由于PWM控制技术控制简单、灵活和动态响应好，所以成为电力电子技术广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点。用于直流电动机调速和阀门控制，比如现在的电动车电动机调速就是使用这种方式。占空比（DutyRatio）就是在一串脉冲周期序列中（如方波），脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值。

　　程序可以下载、存盘和打印，通过网络或线，还可以实现远程编程。⑤适合PLC应用的新模块。随着科技的发展，对工业控制领域将提出更高的、更特殊的要求，因此，必须开发特殊功能模块来满足这些要求。⑥PLC的软件化与PC化。

　　在指令方面，S7-300的指令集包含普通STEP5、TISOFT和其他附加指令在内的350多条指令。在所有程序块中（OB、FC、FB），全部指令均可以使用。S7-300的高性能指令系统可以提供诸如中断处理和诊断信息这样的功能，由于这些功能集成在操作系统中，因此节省了很多RAM空间。

　　图1-13（b）为晶体管输出型PLC，由于晶体管有极性之分，故外部接线只能使用直流电源，当PLC内部输出“1”时，内部晶体管导通，有电流流过晶体管，有电流流过外部负载，电流途径为直流电源正极→1L+端子→导通的晶体管的漏极→源极→Q0.0端子→外部负载→直流电源负极。

　　（5）通信处理模块通信处理模块用于PLC之间、PLC与计算机和其他智能设备之间的通信，可以将PLC接入PROFIBUS-DP、ASI和工业以太网，或用于实现点对点连接等。（6）编程设备编程设备包括编程器和编程软件两类。

用户程序编辑和指令解释程序：编辑程序能将用户程序变为内码形式以便于程序的修改、调试。解释程序能将编程语言变为机器语言便于CPU操作运行。③标准子程序和调用管理程序：为了提高运行速度，在程序执行中某些信息处理（I/O处理）或特殊运算等都是通过调用标准子程序来完成的。

　　定义强调了PLC是：数字运算操作的电子系统——也是种计算机2专为在工业环境下应用而设计3面向用户指令——编程方便4逻辑运算、顺序控制、定时计算和算术操作5数字量或模拟量输入输出控制6易与控制系统联成体7易于扩充可编程序控制器PLC的应用范围目前，在国内外PLC已广泛应用冶金、石油、化工、建材、。

　　同时工业自动化系统向分布式、智能化的实时控制方面发展，使通信成为关键，用户对统一的通信协议和网络的要求日益迫切。长期以来，由于现场总线争论不休，互通与互操作问题很难解决，于是现场总线开始转向以太网。这得益于近些年，随着工业以太网的快速发展和关键技术的突破，使得工业自动化领域控制级以上的通信网络正在统一到工业以太网，并正在向下逐渐延伸。

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　　I、Q、V、M、SM、L均可以按字节、字、双字存取。（2）输出映像寄存器输出映像寄存器用来存放CPU执行程序的数据结果，并在输出扫描阶段，将输出映像寄存器的数据结果传送给输出模块，再由输出模块驱动外部的负载，如图1-11（b）所示。

　　MPI大通信距离为50m，也可以使用RS485中继器进行扩展，扩展的方式有两种：两个站点之间没有其他站，MPI站到中继器距离大为50m，两个中继器之间的距离大为1000m，多可以连接10个中继器，所以两个站之间的大距离为9100m。

　　其中主程序是程序的主体，一个项目只有唯一的一个主程序。主程序中可以调用子程序和中断程序，CPU在每一个扫描周期都要运行一次主程序。子程序可以被其他程序调用，使用子程序可以提高编程效率而且便于移植。中断程序是用来处理中断事件，而且中断程序不能被用户调用，而是由中断事件引发的。

　　1.1.4PLC的分类与性能指标（1）PLC的分类1）从组成结构形式分类可以将PLC分为两类：一类是整体式PLC（也称单元式），其特点是电源、中央处理单元以及I/O接口都集成在一个机壳内；另一类是标准模板式结构化的PLC（也称组合式），其特点是电源模板、中央处理单元模板以及I/O模板等在结构上是相互。

　　与S7-200PLC比较，S7-300PLC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。

　　当输入为模拟量输入时，输入设备的类型可以是压力传感器、温度传感器、流量传感器、电压传感器、电流传感器以及力传感器等。（2）输出接口电路SIMATICS7-1500PLC的电源分为系统电源和负载电源，负载电源的安装与系统电源安装类似，而且更简单，因此仅介绍安装系统电源，具体步骤如下。

　　如果在带电的情况下更换电池就可保程序万无失。因为电源始终会有电压加在RAM芯片的电源脚。当然更换时亦要小心应对，注意电池的极性以及避免短路情况发生。好是把PLC通电5分钟（给内部电容充电），断电，在5分钟内换好新的电池，再上电试下。

