产品描述
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如何学习西门子PLC:1:多看书本2:多做实际操作(重要)
西门子的PLC以高的性能价格,在市场占有很大的份额,在我国的各行各业得到广泛的应用。学习硬件如何组态,再从梯形图编程开始,进行简单的一行一行的编写,装一个PLCSIM软件可以随时检测程序的效果,然后学着编写FC,FB,DB,找点step7的资料就可以照着学,基本上西门子上都可以下载到,等熟悉了以后可以尝试学学语句表的编程。编程有了一定基础,在学习通讯方面的知识,这样就可以与上位机软件比如西门子的wincc进行通讯,这也可以通过PLCSIM进行模拟。浅谈PLC学习的几个阶段
一.PLC的概述和应用
1、PLC逻辑阶段就是可以实现继电系统中的一般逻辑性设计,既然是继电系统所以电力拖动知识就是该阶段的基础。
2、PLC循环处理过程
3、PLC的工作原理 那么是不是就可以把原来的继电系统照搬呢?不行!二者的工作方式是不一样的。继电系统中的所有硬元素同一时态开始竞争的,而PLC中的所有软元素是通过PLC的CPU来进行扫描计算处理后计算出该时态的,这便是PLC的扫描循环工作方式。(随便找一本PLC的书都有介绍):该阶段就是学习电力拖动,对应于PLC梯形图中的常开;常闭;线圈。可以完成简单的系统设计
二.顺控阶段
顺序控制在工业中的应用相当广泛,例如一般性的自动机床它就是一个顺序控制过程。
PLC设计当中能实现顺控的有两种方法:
一PLC中的顺控指令如三菱 STL;
二 起保停控制方式。不管哪种控制方式在设计的开始我们要完成的是流程,它是系统构成的脉络主要有三个方面:一 “步” 二 “活动步” 三 “转换条件”。
:1.掌握系统脉络设计系统流程2.掌握“起保停”控制方式,把流程图转换成梯形图可以完成一般性的系统设计
三.汇编阶段
该阶段是本质上区别于继电控制系统,是继电控制系统无法实现的,也是提高PLC控制系统功能的根!我之所以称之为汇编阶段,是因为它很相象于单片机的汇编语言编程,例如单片机中的传送指令MOV,在PLC中的指令中也是一样的功能。这一阶段难度比较大,要学习计算机基础;二要充分了解PLC的内部功能和资源;三熟悉所有的指令的功能(不用死记硬背)。如果不了解计算机基础的话在学习指令和PLC内不资源的时候根本理解不了 ,在设计上的思路和继电系统有很大区别例如:I0.0 和IB0 个是“位”也就是逻辑设计的“点”,二个是“字节”在逻辑设计中没有涉及到。:1. 计算机基础2.PLC资源3.指令功能4.适应单片机的程序设计思维可以完成复杂的系统设计
四.特殊阶段
特殊阶段就是对特殊功能的系统而言的,例如运动控制,PID温度控制,网络连接等等。不同的PLC能实现的功能不一样,有些功能PLC内是集成的而有些是需要外加扩展的,那么就要根据不同的控制对象去选用了。掌握好该阶段是可以大大提高PLC的程序,但是还需掌握PLC以外的其他自动化知识,如伺服,变频器等等。
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1. 了解系统构成需要
2.合理选择扩展单元
3.学习扩展单元使用方法可以完成特殊的系统设计该阶段的学习学要一定的实际条件才能完成五.网络阶段随着自动化技术的发展由PLC做下位机的应用也十分多见。该阶段组要学习是不同PLC的通信协议和一些通讯指令,如PLC通过编程口控制变频器如西门子的USS协议与变频器进行信息的交换。还有工业以太网和现场总线等如西子的PROFIBUS;AS-i; 等等。小行网络中MODBUS比较重要,例如通过PLC和变频器建立MODBUS协议来控制变频器。在网络中有时候有些产品通讯协议非标准,这是就要用到自由通讯了,相当的灵活,但要一定的计算机网络基础。
西门子PLC的立即写操作
对于立即写(Immediate Write)功能,如下面举例所示,生成符号程序段。
