6ES7216-2BD23-0XB8接线方法

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PLC系统在工控系统中发挥着很大的功能，为工控系统的功能的实现有着重要的作用，那么工控软件中PLC系统的功能特点是什么呢？下面电工之家给大家介绍一下PLC系统的功能特点。 
TwinCAT PLC系统是bbbbbbs NT环境下的一种多PLC软件，支持所有IEC 1131－3编程语言。PLC任务可在*处理器上执行，也可在分散的CPU上执行。其主要功能特点如下：

1、允许你根据IEC1131－3去编程，支持下列五种语言：

语句表/汇编语言(IL)，功能框图(FBD),梯形图(LD),顺序功能流程图

(SFC),结构化文本(ST)

2、具有模块化程序管理的结构化编程

3、对运行中的PLC进行再编译而无数据丢失

4、可进行增量编译，PLC

5、程序、数据和处理映像的在线状态显示

6、带触发器，可强制数据，设断点，单步运行

7、较多可设16个PLC任务

8、借助PC处理器可快速执行命令

9、定时器、计数器、内存量和程序长度不受限制

10、处理映像的大小：65535个输入字节，65535个输出字节

TwinCAT数控系统由开放式CNC编程环境下的CNC控制和一个用于轴位控制的实时CNC服务器组成。

TwinCAT数控系统支持DIN66025等CNC编程标准，并提供PTP功能和连续路径控制功能。它利用PC机的性能，使得在bbbbbbs NT环境下控制轴的位移成为可能。

辅助继电器是PLC中数量较多的一种继电器，一般的辅助继电器与继电器控制系统中的中间继电器相似。

辅助继电器不能直接驱动外部负载，负载只能由输出继电器的外部触点驱动。辅助继电器的常开与常闭触点在PLC内部编程时可无限次使用。

辅助继电器采用M与十进制数共同组成编号（只有输入输出继电器才用八进制数）。

1．通用辅助继电器（M0～M499）

FX2N系列共有500点通用辅助继电器。通用辅助继电器在PLC运行时，如果电源突然断电，则全部线圈均OFF。当电源再次接通时，除了因外部输入信号而变为ON的以外，其余的仍将保持OFF状态，它们没有断电保护功能。通用辅助继电器常在逻辑运算中作为辅助运算、状态暂存、移位等。

根据需要可通过程序设定，将M0～M499变为断电保持辅助继电器。

2．断电保持辅助继电器（M500～M3071）

FX2N系列有M500～M3071共2572个断电保持辅助继电器。它与普通辅助继电器不同的是具有断电保护功能，即能记忆电源中断瞬时的状态，并在重新通电后再现其状态。它之所以能在电源断电时保持其原有的状态，是因为电源中断时用PLC中的锂电池保持它们映像寄存器中的内容。其中M500～M1023可由软件将其设定为通用辅助继电器。

小车的正反向运动中，用M600、M601控制输出继电器驱动小车运动。X1、X0为限位输入信号。运行的过程是X0= ON→M600=ON→Y0=ON→小车右行→停电→小车中途停止→上电（M600=ON→Y0=ON）再右行→X1=ON→M600=OFF、M601=ON→Y1=ON（左行）。可见由于M600和M601具有断电保持，所以在小车中途因停电停止后，一旦电源恢复，M600或M601仍记忆原来的状态，将由它们控制相应输出继电器，小车继续原方向运动。若不用断电保护辅助继电器当小车中途断电后，再次得电小车也不能运动。

3．特殊辅助继电器

PLC内有大量的特殊辅助继电器，它们都有各自的特殊功能。FX2N系列中有256个特殊辅助继电器，可分成触点型和线圈型两大类

（1）触点型  其线圈由PLC自动驱动，用户只可使用其触点。例如：

M8000：运行监视器（在PLC运行中接通），M8001与M8000相反逻辑。

M8002：初始脉冲（仅在运行开始时瞬间接通），M8003与M8002相反逻辑。

M8011、M8012、M8013和M8014分别是产生10ms、100ms 、1s和1min时钟脉冲的特殊辅助继电器。

（2）线圈型  由用户程序驱动线圈后PLC执行特定的动作。例如：

M8033：若使其线圈得电，则PLC停止时保持输出映象存储器和数据寄存器内容。

M8034：若使其线圈得电，则将PLC的输出全部禁止。

M8039：若使其线圈得电，则PLC按D8039中*的扫描时间工作。

四、状态器（S）

状态器用来纪录系统运行中的状态。是编制顺序控制程序的重要编程元件，它与后述的步进顺控指令STL配合应用。

如图3-6所示，我们用机械手动作简单介绍状态器S的作用。当启动信号X0有效时，机械手下降，到下降限位X1开始夹紧工件，加紧到位信号X2为ON时，机械手上升到上限X3则停止。整个过程可分为三步，每一步都用一个状态器S20、S21、S22记录。每个状态器都有各自的置位和复位信号（如S21由X1置位，X2复位），并有各自要做的操作（驱动Y0、Y1、Y2）。从启动开始由上至下随着状态动作的转移，下一状态动作则上面状态自动返回原状。这样使每一步的工作互不干扰，不必考虑不同步之间元件的互锁，使设计清晰简洁。

