产品描述
西门子模块6ES7223-1BH22-0XA8物优**
PLC控制系统在使用过程中,经常要修改一些参数,较常见的就是修改定时器的设定值.为了操作员方便修改定时器的设定值,可用下列方法来实现:
1、 使用人机界面
PLC可以用触摸屏、文本显示器或工控机作人机界面,方便修改定时器参数,但成本较高.
2、 使用PLC内置的模拟电位器
小型PLC一般都有内置的设置参数用的模拟电位器.如三菱PLC FX1N、FX1S的外部调节寄存器D8030和D8031的值与模拟电位器的位置相对应.S7-200的两个模拟电位器对应的寄存器是SMB28和SMB29.CP1H的模拟电位器对应的寄存器A642.
3、 用模拟量设定功能扩展板修改定时器的设定值
三菱FX系列的模拟量设定功能扩展板FX2N-8AV-BD上有8个电位器,可以用应用指令VRRD读出各电位器设定的8位二进制数,用定作定时器、计数器的设定值.
4、 用PLC外部触点在程序内作加减计数器实现设定定时器的设定值
用按钮的上升沿与加减计数器实现.当按下按钮,加减计数器的寄存器加1或减1.而定时器的设定值就是寄存器中的数值.根据需要与定时器的基时要确定按下的次数.加计数与减计数的外部接点要分开.
5、 增加LCD选件板改变PLC内部定时器的设定值.
可以方便的监控、变更永宏PLC内数据值,并可以实现错误状态的可视化.欧姆龙CP1H、CP1L的PLC可以增加LCD选件板CP1W-DAM01.PLC与HMI通讯不上主要是有3点原因:
1, PLC的类型你选对没有,是三菱的还是西门子,具体的如果是S7-200就只能用S7-200,S7-300直接连接的话就要用S7300MPI,一般的PLC只要是支持MODBUS的协议的基本都是可以跟Samkoon的HMI连接的,这个时候你的PLC类型就选择MODBUS RTU.
2,还有就是PLC属性的设置,它的站号,IP地址输入正确与否以及s7-200、s7-300与以太网的练级设置是否良好.
3通讯的参数设置一定要一致,波特率啊,校验,停止位等等PLC要跟HMI一致.
4,就是通讯线的阵脚定义了,你用什么PLC,RS232还是RS485?
那么怎么样去判断到底是硬件还是软件设置有问题了?
用在线模拟,首先你先把PLC直接跟电脑连接在一起,用PLC的软件跟永宏PLC通讯上,软件关掉PLC的软件,运行你将要下载到HMI里面的图片,保存,编译,在线模拟,如果PLC跟电脑连接上了,那就是*3点通讯线有问题,换根线就OK了.
如果在线模拟通讯不上,那证明你的通讯参数没有设置好,上面就是HMI设置通讯参数的位子,可以依次来设置.
PLC与HMI通讯不上主要是有3点原因:
1, PLC的类型你选对没有,是三菱的还是西门子,具体的如果是S7-200就只能用S7-200,S7-300直接连接的话就要用S7300MPI,一般的PLC只要是支持MODBUS的协议的基本都是可以跟Samkoon的HMI连接的,这个时候你的PLC类型就选择MODBUS RTU.
2,还有就是PLC属性的设置,它的站号,IP地址输入正确与否以及s7-200、s7-300与以太网的练级设置是否良好.
3通讯的参数设置一定要一致,波特率啊,校验,停止位等等PLC要跟HMI一致.
4,就是通讯线的阵脚定义了,你用什么PLC,RS232还是RS485?
那么怎么样去判断到底是硬件还是软件设置有问题了?
用在线模拟,首先你先把PLC直接跟电脑连接在一起,用PLC的软件跟永宏PLC通讯上,软件关掉PLC的软件,运行你将要下载到HMI里面的图片,保存,编译,在线模拟,如果PLC跟电脑连接上了,那就是*3点通讯线有问题,换根线就OK了.
