嘉兴西门子一级代理商DP电缆供应商

一、运行环境的保证
因为PLC为精密电子产品，自动化控制的系统是要求长时间不间断运行，因此PLC的运行环境要求高，要防尘、防火、，防高温，防雷电，因此电气控制室一般都安排在具有双层玻璃的、安装有水式制冷空调的二楼，电控室的温度一般控制在28度左右;对于防尘则是将PLC安装在1M＊2.2M＊0.6M的带锁板为玻璃门的控制柜中，此柜上部安装有防尘罩的抽风系统进行柜内降温。
二、做好日常工作
1、日常准备工作：要的熟悉工艺流程，其次是对PLC各种模块的说明资料的熟悉，再次现场布局的了解，后确保自已的各种检测工具要完好无误。
2、日常点检工作：定期进行CPU的电池的电压检测，正常常情况下为3V，定期对构成PLC系统的相关设备的点检和维护，如UPS定期维护，利用停机时机，对PLC各控制柜进行人工除尘、降温，PLC程序的定期人工备份和电池备份及各相关坏器件的换等工作。
三、PLC故障的诊断
（一）总法则：
对于PLC系统的故障检测法：一摸、二看、三闻、四听、五按迹寻踪法、六替换法。
一摸，查CPU的温度高不高，CPU正常运行温度不过60℃，因手能接受的温度为人体温度37～38℃，手感为宜;二看，看各板上的各模块指示灯是否正常;三闻，闻有没有异味，电子元件或线缆有无烧毁;四听，听有无异动，镙丝钉松动、继电器正常工作与否，听现场工作人员的反映情况;五出现故障根据图纸和工艺流程来寻找故障所在地;六对不确定的部位进行部件替换法来确定故障。
（二）具体步骤：
当PLC的软件不正常时，主要看CPU的RUN状态是否正常，不正常则进行CPU后重新下载控制程序。
当PLC硬件不正常时则要按以下顺序进行检查工作：
1、查看PLC电源是否有电：有电则测量电压是否在+24V的±5%范围之内，有电且正常，则进行下一步;有电不正常则进行电源模块的输出端与输入端进行，若输出端不正常而输入端正常，则换模块;若输入端不正常，则进行输入端的逆流法则进行相应检查，如进行24V交直流变压器的输入电压端的交流电压220V的±10%检查，正常，则换直流24V变压器。无电则按迹寻踪，借助原理图+现场布置总图+接线图纸，检查给电源模块供电的各种电器器件的输出端的接线是否正确，不正确，重新接线;正确用万用表则检查空气开关的进线端与出线端有无正常供电，无正常供电，查明是外界还是自身原因，若为外界则是电压不足还是根本无电压，或负载过重，又或严重过流等等的分析，一直到将事故排除正常供电为止;若为本身器件坏则换之。
2、了解过CPU工作模式及级：有STOP、HOLDUP、STARTUP（WARMRESTART、COLDRESTART）;低级有：RUN、RUN-P（PG/PC的在线读写程序）。查看CPU是在RUN模式，或是在STOP模式，又或是RUN模式的闪烁状态和STOP模式兼有的保持模式或叫调试模式。如果仅是RUN模式则CPU和各板为正常进行3步。如果是保持模式出现，可能是运行过程中用户程序出现断点而处于调试程序状态，或在启动模式下断点出现，对此情况重新调试好程序，再次将控制程序下载到CPU中方可。
如果是STOP模式，目测引起STOP的原因分析：A、无电，分析无电原因，是因为供电部门出问题，还是异常掉电（因有有1K3AH的UPS保证很少发生异常掉情况），通常情况下为检修拉电了，待检修结束后进行人工送电。再利用PLC的在线功能将CPU的工作模式从STOP转换为RUN;B、CPU坏，换新的好的同种类型同版本的CPU;C、有板子坏了，有序进行板子的换。对于硬件换时要注意使用与原来的器件相同的产品同型号、同版本来进行，否则会造成实际的PLC配置与相应编程软件中硬件配置数据库中硬件配置不同而无法进行用户控制程序的正常循环执行。
3、进行各个主板和扩展板上的通迅电缆检查和各模块各LED灯的检察，看是否有坏模块出现fault灯亮，若有则该模块不正常。对于数字量输出模块上各点其实与现实生活上的电灯开关是一样的功能且为常开点，所以在线检修该模块的任一点时，只要在无接线时且该在控制程序不给输出信号时来其通不通就可以了，若通，则该点不正常，不通则正常;不正常时要进行硬件连接线的另选点重接工作;另外我们也可以用新模块进行换后，对替换下来的模块的点进行测量通断状态，通，则该点坏，不通该点为好。对于数字量输入模块的点当于导通的线圈，为常闭状态，它可以在线或下线检测，用表检测若是坏点的话则是不通的状态，则换点重接线;好点则为通状态。只要对硬件接线重新换点重接后均要用相应编程软件对控制软件进行0X或1X地址替换工作。对于模拟量输入模块是与数字量输入模块相同，每个通道都相当于一根导线形式，也就是说相当于常闭点，所以检测通道好坏的方法为用表的测通断功能来检测，当通状态时为好，断状态时为坏通道;模拟量输出模块的方法与数字量输出模块相同。若坏通道则对硬件接线需要换通道与并同时替换控制程序中的相应3X或4X地址;另外对于模拟量模块则要进行量程块的选择的检查，保险丝是否断开的检查等工作。软件配置是否正常，一般为电压1～5V或电流4～20mA，这根据所用的传感器与智能转换器类型来选择。进行过硬件点或通道换工作后条件允许的话均要STOP PLC的CPU，再重新下载程序，若条件不允许则直接用新变化来下载变化的程序而不停CPU。对于不用的输入模块的好通道/好点与后一个已用的一好通道/好点进行串联或在软件中进行特别设置。
4、对大量输出模块的板子上的电源模块在正常生产状态时是不能断电的，因为此时断电的话，将使继电器柜中的常开继电器变为常开状态，容易发生错误，因此要对此类的输出模块，要与现场操作人员进行联系，进行该部分相关设备进行手动操作后，再撤去数字量输出模块的供电线后对模块测点工作。
5、各类开关类的检测工作：如继电器、接近开关、空气开关等器件的检测工作，是根据开关的类型是常闭型还是常开型来区分，用表来检测其通与不通的状态，其状态与好器件状态相反，则该器件坏了，换之。对于电路大部情况利用常开型，它们是用来人工控制或自动控制电流的接通与断开的;对于常闭型主要用在保护电路中。借此可以知道开关类和保护类器件的正常状态为如何而正常识别器件的好坏。
6、通迅模块的检测则是利用简单的用好的新的通迅模块进替换来识别板上的正在使用的模块是否正常。
7、导线的测量方法：导线也是通过检测通断方法进行的。可以利用已知通的导线来检测不知是否好坏的导线，方法是将好的导线与未知导线连接起来后测通断状态。
8、电阻检测：带电状态时检测电压，不带电时检测相应的电阻。
四、总结

