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西门子6ES7223-1BH22-0XA8参数设置
一、输入输出(I/O)点数的估算
I/O点数估算时应考虑适当的余量,通常根据统计的输入输出点数,再增加10%~20%的可扩展余量后,作为输入输出点数估算数据。实际订货时,还需根据制造厂商PLC的产品特点,对输入输出点数进行圆整。
二、存储器容量的估算
存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小,因此程序容量小于存储器容量。设计阶段,由于用户应用程序还未编制,因此,程序容量在设计阶段是未知的,需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算,通常采用存储器容量的估算来替代。
存储器内存容量的估算没有固定的公式,许多文献资料中给出了不同公式,大体上都是按数字量I/O点数的10~15倍,加上模拟I/O点数的100倍,以此数为内存的总字数(16位为一个字),另外再按此数的25%考虑余量。
三、控制功能的选择
该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。
(一)运算功能
简单PLC的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能;普通PLC的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能;较复杂运算功能有代数运算、数据传送等;大型PLC中还有模拟量的PID运算和其他高级运算功能。随着开放系统的出现,目前在PLC中都已具有通信功能,有些产品具有与下位机的通信,有些产品具有与同位机或上位机的通信,有些产品还具有与工厂或企业网进行数据通信的功能。设计选型时应从实际应用的要求出发,合理选用所需的运算功能。大多数应用场合,只需要逻辑运算和计时计数功能,有些应用需要数据传送和比较,当用于模拟量检测和控制时,才使用代数运算,数值转换和PID运算等。要显示数据时需要译码和编码等运算。
(二)控制功能
控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等,应根据控制要求确定。PLC主要用于顺序逻辑控制,因此,大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制,有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需的控制功能,提高PLC的处理速度和节省存储器容量。例如采用PID控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、ASC码转换单元等。
(三)通信功能
大中型PLC系统应支持多种现场总线和标准通信协议(如TCP/IP),需要时应能与工厂管理网(TCP/IP)相连接。通信协议应符合ISO/IEEE通信标准,应是开放的通信网络。
PLC系统的通信接口应包括串行和并行通信接口(RS2232C/422A/423/485)、RIO通信口、工业以太网、常用DCS接口等;大中型PLC通信总线(含接口设备和电缆)应1:1冗余配置,通信总线应符合国际标准,通信距离应满足装置实际要求。
PLC系统的通信网络中,上级的网络通信速率应大于1Mbps,通信负荷不大于60%。PLC系统的通信网络主要形式有下列几种形式:1)PC为主站,多台同型号PLC为从站,组成简易PLC网络;2)1台PLC为主站,其他同型号PLC为从站,构成主从式PLC网络;3)PLC网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网;4)专用PLC网络(各厂商的专用PLC通信网络)。
为减轻CPU通信任务,根据网络组成的实际需要,应选择具有不同通信功能的(如点对点、现场总线、工业以太网)通信处理器。
(四)编程功能
离线编程方式:PLC和编程器公用一个CPU,编程器在编程模式时,CPU只为编程器提供服务,不对现场设备进行控制。完成编程后,编程器切换到运行模式,CPU对现场设备进行控制,不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本,但使用和调试不方便。在线编程方式:CPU和编程器有各自的CPU,主机CPU负责现场控制,并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换,编程器把在线编制的程序或数据发送到主机,下一扫描周期,主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高,但系统调试和操作方便,在大中型PLC中常采用。
五种标准化编程语言:顺序功能图(SFC)、梯形图(LD)、功能模块图(FBD)三种图形化语言和语句表(IL)、结构文本(ST)两种文本语言。选用的编程语言应遵守其标准(IEC6113123),同时,还应支持多种语言编程形式,如C,Basic等,以满足特殊控制场合的控制要求。
(五)诊断功能
