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6ES7368-3BC51-0AA0型号规格
| 0 引言 在现代化生产设备控制中有大量的开关量、数字量、脉冲量及模拟量,采用传统的继电器或分立的电子线路来作为自动控制装置,存在系统结构复杂、功耗大、可靠性差等诸多缺点。而采用PLC来实行这些控制不仅能克服以上缺点,可实现逻辑控制、过程控制、位置控制等,且体积小,使用维护方便。笔者就我厂2台绕线式电动机转子串电阻起动的继电器控制系统,应用PLC控制手段来实现其逻辑顺序控制功能和系统集中控制做如下介绍。 1 控制对象和要求 物料流程为:原料库底给料机给料→2号皮带输送机→1号皮带输送机→均化库因1号皮带输送机距离较长,工况条件较差,而且经常在重载状况下起动。机械人员要求皮带起动加速度小于0.3m/s2,所以系统必须要有较大的起动力矩和很好的起动特性来满足这一工况条件。原有电气控制采用绕线式电动机转子串电阻的起动调速方式,根据起动特性曲线要求将电阻通过计算后分成8段不同的阻值,并联到8个接触器上,再将这8个接触器通过二进制逻辑编码组成16级电动机顺序起动调速控制电路来完成皮带输送机整个起动过程。由于早期逻辑顺序控制电路一般采用继电器来实现,从而造成整个控制电路接线非常复杂,触点多,故障。因此,利用PLC替代原有继电器控制电路,不但可以解决以上问题,还可以将1号皮带输送机及给料机进行集中控制,减少二次接线和投资费用,改造简单。 2 PLC程序设计与编程 2.1 编写程序 2.2 PLC的选型 2.3 程序编程调试与程序存贮 经检查程序无误后,可进行程序调试和系统模拟试运行。断开所有主回路电源开关后,合上控制电源开关、PLC电源开关,按下起动信号按钮,逐—检查PLC输入输出程序执行情况,达到设计要求后可将程序固化*保存。 3 应用情况 |



PLC程序的调试可以分为模拟调试和现场调试两个调试过程,在此之前首先对PLC外部接线作仔细检查,这一个环节很重要。外部接线一定要准确无误。也可以用事先编写好的试验程序对外部接线做扫描通电检查来查找接线故障。不过,为了安全考虑,较好将主电路断开。当确认接线无误后再连接主电路,将模拟调试好的程序送入用户存储器进行调试,直到各部分的功能都正常,并能协调一致地完成整体的控制功能为止。
1.程序的模拟调试
将设计好的程序写入PLC后,首先逐条仔细检查,并改正写入时出现的错误。用户程序一般先在实验室模拟调试,实际的输入信号可以用钮子开关和按钮来模拟,各输出量的通/断状态用PLC上有关的发光二极管来显示,一般不用接PLC实际的负载(如接触器、电磁阀等)。可以根据功能表图,在适当的时候用开关或按钮来模拟实际的反馈信号,如限位开关触点的接通和断开。对于顺序控制程序,调试程序的主要任务是检查程序的运行是否符合功能表图的规定,即在某一转换条件实现时,是否发生步的活动状态的正确变化,即该转换所有的前级步是否变为不活动步,所有的后续步是否变为活动步,以及各步被驱动的负载是否发生相应的变化。
在调试时应充分考虑各种可能的情况,对系统各种不同的工作方式、有选择序列的功能表图中的每一条支路、各种可能的进展路线,都应逐一检查,不能遗漏。发现问题后应及时修改梯形图和PLC中的程序,直到在各种可能的情况下输入量与输出量之间的关系完全符合要求。
如果程序中某些定时器或计数器的设定值过大,为了缩短调试时间,可以在调试时将它们减小,模拟调试结束后再写入它们的实际设定值。在设计和模拟调试程序的同时,可以设计、制作控制台或控制柜,PLC之外的其他硬件的安装、接线工作也可以同时进行。
2.程序的现场调试
完成上述的工作后,将PLC安装在控制现场进行联机总调试,在调试过程中将暴露出系统中可能存在的传感器、执行器和硬接线等方面的问题,以及PLC的外部接线图和梯形图程序设计中的问题,应对出现的问题及时加以解决。如果调试达不到指标要求,则对相应硬件和软件部分作适当调整,通常只需要修改程序就可能达到调整的目的。全部调试通过后,经过一段时间的考验,系统就可以投入实际的运行了。
PLC程序现场的调试方法是什么呢,用户在使用PLC之前都是需要经行调试的。如果不调试就会造成无法使用情况,那么具体的现场调试方法是什么呢呢,下面电工论坛小编就来接介绍一下PLC程序现成的调试方法。
一、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。
二、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。
三、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。
四、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。
五、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。
六、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。
七、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。
八、完成上述所有的步骤,整个调试基本算是完成了。但较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。进行异常检查时,一定要充分考虑到设备与人身的安全!