通过以检测可以排除工作中的大部分故障，另外由于本工作涉及到交流单相电220V与直流电24V的交叉作业，工作时要注意积累用电知识与常识，以及在工作时的防范措施和煤气规程，以确保作业。

IEC61131-8于2001年颁布实施，与IEC61131-3被称为PLC语言的实现导则。

    IEC61131-3PLC编程语言标准是将现代软件概念和现代软件工程的机制与传统的PLC编程语言成功的结合，使它在工业控制领域的影响远远出PLC的界限，已成为DCS、制、运动控制以及SA的编程系统事实上的标准。IEC61131-3规定了二大类编程语言：文本化编程语言和图形化编程语言。前者包括指令语句表语言（IL）和结构化文本化语言（ST），后者包括梯形图语言（LD）和功能块图语言（FBD）。而顺序功能图（SFC）可以在梯形图语言中使用，也可以在指令语句表语言中使用。

    IEC61131-3允许在同一个PLC中使用多种编程语言，也允许程序开发人员对一个特定的任务选择合适的编程语言，还允许在同一个控制程序中其不同的软件模块用不同的编程语言编制，这一规定既解决了PLC发展历史形成编程语言多样化的现状，又为PLC的软件技术进一步发展提供了足够的空间。

    欧美PLC厂商的PLC大都支持IEC61131-3标准，特别是西门子公司的PLC。我国在1995年就采用IEC61131-3作为PLC的。日本虽然工业发达，技术还是相对封闭，但IEC61131-3标准成为PLC的公认世界主流标准后，日本的PLC生产商开始在新一代PLC软件平台中广泛采用。三菱电机的PLC编程软件包GXVer.8开发系统就支持梯形图语言（LD）、指令语句表语言（IL）、顺序功能图编程语言（SFC）、结构化文本语言（ST）。三菱电机的PX开发系统支持功能块图FBD，供PLC用于过程控制。欧姆龙公司的编程软件包GX除了支持LD、IL外，近期即将推出支持功能块FBD和结构化文本语言ST的编程软件包。富士电机的及横河电机的PLC编程软件包也都支持IEC61131-3。