状态器有五种类型：初始状态器S0～S9共10点；回零状态器S10～S19共10点；通用状态器S20～S499共480点；具有状态断电保持的状态器有S500～S899，共400点；供报的状态器（可用作外部故障诊断输出）S900～S999共100点。

在使用用状态器时应注意：

1）状态器与辅助继电器一样有无数的常开和常闭触点；

2）状态器不与步进顺控指令STL配合使用时，可作为辅助继电器M使用；

3）FX2N系列PLC可通过程序设定将S0～S499设置为有断电保持功能的状态器。

为了使PLC的输入和输出信号之间的逻辑关系简单明了，可以想在PLC内部有着各种各样的继电器，这些继电器和人们熟知的电磁继电器的工作特点十分类似，容易掌握。常把这种想的内部继电器称为“软断电器”。
   1、输入继电器  PLC在得到输入信号后的工作过程中，由光电耦合管通电，可以想成是内部的继电器线圈得电。从而，其常开触点闭合，常闭触点断开。
   这种与输入电路等效的继电器称为输入继电器。它具有以下特点：
  （1）它只能由外部的输入信号驱动，而不能由内部的逻辑指令来驱动。
  （2）其触点不能直接输出，不能用来带动外部负载。
  （3）其常开、常闭触点可以多次使用，不受取限制，或者说，可以想象成有无数对常开和常闭触点。
   2、输出继电器，如上述，PLC的输出电路有继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出等，但在考虑逻辑关系时，都可以想象成是由继电器输出的。其主要特点如下：
  （1）直接驱动负载的触点只有一对，并且一定是常开触点。
  （2）内部还有无数对常开和常闭触点，用于编程。
  （3）一般情况下，输出断电器的“线圈”不宜多处反复使用。
   3、辅助继电器  PLC内部设置了许多“辅助继电器”，用M表示。其作用类似于中间继电器，用于传递信号。在使用时，须注意以下特点：
  （1）既不能直接输入，也不能直接输出。即：既不能直接接受外部信号，也不能用于直接驱动负载。
  （2）辅助继电器的数量很多，用途也不完全一致，例如：M0～M499为通用型继电器；M500～M1023为断电保持继电器等，须注意阅读说明书。
   4、定时器  相当于时间继电器，用T表示。其定时时间由常数K决定，K的基数由定时器的编号决定。如T0～T199为100ms；T200～T245为10ms等。例如，设T0的时间常数为K20，则延时时间为2s。
   定时器在断电后，所计时间一般不再保持。
   5、计数器  用于计算输入脉冲的次数，用C表示。其计数的限值由常数K决定，设定范围如K1～K32767等。当计数器的计数次数到达限值K时，其触点动作。
   计数器的计数内容需通过复位指令RST来。

PLC多有错误记录区。如CJ系列机，每出现•个错误，操作系统将在错误记录区中存储一 个错误记录。出错记录包括错误代码(存入A400),出错内容(出错信息，也用代码表示)和出 错时间。较大可以存储20个记录。 
当这个记录数超过20个时， 较旧的记录(A195 ~ A199)被删 除。较新的记录存在A100 ~ A104中。

通过接通出错记录指针复位位 (A50014)可以复位出错记录指 针，从手持编程器或CXP编程软 件都可有效的出错记录。复位 指针不能出错记录区的内容。 
CV系列机还可把错误信息转 存到DM或EM区，较多可存 2047个记录。C系列机对是否进 行错误记录，可做选定。 
错误记录可用编程器阅读，也 可在CXP软件PLC错误窗口上查 看。

如果有的PLC没有进行故障 记录的功能，必要时，用户也可编 写一些故障记录及处理程序。可利 用指令执行中的出错标志，或不希 望的结果进行记录与处理

一、简介

    日本横河的FA-M3系列PLC是横河公司基于DCS技术基础，经过多年专业研发推出的高性能PLC产品，作为日本较大的工业控制集团之一，横河FA-M3系列PLC自诞生起便始终**着日本PLC业界的发展潮流，短短几年便跃居日本大中型PLC市场占有率第二位。

    片剂是口服剂和制剂的基本剂型，因此片剂生产机械是制药工程领域的基础性**设备。片剂是由压片机将颗粒状原料压制成片。压片机的生产制造能力标志着一个国家制药工程技术能力。压片机在整个药机行业应用非常广泛。基本上任何制药厂都会对该设备有很大需求。