对于有时间限制的应用,可以以比每OB1 扫描循环一次的正常情况快的速度,将一个数字量输出的当前状态发送到输出模板。立即写功能可以在扫描立即写逻辑程序级的同时,将一个数字量输出写入输出模板。否则,当 Q存储区使用 P存储状态新时,等到下一OB1扫描循环结束。
为了将一个输出立即写入输出模板,应使用外围输出(PQ)存储区,而不使用输出(Q)存储区。外围输出存储区可以作为一个字节、一个字或一个双字读取。因此,通过一个线圈元素,不能新一个单的数字量输出。为了将一个数字量输出的状态立即写入输出模板, 包含相关位的Q存储器的字节、 字或双字可以有条件地复制到相应的PQ存储器中 (直接输出TPC1062K的模板地址)。
小心
• 由于 Q 存储器的整个字节被写入输出模板,当进行立即输出时,该字节中的所有输出位都将被新。
• 如果一个输出位在不应发送到输出模板中的整个程序中出现中间状态(1/0),立即写功能会造成危险情况(输出瞬时脉冲)。
• 作为一般设计规则,在一个MT6100I的程序中,外部输出模板只能认为是一个线圈。如果遵守该设计规则,可以避免使用立即输出时的大多数潜在问题。
举例
等效于立即写入外围数字量输出模板 5通道1的梯形逻辑程序段。
寻址输出Q字节 (5) 的位状态可以修改, 也可以保持不变。 Q5.1被赋给程序段1 中I0.1的信号状态。5被复制到相应的直接外围输出存储区(P5)。
字PIW1包含I1.1的立即状态。 PIW1与 W#16#0002进行与 (AND) 逻辑运算。 如果 PB1中的 I1.1( 2位)为“1”,则结果非“0”。如果 WAND_W 指令的结果不等于“0”,则接点“A<>0”通过电压
一、项目简介
1. 本项目位于天津市西青区,华能天津杨柳青热电厂。此电厂现拥有两台套200MW发电机组及两台煤粉锅炉,是一家大型火力发电厂。
2. 项目的简要工艺:在火力发电行业中,煤经锅炉燃烧后加热汽包中的水产生蒸汽,推动汽机旋转带动发电机发电。锅炉出口的烟中含有大量粉尘颗粒,按照环保要求经过除尘后才能排入大气中。本电厂现在采用高压静电除尘器,利用静电吸尘然后通过震打、收集手段将灰收集到灰斗中,再经气力输灰装置输送到灰库中,供水泥行业等使用。气力输灰属于锅炉辅机部分,通常使用PLC实现其控制功能。
3. 项目当中使用的西门子自动化产品:一套S5-115U、两套S5-155U作为控制装置,控制了两台炉的全部气力输灰装置,包括气动阀门、压力变送器、温度传感器等过程控制对象。新进行的改造包括WinCC软件, PROFIBUS总线板卡CP5431、 CP5613A2, Siemens的SimaticNet2006。
二、控制系统构成
1. 整个项目中的硬件配置、系统结构;各组成部分选择的依据。与S5 西门子PLC的通讯方式有许多种,基于Profibus的FDL、FMS等,或者基于Ethernet上都有成熟的通讯方案,我们选用的是基于Profibus的FMS方式。为了实现FMS通讯,3套AS站侧选用3块CP5431卡件分别插到S5-115U/155U的可用扩展插槽上,建立了AS站侧的Profibus接口;3台上位机监测电脑上各安装了1块CP5613A2通讯卡,从而为上位机提供了Profibus接口。使用的Profibus电缆及总线连接器将3套PLC与3台上位机连接到同一个Profibus网络上,建立起通讯总线的物理连接。
2. 选用Profibus网络与选用Ethernet网络相比较,主要优点是实现成本较低。在网络规模不大、通讯负荷较轻时Profibus能够胜任。
三、控制系统完成的功能