    PLC的国产化

    国内开始研制PLC产品是上世纪70年代中期，当时上海、北京、西安、广州和长春等地的不少科研单位、大专院校和工厂，总计20多家单位都在研制和生产PLC（绝大多数都是小型PLC）。特别值得一提的是国家科委和原机械工业部在仪器仪表课题攻关专项中组织了“六五”、“七五”、“八五”的可编程序控制器子项攻关，由部属北京机械工业自动化研究所负责，先后研制开发了MPC-10、MPC-20、MPC-85型PLC。这几种型号的PLCI/O点数为256～512，并可扩展到1024点，开创了国内研制大型PLC的，先后在注塑机、恒温室、锅炉控制、汽车压力机生产线上获得了应用。这些项目有自动开发的操作系统、工业控制编程语言并具有与上位机、HMI连网和通信等功能。当时国内研制开发的PLC产品由于缺乏资金、后续研制力量不足及生产技术相对落后等原因，没有形成批量工业化生产，因而被国外产品淘汰而纷纷消失。可喜的是在90年代，由于PLC应用不断深入，国内又掀起研制PLC的高潮，虽然仍是小型PLC，批量亦不大，但其功能、质量和性比70年代的产品有明显的提高。其代表产品如：南京冠德科技有限公司（原江苏嘉华实业有限公司PLC工厂）的JH200系列PLC，I/O为12～120点，具有高速计数器和模拟量功能；杭州新电子有限公司的D系列PLC，D20P的I/O点数为20点，D100的I/O点可从40～120点；兰州全志电子有限公司的RD系列小型PLC很有特点，RD100型PLC的I/O点9/4点，2点模拟量输入，而RD200型PLC的I/O为20～40点，扩展的功能有编码盘测速、热电偶测温和模拟量I/O，RD200型PLC多可32台连网，并能与上位PC机进行实时通信。

如欧姆龙公司的两台CPM1A之间一对一连接通信只需用三根导线将它们的RS-232C通信接口连在一起后将通信有关的参数写入5个的数据存储器中，即可方便地实现两台PLC之间的通信。

    2、PLC向开放性发展

    早期的PLC缺点之一是它的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的，如总线、通信网络及协议、I/O模块互不通用，甚至连机架、电源模板亦各不相同，编程语言之一的梯形图名称虽一致，但组态、寻址、语言结构均不一致，因此，几乎各个公司的PLC均互不兼容。目前，PLC在开放性方面已有实质性突破。十多年前PLC被攻破的一个重要方面就是它的专有性，现在情况有了大改观，不少大型PLC厂商在PLC系统结构上采用了各种工业标准，如IEC61131-3、IEEE802.3以太网、TCP/IP、UDP/IP等。例如，AEGSchneider集团已开发以PLC机为基础，在bbbbbbs平台下，符合IEC61131-3标准的全新一代开放体系结构的PLC实现高度分散控制，开放度高。高度分散控制是一种全新的工业控制结构，不但控制功能分散化，而且网络也分散化，所谓高度分散化控制，就是控制算法常驻在该控制功能的节点上，而不是常驻在PLC上或PC上，凡挂在网络节点上的设备，均处于同等的位置，将“智能”扩展到控制系统的各个环节，从传感器、变送器到I/O模块，乃至执行器，无处不采用微处理芯片，因而产生了智能分散系统（SDS）。

    为了使PLC具开放性和执行多任务，在一个PLC系统中同时装几个CPU模块，每个CPU模块都执行某一种任务。例如三菱电机公司的小Q系列PLC可以在一个机架上插4个CPU模块，富士电机的MICREX-ST系列多可在一个机架上插6个CPU模块，这些CPU模块可以进行专门的逻辑控制、顺序控制、运动控制和过程控制。这些都是在bbbbbbs环境下执行PC机任务的模块，组成混合式的控制系统。

    近几年，众多PLC厂商都开发了自己的模块型I/O或端子型I/O，而通信总线都符合IEC61131-3标准，这大的增强了PLC的开放性。

    创建开放的网络环境后，推出了能挂100M的高速以太网的WEB服务器模块，三菱电机公司小Q系列的QJ71WS96，横河电机FA-M3系列的F3WBM1-0T-S0；模块内的软件捆绑了目前常用的TCP/IP、UDP/IP等传输层和网络层规约，以及HTTP、FTP、SMTP、POP3等应用层规约，使PLC可直接进入因特网，成为不折不扣的WEB的PLC。

