西门子模块6AV2123-2GA03-0AX0性能参数
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产品描述

产品规格模块式包装说明全新

西门子模块6AV2123-2GA03-0AX0性能参数


数字/二进制传感器和开关对信号监测和系统控制至关重要,广泛用于工业控制、工业自动化、电机控制和过程自动化。所有传感器的输出都需要被处理单元检测和监测。为实现这一目的,通常利用可编程逻辑控制器(PLC)数字输入模块中的两个高功率电阻分压器传感器输出电压。为隔离每路传感器通道,需要使用立的光耦。根据复杂度的不同,一个系统常常要使用多个光耦。
 
传统工业传感器监测系统原理图,其中电阻分压器和光耦用于监测和传感器输出至系统PLC的信号。
在这种传统架构中,电阻分压器消耗的功率较大,形成电路板(PCB)“热点”,要求设计支持高温工作以及增加散热器。热点甚至会降低系统性。此外,对于高通道数量的模块,多光耦设计增加系统成本和功耗,浪费宝贵的电路板空间。显而易见,紧凑而简单的隔离数字输入接口将有利于工业生产。
简化PLC的数字输入
集成能够满足这一要求。说出来容易做出来难!,增加通道输入,扩展系统容量,但仍使接口保持简单。现在,转而考虑数字串行化,并寻求省去隔离用光耦的途径。使用可配置的限流以降低功耗(见图4)。改善检错功能,使同一简单接口上的非常。集成以上这些特性,使数字输入功能加完善而,产生的热量少、功耗低,节省空间,并且成本大幅降低,这就是目标。
隔离数字输入接口设计的实现
以上设计目标的解决方案就是Corona隔离子系统参考设计,该设计使用了数字输入转换器/串行器和数字隔离器。Corona设计提供PLC数字输入模块的接口电路,支持高压输入(36V),电源和数据隔离——全部集成在90mm×20mm小尺寸封装中。该设计集成八通道数字输入电平转换器/串行器、六通道数据隔离器和用于隔离电源设计(如果现场无电源)的H桥变压器驱动器。我们进一步讨论该设计的硬件和软件。
硬件说明
 
数字输入子系统参考设计框图。
U1为MAX31911八通道电平转换器/串行器,U3为MAX14850 6通道数据隔离器。
该设计中,工业数字输入串行器(U1)将传感器和开关的24V数字输出进行电平转换、信号调理以及串行化, 转变为满足微控制器要求的CMOS兼容信号。该器件提供PLC数字输入模块的接口电路,与传统的分立电阻分压方案相比,输入限流可有效减小对现场电源的消耗。所示为两种方法中单路输入通道的电流-电压关系。可选择的片上低通滤波器灵活地对传感器输出进行去抖和滤波。片上8至1串行化省去了隔离所需的光耦。每8位数据通过SPI端口发送一次多位CRC校验,确保高噪声工业环境下的通信。为实现大灵活性,片上集成的5V电压稳压器可为外部光耦、数字隔离器或其它外部5V电路供电。
 
传统设计方案与Corona (MAX31911)设计方案中单路输入通道的电流-电压关系比较。
U3(MAX14850)以Pmod兼容的尺寸规格实现了6通道数据隔离。Pmod规范允许3.3V和5V模块,以及各种引脚分配。在Pmod侧,供电电压可为3.3V或5V;U1侧的电压为5V。支持的数据隔离为600VRMS。
大多数情况下,U1(MAX31911)由24V现场电源供电;如果无现场电源可供使用,U1可由控制器侧供电。后一种情况中,Corona电路板上的H桥变压器驱动器(U2,MAX13256)和变压器为MAX31911提供使用级的隔离电源。
软件说明
Corona设计经过Nexys3和ZedBoard 平台验。目前提供这两种平台的项目文件、器件驱动器以及示例代码。由于板载Pmod兼容连接器非常简单,所以Corona设计很容易用于任何微控制器或FPGA开发电路板。
总结
本文介绍Corona (MAXREFDES12#)子系统参考设计如何为工业控制和自动化应用提供结构紧凑而简单的隔离数字输入接口。Corona设计提供数字输入通道。通过单一的SPI接口简单级联多片八通道数字输入IC——额外片选线,很容易以8的倍数增加通道数量。只需单个SPI接口即可将传感器至PLC,隔离附加通道,大幅减少了输入模块中所需的隔离器数量。该设计大幅降低了成本,占用的空间较小,单位PCB面积上的通道密度较高。该设计提供基于Nexys3或ZedBoard平台的示例软件。

