西门子PLC模块的优点:
可靠
PLC不需要大量的活动元件和连线电子元件。它的连线大大减少。与此同时,系统的维修简单,维修时间短。Plc采用了一系列可靠性设计的方法进行设计。例如:冗余的设计。断电保护,故障诊断和信息保护及恢复。PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置,它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言。编程出错率大大降低。
易操作
PLC有较高的易操作性。它具有编程简单,操作方便,维修容易等特点,一般不容易发生操作的错误。对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。程序的输入直接可接显示,更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或程序寻找,然后进行更改。PLC有多种程序设计语言可供使用。用于梯形图与电气原理图较为接近。容易掌握和理解。PLC具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。当系统发生故障时,通过硬件和软件的自诊断,维修人员可以很快找到故障的部位。
灵活
PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程简单、应用面拓展。操作十分灵活方便,监视和控制变量十分容易。
西门子PLC S7-300系列PLC安装及注意事项:
一、辅助电源功率较小,只能带动小功率的设备(光电传感器等);
二、 一般PLC均有一定数量的占有点数(即空地址接线端子),不要将线接上;
三、 PLC存在I/O响应延迟问题,尤其在快速响应设备中应加以注意。
四、输出有继电器型,晶体管型(高速输出时宜选用),输出可直接带轻负载(LED指示灯等);
五、输入/断开的时间要大于PLC扫描时间;
六、PLC输出电路中没有保护,因此应在外部电路中串联使用熔断器等保护装置,防止负载短路造成损坏PLC;
七、 不要将交流电源线接到输入端子上,以免烧坏PLC;
八、接地端子应独立接地,不与其它设备接地端串联,接地线裁面不小于2mm2;
九、 输入、输出信号线尽量分开走线,不要与动力线在同一管路内或捆扎在一起,以免出现干扰信号,产生误动作;信号传输线采用屏蔽线,并且将屏蔽线接地;为保证 信号可靠,输入、输出线一般控制在20米以内;扩展电缆易受噪声电干扰,应远离动力线、高压设备等
西门子6ES7390-1AF30-0AA0
西门子PLC的几种通信方式?
一、PPI通讯
PPI协议是S7-200CPU基本的通信方式,通过原来自身的端口(PORT0或PORT1)就可以实现通信,是S7-CPU默认的通信方式。
PPI是一种主-从协议通信,主-从站在一个令牌环网中。在CPU内用户网络读写指令即可,也就是说网络读写指令是运行在PPI协议上的。因此PPI只在主站侧编写程序就可以了,从站的网络读写指令没有什么意义。
RS485串口通讯
第三方设备大部分支持,西门子SPLC可以通过选择自由口通信模式控制串口通信。简单的情况是只用发送指令(XMT)向打印机或者变频器等第三方设备发送信息。不管任何情况,都必须通过SPLC编写程序实现。
当选择了自由口模式,用户可以通过发送指令(XMT)、接收指令(RCV)、发送中断、接收中断来控制通信口的操作。
数据块DBAI数据,类型REAL,与机接口;DBAO数据,类型REAL,与机接口;DBDI数据,类型BOOL,与机接口;DBDO数据,类型BOOL,与机接口;DB设备运行时间及流量累计,类型REAL,与机接口;DB报好消息,类型BOOL,与机接口;DB类型REAL,中间寄存器;DB类型INT,中间寄存器;DB类型WORD,中间寄存器;DB类型BOOL,中间寄存器;DB之后用作与设备通讯用,例如MODBUS通讯等;DB之后用作调用FB块时的背景数据块;M区也作为中间变量。
MPI通讯
MPI通信是一种比较简单的通信方式,MPI网络通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/s,MPI网络多支持连接32个节点,大通信距离为50M。通信距离远,还可以通过中继器扩展通信距离,但中继器也占用节点。
MPI网络节点通常可以挂S7-200、人机介面、编程设备、智能型ET200S及RS485中继器等网络元器件。
西门子PLC与PLC之间的MPI通信一般有3种通信方式
1、全局数据包通信方式
2、无组态连接通信方式
3、组态连接通信方式
