产品描述
西门子模块6ES7221-1EF22-0XA0千万库存
数字量就是我们手动按的按钮来控制什么东西,这样方式传入给plc就是数字量。当向长度测量啊、温度测量啊、压力测量啊好多不能用人手直接控制,以其它方式来采取数值的方式,在给plc的,我们把这样方式就叫模拟量控制。就想的网络一样。要在数控系统中编程的话,它应该有向电脑一样的显示器或编程器,让我们手动来编程和修改程序,如果没有的话,说明你们只能用它们已经编好的程序,这样呢,就是说已经有人把程序传入到plc中了(plc是一个实物在机器里面,你应该能看的到)但像你们数据,应该是自己编程来输入你们想要的数据,我想你们是可以自己编程的,你好好找找。
1、数字量
在时间上和数量上都是离散的物理量称为数字量。把表示数字量的信号叫数字信号。把工作在数字信号下的电路叫数字电路。
例如:用电子电路记录从自动生产线上输出的零件数目时,每送出一个零件便给电子电路一个信号,使之记1,而平时没有零件送出时加给电子电路的信号是0,所在为记数。可见,零件数目这个信号无论在时间上还是在数量上都是不连续的,因此他是一个数字信号。较小的数量单位就是1个。
2、模拟量
在时间上或数值上都是连续的物理量称为模拟量。把表示模拟量的信号叫模拟信号。把工作在模拟信号下的电子电路叫模拟电路。
例如:热电偶在工作时输出的电压信号就属于模拟信号,因为在任何情况下被测温度都不可能发生突跳,所以测得的电压信号无论在时间上还是在数量上都是连续的。而且,这个电压信号在连续变化过程中的任何一个取值都是具体的物理意义,即表示一个相应的温度
一、分析硬件电路,提出硬件抗干扰措施
1.的与接地
plc本身的抗干扰能力一般都很强。通常,只能将plc的电源与系统的动力设备电源分开配线,对于电源线来的干扰,一般都有足够强的抑制能力。但是,如果遇上特殊情况,电源干扰特别严重,可加接一个带屏蔽层的隔离变压器以减少设备与地之间的干扰,提高系统的可靠性。如果一个系统中含有扩展单元,则其电源必须与基本单元共用一个开关控制,也就是说,它们的上电与断电必须同时进行。良好的接地是保证plc运行的重要条件。为了抑制附加在电源及输入端、输出端的干扰,应给plc接**地线,并且接地点要与其它设备分开。若达不到这种要求,也可采用公共接地方式。但是禁止采用串联接地方式,因为它会使各设备间产生电位差而引入干扰。此外,接地线要足够粗,接地电阻要小,接地点应尽可能靠近plc 。
接地的目的通常有两个,其一为了安全,其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是plc控制系统抗干扰的重要措施之一。接地在干扰上起很大的作用。这里的接地是指决定系统电位的地,而不是信号系统归路的接地。在plc控制系统中有许多悬浮的金属架,它们是惧空中干扰的空中线,需要有决定电位的地线。交流地是plc控制系统供电所必需的,它通过变压器中心点构成供电两条回路之一。这条回路上的电流、各种谐波电流等是个严重的干扰源。因此交流地线、直流地线、模拟地和数字地等必须分开。数字地和模拟地的共点地较好置悬浮方式。地线各点之间的电位差尽可能小,尽量加粗地线,有条件可采用环形地线。系统地端子(lg)是抗干扰的中性端子,通常不需要接地,可是,当电磁干扰比较严重时,这个端子需与接大地的端子(gr)连接。
2.plc控制系统的安装和使用环境
plc是专为工业控制设计的,一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境使用。但是在plc控制系统中,如果环境过于恶劣,或安装使用不当,会降低系统的可靠性。plc使用环境温度通常在0℃ ~55℃范围内,应避免太阳光直接照射,安装位置应远离发热量大的器件,同时应保证有足够大的散热空间和通风条件。环境湿度一般应小于85%,以保证plc有良好的绝缘。在含有腐蚀性气体、浓雾或粉尘的场合,需将plc封闭安装。此外,如果plc安装位置有强烈的振动源,系统的可靠性也会降低,所以应采取相应的减振措施
3.plc的输入、输出设备