PLC的诊断功能包括硬件和软件的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置,软件诊断分内诊断和外诊断。通过软件对PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断,通过软件对PLC的CPU与外部输入输出等部件信息交换功能进行诊断是外诊断。
PLC的诊断功能的强弱,直接影响对操作和维护人员技术能力的要求,并影响平均维修时间。
(六)处理速度
PLC采用扫描方式工作。从实时性要求来看,处理速度应越快越好,如果信号持续时间小于扫描时间,则PLC将扫描不到该信号,造成信号数据的丢失。
处理速度与用户程序的长度、CPU处理速度、软件质量等有关。目前,PLC接点的响应快、速度高,每条二进制指令执行时间约0.2~0.4Ls,因此能适应控制要求高、相应要求快的应用需要。扫描周期(处理器扫描周期)应满足:小型PLC的扫描时间不大于0.5ms/K;大中型PLC的扫描时间不大于0.2ms/K。 四、机型的选择
(一)PLC的类型
PLC按结构分为整体型和模块型两类,按应用环境分为现场安装和控制室安装两类;按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发,通常可按控制功能或输入输出点数选型。 整体型PLC的I/O点数固定,因此用户选择的余地较小,用于小型控制系统;模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡,因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数,功能扩展方便灵活,一般用于大中型控制系统。
(二)输入输出模块的选择
输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块,应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块,应考虑选用的输出模块类型,通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点;可控硅输出模块适用于开关频繁,电感性低功率因数负荷场合,但价格较贵,过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等,与应用要求应一致。可根据应用要求,合理选用智能型输入输出模块,以便提高控制水平和降低应用成本。考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。
(三)电源的选择
PLC的供电电源,除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外,一般PLC的供电电源应设计选用220VAC电源,与国内电网电压一致。重要的应用场合,应采用不间断电源或稳压电源供电。
如果PLC本身带有可使用电源时,应核对提供的电流是否满足应用要求,否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入PLC,对输入和输出信号的隔离是必要的,有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。
(四)存储器的选择
由于计算机集成芯片技术的发展,存储器的价格已下降,因此,为保证应用项目的正常投运,一般要求PLC的存储器容量,按256个I/O点至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时,应选择容量更大,档次更高的存储器。
(五)冗余功能的选择
1.控制单元的冗余
(1)重要的过程单元:CPU(包括存储器)及电源均应1B1冗余。
(2)在需要时也可选用PLC硬件与热备软件构成的热备冗余系统、2重化或3重化冗余容错系统等。
2.I/O接口单元的冗余
(1)控制回路的多点I/O卡应冗余配置。
(2)重要检测点的多点I/O卡可冗余配置。3)根据需要对重要的I/O信号,可选用2重化或3重化的I/O接口单元。
(六)经济性的考虑
选择PLC时,应考虑性能价格比。考虑经济性时,应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素,进行比较和兼顾,较终选出较满意的产品。
输入输出点数对价格有直接影响。每增加一块输入输出卡件就需增加一定的费用。当点数增加到某一数值后,相应的存储器容量、机架、母板等也要相应增加,因此,点数的增加对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响。在估算和选用时应充分考虑,使整个控制系统有较合理的性能价格比。
通过同样的方法,我们可以视被调整数据的大小,灵活的使用掉电保持寄存器的每一个Bit位,从而使我们在不增加成本的情况下,提高小型PLC控制系统的性能。



在整个系统中,1.监控系统采用工业PC及Wonderware 的intouch bbbbbbsviewer系统。具有数据采集和实时监控功能.
2.PLC控制部分采用AB公司的SLC 5/04。具有强大的组态功能。
3.传动部分必须用变频器驱动,这样能根据工艺的要求很方便的调节整个传动的速度.
