6ES7231-7PC22-0XA0型号参数
PLC程序现场调试指在工业现场,甩有设备都安装好后,所有连接线都接好后的实际调试。也是PLC程序的最后调试。
现场调试的目的是,调试通过后,可交给用户使用,或试运行。
现场调试参与的人员较多,要组织好,要有调试大纲。依大纲,按部就班地一步步推进。开始调试时,设备可先不运转,甚至了不要带电。可随着调试的进展逐步加电、开机、加载,直到按额定条件运转。具体过程大体是:
1)、要查接线、核对地址。要逐点进行,要确保正确无误。
可不带电核对,那就是查线,较麻烦。也可带电查,加上信号后,看电控系统的动作情况是否符合设计的目的。
2)、检查模拟量输入输出。
看输入输出模块是否正确,工作是否正常。必要时,还可用标准仪器检查输入输出的精度。
3)、检查与测试指示灯。
控制面板上如有指示灯,应先对应指示灯的显示进行检查。一方面,查看灯坏了没有,另一方面检查逻辑关系是否正确。
指示灯是反映系统工作的一面镜子,先调好它,将对进一步调试提供方便。
4)、检查手动动作及手动控制逻辑关系。
完成了以上调试,继而可进行手动动作及手动控制逻辑关系调试。要查看各个手动控制的输出点,是否有相应的输出以及与输出对应的动作,然后再看,各个手动控制是否能够实现。如有问题,立即解决。
5)、半自动工作。
如系统可自动工作,那先调半自动工作能否实现。调试时可一步步推进。直至完成整个控制周期。哪个步骤或环节出现问题,就着手解决哪个步骤或环节的问题。
6)、自动工作。
在完成半自动调试后,可进一步调试自动工作。要多观察几个工作循环,以确保系统能正确无误地连续工作。
7)、模拟量调试、参数确定。
以上调试的都是逻辑控制的项目。这是系统调试时,首先要调通的。这些调试基本完成后,可着手调试模拟量、脉冲量控制。较主要的是选定合适控制参数。一般讲,这个过程是比较长的。要耐心调,参数也要作多种选择,再从中选出较优者。有的PLC,它的PID参数可通过自整定获得。但这个自整定过程,也是需要相当的时间才能完成的。
8)、异常条件检查
完成上述所有调试,整个调试基本也就完成了。但是好再进行一些异常条件检查。看看出现异常情况或一些难以避免的非法操作,是否会停机保护或是报警提示。
系统工作原理
1.1 控制要求
(1)竞赛者若要回答主持人所提问题时,须抢先按下桌上的抢答按钮;
(2)绿色指示灯亮后,须等主持人按下复位按钮PB5后,指示灯才熄灭;
(3)如果竞赛者在主持人打开SW1开关10 s内抢先按下按钮,电磁线圈将使彩球摇动,以示竞赛者得到一次幸运的机会;
(4)如果在主持人打开SW1开关10 s内无人抢答,则必须有声音警示,同时红色指示灯亮,以示竞赛者放弃该题;
(5)在竞赛者抢答成功后,应限定一定的时间回答问题,根据题目难易可设定时间(如2 min);
(6)当主持人打开SW2开关后记时开始,如果竞赛者在回答问题时**出设定时限,则红色指示灯亮并伴有声音提示,竞赛者停止回答问题。
1.2 选定输入、输出设备
输入设备 输入端子号
抢答按钮 PB11 0000
抢答按钮 PB12 0001
抢答按钮 PB21 0002抢答按钮 PB22 0003
抢答按钮 PB31 0004
抢答按钮 PB32 0005
抢答按钮 PB41 0006
抢答按钮 PB42 0007
复位按钮 PB5 0008
选择开关 SW1 0009
**开关 SW2 0010
输出设备 输出端子号
绿色指示灯L1输出 0500
绿色指示灯L2输出 0501
绿色指示灯L3输出 0502
绿色指示灯L4输出 0503
红色指示灯L5输出 0504
红色指示灯L6输出 0505
电磁开关SOL输出 0506
回答**声音输出 0508
2 系统软件设计[1~3]
2.1 控制梯形图
2.2 工作过程
(1)由于0500使用他的自身触点(常开触点),在0000或0001闭合后仍保持在ON状态(自锁)。同时,将其常闭触点串入其他各回路中,在0500接通后,他的常闭触点打开,切断其他抢答回路(互锁);
(2)0501,0502和0503以同样方式动作,自锁继电器在复位按钮PB5再次动作时将清零;
(3)机会选择开关SW1使0009闭合后,10 s定时器TIM00启动;
(4)如果0500,0501,0502和0503在10 s定时器TM00动作之前任何一个闭合,则0506变为ON以示抢答成功,同时切断10 s计时显示输出回路,否则输出声音提示,以示竞赛者放弃该题;
(5)常开触点0009断开后,自锁继电器和定时器TIM00将清零;
(6)抢答成功后,主持人闭合**开关SW2使
0010闭合后,2 min定时器TIM01启动,时间到0505和0508闭合,红灯亮并有声音提示停止回答;
