产品描述
西门子模块6ES7307-1KA02-0AA0功能参数
1.体积小的微型三菱PLC
三菱plc-FX1S,FX1N和FX2N系列PLC的高度为90mm,深度为75mm(FX1S和FX1N系列)和87mm(FX2N和FX2NC系列),三菱plc-FX14M(14个I/O点的基本单元)的底部尺寸仅为90mm×60mm,相当于一张卡片大小,很适合于在机电一体化产品中使用。内置的24V DC电源可作输入回路的电源和传感器的电源。
2.三菱PLC的美观的外部结构
三菱公司的FX系列PLC吸收了整体式和模块式PLC的优点,它的基本单元、扩展单元和扩展模块的高度和深度相同,宽度不同。它们之间用扁平电缆连接,紧密拼装后组成一个整齐的长方体。
3.三菱PLC提供多个子系列供用户选用
三菱plc-FX1S,FX1N和FX2N的外观、高度、深度差不多,但是性能和价格有很大的差别(见表2-1)。
三菱plc-FX1S的功能简单实用,价格,可用于小型开关量控制系统,多30个I/O点,有通信功能,可用于一般的紧凑型三菱PLC不能应用的地方;以三菱plc-FX1N多可配置128个I/O点,可用于要求较高的中小型系统;三菱plc-FX2N的功能,可用于要求很高的系统。三菱plc-FX2NC的结构紧凑,基本单元有16点、32点、64点和96点4种,可扩展到256点,有很强的通信功能。由于不同的系统可以选用不同的子系列,避免了功能的浪费,使用户能用少的投资来满足系统的要求。
4.三菱PLC灵活多变的系统配置
三菱plc-FX系列的系统配置灵活,用户除了可选不同的子系列外,还可以选用多种基本单
元、扩展单元和扩展模块,组成不同I/O点和不,同功能的控制系统,各种配置都可以得到很高的性能价格比。FX系列的硬件配置就像模块式PLC那样灵活,因为它的基本单元采用整体式结构,又具有比模块式三菱PLC高的性能价格比。
每台三菱PLC可将一块功能扩展板安装在基本单元内,不需要外部的安装空间,这种功能扩展板的价格非常,功能扩展板有以下品种:4点开关量输入板、2点开关量输出板、2
路模拟量输入板、1路模拟量输出板、8点模拟量调整板、RS–232C通信板、RS-485通信板和RS-422通信板。显示模块FX1N–5DM的价格,可以直接安装在FX1S和FX1N上,它可以显示实时钟的当前时间和错误信息,可对定时器、计数器和数据寄存器等进行监视,可对设定值进行修改。
三菱plc-FX系列还有许多特殊模块,如模拟量输入输出模块、热电阻,热电偶温度传感器用模拟量输入模块、温度调节模块、高速计数器模块、脉冲输出模块、定位控制器、可编程凸轮开关、CC–bbbb系统主站模块、CC–bbbb接口模块、MELSEC远程I/O连接系统主站模块、AS–i主站模块、DeviceNet接口模块、Profibus接口模块、RS–232C通信接口模块、RS–232C适配器、RS-485通信板适配器、RS–232C/RS-485转换接口等。
FX系列的三菱PLC还有多种规格的数据存取单元,可用来修改定时器、计数器的设定值和数据寄存器的数据,也可以用来作监控装置,有的显示字符,有的可以显示画面。
5.三菱plc功能强,使用方便
三菱plc-FX系列的体积虽小,却具有很强的功能。它内置高速计数器,有输入输出刷新、中断、输入滤波时间调整、恒定扫描时间等功能,有高速计数器的比较指令。使用脉冲列输出功能,可直接控制步进电动机或伺服电动机。脉冲宽度调制功能可用于温度控制或照明灯的调光控制。可设置8位数字密码,以防止别人对用户程序的误改写或盗用,保护设计者的知识产权。三菱plc-FX系列的基本单元和扩展单元一般采用插接式的接线端子排,换单元方便快捷。
三菱plc-FX1S和三菱plc-FX1N系列PLC使用EEPROM,不需要定期换锂电池,成为几乎不需要维护的电子控制装置;三菱plc-FX2N系列使用带后备电池的RAM。若采用可选的存储器扩充卡盒,三菱plc-FX2N的用户存储器容量可扩充到16K步,可选用RAM,EPROM和EEPROM储存器卡盒。
三菱plc-FX1S和三菱plc-FX1N系列PLC有两个内置的设置参数用的小电位器,三菱plc-FX2N和FX1N系列可选用有8点模拟设定功能的功能扩展板,可以用旋具来调节设定值。