PLC整机的可靠性高只是保系统可靠工作的前提,还必须在设计和安装plc系统过程中采用相应的措施,才能保系统可靠工作。本文主要论述在设计plc系统过程中的干扰措施。
1.硬件措施
(1) 屏蔽:对电源变压器、*处理器、编程器等主要部件,采用导电、导磁性良好的材料进行屏蔽处理,以防止外界干扰信号的影响。
(2) 滤波:对供电系统计输入线路采用多种形式的滤波处理,以和抑制高频干扰信号,也削弱了个模块间的相互影响。
(3)电源调整与保护:电源波动造成电压畸变或毛刺,将对plc及i/o模块产生不良影响。对微处理器核心部件所需要的+5v电源采用多级滤波处理,并用集成电压调整器进行调整,以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。尽量时电源线平行走线,时电源线对地呈低阻抗,以减少电源噪声干扰。其屏蔽层接地方式不同,对干扰抑制效果不一样,一般次级线圈不能接地。输入、输出线应用双绞线且屏蔽层应可靠接地,以抑制共摸干扰。
(4)隔离:在微处理器与i/o电路之间,采用光电隔离措施,有效地把他们各离开来,以防外部的干扰信号及地线环路中产生的噪声电信号通过公共地线进入plc本机,从而影响其正常工作。
(5)采用模块式结构:这种结构有助于在故障发生时进行短时期修复,一旦查出某一模块出现故障,可迅速更换,使系统恢复正常工作,同时也有助于加速查找系统故障的原因。
2.软件措施
为了提高输入信号的信噪比,常采用软件数字滤波来提高有用信号真实性。对于有大幅度随机干扰的系统,采用程序限幅法,即连续采样5次,若某一次采样支援远大于其他几次采样的幅值,那么就舍取之。对于流量、压力、液面、位移等参数,往往在一定范围内频繁波动,则采用算术平均法。即用n次采样的平均值来代替当前值。一般认为:流量n=12,压力n=4较合适。
(1) 故障诊断:系统软件定期地检测外界环境,如掉电、欠电压、锂电池电压过低及强干扰信号等,以便及时反映和处理。
(2) 信号保护和恢复:当偶尔性故障发生时,不破坏plc内部的信息,一旦故障现象消失,就可以恢复正常,继续原来的工作。
(3) 设置警戒时钟wdt:如果程序循环扫描执行时间**过了wdt规定的时间,预示了程序进入死循环,立即报警。
(4) 加强对程序的检查和校验:一旦程序有错,立即报警,并停止执行程序。
(5) 对程序及动态数据进行电池后备:当停电时利用后备电池供电,保持有关信息和状态数据不丢失。
当PLC的RS485口经非隔离的PC/PPI电缆与电脑连接、PLC与PLC之间连接或PLC与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生。
一、S7-200PLC内部RS485接口电路图:
图中R1、R2是阻值为10欧的普通电阻,其作用是防止RS485信号D+和D-短路时产生过电流烧坏芯片,Z1、Z2是钳制电压为6V,较大电流为10A的齐纳二极管,24V电源和5V电源共地未经隔离,当D+或D-线上有共模干扰电压灌入时,由桥式整流电路和Z1、Z2可将共模电压钳制在±6.7V,从而保护RS485芯片SN75176(RS485芯片的允许共模输入电压范围为:-7V~+12V)。该保护电路能承受共模干扰电压功率为60W,保护电路和芯片内部没有防静电措施。
二、常发生的故障现象分析:
当PLC的RS485口经非隔离的PC/PPI电缆与电脑连接、PLC与PLC之间连接或PLC与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生,较常见的损坏情况如下:
●R1或R2被烧断,Z1、Z1和SN75176完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经R1或R2、桥式整流、Z1或Z1到地,Z1、Z2能承受较大10A电流的冲击,而该电流在R1或R2上产生的瞬态功率为:102×10=1000W,当然会将其烧断。
●SN75176损坏,R1、R2和Z1、Z2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于Z1、Z2的动作速度造成的,静电无处不在,仅人体模式也会产生±15kV的静电。
●Z1或Z2、SN75176损坏,R1和R2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将Z1或Z2和SN75176击穿,由于电流较小和发生时间较短因而R1、R2不至于发热烧断。
由以析得知PLC接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成,产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂,如由于PLC内部24V电源和5V电源共地,24V电源的输出端子L+、M为其它设备混合供电可能导致地电位变化,从而造成共模电压**出允许范围。所以EIA-485标准要求将各个RS485接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等,地线环流!