(7)常开触点0010断开后,定时器TIM01清零,为下一轮抢答做好准备。
2.3 程序指令
2.4 外部接线图
外部接线如图2所示。
3 适当扩展
如果给电路加入适当的编、译码器件,就可以将红、绿灯指示变为直观的数字显示,对外围电路稍加修改,就可以变成多路多人抢答器,如六路或十路等,改为多路多人抢答器,可以在梯形图中再加入两路或六路分支即可。去掉程序中的互锁和抢答**功能,可以将抢答器改成呼叫器,可以用在医院的病房、工厂的车间等多种地方。
信息技术渗入PLC是为了适应工厂控制系统和企业信息管理系统日益**结合的发展趋势;适应在控制层面让不同品牌的PLC之间,让PLC与DCS、SA等系统之间,能有效而足够快地交换数据的市场要求。
信息技术渗入PLC是为了适应工厂控制系统和企业信息管理系统日益**结合的发展趋势;适应在控制层面让不同品牌的PLC之间,让PLC与DCS、SA等系统之间,能有效而足够快地交换数据的市场要求。它主要表现在:
1)让以bbbbbbs操作系统的PC机嵌入PLC系统。
2)创建开放的网络环境。如推出能挂100M的高速以太网的Web服务器模块(三菱电机小Q系列的QJ71WS96,横河电机FA-M3系列的F3WBM1-0T-S01),模块内的软件捆绑了目前较常用的TCP/IP、UDP/IP等传输层和网络层的规约,以及HTTP、FTP、SMTP、POP3等应用层的规约,使PLC可直接进入因特网,成为不折不扣的基于Web的PLC;也可使日本产的PLC挂上以德国Siemens公司为主导的工业以太网ProfiNet。在这次系统控制展览会上,我们就见到日本Profibus组织(JPO)的展台上展出的通过多种方式挂ProfiNet的日本PLC,富士电机的MICREX-SX系列PLC、横河电机的FA-M3系列PLC都是直接经由其以太网模块挂ProfiNet的,三菱电机的小Q系列PLC则是通过其RS232C的模块和****的RS232C/以太网协议转换器(JNVE1型)挂ProfiNet的。
3)支持OPC中间件。如竹菱电机提供的DeviceXPlorerOPCServer可为三菱电机的MELSEC系列PLC、横河电机的FA-M3系列PLC、OMRON的SYSMAC系列PLC,以及丰田工机的TOYOPUC系列PLC提供软件接口,与作为OPC客户的应用程序相互通信
虽然PLC具有很高的可靠性,并且有很强的抗干扰能力,但在过于恶劣的环境或安装使用不当等情况下,都有可能引起PLC内部信息的破坏而导致控制混乱,甚至造成内部元件损坏。
六、采用冗余系统或热备用系统
某些控制系统(如化工、造纸、冶金、核电站等)要求有较高的可靠性,如果控制系统出现故障,由此引起停产或设备损坏将造成较大的经济损失。因此,仅仅通过提高PLC控制系统的自身可靠性是满足不了要求。在这种要求较高可靠性的大型系统中,常采用冗余系统或热备用系统来有效地解决上述问题。
1.冗余系统
所谓冗余系统是指系统中有多余的部分,没有它系统工作,但在系统出现故障时,这多余的部分能立即替代故障部分而使系统继续正常运行。冗余系统一般是在控制系统中较重要的部分(如CPU模块)由两套相同的硬件组成,当某一套出现故障立即由另一套来控制。是否使用两套相同的I/O模块,取决于系统对可靠性的要求程度。
两套CPU模块使用相同的程序并行工作,其中一套为主CPU模块,一块为备用CPU模块。在系统正常运行时,备用CPU模块的输出被禁止,由主CPU模块来控制系统的工作。同时,主CPU模块还不断通过冗余处理单元(RPU)同步地对备用CPU模块的I/O映像寄存器和其它寄存器进行刷新。当主CPU模块发出故障信息后,RPU在1~3个扫描周期内将控制功能切换到备用CPU。I/O系统的切换也是由RPU来完成。
a)冗余系统b)热备用系统
2.热备用系统
热备用系统的结构较冗余系统简单,虽然也有两个CPU模块在同时运行一个程序,但没有冗余处理单元RPU。系统两个CPU模块的切换,是由主CPU模块通过通信口与备用CPU模块进行通信来完成的。两套CPU通过通讯接口连在一起。当系统出现故障时,由主CPU通知备用CPU,并实现切换,其切换过程一般较慢。


虽然PLC具有很高的可靠性,并且有很强的抗干扰能力,但在过于恶劣的环境或安装使用不当等情况下,都有可能引起PLC内部信息的破坏而导致控制混乱,甚至造成内部元件损坏。
大量的工程实践表明,PLC外部输入、输出设备的故障率远远**PLC本身的故障率,而这些设备出现故障后,PLC一般不能觉察出来,可能使故障扩大,直至强电保护装置动作后才停机,有时甚至会造成设备和人身事故。停机后,查找故障也要花费很多时间。为了及时发现故障,在没有酿成事故之前使PLC自动停机和报警,也为了方便查找故障,提高维修效率,可用PLC程序实现故障的自诊断和自处理。