4.通讯部分采用DH-485通讯模式。
整个系统的设计应该说很完善了.在实际环境中使用半年,效果完全不是预想的那样。监控系统的通讯时间特别长且经常无来由的通讯中断,不仅不能正常的采集数据,更谈不上实时监控。生产出来的废品很多,而且重做花费的时间更多。根本谈不上生产效率。
三.解决方案
在长期的实际观察中,发现出现通讯中断时,并不是因通讯器件的损坏引起的。慢慢发现一些规律:在启动溅射时引起的通讯中断的次数较多;其次是在有溅射其间的通讯中断;其它一般是有器件损坏或通讯线连接不可靠。还有一开机通讯连不上的情况也有发生。
分析结果:
1. 溅射镀膜设备的电磁干扰。在真空镀膜必须配备了溅射镀膜设备,溅射电源经过整流、斩波、逆变得到30K的高频高压电。溅射设备的电源对外形成特别强电磁干扰。
2. 整个工业环境电磁污染严重。在整个控制系统中,存在大量的继电器和高速脉冲。这样一来使的通讯不能正常的工作,或者在通讯过程中串入另外的脉冲改写了通讯的数据。导致其系统的通讯性能差。
3. 通讯的传输速率慢。
解决方案:
重新采用加强型高速数据网络DH+模式。其通讯率达到230.4KBPS。它是较广泛适应于工业环境下的一种网络通讯模式,具有很强的抗外界电磁干扰能力。适合电磁污染严重工业环境下使用。在使用DH+工业局域网通讯模式来实现整个网络的数据采集和实时控制.要求所有的连接入网的通讯器件必须按DH+的协议通讯和通讯接口。PLC是AB公司的SLC 5/04,它本身就有内置DH+通讯接口。变频器没有通过PLC,而是直接连入该网络的器件。在了解几种不同品牌的变频器后,采用AB公司的1336 PLUSII型号的变频器。
修改后的效果:
在实践使用中,效果很好。到目前已经使用4年,从数据采集到实时控制,通讯都很稳定可靠。变频器及各部件运行正常可靠。生产部操作技术人员使用很方便。从生产的效率来看,年生产量可达280万平方米。完全达到规模化连续生产的能力。
四.1336 PLUSII变频器特点:
1. 无速度传感器矢量控制。
2. 功率从0.37-448KW。
3. 运行固件存储在较新的技术水平的闪存中。用户可以通过INTERNET(互联网)或当地的销售处获得较新的固件文件,使用计算机或固件下载模块(1336F-FDM)简单的升级变频器的固件。
4. 远程适配器。由不同的选件,有许多不同的适配器。1336 PLUSII变频器有专用与DH+通讯远程适配器。
从1336 PLUSII变频器特点来看, 无速度传感器矢量控制是当今变频器较流行的控制技术; 功率从0.37-448KW,当前使用的普通电机功率基本上都被包含,无特殊要求的场合下使用的电机,都可以在1336 PLUSII变频器找到对应的型号;运用闪存技术,用户可以很方便升级其变频器的运行固件; 远程适配器对应不同的选件,可以适应不同的通讯模式。
六.技术展望
1.工业控制和远程控制的结合
现在,许多工业控制和远程控制的结合取得了很好的成绩.有直接在互联网上解决公司的技术故障。工程师或其技术人员可以在外地通过互联网进入自己公司的网站,进一步输入密码,点击其设备的运行情况。这样就可以做到对设备的运行情况了如指掌。
2.工业控制和无线通讯的结合。
直接利用移动电话来接受你的设备运行信息或报警信息。这是目前要开发的技术。我们可以通过短信的形式将设备的运行信息和报警信息直接发送工程师的移动电话。以便工程师能及时地了解到设备的运行情况。不出现任何延误地处理设备出现的故障。
3.工业控制和远程控制,无线通讯的结合
这是在*1点和的*2点的技术结合。它的实现可以让工程师,无论是在公司内,还是在出差中,都可以随时随地了解到公司的设备运行情况和报警信息,更重要的是同时又能在千里之外没有任何延误的解决设备出现的故障。这样,对正在使用的生产设备是一个特别及时的解决办法,也会给公司的损失减少到较低,甚至能节约很大的人力和财力。设备工程师和技术人员不用天天看守设备。处理故障的特别及时。可以做到在家里工作就能维护设备。给公司带来很大的方便。这一点必将在以后的应用中产生巨大的影响,在工业控制领域创造一个前景广阔的市场。
◆项目概况