硬件部分
2.1 CPU315-2 DP
其主存储器的较大存储量为512KB,CPU能较多处理82K语句,并提供较大8192个标记,512个定时器和512个计数器。同时CPU可扩充到1024DI/DO或128AI/AO。它的较强大功能也可用一个集成的PROFIBUS-DP接口达到,并可作为主设备或从设备设置。较多可将125个PROFIBUS-DP站连接到主设备。率为12Mbps。分布式I/O以与*I/O完全相同的方式(即用STEP 7)进行配置和编程。它的通信协议芯片SPC3集成了DP协议中的FDL层,可以承担通信部分的微处理器负载,实现DP从站通信处理。
2.2 AriCon 211-DP
可用符合IEC61131-3标准的AriOCS对其组态编程,具有高灵活性,可以连接32个功能模块(数字I/O、模拟I/O、脉冲计数、通讯等)。具有较快的扫描周期,可连接附加的外部存储器,*MPI适配器。较大传输率为12Mbps。组态好的数据要使用RS232C下装到模块的CPU中。
3 软件部分
由PROFIBUS总线构成的现场总线控制器的软件包括:PROFIBUS总线设备的配置软件、驱动软件、组态软件和应用程序等。它们具有以下功能:主站和远程从站的参数设定,主站对从站的数据读写、图形组态、数据库建立与维护、数据统计、报表打印、故障报警,应用程序的开发、调试、运行等。其中,配置软件和驱动软件由设备厂商提供,组态软件可采用STEP7等通用型软件。
本次实验所有的软件都基于Microsoft bbbbbbs NT系统,有良好的用户界面,其功能也都相当完善和实用,使用非常方便。
3.1 编程组态软件STEP7
STEP7是西门子开发的一套SIMATIC 工业软件。它功能非常强大,不仅对开关量有完善的指令,而且在处理模拟量时也有丰富的指令系统。可以使用任何一种编程语言,如STL(语句表)、FBD(功能块图)和LAD(梯形图),可随心所欲的从一种语言切换到另一种。硬件配置工具和试验工作方式的切换设备以及指令集(存有丰富的指令),即使是非常复杂的功能也能简便地编程。地址的分配和安装模块的组态是西门子STEP7管理器的一个功能,在这里,模块作为一个实际的PROFIBUS主站系统出现。完成的工程通过串口MPI传送给CPU。
3.2 组态软件AriOCS
AriOCS是金自天正公司开发的**于IEC1131-3 AriCon CPU21x编程组态的软件,采用IEC标准规定的五种语言。它支持在线调试修改和离线,调试功能非常丰富,具有在线帮助功能。另外,它还附带了一个参数配置软件WinNCS。
3.3 GSD文件
PROFIBUS设备具有不同的性能特征,主要表现在现有功能(即I/O信号的数量和诊断信息)的不同或可能的总线参数,例如波特率和时间的监控不同。这些参数对每种设备类型和每家生产厂来说均有差别,为达到PROFIBUS简单的即插即用配置,这些特性均在电子数据单中具体说明,有时称为设备数据库文件(即GSD文件)。使用基于GSD的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在一个总线系统中。GSD文件由生产厂商分别针对每一种设备并以设备数据库清单的形式提供给用户,此种文件格式便于读出任何一种PROFIBUS-DP设备的设备数据库文件,并且在组态总线系统时自动使用这些信息。
4 操作过程
将所有设备按照图1所示顺序连接好。
PROFIBUS通信协议将网络中通讯参与者分为主站和从站:主站首先要向从站发送通讯请求指令,从站根据请求指令中*的内容向主站发回数据。一个主站可以向多个从站发送通讯请求,并利用从站地址(SLAVE ADDRESS)或从站识别码(SLAVE ID)来区分。
智能从站与普通从站的较大区别就是带有自己的CPU,因此,它除了处理来自主站的数据外,还要处理本身的I/O数据,并且必须确保两种数据不重叠。在给主站组态的同时,也要给从站组态。
主站的CPU必须从FFh到00h记数,并且要先把来自智能从站的数据传送到主站的输出模块,然后,主站再把自己的数据传送给智能从站。从站接收到的数据必须保存在CPU外围模块的输入区域,并且通过背板总线传送给输出模块。另一方面,智能从站要从00h到FFh记数。这些数据也必须被保存到从站CPU的输出区域,然后通过PROFIBUS传送到主站,主站再传给输出模块。以此做周期性循环。
这里对以下数据进行组态:
①主站:PROFIBUS地址 1
输入区域 从10开始 字节长度:2Byte
输出区域 从20开始 字节长度:4Byte
②智能从站:PROFIBUS地址 2
输入区域 从30开始 字节长度:4Byte
输出区域 从40开始 字节长度:2Byte
参数数据 从50开始 字节长度:24Byte(固定)
诊断数据 从60开始 字节长度:6Byte(固定)
状态数据 从100开始 字节长度:2Byte(固定)
组态好的PROFIBUS地址必须与CPU模块上拨码开关设定的地址一致。
输入输出区域中的数据是映射到对方CPU中的数据:主站的输入对应于从站的输出,它们的字节长度要相等;而主站的输出则对应于从站的输入,它们的字节长度也要相等。
用STEP7给主站CPU315-2 DP组态,组态好的数据通过MPI电缆下装到主站的CPU中。在STEP7中,为主站编程