对于PLCDCS之间的区别我们有个清晰的界定,别看它们同为控制工具,实际功能却大相径庭。

,工欲善其事,必先利其器。所谓分散控制系统(DCS)是融计算机技术、控制技术、通信技术、CRT技术为一体,它主要是针对生产过程进行监视、控制、操作和管理的一种控制系统。而PLC叫可编程逻辑控制器。DCS和PLC用相似的地方,就是软件组态的基本配置,但是DCS强大。例如数据库生成,历史数据生成,图形生成,报表生成和控制组态等。

PLC控制的对象一般都比较简单,DCS则可以控制企业的全部设备,成为枢纽。在生产控制的战场上它们一为将才,一为帅才,相互之间不存在谁控制谁。PLC可以给信号DCS,反过来DCS也可以给信号于PLC,两者互相配合,其主从关系主要取决于对设备的要求。

PLC的发展十分,随之也从技术上带来了各种挑战,谈到如何突破现阶段PLC的发展瓶颈时,我们应该放宽眼界,思考如何实现一个国家层面的、通用的、共性的、的PLC平台?一个PLC通用平台,无论是作为信息化产品、控制技术产品还是两化融合的骨干产品,都应该被关注。平台包括研发/设计、制造、应用三部分,并给出通用PLC平台具体产品目标要求(系统硬件、软件)、功能要求(硬件、软件的通用性技术指标,性能的性与性指标)。

回顾DCS的发展之路,各个技术阶段的划分很重要的一点就是依仗微处理器的位数增加,有人甚至提出微处理器新换代一次,DCS技术就会升一级。对此杨教授认为DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物。

DCS通常采用若干个控制器(过程站)对一个生产过程中的众制点进行控制,各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。采用计算机操作站,通过网络与控制器连接,收集生产数据,传达操作指令。因此,DCS技术必然随着微处理器的技术不断新换代以顺应新系统的需要。

针对硝烟四起的PLCDCS市场,国外强企一直占主导地位,本土产品举步维艰,针对此种现状,杨教授结合上述所说,对国内PLC市场提出下列建议:

,建设一个国家层面的、通用的、共性的、的PLC平台。

二,从市场细分着手,以软件带动硬件发展。

三,共性技术的开发及所有权应归国家,推广方式可以借鉴国外经验。

后,未来的PLC和DCS市场会朝着什么方向发展,预测:长期以来,PLC始终处于工业控制自动化领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供非常的控制方案,与DCS和工业PC形成了三足鼎立之势。同时,PLC也承受着来自其它技术产品的冲击,尤其是工业PC所带来的冲击。在未来的较长时间里,这种格局将继续保持下去。对于DCS系统来说,小型化、多样化、PC化和开放性是未来发展的主要方向。

目前小型DCS所占有的市场,已逐步与PLC、工业PC、FCS共享。今后小型DCS可能与这三种系统融合,而且“软DCS”技术将在小型DCS中得到发展。PC-based控制将加广泛地应用于中小规模的过程控制中,各DCS厂商也将纷纷推出基于工业PC的小型DCS系统。开放性的DCS系统将同时向上和向下双向延伸控,使来自生产过程的现场数据在整个企业内部自由流动,实现信息技术与控制技术的无缝连接,向着测控管一体化方向发展。


PLC在工业自动化中的有着广泛的作用,一个好的PLC系统需要经过缜密的设计和细心的调试,下面就来介绍一下PLC系统的调试方法。

(一)分析被控对象并提出控制要求

详细分析被控对象的工艺过程及工作特点,了解被控对象机、电、液之间的配合,提出被控对象对PLC控制系统的控制要求,确定控制方案,拟定设计任务书。

(二)确定输入/输出设备

根据系统的控制要求,确定系统所需的全部输入设备(如:按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等)和输出设备(如:接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等),从而确定与PLC有关的输入/输出设备,以确定PLC的I/O点数。

(三)选择PLC

PLC选择包括对PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择,详见本章二节。

(四)分配I/O点并设计PLC外围硬件线路

1.分配I/O点

画出PLC的I/O点与输入/输出设备的连接图或对应关系表,该部分也可在2步中进行。

2.设计PLC外围硬件线路

画出系统其它部分的电气线路图,包括主电路和未进入可编程控制器的控制电路等。

由PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。

(五)程序设计

1.程序设计

根据系统的控制要求,采用合适的设计方法来设计PLC程序。程序要以满足系统控制要求为主线,逐一编写实现各控制功能或各子任务的程序,逐步完善系统的功能。除此之外,程序通常还应包括以下内容:

1)初始化程序。在PLC上电后,一般都要做一些初始化的操作,为启动作必要的准备,避免系统发生误动作。初始化程序的主要内容有:对某些数据区、计数器等进行清零,对某些数据区所需数据进行恢复,对某些继电器进行置位或复位,对某些初始状态进行显示等等。

2)检测、故障诊断和显示等程序。这些程序相对立,一般在程序设计基本完成时再添加。

3)保护和连锁程序。保护和连锁是程序中不可缺少的部分,认真加以考虑。它可以避免由于非法操作而引起的控制逻辑混乱。

2.程序模拟调试

程序模拟调试的基本思想是,以方便的形式模拟产生现场实际状态,为程序的运行创造必要的环境条件。根据产生现场信号的方式不同,模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。

1)硬件模拟法是使用一些硬件设备(如用另一台PLC或一些输入器件等)模拟产生现场的信号,并将这些信号以硬接线的方式连到PLC系统的输入端,其时效性较强。

2)软件模拟法是在PLC中另外编写一套模拟程序,模拟提供现场信号,其简单易行,但时效性不易保证。模拟调试过程中,可采用分段调试的方法,并利用编程器的监控功能。

(六)硬件实施

硬件实施方面主要是进行控制柜(台)等硬件的设计及现场施工。主要内容有:

1)设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图。

2)设计系统各部分之间的电气互连图。

3)根据施工图纸进行现场接线,并进行详细检查。

由于程序设计与硬件实施可同时进行,因此PLC控制系统的设计周期可大大缩短。

(七)联机调试

联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机调试过程应循序渐进,从PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求,则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。

全部调试完毕后,交付试运行。经过一段时间运行,如果工作正常、程序不需要修改,应将程序固化到EPROM中,以防程序丢失。

(八)整理和编写技术文件

技术文件包括设计说明书、硬件原理图、安装接线图、电气元件明细表、PLC程序以及使用说明书等。

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德国西门子公司生产的PLC(可编程序控制器)在国内的应用相当广泛,在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。现西门子公司的PLC产品主要为LOGO和S7系列,S7系列又包括S7-200、S7-1200、S7-300、 S7-400和S7-1500等产品,下面小编为大家扒一扒,以供大家选择了解。

西门子主流PLC架构简介

LOGO、S7-200、S7-300和S7-400系列PLC,这几个系列PLC基本是由南京出产,网上相关介绍资料也比较多了,就不做太多介绍。为大家介绍下进口的S7-1200和S7-1500系列PLC,目前这块网上谈及的资料并不是很多,以供大家了解。

LOGO和S7-200是小型化的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,可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控,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杂的矩阵运算,还可用于对设备进行直接控制,也可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控。

S7-1200是紧凑型PLC,是S7-200的升级版,具有模块化、结构紧凑、功能等特点,适用于多种应用,能够现有投资的长期。它采用快的处理芯片,布尔运算执行速度从S7-200的0.22us提升到0.08us,提升幅度达275%,非常接近S7-300的水平,而且经过测试,S7-1200与S7-300计算速度基本一致,大幅S7-200。它采用的CPU工作存储器远S7-200的存储器,支持存储卡的容量甚至过了S7-300所支持的存储卡容量,标配PROFINET以太网接口,以及的集成工艺功能,可以作为一个组件集成在完整的综合自动化解决方案中。

S7-1500是新一代大中型PLC,比S7-300/400的各项指标有很大的提高,专为中设备和工厂自动化设计,可供用户使用的充足的资源和高速的运算处理速度,拥有的系统性能,并集成一系列功能,包括运动控制、工业信息,以及可实现便捷应用的故障功能。其的设计使调试和操作简单便捷,而集成于TIA 博途的诊断功能通过简单配置即可实现对设备运行状态的诊断,简化工程组态,并降低项目成本。

高人气西门子S7-1200系列PLC推介

西门子产品种类很多,每一款产品性能都有着差异,也有着各自用途。相对来说,很大一部分人用到的是S7-200系列,它适用于各个行业,应用广泛。不过随着使用需求变和内部升级需求,当S7-200系列产品性能不够用时怎么办?当然,选择性能高一级的产品是必然的,不少业内朋友会喜欢直接选择使用“跨档”的S7-300系列产品,其实,小编建议不妨考虑S7-1200,因为在需求未大幅提升时,S7-1200系列产品是够用的。