装甲兵工程学院地处北京市丰台区,原有生活污水、坦克训练扬尘、噪音三大污染源,不仅事关们的身体健康,还对关系造成了不良影响。当地居民多次强烈要求予以治理,每年“”都有代表提出议案。对此,环工中心以营区污水治理为主线,以建设生态型营区为目标,充分利用中水资源,在训练场地设置了7个人工湖面,建成水面景观148亩,并结合地形建造瀑布、景观桥,既美化了环境,又起到了降尘 、调湿、储水和林区消防储备用水的作用。建成后的训练场春有花、夏有荫、秋有果、冬有青,鸟语花香、流水潺潺,成了们训练之余休闲的一处好地方。张统提出的环境保护与军事训练设施建设并举、污染治理与中水回用相结合、污水资源化与绿化美化相统一的新思路,在北京地区5个举足轻重的营院得到了应用。
◆指导思想及总体规划
以营区污水治理为主线,以建设生态型营区为目标,坚持“高起点规划、高标准设计、益运行”,多管齐下,综合治理,在全军开创一条“环境保护与军事训练设施建设并举、污染治理与中水回用相结合、污水资源化与绿化美化相统一”的生态环境建设新思路,以此提升学院营区整体生态环境质量和综合办学能力。整个项目较终实现“功能齐全,设施完善,污染,资源循环利用”,建设成”生态型、花园式、人文化营区”的治理目标。 总体规划是在主营区西南角建设一座日出里能力3000 m3/d的污水处理及中水回用站,其中1000 m3/d的中水用于营区及坦克训练场的水面景观和绿化美化,其余2000m3/d达标排放。
◆设计内容及实现目标
⑴ 通过生活污水处理,解决营区水污染问题。
⑵ 通过中水处理,实现污水资源化。
⑶ 通过坦克道路硬化、绿化和美化,解决训练场的扬尘污染问题,建成生态型坦克训练场。
⑷ 通过生态营区建设,达到环境育人的目的,实现军事、社会、环境和经济效益的统一。
◆污水站整体特点
整个污水处理站占地近4000m2,绿化面积2594 m2,绿化率67%,设计充分结合周围的地形和环境条件,通过合理的规划和组合式工艺设计,具有结构紧凑,易于施工,节省占地面积等特点,实现了污水站花园式、景观化设计。 污水站附属用房占地面积256m2,包括中水设备间、鼓风机房、污泥脱水间、控制室、分析化验室和值班室等,设计以人为本,充分考虑了功能分区、动静分区,方便了值班人员的操作与管理。 污水站具有如下四大特点:
⑴ 先进的污水处理系统;
⑵ 经济的中水回用系统;
⑶ 现代化的集中控制系统;
⑷ 节能的变频曝气系统。
◆综合效益分析
该项目经过近半年的运行实践表明:项目不仅取得了明显的环境效益,而且带动了综合效益的大幅提升。
☆显著的军事效益 经过坦克训练场的中水资源化水体景观设计和绿化美化设计等综合环境治理,了因辆驾驶训练带来的大量扬尘污染,昔日的坦克训练场“晴天满山土、雨天一路泥的黄土岭”,如今变成了训练功能齐全、景色宜人、绿水蓝天的新景观。坦克训练场的成功设计,使我们走出了一条“环境改造与训练设施建设并举、污染治理与资源利用结合、降尘降噪与绿化美化统一”的生态环境建设新路子,建成了我军**个生态型坦克训练场,保障了教学工作的顺利进行,为我院向全军培养合格的指挥技术人才打下了坚实的基础。
☆良好的社会效益 、为我们描绘了建设和谐社会的美好前景,*也多次发出“的环保工作要走在社会的**”的号召,而装工院以污染治理为核心的污水资源化和生态型人文景观建设就是体现了“以人为本,循环使用,持续发展”的建设理念,落实循环经济和可持续发展观的具体体现。通过新建的污水处理系统,每年可节约用水36万吨,实现了污染变资源的重大突破。另外,经过营区生态环境建设,扬尘消失了,噪音控制了,污水成宝了。以往,每逢“”,人民代表就把学院的污染问题列入提案,由于周围居民受扬尘污染不时地阻挠上课,经常停课,给教学训练造成损失。现在,、之间关系重新变得融洽,彼此成为和谐相处的好邻居。
☆可观的经济效益 污水处理及回用设施建成前,学院每年交纳排污费近70万元,污水处理站投入使用后这笔费用可完全节省,同时每年还可节约绿化灌溉水费近25万元,加上中水回用的政府补贴每年约24万元,减去污水站运行成本和驾驶场绿化管护费用约75.6万元,每年节省经费达43.4万元。 北京海盟联创技术开发有限公司主打西门子,西门子产品(PLC,HMI,变频器)以及大量国产PLC编程电缆的销售,维修及自控工程. 公司从事自动化控制产品、驱动产品的销售、工程,技术服务与维修。在轻工、纺织机械(浆纱机、织机、整经机)、环保(污水处理,喷泉等)、恒压供水、中央空调、冷冻机组、油田等领域取得了卓人的业绩。 我司有过丰富的大型污水处理工程经验,例如装甲兵工程学院污水处理工程,酒泉卫星发射中心污水处理工程等。