三菱plc-FX系列PLC可在线修改程序,通过调制解调器和电话线可实现远程监视和编程,元件注释可储存在程序储存器中。持续扫描功能可用于定义扫描周期,可调节8点输入滤波器的时间常数,面板上的运行/停止开关易于操作。
三菱PLC的主要特点
①三菱plc 结构灵活
不受环境的限制,有电即可组建网络,同时可以灵活扩展接入端口数量,使资源保持较高的利用率,在移动性方面可与WLAN。
② 三菱plc传输质量高、速度快、带宽稳定
可以很平顺的在线观赏DVD,它所提供的14Mbps带宽可以为很多应用平台提供保。新的电力线标准HomePlug AV传输速度已经达到了200Mbps;为了确保QoS,HomePlug AV采用了时分多路访问(TDMA)与带有冲突检测机能的载体侦听多路访问(CSMA)协议,两者结合,能够很好地传输流媒体。
③ 三菱plc应用范围广
无所不在的电力线网络也是这种技术的优势。虽然无线网络可以做到不破墙,但对于高层建筑来说,其必需布设N多个AP才能满足需求,而且同样不能避免信号盲区的存在。而电力线是基础的网络,它的规模之大,是其他任何网络无法比拟的。由此,运营商就可以轻松地把这种网络接入服务渗透到每一处有电力线的地方。这一技术一旦进入商业化阶段,将给互联网普及带来大的发展空间。终端用户只需要插上电力猫,就可以实现因特网接入,电视频道接收节目,打电话或者是可视电话。
④ 应用三菱plc
充分利用现有的低压配电网络基础设施,任何布线,节约了资源。挖沟和穿墙打洞,避免了对建筑物、公用设施、家庭装潢的破坏,同时也节省了人力。相对传统的组网技术,三菱PLC,工期短,可扩展性和可管理性强。目前国内已开通电力宽带上网的地方,其包月使用费用一般为50-8/月左右,这样的价格和很多地方的ADSL包月相持平。
⑤ 三菱plc适用面广
三菱PLC作为利用电力线组网的一种接入技术,提供宽带网络“后一公里”的解决方案,广泛适用于居民小区,酒店,办公区,监控安防等领域。它是利用电力线作为通信载体,使得PLC具有大的便捷性,只要在房间任何有电源插座的地方,不用拨号,就立即可享受4.5~45Mbps的高速网络接入,来浏览网页﹑拨打电话,和观看在线,从而实现集数据、语音、视频,以及电力于一体的“四网合一”。 三菱plc发展新动向三菱PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以plc编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC已经广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化等各个,它具有高性、抗干扰能力强、功能强大、灵活,易学易用、体积小,重量轻,价格的特点
介绍PLC在工业控制系统中应用的一般情况,如PLC硬件与软件设计、调试等问题,探讨PLC控制系统抗干扰以提高性的技术实施。
一、PLC控制系统的设计与调试步骤
PLC控制系统的设计前应熟悉图纸资料,并向有关人员详细了解被控对象的全部功能,如机械部件的动作顺序、动作条件、工作方式、必要的保护与连锁等。
1.与硬件有关的设计
(1)确定系统输入元件和输出元件的型号,如按钮、接近开关、继电器、接触器的型号。
(2)根据设备的操作任务和操作方式,确定操作面版所需的元件,如指示灯、数字显示装置等。
(3)确定PLC的输入点和输出点。列表统计PLC的输入信号和输出信号,在表中标明各信号的意义和类型。
(4)确定PLC的型号和硬件配置。如确定CPU模块的型号,扩展模块的型号和块数。
(5)给各输入、输出变量分配,梯形图中变量的地址与PLC的外部接线端子号是一致的。
(6)画出PLC的外部硬件接线图、电气原理图、安装图。
(7)建立符号表。建立符号表后可以在程序中显示各地址的符号名,利于程序的设计和阅读。
2.设计梯形图程序
,应根据总体要求和控制系统的具体情况,确定用户程序的基本结构,画出程序流程图或数字量控制系统的顺序功能图。它们是编程的主要依据,应尽可能的准确和详细。较简单的
系统梯形图可以用经验法设计,复杂系统的梯形图一般采用顺序控制设计法。画出系统的顺序功能图后,选择某一种编程方法,即可设计梯形图程序。