相似图像SIMATIC S7-300,异型导轨, 长度:482.6 mm列表价(不含增值税)显示价格您的单价(不含增值税)显示价格PDF 格式的数据表下载服务和支持 (手册,认证,问答...)下载更多图片产品商品编号(市售编号)6ES7390-1AE80-0AA0产品说明SIMATIC S7-300,异型导轨, 长度:482.6 mm产品家族安装导轨产品生命周期 (PLM)PM300:有效产品价格数据价格组 / 总部价格组AG / 230列表价(不含增值税)显示价格您的单价(不含增值税)显示价格金属系数无交付信息出口管制规定AL : N / ECCN : N工厂生产时间1 天净重 (Kg)0.654 Kg产品尺寸 (W x L X H)未提供包装尺寸12.80 x 48.40 x 2.50包装尺寸单位的测量CM数量单位1 件包装数量1其他产品信息EAN40255商品代码85389099LKZ_FDB/ CatalogIDST73产品组4034原产国德国Compliance with the substance restrictions according to RoHS directiveRoHS 合规开始日期: 2006.01.01产品类别A: 问题无关,即刻重复使用电气和电子设备使用后的收回义务类别没有电气和电子设备使用后回收的义务
可将信号模块连接至CPU的右侧,进一步扩展数字量或模拟量 I/O 容量。CPU1212C 可连接 2 个信号模块,CPU1214C 可连接8 个信号模块。后,所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 控制器的左侧均可连接多达 3 个通讯模块,便于实现端到端的串行通讯。所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都有内置的卡扣,可简单方便地安装在标准的 35 mm DIN 导轨上。这些内置的卡扣也可以卡入到已扩展的位置,当需要安装面板时,可提供安装孔。SIMATIC S7-1200 硬件可以安装在水平或竖直的位置,为您提供其它安装选项。这些集成的功能在安装过程中为用户提供了较大的灵活性,并使 SIMATIC S7-1200 为各种应用提供了实用的解决方案。.所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都经过专门设计,以节省控制面板的
空间。例如,经过测量,CPU 1214C 的宽度仅为 110 mm,CPU 1212C 和 CPU 1211C 的宽度仅为 90 mm。结合通信模块和信号模块的较小占用空间,在安装过程中,该模块化的紧凑系统节省了宝贵的空间,为您提供了效率和较大灵性。
西门子CPU1212C 销售订货号:
的紧凑型自动化解决方案,带有14点集成输入/输出。可通过以下方式扩展:1个信号板 (SB) 或通信板 (CB);2个信号模板 (SM);多3个通信模块 (CM)。
0引言
离心式锅炉引风机是电解厂净化车间的关键设备。主要承担电解车间厂房的烟气净化。电解车间烟气净化风量的大小是由引风机烟道蝶阀的开启度来控制的,烟道蝶阀的调整值过大会使能源浪费,调整值长期过大会将电解槽的高温烟气带入袋滤室内,烧坏布袋,影响净化效果;烟道蝶阀的调整值过小影响到电解车间的净化效果,净化效果的好坏直接影响电解生产工人的身体健康。因此,要求系统运行过程中,必须保证引风机烟道蝶阀动作灵敏、准确,严禁出现风门关死或开得过大。
1存车的问题
我厂净化车间离心式锅炉引风机进口烟道蝶阀的开启均采用Dl(J型电动执行器。其控制电路存在的问题:(1)产品规格品种较单一,且只有一种位移速度,不能满足一些复杂系统的要求;(2)制动器容易磨损,电容击穿问题也较大,平均故障间隔时间(MTBF)为10000h左右;(3)没有力矩保护和行程开关,虽然电动机能堵转,但其转矩(或力矩)一直施加在阀门或生产设备上,使阀门或生产设备容易受损而减少使用寿命、增加维修费用,严重地影响电解车间正常生产;(4)在机械上不能自锁,增加了对制动器的可靠性要求等问题。在此介绍PLC开关量输出控制电动执行器的方法,可有效地解决传统控制方式存在的问题。
2 PLC诊断机电设备故障的基本原理
机电设备的故障信号有开关量和模拟量之分,PLC采用不同的方法对这两种信号对应的故障进行诊断。
2.1 基于开关量信号的故障诊断
PLC对开关量信号的识别是通过其开关量输入模块完成的。
PLC控制机电设备时,设备中的压力、温度、液位、行程开关及操作按钮等开关量传感器与PLC的输入端子相连,每个输入端子在PLC的数据区中分配有一个“位”,每个“位”在内存中为一个地址。输入“位”的工作原理,见图l。
图中IN为开关量输人,COM为信号公共端。IN为ON时,光敏三级管饱和导通,否则截止。故PLC的内部电路可以“感知”开关信号的有无。读取PLC输入位的状态值可作为识别开关量故障信号的根据。诊断开关量故障的过程,实质就是将PLC正常的输人位状态值与相应的输入位的实际状态值相比较的过程。如果二者比较的结果是一致的,则表明机电设备处于正常工况,不一致则表明对应输入位的设备部位处于故障工况。这就是PLC诊断基于开关量信号故障的基本原理。
这种诊断方法,故障定位准确,可进行实时在线诊断。通过PLC的梯形图编程,还可将故障诊断融入过程控制,达到保护机电设备的目的。
2.2基于模拟量信号的故障诊断
PLC对模拟量信号的识别是通过PLC的模拟量输入输出模块来完成的。模拟量输入输出模块采用A/D转换原理,输入端接收来自传感器或信号发生器的模拟信号,输出端输出的模拟信号作用于PLC的控制对象。