1. 本案例中,原有控制方式是传统的操作屏模式,在操作间设有一5000*1200的按钮操作屏,屏上刻画出了除灰过程的设备及工艺流程图,并安装了大量的开关和按钮,当前工艺过程状态通过操作屏上的指示灯进行显示,设备、功能组的启停全部通过开关和按钮控制。为了提高控制的自动化程度,降低设备检修强度,同时为了满足控制室的搬迁要求,决定进行操作模式的改造升级,在维持原有操作屏操作的基础上,增设3台上位机,使用WinCC实现一套新的控制平台。选用WinCC是因为其灵活快速的画面组态、报警组态功能,完善的历史数据归档、曲线、报表功能,丰富的图库、脚本函数库资源。WinCC V6版本使用了SQL Server2000数据库,开放的接口,广泛的使用面为WinCC增添了新的亮点。WinCC对OPC技术的支持与应用,使用户获得了自由扩展的接口,WinCC即可以作为标准的OPC Client使用,同时又是标准的OPC DA/HDA/A&E Server。作为标准的OPC Client,我们可以用WinCC通过添加OPC Suite来访问所有支持OPC DA接口的OPC Servers,即可以是象 SimaticNet这样的Siemens自己的产品,也可以是三方厂家产品。而作为标准的OPC DA/HDA/A&E Server,我们可以开发自己的OPC Client应用程序实现对WinCC过程数据/历史数据/报警事件数据的访问,现在较为流行的工厂SIS/MIS系统软件多数支持OPC访问接口,WinCC支持他们的访问。SimaticNet也是一套标准的OPC Server产品,同时它又提供了对Siemens各网络类型板卡的支持,项目中就是借助CP5613A2板卡 通过SimaticNet中的OPC Server实现与S5系列AS站之间的FMS连接,上位机中FMS连接的建立是在安装了SimaticNet后生成的PC Station中实现的,借助SimaitcNet的PC Station组态工具,将建立好的FMS连接下装到PC Station中,要注意的是所建的连接一定要与AS站上的CP5431的设置参数相一致,CP5431的设置工作是在软件COM5431中完成的。AS站加装CP5431板卡,对程序作相应改并调试通过后,应能建立上位机与S5 PLC之间的数据通讯,在此调试过程中,SimaticNet提供了一个很好的OPC调试工具————OPC Scout,利用OPC Scout我们可以方便直观的浏览、连接、测试当前能够连接上的OPC数据源。当然WinCC也不甘落后,在添加了OPC驱动包后,右击此OPC驱动包并选择System bbbbbeter,打开的窗口同样具有OPC扫描、浏览功能,利用其的浏览选择功能我们能快速、方便的建立我们所需要的数据标签。此项目中除了采集3套S5 PLC数据外,同时又连接了4套OMRON的小型PLC,我们采用的依然是OPC技术,选购了OMRON的SYSMAC OPC产品,用WinCC与SYSMAC建立OPC通讯,从而实现了对OMRON PLC产品的监控,体现了WinCC对OPC的支持所带来的益处。经以上各技术点的应用,我们成功实现了对除灰系统的WinCC监控改造。
2. 项目中的难点:在项目实施过程中,遇到的大困难是通讯响应速度问题。原有控制方式中,设备的状态显示借助指示灯的状态来实现,指示灯有两种闪烁频率,1Hz和0.5Hz。为了不改变程序中的逻辑处理部分,我们力图在WinCC画面上实现与操作屏上指示灯的同步闪烁,这就要求WinCC上的数据刷新周期要快于灯的闪烁周期。为了实现这一目的,在WinCC中的画面元素的刷新周期要一致,全部设为500ms周期;关键的设置在于CP5431的发送周期上,若将SendAll/ReceiveAll的调用安排在OB1中是不合理的,因为此项目的程序量较大,导致OB1的执行周期较长且不稳定,对于S5-155U/948CPU,我们选择了较快的定周期中断OB11。另外,在组态CP5431的COM5431中的数据排列顺序也要作相应考虑,力求使与显示有关的所有数据能在一个发送包中传递完毕。经过对以上几点的着重处理,终获得了令人满意的同步显示效果。
四、项目运行
到目前为止,项目已经投入运行近一年了,系统运行很稳定,用户反应良好。
五、应用体会
通过这一项目,切身体会了WinCC的OPC接口的方便性与开放性。SimaticNet体系逻辑结构清晰,接口使用方便,其附带的调试工具非常实用。
PLC在控温控湿洁净空调的应用 |
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