对比S7-200,前文已有介绍部分,S7-1200 CPU性能提升明显,存储速度明显加快,而且支持大容量的存储卡。此外,对点数要求不高的场合能替代S7-300,所有应用S7-200的场合,S7-1200都能够替代使用,而且系统性能也有大幅度提升。当然,S7-1200系列产品主要因素之一还在于,就价格而言,S7-1200会比S7-300价格很多,这点大家可以去的自动化产品电商门户——自动化网上商城去搜索对比。此外,小编还了解到,S7-1200系列产品都是进口的型号,并不是南京产的,相对而言,质量应该会过硬。

目前,小编注意到自动化网上商城有对S7-1200系列产品进行专题销售,商品都有特价优惠,感兴趣的朋友可点击专题页面了解详情。值得一提的是,提供了多种便捷服务:可在线下单,支持多种付款方式,200以下支持货到付款,全国包配送;所有商品享受三包服务,因质量问题出现产品故障,自用户收货之日开始可享受7日内退货,15日换货,15日以上在质保期内的保修服务,并提供售前咨询服务,有需求朋友可前去了解咨询,选择为合适的PLC产品。



可编程控制器(programmable logical controller,简称PLC)已经越来越多地应用于工业控制系统中,并且在自动控制系统中起着非常重要的作用。所以,对PLC的正确选择是非常重要的。

面对众多生产厂家的各种类型PLC,它们各有优缺点,能够满足用户的各种需求,但在形态、组成、功能、网络、编程等方面各不相容,没有一个统一的标准,无法进行横向比较。下面提出在自动控制系统设计中对PLC选型的一些看法,可以在挑选PLC时作为参考。

可以通过以下几方面的比较,挑选到适合的产品。

一、工作量

这一点尤为重要。在自动控制系统设计之初,就应该对控制点数(数字量及模拟量)有一个准确的统计,这往往是选择PLC的要条件,一般选择比控制点数多10%~30%的PLC。这有几方面的考虑:

1、可以设计过程中遗漏的点;

2、能够保证在运行过程中个别点有故障时,可以有替代点;

3、将来增加点数的需要。

二、工作环境

工作环境是PLC工作的硬性指标。自控系统将人们从繁忙的工作和恶劣的环境中解脱出来,就要求自控系统能够适应复杂的环境,诸如温度、湿度、噪音、信号屏蔽、工作电压等,各款PLC不尽相同。一定要选择适应实际工作环境的产品。

三、通信网络

现在PLC已不是简单的现场控制,PLC远端通信已成为控制系统解决的问题,但各厂家的通信协议千差万别,兼容性差。在这一点上主要考虑以下方面:

1、同一厂家产品间的通信。各厂家都有自己的通信协议,并且不止一种。这在大、中型机上表现明显,而在小、微型机上不尽相同,一些厂家出于容量、价格、功能等方面考虑,往往没有或者有与其它协议不同,而且比较简单的通信。所以,在这方面主要考虑的是同一厂家不同类型PLC之间的通信;

2、不同厂家产品间的通信。若所进行的自动控制系统设计属于对已有的自控系统进行部分改造,而所选择的是与原系统不同的PLC,或者设计中需要2个或2个以上的PLC,而选用了不同厂家的产品,这就需考虑不同厂家产品之间的通信问题;

3、是否有利于将来。由于各厂家的通信协议各不相同,上也无统一标准,所以在PLC选型上受到很大限制。就要考虑影响面大、有发展的、功能完备、接近通用的通信协议。

四、编程

程序是整个自动控制系统的“心脏,程序编制的好坏直接影响到整个自动控制系统的运作。编程器及编程软件有些厂家要求额外购买,并且价格不菲,这一点也需考虑在内。

1、编程方法

一种是使用厂家提供的编程器。也分各种规格型号,大型编程器功能完备,适合各型号PLC,价格高;小型编程器结构小巧,便于携带,价格低,但功能简单,适用性差;另一种是使用依托个人电脑应用平台的编程软件,现已被大多数生产厂家采用。各生产厂家由于各自的产品不同,往往只研制出适合于自己产品的编程软件,而编程软件的风格、界面、应用平台、灵活性、适应性、易于编程等都只有在用户亲自操作之后才能给予*价。

2、编程语言

编程语言为复杂,多种多样,看似相同,但不通用。常用的可以划分为以下5类编程语言:

(1)梯形图

这是PLC厂家采用多的编程语言,初是由继电器控制图演变过来的,比较简单,对离散控制和互锁逻辑为有用;