PLC诊断模拟量故障的过程,实质就是将在相应A/D通道读到的监测信号的模拟量的实际值与系统允许的极限值相比较的过程。如果比较的结果是实际值远离极限值,则表明机电设备对应的受监控部位处于正常状态,如果实际值接近或达到极限值,则为不正常状态。判断故障发生与否的极限值根据实际系统相应的参数变化范围确定,利用PLC上的模拟量设定开关可设置该极限值。
当模拟量的实际值达到模拟量设定开关的设定值,PLC还能按照一定的逻辑关系启动开关量模块上的输出位,或者从PLC的通讯口主动发起通讯,从而输出故障诊断的结果,并据此实现对机电设备的控制。
2.3基于中断方式的故障诊断
PLC的中断方式有l
(1)输入中断——开关量模块的输入位由OFF变为ON时,由PLC的CPU执行的中断;
(2)间隔定时器中断一由一定精度的间隔定时器启动执行的中断;
(3)高速计数器中断——根据PLC内装的高速计数器的当前值执行的中断。
其中,输入中断特别适合于机电设备的故障诊断。它对应于工业计算机的硬中断,属于外部中断,但PLC的输人中断可用PLC的外部指令来屏蔽。
将机电设备的故障信号作为PLC的输入中断源,一旦出现故障信号,CPU立即响应,停止正在执行的程序,转到中断子程序中去,即可方便地对故障进行处理。它与直接利用PLC的内部逻辑完成故障诊断的不同之处在于:采用输入中断处理故障时,可停止PLC主程序的执行过程,而直接利用PLC的输入和内部逻辑处理故障时,PLC的主程序仍处于运行状态。因此,要根据故障对机电设备的影响程度选择合适的故障诊断方式。PLC的输人中断方式对后果严重的突发故障的处理特别有用。
PLC的开关量输入模块可用作为开关量故障信号的输入装置,模拟量输入模块可用作为模拟量故障信号的输入装置。这两种模块均能方便地实现对设备的在线监测。
PLC的输出模块可直接驱动故障诊断系统的输出模块。其中,输出端子可用来控制声光报警装置和受控机电设备的运行过程,显示屏可作为人机界面使用。
3 PLC控制执行器原理
PLC控制执行器的执行机构正反向动作,是通过改变执行器电机所外加电源相序决定的。控制执行器电机的是开关信号,故直接由PLC对电动机执行器进行控制。利用开关量输出和执行器的位置反馈信号配合编程即可实现对电动执行器的控制,通过软件编程方便地改变执行器的动作方式,满足工艺和控制的要求,见图2。
4现场应用
电动执行器及电动蝶阀布置见图3,每个系统有两套净化系统,电动执行器直接担负净化风机蝶阀控制,其动作命令完全由PLC程序来完成,其开度大小完全由压力传感器检测并由PLC进行调节控制。
控制1台执行器,需占用PLCl个模拟量输入通道用于采集执行器位置反馈信号,2个开关量输出通道用于输出控制执行器电动正反转信号。
(1)输入执行器位置反馈信号利用原执行器与伺服放大器配套使用的反馈模块;0-10mA、4~20n认输出均可,用PLC模拟量输入通道应根据信号类型调整计算机模板中的跳线,考虑到位置反馈信号作为调节执行器动作的依据,应在输入通道初始化时,尽量缩短采样周期和死区范围,提高控制精度。
(2)输出开关量输出通道大允许通过电流为2A,考虑到现场实际情况,风门机械故障较多,容易卡死,造成执行器堵转,电机电流过大,不能用PLC的开关量输出直接控制执行器电机,在执行器和开关量输出通道之间加装了2个接触器,开关量输出只驱动接触器,电流很小,与外界隔离,不易损坏,而接触器触点容量大,性能可靠,起到了“放大”和“隔离”的作用。
(3)开关量输出模拟的公共端接电源的火线,开关量输出接触器线圈的一端,线圈的另一端接电源的零线,接触器触点的一端接电源的火线和零线,触点的另一端接执行器的正转或反转接线端子。当控制执行器动作的命令发出后,相应的开关输出通道与公共端接通,输出220V AC。执行器执行正转或反转。
(4)执行器控制程序包括3部分,程序框图见图4。
①信号采样:根据执行器位置反馈信号类型设置相应通道类型,初始化通道设置采样方式、采样时间、指定信号存放地址。
②信号处理及输出:根据位置反馈信号和位置给定值的偏差,控制执行器的正反转。由于执行器电机动作的惯性和测量的滞后,控制程序中设置死区范围,以防止执行器动作频繁甚至产生振荡。当位置反馈小于给定值偏差大于设定的死区范围,控制执行器正转的开关量输出通道接通输出220V AC,接触器正转,随着执行器的运动,位置反馈信号逐渐增大;当偏差小于设定的死区值时,停止送电,而执行器的电机由于惯性和测量的滞后,偏差还会进一步缩小,反之亦然。
③特殊情况处理:程序设置手动、自动两种方式,程序自动判断位置反馈信号是否正确,位置反馈故障一般有两种情况:(a)反馈模块损坏、信号线路故障,表现为反馈信号显示大、小;(b)执行器外带风门卡死,造成执行器电机堵转。出现问题,报警,判断当前操作方式,如果为自动方式,自动切换为手动方式,执行器停留在当前位置,可防止执行器误动作。手动方式由人工控制器的开关与反馈无关,切换为手动方式后,应及时处理故障。
5效果分析
(1)该方法接线简单、中间环节少、故障率低、运行安全可靠,提高了设备运转率。
(2)维护简单、方便。
(3)由于采用PLC程序控制,可灵活改变输出控制特性,适应离心锅炉引风机特性的变化,提高了调节系统的控制质量。
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