3.梯形图程序的模拟调试
一般先对用户程序作模拟调试,根据顺序功能图,用小开关和按钮来模拟PLC实际的输入信号,通过模块上各输出位对应的发光二管,观察各输出信号的变化是否满足设计要求。在调试
时应充分考虑各种可能的情况,系统各种不同的工作方式、各种可能的进展路线,都应逐一检查,不能遗漏。发现问题后及时修改程序,直到在各种可能的情况下输入信号与输出信号之间的
关系符合要求为止。
4.现场调试
完成上述工作后,将PLC安装在控制现场,接入实际的输入信号和负载。在联机总调试过程中要将暴露出来的各种问题,在现场加以解决,直到符合要求为止。
5.编审技术文件
系统交付使用后,应根据调试的终整理出完整的技术文件并提供给用户,以利于系统的维修和改进。技术文件包括:
(1)PLC的外部连线图和其他电气图纸。
(2)PLC的编程元件表,包括输入/输出、定时器/计数器编号以及设定值等。
(3)顺序功能图、带注释的梯形图和必要的总体文字说明。
三菱PLC是以自动控制技术、微计算机技术、和通信技术为基础发展起来的新一代工业控制装置,随着微处理器技术的发展,PLC得到了的发展,也在社会各领域的生产训得到了越来越多的应用。目前,三菱PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。
1开关量的逻辑控制
这是三菱PLC基本、广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机及自动化流水线。如包装生产线、电镀流水线、注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床等。
2模拟量控制
在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量,实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。三菱PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,如FX2N系列FX2N-4AD,FX2N-4DA等,使三菱PLC用于模拟量控制。
3运动控制
三菱PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。如FX2N-10GM,FX2N-20GM等,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯、辐射等场合。
4过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,三菱PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块,目菱小型PLC也具有此功能模块,如三菱FX2N,FX3U系列。PID处理一般是运行的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
5数据处理
三菱小型PLC FX系列具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
6通信及联网
三菱PLC通信含PLC间的通信及三菱PLC与其它智能设备间的通信。并行通信一般发生在可编程序控制器的内部,它指的是多处理器PLC中多台处理器之间的通信,以及三菱PLC中CPU单元与智能模板的CPU之间的通信。前者是在协处理器的控制与管理下,通过共享存储区实现多处理器之间的数据交换;后者则是经过背板总线(公用总线)通过双口RAM实现通信。三菱PLC的并行通信由于发生在PLC内部,对应用设计人员不必多加研究,重要的是了解三菱PLC网络中的串行通信
引言
三菱PLC(三菱可编程序控制器)是以微处理器为,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种通用工业自动控制装置。三菱PLC具有控制功能强,性高,使用灵活方便,易于扩展等优点而应用越来越广泛。在冶金、交通、化工、电力等领域获得了广泛的应用.
