PLC控制器本身的硬件采用积木式结构,有母板,数字I/O模板,模拟I/O模板,还有特殊的定位模板,条形码识别模板等模块,用户可以根据需要采用在母板上扩展或者利用总线配备远程I/O从站的方法来得到想要的I/O数量。随着工业自动化水平的不断提升,PLC所占据的地位可以说功不可没,虽然PLC是专为工业应用而设计,硬件设计有的性和稳定性,但是不乏一些自然原因和人为因素导致PLC损坏,不能正常使用。PLC的价格少则几百,多则上万,所以从节省开支方面讲,PLC损坏后还是具有一定的维修价值。
可编程控制器出现在美国,1968年,美国的汽车制造公司通用汽车公司(GM)提出了研制一种新型控制器的要求,并从用户角度提出新一代控制器应具备以下条件:(1)编程简单,可在现场修改程序,(2)维护方便,好是插件式,(3)可靠性继电器控制柜,1971年。 有较大的滞后现象(MS),而MC的响应速度快(US),(5)PLC易于操作,人员培训时间短,而MC则较难人员培训时间长,(6)PLC易于维修,MC则较困难随着PLC的发展,其功能越来越强,同时MC也逐渐提高和改进两者之间将相互渗透。
一般用于设备、状态监控、分类和报好处理等5功能表与块间的传送、校验和、双倍精度运算、对数和反对数、平方根、PID调节等通信速度和方式、与上位计算机的联网功能、调制解调器等6功能PLC的功能有内和外两种。内是PLC内部各部件性能和功能的,外是中央处理机与I/O模块信息交换的--7串行接口(RS-232C)一中型以上的PLC都提供一个或一个以上串行标准接口(RS-232C),以例连接打印机、CRT、上位计算机或另一台PLC--8通信功能现在的PLC能够支持多种通信协议。比如现在比较流行的工业以太网等对通信有特殊要求的用户对于一个大型企业系统,应尽量做到机型统。 完成电梯信号的采集,运行状态和功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行功能,拖动控制则由变频器来完成,二种控制方式用可编程控制器(PLC)取代微机实现信号集选控制,从控制方式和性能上来说,这两种方法并没有太大的区别。
西门子PLC模块6ES74921AL000AA0怎么选检查所有PLC输出端子指示灯是否全亮。PLC输入端子的指示灯点亮,表示正常。反之,应检查接线或者是I/O点坏。4.2系统调试系统调试应按控制要求将电源、外部电路与输入输出端子连接好。然后装载程序于PLC中,运行PLC进行调试。将PLC与现场设备连接。在正式调试前检查整个PLC控制系统,包括电源、接地线、设备连接线、I/O连线等。在整个硬件连接正确无误的情况下即可送电。把PLC控制单元的工作方式设置为“RUN”开始运行。反复调试可能出现的各种问题。在调试过程中也可以根据实际需求对硬件作适当修改以配合软件的调试。应保持足够长的运行时间使问题充分暴露并加以纠正。调试中多数是控制程序问题。一般分以下几步进行:(1)对每一个现场信号和控制量做单测试;(2)检查硬件/修改程序;(3)对现场信号和控制量做综合测试;(4)带设备调试;(5)调试结。PLC控制系统可靠性降低的主要原因虽然工业控制机和可编程控制器本身都具有很高的可靠性。 IEC61131-3定义了5种语言--LD,FBD,SFC,ST,IL其中IL是像汇编的,所以大多数厂商的这个位处理器都是执行的一种类IL语言,我们在这里将这个位处理暂命名为IEC处理器,也有厂商用FPGA来实现这个处理器。
PLC的机型选择基本原则
机型选择的基本原则是在满足功能要求及可靠、维护方便的前提下,力争佳的性能价格比。
1.合理的结构型式
整体式PLC的每一个I/O点的平均价格比模块式的便宜,且体积相对较小,所以一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中;而模块式PLC的功能扩展灵活方便,I/O点数量、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类等方面,选择余地较大。维修时只要更换模块,判断故障的范围也很方便。因此,模块式PLC一般适用于较复杂系统和环境差(维修量大)的场合。
2.安装方式的选择
根据PLC的安装方式,系统分为集中式、远程I/O式和多台PLC联网的分布式。集中式不需要设置驱动远程I/O硬件,系统反应快、成本低。大型系统经常采用远程I/O式,因为它们的装置分布范围很广,远程I/O可以分散安装在I/O装置附近,I/O连线比集中式的短,但需要增设驱动器和远程I/O电源。多台联网的分布式适用于多台设备分别立控制,又要相互联系的场合,可以选用小型PLC,但要附加通信模块。