输入电路是plc接受开关量、模拟量等输入信号的端口,其质量的优劣、接线方式及是否牢靠也是影响控制系统可靠性的重要因素。以开关量输入为例,按钮、行程开关的触点接触要保持在良好状态,接线要牢固可靠。机械限位开关是容易产生故障的元件,设计时,应尽量选用可靠性高的接近开关代替机械限位开关。此外,按钮触点的选择也影响到系统的可靠性。在设计电路时,应尽量选用可靠性高的元器件,对于模拟量输入信号来说,常用的有4~20ma、0~20ma直流电流信号;0~5v、0~10v直流电压信号,电源为直流24v。
对于开关量输出来说,plc的输出有输出、晶闸管输出、晶体管输出三种形式,具体选择哪种形式的输出应根据负载要求来决定,选择不当会使系统可靠性降低,严重时导致系统不能正常工作。如晶闸管输出只能用于交流负载,晶体管输出只能用于直流负载。此外,plc的输出端子带负载能力是有限的,如果**过了规定的较大限值,必须外接继电器或,才能正常工作。)外接继电器、接触器、电磁阀等执行元件的质量,是影响系统可靠性的重要因素。常见的故障有线圈短路、机械故障造成触点不动或接触不良。这一方面可以通过选用高质量的元器件来提高可靠性,另一方面,在对系统可靠性及智能化要求较高的场合,可以根据电路中电流异常的情况对输出单元的一些重点部位进行诊断,当检测到异常信号时,系统按程序自动转入故障处理,从而提高系统工作的可靠性。若plc输出端子接有感性元件,则应采取相应的保护措施,以保护plc的输出触点。
为了防止或减少外部配线的干扰,交流输入、输出信号与直流输入、输出应分别使用各自的电缆;对于或晶体管设备的输入、输出信号线、必须使用屏蔽电缆,屏蔽电缆在输入、输出侧悬空,而在控制侧接地.
二、plc软件抗干扰措施
硬件抗干扰措施的目的是尽可能地切断干扰进入控制系统,但由于干扰存在的随机性,尤其是在工业生产环境下,硬件抗干扰措施并不能将各种干扰完全拒之门外,这时,可以发挥软件的灵活性与硬件措施相结合来提高系统的抗干扰能力。
1.消抖
在振动环境中,行程开关或按钮常常会因为抖动而发出误信号,一般的抖动时间都比较短,针对抖动时间短的特点,可用plc内部计时器经过一定时间的延时,得到抖动后的可靠有效信号,从而达到抗干扰的目的。
2.利用""方法对系统的运动状态进行监控
plc内部具有丰富的软元件,如定时器、计数器、辅助继电器等,利用它们来设计一些程序,可以屏蔽输入元件的误信号,防止输出元件的误动作。在设计应用程序时,可以利用""方法实现对系统各组成部分运行状态的监控。)如用plc控制某一运动部件时,编程时可定义一个定时器作""用,对运动部件的工作状态进行监视。定时器的设定值,为运动部件所需要的较大可能时间。在发出该部件的动作指令时,同时启动""定时器。若运动部件在规定时间内达到*位置,发出一个动作完成信号,使定时器清零,说明监控对象工作正常;否则,说明监控对象工作不正常,发出报警或停止工作信号。
3.用软件数字滤波的方法提高输入信号的信噪比
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,即连续采样五次,若某一次采样值远远大于其它几次采样的幅值,那么就舍去之。对于流量、压力、液面、位移等参数,往往会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。对于缓慢变化信号如温度参数,可连续三次采样,选取居中的采样值作为有效信号。对于具有积分器a/d转换来说,采样时间应取工频周期(20ms)的整数倍。实践证明其抑制工频干扰能力**过单纯积分器的效果
PLC的功能非常丰富。这主要与它具有丰富的处理信息的指令系统及存储信息的内部器件有关。
它的指令多达几十条、几百条,可进行各式各样的逻辑问题的处理,还可进行各种类型数据的运算。凡普通计算机能做到的,它也都可作到。
它的内部器件,即内存中的数据存储区,种类繁多,容量宏大。I/O继电器,可以用以存储入、出点信息的,少的几十、几百,多的可达几千、几万,以至10几万。这意味着它可进行这么多I/O点的入出信息变换,进行这么大规模的控制。
它的内部种种继电器,相当于中间继电器,数量更多。内存中一个位就可作为一个中间继电器,怎么不多!