高性是电气控制设备的关键性能。三菱PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了的抗干扰技术,具有很高的性。故障也就大大降低。尽管三菱PLC在设计制造时已采取了很多措施,使它对工业环境比较适应,但是为了确保整个系统稳定,还是应当尽量使三菱PLC有良好的工作环境条件,并采取必要的抗干扰措施。
一.三菱PLC控制系统干扰的主要来源及途径:
1.电源的干扰。PLC系统控制的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰,空间的辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达等产生的,通常称为辐射干扰,若PLC系统置于所射频场内,就会收到辐射干扰,而在线路上感应电压。当电网内部的变化,开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路传到电源原边。可能造成程序错误或运算错误,从而产生误输入并引起误输出,这将会造成设备的失控和误动作,从而不能保证PLC的正常运行。
2.信号线引入的干扰。与三菱PLC控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信号之外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,由此引起系统故障的情况也很多。
3.接地系统的干扰。接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地,反而会引入严重的干扰信号,使PLC系统将无法正常工作。
4.变频器干扰。主要是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰,引起电网电压畸变,影响电网的供电质量;二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰,会影响周边设备的正常工作。
二.三菱PLC 抗干扰的措施:
1. 电源干扰的抑制。一般通过设置屏蔽电缆和三菱PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源、动力线和信号线走线要加合理等等,对电源变压器、处理器、编程器等主要部件,采用导电、导磁性良好的材料进行屏蔽处理,以防止外界干扰信号的影响。电源调整与保护:电源波动造成电压畸变或毛刺,将对PLC及I/O模块产生不良影响。对微处理器部件所需要的+5V电源采用多级滤波处理,并用集成电压调整器进行调整,以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。尽量时电源线平行走线,时电源线对地呈低阻抗,以减少电源噪声干扰。其屏蔽层接地方式不同,对干扰抑制效果不一样,一般次级线圈不能接地。输入、输出线应用双绞线且屏蔽层应接地,以抑制共摸干扰。此外可以安装一台带屏蔽层的变比为1:1的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰,还可以在电源输入端串接LC滤波电路等。
2. 信号线引入的防干扰措施。动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线,隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双绞线连接。将PLC的I/O线和大功率线分开走线,如在同槽内,分开捆扎交流线、直流线,若条件允许,分槽走线,这不仅能使其有尽可能大的空间距离,并能将干扰降到限度。此外利用信号隔离器解决干扰问题也是很理想的办法,其原理是将PLC接收的信号,通过半导体器件调制变换,然后通过光感或磁感器件进行隔离转换,然后再进行解调变换回隔离前原信号或不同信号,同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间立。只要在有干扰的地方,输入端和输出端中间加上这种隔离器,就可有效解决干扰问题。
3. 正确选择接地点,完善接地系统。良好的接地是保证PLC工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个,其一为了,其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。在PLC控制系统中,具有多种形式的“接地”,主要有:
(1)信号地。输入端信号元件的地;
(2)交流地。交流供电电源的N线;
(3)屏蔽地。为防止静电和磁场感应而设置的外壳或金属丝网,通过专门的铜导线将其接入地下;
(4)保护地。将机器设备的外壳或设备内立器件的外壳接地,用于保护人身和防止设备漏电。
为了抑制附加在电源及输入、输出端的干扰,应对PLC系统进行良好的接地。一般情况下,接地方式与信号频率有关,当频率1MHz时,可用一点接地;10MHz时,采用多点接地;在1~10MH之间时,通常情况下,PLC控制系统采用一点接地,将所有地线端子和近接地点相连接,以获得的抗干扰能力。接地线截面积不能小于2mm2,接地电阻不能大于100Ω,接地线使用地线。
4.变频器干扰的抑制。
(1)加隔离变压器,主要是针对来自电源的传导干扰,可以将变频器绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。
(2)使用滤波器,滤波器具有较强的抗干扰能力,还具有防止将设备本身的干扰传导给电源,有些还兼有尖峰电压吸收功能。
(3)使用输出电抗器,在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射,影响其它设备正常。
三.结束语
PLC控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题,因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素,合理有效地抑制抗干扰,才能够使PLC控制系统正常工作。随着PLC应用领域的不断拓宽,如何的使用PLC也成为其发展的重要因素。在不久的将来,PLC会有大的发展,产品的品种会丰富、规格齐全,通过的人机界面、完备的通信设备会好地适应各种工业控制场合的需求,三菱PLC作为自动化控制网络和通用网络的重要组成部分,将在工业控制领域发挥越来越大的作用
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