当带电插拔未隔离的连接电缆时,由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件,插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。
连接在RS485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入到PLC,总线上连接的设备站点数越多,产生瞬态过电压的因素也越多。
当通信线路较长或有室外架空线时,雷电必然会在线路上造成过电压,其能量往往是巨大的,常有用户沮丧地说:“联网的几十台PLC全部遭打坏了!”。
三、解决办法:
1、从PLC内部考虑:
●采用隔离的DC/DC将24V电源和5V电源隔离,分析了三菱、欧姆龙、施耐德PLC以及西门子的PROFIBUS接口均是如此。
●选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保护措施完善的高挡次RS485芯片,如:SN65HVD1176D、MAX3468ESA等,这些芯片价格一般在十几元至几十元,而SN75176的价格仅为1.5元。
●采用响应速度更快、承受瞬态功率更大的新型保护器件TVS或BL浪涌吸收器,如P6KE6.8CA的钳制电压为6.8V,承受瞬态功率为500W,BL器件则可抗击4000A以上大电流冲击。
●R1和R2采用正温度系数的自恢复保险PTC,如JK60-010,正常情况下的电阻值为5欧,并不影响正常通信,当受到浪涌冲击时,大电流流过PTC和保护器件TVS(或BL),PTC的电阻值将骤然增大,使浪涌电流迅速减小。
2、从PLC外部考虑:
●使用隔离的PC/PPI电缆,尽量不用廉价的非隔离电缆(特别是在工业现场)。西门子公司早期出产的PC/PPI电缆(6ES7901-3BF00-0XA0)是不隔离的,现在也改成隔离的电缆了!
●PLC的RS485口联网时采用隔离的总线连接器.
●与PLC联网的第三方设备,如变频器、触摸屏等的RS485口均使用RS485隔离器BH-485G进行隔离,这样各RS485节点之间就无“电”的联系,也无地线环生,即使某个节点损坏也不会连带其它节点损坏。
●RS485通信线采用PROFIBUS总线**屏蔽电缆,保证屏蔽层接到每台设备的外壳并最后接大地。
●对于有架空线的系统,总线上较好设置专门的防雷击设施。
找到了解决S7-200通讯口损坏的办法了
在我们单位众多的S7-200PLC中,不时有通讯口损坏,致使不能连接PC或不能进行通讯,在对PLC解体时发现,在PLC通讯口出有一芯片--75176,这就是通讯接口芯片,在芯片周围有5个FB,标识FB1~FB5,这其实就是5个保险,在通讯连不上时,一般就是这5个保险中的某个烧毁了,可用同等型号的保险代替,也可用导线直接短路。一般就能解决问题。不过更换时要注意,由于元件时贴片的,十分小,空间也小,所以焊接时注意不要短路。
在使用PLC的过程中,我们经常遇到输入点不足问题,如何解决这个问题呢?较简单的方法莫过于通过扩展输入模块来实现。但是模块的价格可是不菲的,动辄数千元,而且一扩就是8点、16点或32点,如果您仅仅缺一个点,这岂不是太不划算了!?有没有更经济的解决方案呢?
根据实践中的摸索,我总结出两种解决PLC输入点不足问题办法
其一是把多个要输入的信号,先通过外部元件的逻辑组合,然后再接入到PLC的一个输入点上;其二是不需要增加任何元件,通过运用PLC内部的逻辑组合,把连接到输入端的开关变成双稳态开关,来实现我们节省输入点的目的。
下面以工业控制中常见到的电动机的启动停止控制为例,具体来探讨这两种方案的实现方法。为了叙述的方便,我先做这样的定:PLC系统采用西门子公司的S7-200系列;电动机启动按钮为SB1,定义号为I0.0;停止按钮为SB2,定义号为I0.1;控制电动机的接触器定义为KM1;控制接触器KM1的PLC输出点定义为Q0.0。
方案1:启动、停止按钮SB1和SB2不是单独接到PLC的输入端,而是先把SB1与SB2进行串联再连接到输入模块,这样就节省了一个输入点。控制流程是这样的:按下启动按钮SB2,I0.0输入高电平,Q0.0有输出信号,带动接触器KM1吸合,启动电动机旋转,同时接触器的辅助触点吸合,维持I0.0的高电平,从而电动机的旋转得以保持;按下停止按钮SB1,I0.0变为低电平,Q0.0便由高电平变为低电平,从而使KM1失电,电动机停止旋转。
另外一种解决输入点不足的方法是通过软件来实现,这种方案的接线非常简单,直接把一个按钮连接到PLC输入端,我把它定义为I0.0,但按下这个按钮,可以启动电动机旋转;若再按下这个按钮,又可以使电动机停止,即这个按钮是双稳态的。
