西门子S7-300PLC控制技术在电气自动化的应用

西门子S7-300PLC控制技术在电气自动化的应用

胡进宝

（金川集团股份有限公司甘肃省金昌市737100）

摘要：PLC控制技术是工业现代化中的重要应用，结合西门子S7-300控制系统对PLC技术进行简要介绍，并结合具体的实践应用来说明PLC技术在工业生产自动化中的有效性和可行性。

关键词：控制技术电气自动化

1引言

随着科技的不断发展与进步，企业的生产逐步实现自动化，尤其是制造企业。市场的竞争日趋激烈、人员成本的不断提升都促使企业采用新的自动化技术以满足市场的需求，随着工业4.0概念的提出和不断发展，自动化技术在企业中的应用也会变得越来越频繁。PLC集输是一种电气自动化技术，其应用领域比较广泛，具有较好的应用前景。

PLC在未来的发展和应用前景是很鲜明的，可以在不同方面体现出来。技术方面来看，由于目前计算机及其他高科技电子产品不断地应用在PLC中，未来PLC的计算速度和稳定性一定会更加适合工业要求；发展态势来看，将可编程控制器和其他工业控制类的计算机组合在一起构成一个控制网络是可编程控制器的发展方向。因此PLC未来会有很大的应用前景。未来PLC可能会具有更加良好的人机界面，增强智能性和人机互动性；网络的通讯能力更变得更加强大；开放性会更高，操作性会更加智能和便捷；同时也会具有更加强大的功能，例如，不仅仅是石化方面的控制，在其他行业中获得更多的应用。

2西门子S7-300PLC控制技术概述

PLC控制是可编程控制器的缩写，它是一种可进行编程的存贮起，可以储存内部的相关程序，执行用户的相关指令，例如运算、控制、计数以及操作。PLC主要由电源、中央处理器、存贮器、输入输出接口电路、功能模块以及通信模块构成。PLC的工作原理主要包括三个层次：数据采集、程序计算执行、输出。上述三个层次构成一个完整的扫描周期，PLC的中央处理器可以实现以一定频率重复上述扫描周期。经过数年的发展，PLC已经相对比较成熟完善，应用领域也相对较宽，PLC控制有以下特点：使用方便，编程简单；功能强，性价比高；用户使用方便，适应性强；可靠性高，抗干扰能力强；系统设计、安装、相关调试工作量少；维修时工作量少。

S7-300PLC是西门子PLC技术中的中低性能系列，标准的S7-300PLC的模块主要有电源电源、中央处理器单元、接口模板、信号模板、功能模板、通信模板。S7-300PLC的大量功能能够帮助用户进行编程、启动和保护。其主要的功能如下所示：高速的指令处理，0.1-0.6微秒的指令处理时间在中低级别的应用中开辟了新的领域；人机界面，方便的人机界面已经集成在S7-300PLC，因此关于此方面的编程大大减小了。另外，还具有优良的诊断能力和口令保护能力。

3西门子S7-300PLC控制技术的应用

3.1闭环控制

在实际的工业生产过程中，需要常常使用到闭环控制，闭环控制的主要作用对象主要是温度、压力、流量等连续变化的控制量。首先传感器进行指标检测，将检测数值传递到PLC模/数模块，PLC利用自身的PID控制系统对检测变量的数值进行分析，并下达控制命令，然后利用数/模转化器和执行器将输出量作用于相应的对象，从而完成整个闭环控制的应用实践。此功能已经成熟地在电力、纺织、冶金等行业进行应用。

3.2开环控制

开环控制不同于闭环控制，其输出变量不持久，在开环控制中，PLC利用扰动量与被控制变量之间的函数关系来实现控制的目标，在这一过程的实现中，需要借助于数/模转化器来实现。例如，机床定位中步进电动机，首先将电脉冲信号转化为角位移，然后利用滚珠丝杆带动刀具进行线位移。在实际的应用中，调用PLC控制模块，将脉冲信号进行处理，驱动步进电动机，PLC每输出一个控制信号，电动机就可以旋转一个角度。

3.3数据处理

PLC系统自身就是一个微型计算机处理器，可以对数据进行处理和储存。例如，机械手的PLC控制实现。机械手的工作轨迹可以进行细分不同的动作，可以借助于西门子I0.1/Q0.1-I0.7/Q0.7这七个软继电器触点，做出各种动作的数据分配表，配合一些定时器和计数器等设备，可以完成此行为。

3.4远程监控

PLC多安装于工业现场，用于当地控制。将PLC进行联网，可实现远距离遥控。同时联网后还可以增加可控制的I/O点数，可以实现更大规模的控制。

4西门子S7-300PLC控制技术在电气自动化的应用

结合全自动包装机的工业应用，对S7-300PLC控制技术的应用进行分析说明。目前，利用纸张、薄膜、复合材料作为包装材料对包材进行包装的生产线越来越多地得到应用。在生产线自动化控制中，包材的准确送达合适部位及各电机或者设备同步协调运行是控制的关键。图1为全自动包装机的工作原理图，首先启动主电机，主电机启动的同时，其他控制原件也处于运行状态，例如加热器、空压机等。在包装袋经过着墨，经过烘干机后，进入切断部，主切刀将包装袋切成要求的袋长，之后进行糊口。在这一系列操作中，需要主电机与印刷电机协调进行。进入糊口部分的包装袋经过涂胶、上胶、加热等后进入底贴部分，从而与底贴色带粘合之后进入下一环节。其中底贴色带由底贴电机带动这样就达到了袋子底部粘贴的合格性

5结语

随着现代生产技术和控制技术的不断发展，电气自动化的普及和应用是必然趋势。通过对PLC控制技术的原理和应用领域、方面进行简述，可以看出PLC控制技术具有良好的应用前景，并结合自动包装行业中的实践应用证明了S7-300控制技术的有效性和可行性。

参考文献

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[2]秦益霖.西门子S7-300PLC应用技术[M].电子工业出版社,2007.

[3]杨慧远,焦志刚.基于西门子S7-300的步进电机定位控制系统设计[J].机械工程与自动化,2015(6):143-144.