    与进口高档压片机相比，很多国产压片机低转速、低产量，（产量10-15万片/小时），压片机功能不够全面，不能够对药片质量实时采样，并剔除质量不合格的药片

    压片机的工作过程

    1、下冲的冲头部位(其工作位置朝上)由中模孔下端伸入中模孔中，封住中模孔底；

    2、利用加料器向中模孔中填充药物；

    3、上冲的冲头部位(其工作位置朝下)自中模孔上端落入中模孔，并下行一定行程，将药粉压制成片，并进行压力采样，判断药片质量是否合格

    4、上冲提升出孔。下冲上升将药片顶出中模孔；

    5、压力传感器检测药片质量，并自动记录各药片质量；

    6、采用气动阀将不合格片剔除；

    7、下冲降到原位，准备下一次填充。

    二 控制系统构成

    系统构成、硬件选用及选用依据

    设备转速达到110转/分钟，设备有44个工位，生产能力达到30万片/小时，每个工位只有12ms。除去机械时间，留给控制与采样的时间只有几个毫秒，在这几个毫秒中要采集压制药片的压力峰值，以此判断药片质量是否合格，并快速剔除费片。这就要求PLC运行速度够快。并且，对模拟量采样要足够快速。一般的PLC很难达到要求。使用横河FA-M3系列PLC很好的解决了这一问题。

    选用F3SP28-3S超高速CPU,具有SCB功能，程序采样周期可设定为200μs，独立于主程序运行，运算速度快，单步指令处理达到0.045μs，保证系统的反应

    采用快速相应的I/O模块：－－－－-F3XD16-3H/YD32-1H高速输入模块输入响应10μs，高速输出模块输出响应30μs。响应，能够快速传感器信息，并在踢片过程中迅速完成动作。

    高速模拟量采集F3AD08-5R:高速AD模块采样时间50μs，16bit分辨率，输入转换精度0.1%-0.3%F.S.。保证了系统能够在几个毫秒对压力信号进行多点采集，迅速捕捉峰值压力，判断剂质量是否合格。

    高速计数器模块F3XP01-0H:高速脉冲采集：400kpp,32bit计数。高速、准确的判断每个工位的位置，是设备能够准确无误的动作。

    定位模块－－－－-F3NC32-0N:2轴,5Mpps脉冲输出,5Mpps编码器反馈,响应快速，响应时间只有1毫秒，保证了自动调整剂充填量的快速性，以达到精确控制药片质量、提高产品合格率的目的。

    三 控制系统完成的功能

    功能：整个PLC系统中可分为动作顺序控制、信号采集、处理等过程、图形显示等。

    动作顺序控制包括液压控制、润滑泵控制、药片压制过程动作、剔除费片、自动调整充填量等。

    压力控制：由操作人员在人机上设定好液压控制系统的压力上、下限，工作压力等参数，系统根据设定工作压力自动调整系统压力，当压力超过上、下限设定时，系统自动报警。

    润滑系统：在人机上设定好润滑泵开启时间、润滑时间间隔等参数，由系统自动润滑。

    压片过程：在触摸屏人机界面上显示填充厚度、预压厚度、压片厚度、压片力。这四个物理量影响生产片剂的质量。因此对于模拟量转换的精度要求比较高。

    压片传动的转动速度要进行限制。较高转速在人机上设定，较高为110rpm/min。工艺上要求系统启动有两种方式：正常启动、点动。速度设定都在人机上完成。

    设定剔除费片的片质量上、下限，药片质量超过设定范围时系统自动剔除费片。

    当药粉湿度发生变化时，药粉的密度也随之发生变化，为了保证药片质量，则需要通过调整药粉的充填量来保证药片质量，系统根据检测到的压力参数进行自动调整。

    控制要点：在压制药片过程中，以模具压力信号峰值来判断药片质量，设备运行速度为110转/分，较高产量为300，000片/小时，每个工位时间间隔为12毫秒，压力采样有效时间仅为5毫秒左右，即：整个压力曲线的时间只有5毫秒左右。要想能够准确的被捕捉到峰值压力，那么压力采样点就要尽量多，采样时间间隔尽量短。使用横河F3AD08-5R模拟量高速采集模块，响应时间仅为50μs/通道，16位的分辨率。横河F328-3SCPU具有SCB功能，可以设定SCB程序扫描周期较短为0.2MS，独立于主程序运行，不受程序运行的影响。此二者配合使用，充分保了信号采样的快速性、准确定。整个系统的程序两2K步左右，主程序扫描时间仅为0.6MS，充分保证了数据计算的实时性。

    经测试，压力信号放大器本身信号转换存在着大约20MS的延时，超过每个工位的较短工作时间12MS，根据设备运行速度的变化，压力信号的采集会落后实际工位1至2个位置，在此加入了一些算法，保证了信号啊采集的实时性。

在剔除费片的过程中，气动阀的响应时间为6MS，再此需要在不合格片到达剔除片位置之前提前打开气动阀门，根据时间与速度参数计算后加入补偿值。

经测试，在各种速度运行情况下都能够准确无误的剔除质量不合格的费片。

    四、使用效果

    主机运行速度可达110转/分，产量300，000片/小时，具有单片及批量自动剔废功能，能够准确无误的剔除费片，并具有自动控制药片重量、自动故障报警、彩色触摸屏、人机界面、操作界面多语言显示等功能。

    横河F3系列PLC体积小巧，大大节省了设备占用空间，系统可靠性高，抗环境能力强，运行稳定