3.相当的功能要求
一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能,对于只需要开关量控制的设备都可满足。对于以开关量控制为主,带少量模拟量控制的系统,可选用能带A/D和D/A单元。具有加减算术运算。数据传送功能的增强型低档PLC。
对于控制较复杂,要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能,可视控制规模大小及复杂程度,选用中档或PLC。但是中、PLC价格较贵,一般大型机主要用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。
4.响应速度的要求
PLC的扫描工作方式引起的延迟可达2-3个扫描周期。对于大多数应用场合来说,PLC的响应速度都可以满足要求,不是主要问题。然而对于某些个别场合,则要求考虑PLC的响应速度。为了减少PLC的I/O响应的延迟时间,可以选用扫描速度高的PLC,或选用具有高速I/O处理功能指令的PLC,或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。
5.系统可靠性的要求
对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统,应考虑是否采用冗余控制系统或热备用系统。
6.机型统一
一个企业,应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑以下三个方面的问题:
(l)同一机型的PLC,其编程方法相同,有利于技术力量的培训和技术水平的提高。
(2)同一机型的PLC,其模块可互为备用,便于备品备件的采购和管理。
(3)同一机型的PLC,其设备通用,资源可共享,易于联信,配上位计算机后易于形成一个多级分布式控制系统。
现场模拟量信号经A/D转换后变成离散的数字信号,然后将形成的数据按时间序列存入PLC内存。再利用数字滤波程序对其进行处理,滤去噪声部分获得单纯信号, 可对输入信号用m次采样值的平均值来代替当前值,但井不是通常的每采样。次求一次平均值,而是每采样一次就与近的m-l次历史采样值相加,此方法反应速度快,具有很好的实时性,输入信号经过处理后用干信号显示或回路调节,有效地抑制了噪声干扰。
由干工业环境恶劣,干扰信号较多, I/ O信号传送距离较长,常常会使传送的信号有误。为提高系统运行的可靠性,使PLC在信号出错倩况下能及时发现错误,并能排除错误的影响继续工作,在程序编制中可采用软件容错技术。
4、正确选择接地点,完善接地系统
接地的目的通常有两个,其一为了安全,其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
系统接地方式有:浮地方式、直接接地方式和电容接地三种方式。对PLC控制系统而言,它属高速低电平控制装置,应采用直接接地方式。由于信号电缆分布电容和输入装置滤波等的影响,装置之间的信号交换频率一般都低于1MHz,所以PLC控制系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式。集中布置的PLC系统适于并联一点接地方式,各装置的柜体中心接地点以单的接地线引向接地极。如果装置间距较大,应采用串联一点接地方式。用一根大截面铜母线(或绝缘电缆)连接各装置的柜体中心接地点,然后将接地母线直接连接接地极。接地线采用截面大于22 mm2的铜导线,总母线使用截面大于60mm2的铜排。接地极的接地电阻小于2Ω,接地埋在距建筑物10 ~ 15m远处(或与控制器间不大于50m),而且PLC系统接地点与强电设备接地点相距10m以上。
信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;不接地时,应在PLC侧接地;信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,一定要避免多点接地;多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时,各屏蔽层应相互连接好,并经绝缘处理。选择适当的接地处单点接点
ET 200SP 特点 SIMATIC ET 200SP是高度灵活的可扩展分布式I/O系统,用于现场通过现场总线将过程信号连接到上控制器。防护等级IP20,支持PROFINET,PROFIBUS。更加紧凑的设计,单个模块多支持16通道。 直插式端子,无需工具单手可以完成接线。模块,基座的组装更方便,各种模块任意组合。运行中可以更换模块(热插拔),通过组态控制,支持模块空缺运行,进行部分功能调试。