它的计数器、定时器也很多,是继电电路所望尘莫及的。小小的箱体或模块,其内部定时器、计数器可达成百、成千。这也是因为只要用内存中的一个字,再加一些标志位,即可成为定时器、计数器,所以才那么多。
而且,这些内部器件还可设置成丢电保持的,或丢电不保持的,即上电后予以清零的。以满足不同的使用要求。这些也是继电器件所难以做到的。
它的数据存储区还可用以存储大量数据,几百、几千、几万字的信息都可以存,而且,掉电后还不丢失。
PLC还有丰富的外部设备,可建立友好的人机界面,以进行信息交换。可送入程序,送入数据,可读出程序,读出数据。而且读、写时可在图文并茂的画面上进行。数据读出后,可转储,可打印。数据送入可键入,可以读卡入,等等。
PLC还具有通讯接口,可与计算机链接或联网,与计算机交换信息。自身也可联网,以形成单机所不能有的更大的、地域更广的控制系统。
PLC还有强大的自检功能,可进行自诊断。其结果可自动记录。这为它的维修增加了透明度,提供了方便。
丰富的功能为PLC的广泛应用提供了可能;同时,也为工业系统的自动化、远动化及其控制的智能化创造了条件。
像PLC这样集丰富功能于一身,是别的电控制器所没有的;更是传统的继电控制电路所无法比拟的。
可编程控制器类型很多,可从不同的角度进行分类:
1按控制规模分
控制规模主要指控制开关量的入、出点数及控制模拟量的模入、模出,或两者兼而有之(闭路系统)的路数。但主要以开关量计。模拟量的路数可折算成开关量的点,大致一路相当于8~16点。
依这个点数,PLC大致可分为微型机、小型机、中型机及大型机、**大型机。
微型机控制点仅几十点,为OMRON公司的CPM1A系列PLC,西门子的Logo仅10点。
小型机控制点可达100多点。如OMRON公司的C60P可达148点,CQM1达256点。德国西门子公司的S7-200机可达64点。
中型机控制点数可达近500点,以至于千点。如OMRON公司C200H机普通配置较多可达700多点,C200Ha机则可达1000多点。德国西门子公司的S7300机较多可达512点。
大型机:控制点数一般在1000点以上。如OMRON公司的C1000H、CV1000,当地配置可达1024点。C2000H、CV2000当地配置可达2048点。
**大型机:控制点数可达万点,以至于几万点。如美国GE公司的90-70机,其点数可达24000点,另外还可有8000路的模拟量。再如美国公司的PC-E984--785机,其开关量具总数为32k(32768),模拟量有2048路。西门子的SS-115U-CPU945,其开关量总点数可达8k,另外还可有512路模拟量。等等。
以上这种划分是不严格的,只是大致的,目的是便于系统的配置及使用。
一般讲,根据实际的I/O点数,凡落在上述不同范围者,选用相应的机型,性能价格比必然要高;相反,肯定要差些。
自然,也有特殊情况。如控制点数不是非常之多,不是非用大型机不可,但因大型机的特殊控制单元多,可进行热备配置,因而采用了大型机。
2按结构划分
PLC可分为箱体式及模块式两大类。微型机、小型机多为箱体式的,但从发展趋势看,小型机也逐渐发展成模块式的了。如OMRON公司,原来小型机都是箱体式,现在的CQM1则为模块式的。
箱体的PLC把电源、CPU、内存、I/O系统都集成在一个小箱体内。一个主机箱体就是一台完整的PLC,就可用以实现控制。控制点数不符需要,可再接扩展箱体,由主箱体及若干扩展箱体组成较大的系统,以实现对较多点数的控制。
模块式的PLC是按功能分成若干模块,如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等等。大型机的模块功能更单一一些,因而模块的种类也相对多些。这也可说是趋势。目**些中型机,其模块的功能也趋于单一,种类也在增乡。如同样OMRON公司C20系列PLC,H机的CPU单元就含有电源,而Ha机则把电源分出,有单独的电源模块。
模块功能更单一、品种更多,可便于系统配置,使PLC更能物尽其用,达到更高的使用效益。