    3、PLC的体积小型化，运算速度高速化

    PLC小型化的好处是节省空间、降、安装灵活。目些大型PLC，其外形尺寸比他们代的同类产品的安装空间要小50%左右。

    近几年，很多PLC厂商推出了小型PLC，用于单机自动化或组成分布式控制系统。西门子公司的小型PLC称通用逻辑模块LOGO！，它采用整体式结构，集成了控制功能、实时时钟和操作显示单元，可用面板上的小型液晶显示屏和6个键来编程。LOGO！小型PLC使用功能模块图FBD编程语言，有在PC上运行的bbbbbbs98/NT编程软件。

PLC产生于上世纪60年代，于70年代，成熟于80年代，于90年代技术上的新突破，21世纪PLC技术发展的几个特点为：适应市场需要，加强PLC通信联网的信息处理能力；PLC向开放性发展；PLC的体积小型化，运算速度高速化；软PLC出现；PLC编程语言趋于标准化。其应用领域目前不断扩大，并延伸到过程控制、批处理、运动和传动控制、无线电遥控以至实现全厂的综合自动化。
    发展回顾


    上世纪60年代末PLC产生于美国马萨诸塞州，MODICON084是世界上种投入生产的PLC。PLC于70年代，在汽车流水线上大量应用。80年代PLC走向成熟，采用微电子处理器技术，得到大量推广应用，年销售始终以20%的增长率上升，奠定了其在工业控制中不可动摇的地位。90年代，随着工控编程语言IEC61131-3的正式颁布，PLC开始了它的三个发展时期，在技术上新的突破。PLC在系统结构上，从传统的单机向多CPU和分布式及远程控制系统发展；在编程语言上，图形化和文本化语言的多样性，创造了具表达控制要求、通信能力和文字处理的编程环境；从应用角度看，除了继续发展机械加工自动生产线的控制系统外，发展了以PLC为基础的DCS系统、监控和数据采集系统（SA）、柔制造系统（FMS）、连锁保护系统（ESD）等，地提高了PLC的应用范围和水平。


    21世纪PLC技术发展的几个特点


    1、适应市场需要，加强PLC通信联网的信息处理能力


    在信息时代的今天，几乎所有PLC制造商都注意到了加强PLC通信联网的信息处理能力这一点。小型PLC都有通信接口，中、大型PLC都有专门的通信模块。随着计算机网络技术的飞速发展，PLC的通信联网能使其与PC和其它智能控制设备很方便地交换信息，实现分散控制和集中管理。也就是说，用户需要PLC与PC好地融合，通过PLC在软技术上协助改善被控过程的生产性能，在PLC这一级就可以加强信息处理能力。例如，CONTEC与日本三菱电机公司（以下简称为三菱电机）合作，推出专门插在小Q系列PLC的机架上的PC机模块，该模块实际上就是一台可在工厂现场环境下正常运行，而且可通过PLC的内部总线与PLC的CPU模块交换数据的PC机。其处理芯片采用InbbbCeleron400M主频、系统内存128MB、Cache128K、支持外挂显示器，该模块内装bbbbbbsNT4.0或bbbbbbs2000。支持的软件有：三菱综合F4软件，包括PLC编程软件GT、FA数据处理软件MX、人机界面画面设计软件GT、运动控制设计编程软件MT等。


    近，国外一些中、大型PLC制造商推出了一个机架上可以插多个CPU模块的结构，将PC机模块与PLC的CPU模块、过程控制CPU模块或运动控制模块同时插在一个机架上。实际上就是将原来PLC要通过工厂自动化（FA）用PC机与管理计算机通信的三层结构改为PLC系统可直接与生产管理用的计算机的两层结构。这样生产管理加快捷方便。


    小型PLC之间通信“傻瓜化”。为了尽量减少PLC用户在通信编程方面的工作量，PLC制造商做了大量工作，使设备之间的通信自动地周期性的进行，而不需要用户为通信编程，用户的工作只是在组成系统时作一些硬件或软件上初始化设置。
它包括-I一个功能齐全的目标定位式(bbbbbb—Oriented)图形编辑器以及报警、作趋势罔、事件检测、数据登录、保密措施、通讯、和有150、300、500或32000个标签的开放型数据库。RSView32软件可以结合设备驱动程序和DDE驱动程序～起使用。
    下位机采用RSLogix5编程软件，它们是32位窗口式梯形逻辑编程软件包，运行于微软的bbbbbbs95，98和bbbbbbsNT环境，与现代技术相结合，有助于用户提、节约事件、改进生产率。