一个完整的ET200SP的系统至少由以下部件构成: 接口模块:连接分布式ET 200SP与控制器或DP主站,通过背板总线实现与I/O模块的数据交换; BaseUnit:信号模块安装的基座,并提供接线端子用于IO信号的连接及电源信号的连接,同时BaseUnit还可提供电源分组功能,创控教育该功能的实现通过选择带电源分组功能的BaseUnit实现,带有电源分组能力的BaseUnit均为浅色,在下列情况下,采用带电源分组能力的BaseUnit; ET 200SP接口模块后的BaseUnit; 一个电位组的所有I/O模块及负载的总供电负荷已超过10A; 模块间的AUX接线端子所接电压等级不同; 由于RQ 4×120VDC-230VAC/ NO ST数字量输出模块只能使用不带电位分组功能的 BaseUnit ,因此如果一个分布式ET 200SP上只有RQ 4×120VDC-230VAC/ NO ST数字量输出模块,则这些模块左侧有一个带电位分组功能的BaseUnit。 I/O模块:安装在BaseUint上,用于I/O信号的处理; 服务器模块:完成ET 200SP的组态,并断开ET 200SP的背板总线,该模块已包含在ET 200SP接口模块的订货号中,与接口模块一同供货。
哪些措施可以提高PLC系统的搞干扰性能
采用性能优良的电源,抑制电网引入的干扰
在PLC控制系统中,电源占有极重要的地位。电网干扰串入PLC控制系统主要通过PLC系统的供电电源(如CPU 电源、I/O电源等)、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在,对于PLC系统供电的电源,一般都采用隔离性能较好电源,而对于变送器供电的电源和PLC系统有直接电气连接的仪表的供电电源,并没受到足够的重视,虽然采取了一定的隔离措施,但普遍还不够,主要是使用的隔离变压器分布参数大,抑制干扰能力差,经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。所以,对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大(如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术)的配电器,以减少PLC系统的干扰。
此外,位电网馈点不中断,可采用在线式不间断供电电源(UPS)供电,提高供电的安全可靠性。并且UPS还具有较强的干扰隔离性能,是一种PLC控制系统的理想电源。
2、电缆选择的敖设
为了减少动力电缆电磁干扰,尤其是变频装置馈电电缆。笔者在某工程中,采用了铜带铠装屏蔽电力电缆,从而降低了动力线生产的电磁干扰,该工程投产后取得了满意的效果。
不同类型的信号分别由不同电缆传输,信号电缆应按传输信号种类分层敖设,严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号,避免信号线与动力电缆靠行敖设,以减少电磁干扰。
3、 硬件滤波及软件抗如果措施
由于电磁干扰的复杂性,要根本消除迎接干扰影响是不可能的,因此在PLC控制系统的软件设计和组态时,还应在软件方面进行抗干扰处理,进一步提高系统的可靠性。常用的一些措施:数字滤波和工频整形采样,可有效消除周期性干扰;定时校正参考点电位,并采用动态零点,可有效防止电位漂移;采用信息冗余技术,设计相应的软件标志位;采用间接跳转,设置软件陷阱等提高软件结构可靠性。
信号在接入计算机前,在信号线与地间并接电容,以减少共模干扰;在信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。
对干较低信噪比的模拟量信号.常因现场瞬时干扰而产生较动,若仅用瞬时采样植进行控制计算会产生较大误差,为此可采用数字滤波方法。
PC/PPI电缆。 如果使用STEP 7-Micro/WIN32 V3.1编程软件,则也可以通过SIMATIC CP 5511或CP 5611编程。在这种情况下,通讯速率可高达187.5kbit/s。 可以利用PC/PPI 电缆和自由口通讯功能把 S7-200 CPU 连接到许多和RS-232标准兼容的设备。 有两种不同型号的 PC/PPI 电缆: 带有RS-232口的隔离型 PC/PPI 电缆,用5个DIP开关设置波特率和其它配置项 (见下图)。 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。 产品信息 本机集成8输入/6输出共14个数字量I/O点。可连接2个扩展模块。6K字节程序和数据存储空间。4个立的30kHz高速计数器,2路立的20kHz高速脉冲输出。1个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。非常适合于小点数控制的微型控制器。