由模块联结成系统有三种方法:
①无底板,靠模块间接口直接相联,然后再固定到相应导轨上。OMRON公司的CQM1机就是这种结构,比较紧凑。
②有底板,所有模块都固定在底板上。OMRON公司的C200Ha机,CV2000等中、大型机就是这种结构。它比较牢固,但底板的槽数是固定的,如3、5、8、10槽等等。槽数与实际的模块数不一定相等,配置时难免有空槽。这既浪费,又多占空间,还得占空单元把多余的槽作填补。
③用机架代替底板,所有模块都固定在机架上。这种结构比底板式的复杂,但更牢靠。一些特大型的PLC用的多为这种结构。
3按生产厂家分
目前生产PLC的厂家较多。但能配套生产,大、中、小、微型均能生产的不算太多。较有影响的,在中国市场占有较大份额的公司有:
德国西门子公司:它有SS系列的产品。有SS-95U、100U、115U、135U及155U。135U、155U为大型机,控制点数可达6000多点,模拟量可达300多路。较近还推出S7系列机,有S7-200(小型)、S7-300(中型)及S7-400机(大型)。性能比S5大有提高。
日本OMRON公司:它有CPM1A型机,P型机,H型机,CQM1、CVM、CV型机,Ha型、F型机等,大、中、小、微均有,特别在中、小、微方面更具特长,在中国及世界市场,都占有相当的份额。
美国GE公司、日本FA合资的GE-FA的90-70机也是很吸引人的。据介绍。它具有25个特点。诸如,用软设定代硬设定,结构化编程,多种编程语言,等等。它有914、781/782、771/772、731/732等多种型号。另外,还有中型机90-30系列,其型号有344、331、323、321多种;还有90-20系列小型机,型号为211。
美国公司()的984机也是很**的。其中E984-785可安31个远程站点,总控制规模可达63535点。小的为紧凑型的,如984-120,控制点数为256点,在较大与较小之间,共20多个型号。
美国AB(Alien-Bradley)公司创建于1903年,在世界各地有20多个附属机构,10多个生产基地。可编程控制器也是它的重要产品。它的PLC-5系列是很**的,其下有PLC-5/10,PLC-5/11,……PLC-5/250多种型号。另外,它也有微型PLC,SLC-500即为其中一种。有三种配置,20、30及40I/O配置选择,I/O点数分别为12/8、18/12及24/16三种。
日本三菱公司的PLC也是较早推到我国来的。其小型机FI前期在国内用得很多,后又推出FXZ机,性能有很大提高。它的中、大型机为A系列。AIS、AZC、A3A等。
日本日立公司也生产PLC,其E系列为箱体式的。基本箱体有E-20、E-28、E-40、E-64。其I/O点数分别为12/8、16/12、24/16及40/24。另外,还有扩展箱体,规格与主箱体相同其EM系列为模块式的,可在16~160之间组合。
日本公司也生产PLC,其EX小型机及EX-PLUS小型机在国内也用得很多。它的编程语言是梯形图,其**的编程器用梯形图语言编程。另外,还有EX100系列模块式PLC,点数较多,也是用梯形图语言编程。
日本松下公司也生产PLC。FPI系列为小型机,结构也是箱体式的,尺寸紧凑。FP3为模块式的,控制规模也较大,工作速度也很快,执行基本指令仅0•l微秒。
日本富士公司也有PLC。其NB系列为箱体式的,小型机。NS系列为模块式。
美国IPM公司的IP1612系列机,由于自带模拟量控制功能,自带通讯口,集成度又非常之高,虽点数不多,仅16入,12出,但性价比还是高的,很适合于系统不大,但又有模拟量需控制的场合。新出的lP3416机,I/O点数扩大到34入、12出,而且还自带一个简易小编程器,性能又有改进。
国内PLC厂家规模多不大。较有影响的算是无锡的华光。、它也生产多种型号与规格的PLC,如SU、SG等,发展也很快,在价格上很有优势。相信会在世界PLC之林中一定有其位置的。
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