    上位机和下位机的通讯软件采用AB公司的RSLinx软件，它是一个真正32位的产品系列，在车间级设备与各种应用软件之间提供通讯功能。它除了能支持ockwe11的编程软件、MMI软件、组合软件产品以及DDE协议通讯软件外，它还支持通过OEMS、VARS开发的许多流行的工业应用软件。


    三、系统功能


    整个水厂通过自动化控制系统可实现无人值守。控制室的功能可以概括为：


    ·显示工艺流程图，全厂实时数据的动态显示及个设备工作状态、系统状态；·全厂设备的自动控制；


    ·提供手自动操作界面；


    ·实现画面及语音报警；


    ·实现操作及系统状态、历史查询、实时曲线、


    历史曲线、报表打印；


    ·操作人员管理。


    各分站通过远程监控，具有以下功能：


    ·显示各分站的工艺流程图，动态显示各模拟量及


    设备状态、系统状态；


    ·提供手／自动操作界面；


    ·实现画面及语音报警；


    ·实现操作及系统状态、历史查询、实时曲线、


    历史曲线、报表打印；


    ·操作人员管理。


    四、结语


    本项目是由工业计算机和PLC一5／30组成的集散型控制系统，利用了PLC抗干扰能力强、组网方便、适用于工业现场的持点，在上位机能实现对全厂生产设备的控制和工艺参数的设置、调整与监测，满足大型自来水厂自动控制的要求。整个方案、经济实用，易于编程、操作及维修，在厦门市海沧供水工程自来水厂得到了良好的应用。
一、引言


    在我国经济建设飞速发展的今天，综合国力增强，随着wro的加入，标志着我国各行各业以快的速度与接轨。城市供水关系到群众的切身利益、经济的发展、社会的稳定。本文以厦门市海沧供水工程自来水厂为例，结合工艺流程，介绍PLC系统在自来水厂自动化控制中的应用。，占地面积4O万平方米，Et净水能力6万吨，包括厂区、水源泵站和输配水管网。整个水厂的运行实现全自动化控制。


    二、系统组成


    整个水厂自动化系统分为水源站、加药站、滤池站(包括4个远程I／O)、送水泵站，共4个工作站，设有一个控制室。整个水厂由控制室统一调度。


    由于自来水生产工艺主要具有以下特点：(1)各生产工艺段相对立，单体设备多。(2)采集的数据量大，整个系统共有数字量输入、输出过3000路，模拟量输入、输出过1000路，且工艺参数种类多，包括压力、流量、温度、差压、液位电流、电压、功率等，但上下游相关联的生产参数少。(3)自来水生产具有连续性、性和不问断性。(4)各工艺段距离远，设备分散，组网相


    对复杂。根据以上特点，考虑到系统运行的性、稳定性、高速度、呵扩展性、人机界面的友善等因素，我们选择了Rockwell公司的增强型PLC一5／30，PLC一5／30处理器，支持梯形逻辑冈、sFc(顺序流程控制)和结构化文本等编程方法；能与1771、1746、1791、1794系列的I／O相兼容，并和通用远程I／O链路上的具有内置远程I／O适配器的产品相兼容；可以通过一个并行I／O链路扩展本地I／O通讯，用于高速处理的应用；可以用DH+(增强型数据高速公路)网络远程编程和传输信号；带可组态的RS一232一C／422一A／423一A口，用于编程。DH+网络，是世界上广泛使用的工业局域网之一，它是早为可编程序控制器提供远程编程、组态、排除故障的控制网络．通过它所支持的多种产品的成功应用，已经明了这个网络的通用性。在DH+网络上，您可以连接99个DH+链路，在双绞线电缆上，每个链路能以57．6Kbit／s的速率传输数据，传输距离远至10，000英尺。系统中生产工艺所要求的全部参数都由PLC采集和控制，上位机只是人机界面和对生产数据进行后续处理，大大地提高了系统的性。本控制方案全部选用PLC一5／30，对主要的生产设备分散控制，同时利用网络将它们紧密联结，实现集中管理，降低r故障风险，提高了性。


    上位机软件采用Rockwell公司的RSView32软件，具有在Microsoftbbbbbbs环境下提供数据、监控、以及信息管理等功能，它是为有速度和性要求的工业应用而设计的，这个软件使用一个开放型平台，这个平台能给您开放型数据库连接性能(ODBC)以及OLE和DDE性能。

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