我们来看它是如何实现的:按下按钮,I0.0为高电平,由于初始状态下M0.0是逻辑0,只有网络1中有电流流过,M0.1置位,从而在按钮释放后,Q0.0点输出,Q0.0激励KM1,使电动机旋转;同时M0.0变为逻辑1,为M0.1复位做好准备。如果此时再按下按钮,又只能使网络2中有电流流过,M0.1复位。它的复位使Q0.0失电,电动机停止,同时使M0.0复位,又为M0.1置位做好准备。再按下按钮,又会重复上述循环。之所以在网络3支路中串入I0.0,是为了取一个瞬时信号,保证按下按钮并等释放了以后,才使状态发生改变。如果您持续按着按钮不释放,PLC仍维持原来的状态不改变。
以上两套方案都是切实可行的,具体采用哪一种,那还要根据您实际的使用条件来决定,切莫盲目套用。
工业自动化控制是工业技术进步的重要方向,是机电一体化、推进两化融合的基础工作。但是,多年来一直缺少国家层面的关注和战略性安排,处于严重落后阶段,并存有重大隐患。
什么是工厂自动化领域的自动控制技术?简单讲,用于连续流程的(电力、化工)即DCS,用于非连续过程的(冶金、造纸、纺织、机械加工等制造领域及环保等)为PLC。PLC用途广泛,既解决单机自控,也提供流水线和工厂自动化解决方案。
我国连续流程自动化(DCS)发展比较快,以能源和重化工为主,主要在应用方面,并且多年来得到国家政策支持,所以行业内部的认识和重视程度比较高,与国际水平的差距正在缩短。在断续流程自动化(国外通常说“工厂自动化”FactoryAutomation,简称FA)领域,面临的问题却越来越紧迫。
国际工控技术与产业的发展趋势
工业自动化控制是工业技术进步的重要方向:解决效率、产品质量、可靠性、一致性的基础技术。
普及工控是推进产业结构优化升级,以“信息技术改造传统产业”,推进两化融合的基础工作。
近几十年,随着ICT技术突飞猛进的发展,工业自控系统和仪表仪器技术进步很快,呈微型化、数字化、智能化、网络化、集成化等特点。
一般认为,工业自动化有两个主要领域:以过程(流体运动)控制技术支撑的流程自动化(PA)和以运动控制技术支撑的工厂自动化(FA或离散型生产自动化)。前者从传统的模拟式回路仪表起步,综合ICT控制技术,发展为分布式(或集散式)控制系统DCS。其高度的可靠性、方便的组态软件、丰富的控制算法、开放的联网能力等优点,成为计算机工业控制系统的主流,广泛应用于大型、设备众多、工况复杂的流程型装备的自动控制,如大型化工厂、火电厂等。
可编程控制器(PLC):以继电器技术为基础,综合ICT技术,以程序化方式实现设备的电气控制。PLC结构紧凑、响应快、现场环境适应性与可靠性好(耐振动、噪声、灰尘、油污等)、抗干扰能力强、价格较低,是与DCS并驾齐驱的另一主流控制系统。
工业自动控制技术路线呈互相渗透、互相融合的趋势。PLC应用范围向中小型过程控制系统、近程维护服务系统、节能监控等领域扩展,在某些应用上取代了DCS。DCS也应用PLC与工控计算机联合组网。总的趋势是更加开放(细化分工合作)、标准化、产品化、集成化。
上世纪90年代以来,现场总线技术FCS迅速发展。这是安装在生产现场的数字式智能化仪表与测控设备,与自动控制装置或系统间的多点通信、全分散、开放式的底层控制网络系统。
当使用PLC的模拟量控制多台变频器,模拟量抗干扰能力不及数字量抗干扰能力强。由于变频器本身会产生强的干扰信号(变频器本身就是谐波干扰源)。因此为了较大程度的变频器对模拟量的干扰,在布线和接地等方面就需要采取抗干扰措施。
一、布线干扰
布线时信号线与动力线必须分开走线.信号线与强电回路分开走线,距离30cm以上(40倍以上)。控制柜内也一样。如分离困难时,将控制电缆穿过铁管铺设,距离较运信号线与动力线分别放置在不同的金属管道或者金属软管内。控制信号线应使用1.25MM2或2.0MM2双股绞合屏蔽线。
二、接地干扰
变频器的接地应与PLC控制回路单独接地,在不能够保证单独接地的情况下,模拟量信号线的屏蔽线可以浮空,但变频器一定要保可靠接地。接地线不作为信号的通路使用,要尽量减少接地端子引接点的电阻。接地电阻100Ω以下,多台变频器的,接地线不要形成回路,设置两个以上接地点,接地处会产生电位差,产生干扰。必要时将变频器(PLC)放入铁箱内进行电波屏蔽,屏蔽用的铁箱要接地。
三、主电源干扰(电磁兼容性)
为减少主电源干扰,使用时可在中间电路或变频器输入电路中增加电抗器,或安装前置隔离变压器。一般当电机与变频器距离**过50m时,应在它们中间串入电抗器、滤波器或采用屏蔽防护电缆。
四、接触不良干扰
变频器控制电缆的连接点及继电器触点电接触不良,电阻发生变化产生的干扰。
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