现代的PLC拥有大量的软件资源,如FX2N系列PLC有几千点辅助继电器、几百点定时器和计数器,有相当大的裕量,可以把这些资源利用起来,用于故障检测。
(1)**时检测机械设备在各工步的动作所需的时间一般是不变的,即使变化也不会太大,因此可以以这些时间为参考,在PLC发出输出信号,相应的外部执行机构开始动作时启动一个定时器定时,定时器的设定值比正常情况下该动作的持续时间长20%左右。例如设某执行机构(如电动机)在正常情况下运行50s后,它驱动的部件使限位开关动作,发出动作结束信号。若该执行机构的动作时间**过60s(即对应定时器的设定时间),PLC还没有接收到动作结束信号,定时器延时接通的常开触点发出故障信号,该信号停止正常的循环程序,启动报警和故障显示程序,使操作人员和维修人员能迅速判别故障的种类,及时采取排除故障的措施。
(2)逻辑错误检测在系统正常运行时,PLC的输入、输出信号和内部的信号(如辅助继电器的状态)相互之间存在着确定的关系,如出现异常的逻辑信号,则说明出现了故障。因此,可以编制一些常见故障的异常逻辑关系,一旦异常逻辑关系为ON状态,就应按故障处理。例如某机械运动过程中先后有两个限位开关动作,这两个信号不会同时为ON状态,若它们同时为ON,说明至少有一个限位开关被卡死,应停机进行处理。
3.预知干扰
某些干扰是可以预知的,如PLC的输出命令使执行机构(如大功率电动机、电磁铁)动作,常常会伴随产生火花、电弧等干扰信号,它们产生的干扰信号可能使PLC接收错误的信息。在容易产生这些干扰的时间内,可用软件PLC的某些输入信号,在干扰易发期过去后,再取消封锁。
虽然PLC具有很高的可靠性,并且有很强的抗干扰能力,但在过于恶劣的环境或安装使用不当等情况下,都有可能引起PLC内部信息的破坏而导致控制混乱,甚至造成内部元件损坏。
3.失压保护与紧急停车措施
PLC外部负载的供电线路应具有失压保护措施,当临时停电再恢复供电时,不按下“启动”按钮PLC的外部负载就不能自行启动。这种接线方法的另一个作用是,当特殊情况下需要紧急停机时,按下“停止”按钮就可以切断负载电源,而与PLC毫无关系。
五、必要的软件措施
有时硬件措施不一定完全干扰的影响,采用一定的软件措施加以配合,对提高PLC控制系统的抗干扰能力和可靠性起到很好的作用。
1.开关量输入信号抖动
在实际应用中,有些开关输入信号接通时,由于外界的干扰而出现时通时断的“抖动”现象。这种现象在继电器系统中由于继电器的电磁惯性一般不会造成什么影响,但在PLC系统中,由于PLC扫描工作的速度快,扫描周期比实际继电器的动作时间短得多,所以抖动信号就可能被PLC检测到,从而造成错误的结果。因此,必须对某些“抖动”信号进行处理,以保证系统正常工作。
输入信号抖动的影响及
a)抖动现象的影响b)抖动的方法
2.故障的检测与诊断
PLC的可靠性很高且本身有很完善的自诊断功能,如果PLC出现故障,借助自诊断程序可以方便地找到故障的原因,排除后就可以恢复正常工作。
: 虽然PLC具有很高的可靠性,并且有很强的抗干扰能力,但在过于恶劣的环境或安装使用不当等情况下,都有可能引起PLC内部信息的破坏而导致控制混乱,甚至造成内部元件损坏。
6)与PLC安装在同一控制柜内,虽不是由PLC控制的感性元件,也应并联RC或二极管消弧电路。
三、正确的接地
良好的接地是PLC运行的重要条件。为了抑制干扰,PLC一般较好单独接地,与其它设备分别使用各自的接地装置,;也可以采用公共接地,但禁止使用如图6-37c所示的串联接地方式,因为这种接地方式会产生PLC与设备之间的电位差。
PLC的接地线应尽量短,使接地点尽量靠近PLC。同时,接地电阻要小于100Ω,接地线的截面应大于2mm2。
另外,PLC的CPU单元必须接地,若使用了I/O扩展单元等,则CPU单元应与它们具有共同的接地体,而且从任一单元的保护接地端到地的电阻都不能大于100Ω。
四、必须的安全保护环节
1.短路保护
当PLC输出设备短路时,为了避免PLC内部输出元件损坏,应该在PLC外部输出回路中装上熔断器,进行短路保护。较好在每个负载的回路中都装上熔断器。
2.互锁与联锁措施
除在程序中保证电路的互锁关系,PLC外部接线中还应该采取硬件的互锁措施,以确保系统地运行,如电动机正、反转控制,要利用接触器KM1、KM2常闭触点在PLC外部进行互锁。在不同电机或电器之间有联锁要求时,较好也在PLC外部进行硬件联锁。采用PLC外部的硬件进行互锁与联锁,这是PLC控制系统中常用的做法
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