4. 模拟量输出 PLC要输出一个模拟量信号,需要经过数模转换,把一个 0 – 32000或-32000 - +32000的数字量转换为实际的模拟信号。输出的信号是电流和电压可选。部分参数如表 1.14。 5. Profibus通讯模块 Profibus通讯模块是 EM277,只能作 Profibus或 MPI的从站,也支持 PPI协议。此模块不能代替 S7-200集成的通讯口。部分参数如表 1.15 6. 运动控制模块 运动控制模块 EM253集成 5点输入,6点输出,可以实现各种复杂定位任务,高脉冲频率可到 200KHz。部分参数如表 1.16。 阀门、马达(泵或风机)的启停或/和调节,窗口的上方显示该设备的名称及EAM编码,下面该设备的操作按钮和检修挂牌按钮。操作窗口弹出后,可以方便地在窗口内对设备的参数进行修改,或改变设备的运行状态,泵和阀门采用不同的颜色表示设备的不同状态。 LOGO和S7-200是超小型化的PLC,适合于单机控制或小型系统的控制,适用于各行各业,各种场合中的自动检测、监测及控制等;S7-300是模块化小型PLC系统,可用于对设备进行直接控制,可以对多个下的可编程序控制器进行,还适合中型或大型控制系统的控制,能满足中等性能要求的应用;S7-400则用于中、性能范围的可编程序控制器,能进行较复杂的算术运算和复
ET 200SP介绍
ET 200SP是西门子推出的新一代分布式I/O系统,在结构设计上采用了与ET 200S类似的紧凑式设计,目前已覆盖ET 200S的主要功能,接口模块IM155-6PN ST与IM155-6 DP HF支持多32个模块;IM155-6 HF支持多64个模块,信号模块支持热插拔,集成PROFIenergy功能,I/O模块支持电源分组,支持组态控制功能。由于信号模块提高了集成度,使得使用ET 200SP配置相同数量的I/O信号比使用ET 200S,体积减少50%;改变了模板供电方式,无需PM-E模板;模板功能进行了整合,减少了模块的种类;系统集成了电源模块,从而无需单的电源模块;采用的100MBit/s 背板总线,使背板数据刷新速度得到提高;采用快速接线技术,接线无需工具;安装导轨为标准的DIN35导轨。
目前ET 200SP的接口模块有3种类型,分别为IM 155-6 PN ST、IM 155-6 PN HF和IM 155-6 DP HF,主要区别见下表:
西门子与中国在数字制造、创新和技术应用等领域开展合作
中国和德国默克尔见证谅解备忘录的签署
西门子与中国企业在工业互联网和智能制造领域建立战略合作伙伴关系
西门子与中国和企业签署合作协议,进一步开展合作,挖掘数字化潜力,为中国产业升级和转型提供支持。中国和德国默克尔在柏林见证了协议的签署。
“数字化和创新是中国经济发展的关键。西门子非常愿意发挥我们在工业数字化方面的ling先优势,充分挖掘中国经济发展的潜力,服务中国。”西门子股份公司总裁兼执行官凯飒(Joe Kaeser)表示,“随着今天合作协议的签署,我们面向数字化时代,把西门子对中国超过145年的承诺提升到一个新的高度。”
西门子与中国发展和改革会在既有合作框架下进一步签署了在数字化技术创新和应用领域合作的谅解备忘录。西门子将响应“中国制造2025”战略和“互联网+”行动,积极与中国分享“数字化企业”技术和解决方案,支持中国的产业转型与升级。西门子还将着力在中国数字制造领域加大研发和人才培养上的投入,同时携手中国合作伙伴推动创新发展,并参与到和地方的创新项目中。双方合作的领域之一是深入探讨西门子基于云的开放式物联网操作系统MindSphere在城市管理和电网等领域的应用。此外,西门子还与中国航天科工集团公司签署了战略合作协议,双方将在工业互联网和智能制造领域加强合作。
西门子与中国的合作可以追溯至1872年,当时西门子向中国提供了首台指针式电报机。1985年10月,西门子与当时的共和国机械工业部签署了全面合作备忘录,共同推进机械、电气工程和电子工业的发展,这是中国在之后签署的个类似的合作协议。西门子与分别在2011年和2016年两次续签这一合作备忘录。