(2)顺序功能图

它提供了总的结构,并与状态定位处理或机器控制应用相互协调;

(3)功能块图

它提供了一个有效的开发环境,并且特别适用于过程控制应用;

(4)结构化文本

这是一种类似用于计算机的编程语言,它适用于对复杂算法及数据处理;

(5)指令表

它为优化编码性能提供了一个环境,与汇编语言非常相似。

厂家提供的编程软件中一般包括一种或几种编程语言,如TE公司的Xbbb编程软件可以使用梯形图(Ladder)、顺序功能图(Grafcet)、结构化文本(Literal)3 种编程语言;Siemens公司的Step7编程软件可以使用梯形图(Ladder)、指令表(STL)两种编程语言;Modicon公司的Modsoft编程软件只使用梯形图(984 梯形)一种编程语言,而另一个Concept编程软件可以使用5种编程语言,依次为梯形图(LD)、顺序功能图(SFC)、功能块图(FBD)、结构化文本(ST)、指令表(IL)。同一编程软件下的编程语言大多数可以互换,一般选择自己比较熟悉的编程语言。

3、存储器

PLC存储器是保存程序和数据的地方,分内制式和外插式两种,存储器容量在512~128M字节之间,一定要根据实际情况选取足够大的存储器,并且要求有一部分空余作为缓存。

PLC存储器按照类型可分随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除只读存储器(EPROM)等。RAM可以任意读写,在掉电后程序只能保持一段时间,适合于在自控系统调试时使用。ROM只能读不能写,程序是由厂家或开发商事先固化的,不能改,即使失电也不丢失。EPROM与ROM只是EPROM通过特殊的方式(如紫外线)可以擦除再写,适合于应用在长时间工作而改动不大的系统中。

4、易于改

PLC较继电器控制的另一个优势在于它可以根据实际需要任意改控制结构(或控制过程),这就要求改程序方便快捷。

5、是否有模块

部分生产厂家的PLC产品提供一些模块,如通信模块、PID控制模块、计数器模块、模拟输入/输出模块等。在软件上也提供了与此相对应的程序块,往往只是简单的输入一些参数就能实现,便于用户编程。

五、与监控系统的通信

1、人机对话操作台。这是监控系统的早期产品类型,是生产厂家专为自己的PLC产品设计的,适合于点对点控制。结构简单,功能少,面板控制,操作较易,现仍然广泛地应用于现场控制系统中。其优点是在远端控制失效的时候,仍能很好地控制现场。

2、随着计算机的不断发展,依靠PC(包括工控机)的监控系统越来越多地应用在自控系统中,这种监控系统一种是PLC开发商专为自己的(或特定的)产品量身定做的;另一种是软件开发公司开发的适合大多数PLC产品的监控系统。种与PLC产品的相容性强,能够根据PLC产品的特点相应的控制方案,应该说仍以PLC为;后一种则抛开了PLC产品,注重计算机在图像、动画、声音、网络、数据等方面的优势,给二次开发人员了较宽松的开发条件,往往可以制作出的监控系统,只要有相应的通信协议(目前已拥有了绝大多数生产厂家的通信协议),就可以与各种类型PLC相连,是当今自控系统。所以,在这方面应考虑所选的PLC与监控系统的通信方式是否可行。

六、可延性

这里包括三个方面含义:

1、产品寿命。大致可以保证所选择的PLC的使用年限,尽量购买生产日期较近的产品;

2、产品连续性。生产厂家对PLC产品的不断开发升级是否向下兼容,这决定是否有利于现系统对将来新增加功能的应用;

3、产品的新周期。当某一种型号PLC(或PLC模块)被淘汰后,生产厂家是否能够保证有足够的备品(或备件)。这时应考虑选择当时比较新型的PLC。

七、售后服务与技术支持

1、选择好的公司产品;

2、选择信誉好的代理商;

3、是否有较强的售后服务与技术支持。

八、性价比

相对于自控系统性能的好坏于价格的选择。只是在几项比较接近,又不易选择时,才考虑价格因数,选择性价比比较高的产品。

在实际选型过程中,往往受到多方面的制约,不一定要考虑以上全部方面,但其中有些项是考虑的,而存在的问题也通过其它替代方式加以解决。

一般来说通过前5项的比较,已可确定2~3种产品,再考虑到后几项,便可选中较满意的PLC。随着科学技术的不断发展,PLC产品也一定会有一个统一的标准。那时,挑选PLC将不再是困难的事情。



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