使用RTX SDK來編程訪問PC IO模塊。
2. PC IO選型注意事項(xiàng)

圖 1 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的主要步驟

（ 1 ）深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求

a ．被控對象就是受控的機(jī)械、電氣設(shè)備、生產(chǎn)線或生產(chǎn)過程。

b ．控制要求主要指控制的基本方式、應(yīng)完成的動作、自動工作循環(huán)的組成、必要的保護(hù)和聯(lián)鎖等。對較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，還可將控制任務(wù)分成幾個獨(dú)立部分，這種可化繁為簡，有利于編程和調(diào)試。

（ 2 ）確定 I/O 設(shè)備

根據(jù)被控對象對 PLC 控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。

（ 3 ）選擇合適的 PLC 類型

根據(jù)已確定的用戶 I/O 設(shè)備，統(tǒng)計(jì)所需的輸入信號和輸出信號的點(diǎn)數(shù)，選擇合適的 PLC 類型，包括機(jī)型的選擇、容量的選擇、 I/O 模塊的選擇、電源模塊的選擇等。

（ 4 ）分配 I/O 點(diǎn)

分配 PLC 的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入 / 輸出分配表或者畫出輸入 / 輸出端子的接線圖。接著九可以進(jìn)行 PLC 程序設(shè)計(jì)，同時(shí)可進(jìn)行控制柜或操作臺的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工。

（ 5 ）設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)梯形圖程序

根據(jù)工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設(shè)計(jì)出梯形圖即編程。這一步是整個應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心工作，也是比較困難的一步，要設(shè)計(jì)好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時(shí)還要有一定的電氣設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

（ 6 ）將程序輸入 PLC

當(dāng)使用簡易編程器將程序輸入 PLC 時(shí)，需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符，以便輸入。當(dāng)使用可編程序控制器的輔助編程軟件在計(jì)算機(jī)上編程時(shí)，可通過上下位機(jī)的連接電纜將程序下載到 PLC 中去。

（ 7 ）進(jìn)行軟件測試

程序輸入 PLC 后，應(yīng)*行測試工作。因?yàn)樵诔绦蛟O(shè)計(jì)過程中，難免會有疏漏的地方。因此在將 PLC 連接到現(xiàn)場設(shè)備上去之前，必需進(jìn)行軟件測試，以排除程序中的錯誤，同時(shí)也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ)，縮短整體調(diào)試的周期。

（ 8 ）應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試

在 PLC 軟硬件設(shè)計(jì)和控制柜及現(xiàn)場施工完成后，就可以進(jìn)行整個系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，如果控制系統(tǒng)是由幾個部分組成，則應(yīng)先作局部調(diào)試，然后再進(jìn)行整體調(diào)試；如果控制程序的步序較多，則可*行分段調(diào)試，然后再連接起來總調(diào)。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題，要逐一排除，直至調(diào)試成功。

（ 9 ）編制技術(shù)文件

系統(tǒng)技術(shù)文件包括說明書、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細(xì)表、 PLC 梯形圖。

PC IO 選型時(shí)有許多限制條件，為了方便選型可通過SIEMENS銷售人員索的SIEMENS IPC選型工具ipc_konfigurator.xls。使用EXCEL打開ipc_konfigurator.xls，如果提示“啟用宏”或“禁用宏”，則選擇“啟用宏”。打開后界面如圖6所示。

圖6

由于界面默認(rèn)語言為德語，所以先選擇圖6底部紅色矩形框所示“Language”頁，出現(xiàn)如圖7所示畫面，在左上角的下拉列表框中選擇“English”，從而將界面語言切換為英文。

圖7

點(diǎn)擊圖7左下角向右箭頭直到顯示出如圖8底部紅色矩形框所示“PC IO”頁，點(diǎn)擊“PC IO”頁標(biāo)簽出現(xiàn)如圖9所示PC IO選型界面。

圖8

圖9

在圖9所示的PC IO選型界面中，黃色背景框?yàn)榭奢斎雲(yún)^(qū)域，在此輸入所需IO通道的數(shù)量。輸入完所需IO通道的數(shù)量后，下面的列表中會列出所需各種IO模塊的數(shù)量，同時(shí)藍(lán)色背景區(qū)域提示在滿足要求后所剩余的IO通道的數(shù)量。
對于DI的選型，如圖10所示，按DI的輸入濾波時(shí)間分成三類：1毫秒、0.1毫秒和0.01毫秒。輸入濾波時(shí)間越短則信號采集時(shí)間越短，利于高速信號的處理。每一塊DI模塊上有24個通道，其中通道0 - 7共8個通道的輸入濾波時(shí)間為0.1毫秒、通道8 - 23共16個通道的輸入濾波時(shí)間為1毫秒（其中通道8和9同時(shí)具有輸入濾波時(shí)間為0.01毫秒的輸入濾波電路，可用作編碼器的觸發(fā)信號）。選型時(shí)在黃色背景框內(nèi)輸入所需要的不同濾波時(shí)間的通道數(shù)量（“Number of DI, which can be faster than 0.1ms”輸入框暫時(shí)不用）。下面的表格會顯示所需不同類型模塊的數(shù)量。藍(lán)色背景框區(qū)域顯示剩余可用的通道數(shù)量。