　　然后是进行PLC应用系统的功能分析，即通过分析系统功能，提出PLC控制系统的结构形式，控制信号的种类、数量，系统的规模、布局。后根据系统分析的结果，具体地确定PLC的机型和系统的具体配置。任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。

　　2）控制单元：为驱动系统的核心，完成转速电流双闭环（或位置转速电流三闭环）控制，与功率模块通过电缆连接，传递控制信息和状态信息；附加系统组件中的端子模块可用于CU的I/O端子扩展，通信选件板卡可用于扩展通信接口。

　　模块数量与模块的宽窄无关。如果需要配置更多的模块，则需要使用分布式I/O模块。硬件设备是搭建PLC控制系统的基本条件，是任何工程实际项目的基础。因此，技术人员必须掌握PLC硬件系统的特点、组成。而每个品牌的PLC产品都有差别，主要体现在CPU、输入/输出、信号处理、通信、存储器管理等方面。

　　由于采用端子模块的端子排（10mm），将不再需要以前必需的导线编组，通过端子模块排可实现扩展。固定接线与“热插拔”功能意味着电机启动器可在几秒钟之内更换完毕。因此，这些电机启动器尤其适用于对可用性有严格要求的应用。

　　图中双向晶闸管（光控晶闸管）为输出开关器件，由它和发光二极管组成的固态继电器T有良好的光电隔离作用；电阻R2和C构成了高频滤波电路，减少高频信号的干扰；浪涌吸收器起限幅作用，将晶闸管上的电压限制在600V以下；负载所需交流电源由用户提供。

　　图1-15为CPU226DC/DC/DC型PLC的接线图，它与CPU221DC/DC/DC型PLC的接线方法基本相同，区别在于CPU226DC/DC/DC输出端采用了两组直流电源，组直流电源正极接1L+端，负极接1M端，第二组直流电源正极接2L+端，负极接2M端。

　　监控设备的作用在于将PLC上传的现场实时数据在面板上动态实时显示出来，以便操作人员和技术人员随时掌控系统运行的情况，操作人员能通过监控设备向PLC发送操控指令。存储设备用于保存用户数据，避免用户程序丢失。

　　在面板上通常有发光二极管指示电源的工作状态，便于判断电源工作是否正常。4.输入/输出单元输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接部件。PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据；同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象，以实现控制的目的。

　　PLC控制柜使用条件供电电源：DC直流24V，两相交流220v，（-0%，+5%），50Hz防护等级：IP4或IP20环境条件：环境温度在0℃-55℃，防止太阳光直接照射；空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。

　　带有RS-232口的非隔离型PC/PPI电缆，用4个DIP开关设置波特率。有关非隔离型PC/PPI电缆的技术规范，请参阅S7-200可编程控制器系统手册。当数据从RS-232传送到RS-485口时，PC/PPI电缆是发送模式。

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　　三、小结，西门子PLC为用户提供了多种类型，多种功能的产品，用户可以根据需求进行灵活选择和配置。西门子PLC丰富的功能可以为自动化控制系统提供多种解决方案。而且界面友好的各种西门子PLC的组态软件为用户更好的实现人机交互操作，为工程项目的完成提高了效率。

滤波电路一般由电容C和电阻R组成，其作用是将整流电路输出的脉动直流电变为较为平整的直流电。逆变电路通常由电力电子全控功率器件VT和功率二极管VD构成，作用是将直流电变换为频率和电压可调的三相交流电。1.3变频器的工作原理常用变频器的主电路如图1-4所示。

　　若变频器输入侧没有安装EMC滤波器（没有为高频漏电流提供一个低阻抗的回流通路），那么所有的高频漏电流将通过公共地回路流到变压器的中性点PCC（公共电源接入点），通过三相电源返回变频器（电磁干扰源）。这样，由高频漏电流造成的高频电压将会叠加到公共电源接入点PCC，从而影响甚至损坏连接到此公共电源的其他设备和变频器本身。

　　PLC应用技术的内容简介：本书主要内容包括电气控制电路应用、西门子S7-200PLC介绍、西门子PLC编程软件应用、PLC控制电动机电路设计、机械手臂控制程序设计、步进电动机控制电路设计、PLC网络控制系统设计、三菱PLC及其生产线控制电路设计等。

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　　S7-300系列PLC的CPU模块从CPU312到CPU319有20多种型号，CPU序号越高，其功能越强，技术指标主要区别在CPU的内存容量、数据处理速度、通信资源及编程资源（定时器、计数器的个数）等方面，按功能可分为6个子系列。

　　为了输入运行和位置设置范围的需要，可外设编程软件。使用编程软件STEP7-Micro/WIN可生成位置控制模块的全部组态和移动包络信息，这些信息和程序块可一起下载到S7-200PLC中。位置控制模块所需的全部信息都储存在S7-200PLC中，当更换位置控制模块时，不需重新编程和组态。