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6ES7222-1BD22-0XA0详细资料
PLC控制和DCS控制系统不是一个逻辑层次上的概念,从名称上就能看出:PLC是以功能命名,DCS是以体系结构命名。从原理上看PLC就可以组成DCS。当然两者性能差异还是存在的,要具体看产品和需要。从应用角度来说,简单地以PLC,DCS来区分,往往会走人误区。
DCS控制系统与PLC控制区别:
1、DCS是一种“分散式控制系统”,而PLC(可编程控制器)只是一种控制“装置”,两者是“系统”与“装置”的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调,PLC装置只实现本单元所具备的功能。
2、在网络方面,DCS网络是整个系统的神经,它是双冗余的高速通讯网络,系统的拓展性与开放性好。而PLC因为基本上都为个体工作,其在与别的PLC或上位机进行通讯时,所采用的网络形式基本都是单网结构,网络协议也经常与标准不符。在网络上,PLC没有很好的保护措施,我们采用电源、CPU、网络双冗余。
3、DCS整体考虑方案,操作员站都具备工程师站功能,站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系,任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制,协调控制;而单用PLC互相连接构成的系统,其站与站(PLC与PLC)之间的联系则是一种松散连接方式,是做不出协调控制的功能。
4、DCS在整个设计上就留有大量的可扩展性接口,外接系统或扩展系统都十分方便,PLC所搭接的整个系统完成后,想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的。
5、DCS性:为保证DCS控制的设备的,DCS采用了双冗余的控制单元,当重要控制单元出现故障时,都会有相关的冗余单元实时无扰的切换为工作单元,保证整个系统的。PLC所搭接的系统基本没有冗余的概念,就谈不上冗余控制
策略。特别是当其某个PLC单元发生故障时,不得不将整个系统停下来,才能进行换维护并需重新编程。所以DCS系统要比PLC性上高一个等级。
6、系统软件,对各种工艺控制方案新是DCS的一项基本的功能,当某个方案发生变化后,工程师只需要在工程师站上将改过的方案编译后,执行下装命令就可以了,下装过程是由系统自动完成的,不影响原控制方案运行。系统各种控制软件与算法可以将工艺要求控制对象控制精度提高。而对于PLC构成的系统来说,工作量其庞大,需要确定所要编辑新的是哪个PLC,然后要用与之对应的编译器进行程序编译,后再用的机器(读写器)专门一对一的将程序传送给这个PLC,在系统调试期间,大量增加调试时间和调试成本,而且其不利于日后的维护。在控制精度上相差甚远。这就决定了为什么在大中型控制项目中(500点以上),基本不采用全部由PLC所连接而成的系统的原因。
7、模块:DCS系统所有I/O模块都带有CPU,可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换,故障带电插拔,随机换。而PLC模块只是简单电气转换单元,没有智能芯片,故障后相应单元全部瘫痪。
8、现在的PLC与DCS的功能已经差不多,DCS对网络和分布式数据库还要定时扫描有较强的功能,同时对运算和模拟量的处量比较拿手。
9、PLC还分大、中、小、微PLC,其中的只卖几百块到2000块,点数也好少,大型的可以带数千点,运算能力与DCS差不多,但对多机联网功能较弱。现在两个技术平台都差不多,只是不一样。
多年来可编程控制器(以下简称PLC)从其产生到现在,实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃;其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制的进步;其应用领域从小到大,实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高,成为工业控制领域的主流控制设备,在各行各业发挥着越来越大的作用。
1 PLC的应用领域
目前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。在运城电厂主要有化学制水、生活污水处理、工业废水处理、凝结水精处理等。有关PLC的使用情况主要分为如下几类。
1.1开关量逻辑控制
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。如水泵的启停、阀门的开关、制水系统顺控、干除灰系统等。
1.2工业过程控制
在工业生产过程当中,存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量),PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工等场合有非常广泛的应用,运城电厂主要应用在空调、采暖加热系统。
1.3运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。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,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
1.4数据处理
PLC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、查表等功能,可以完成数据的采集,分析及处理。
1.5通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其他智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展,现在的PLC都具有通信接口,通信非常方便。
2 PLC的应用特点
2.1性高,抗干扰能力强
高性是电气控制设备的关键性能。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。使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统的性高。
2.2配套齐全,功能完善,适用性强
PLC发展到今天,已经形成了各种规模的系列化产品,可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
2.3易学易用,深受工程技术人员欢迎
PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。
2.4系统设计的工作量小,维护方便,容易改造
(1)设计与维护
PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时日常维护也变得容易起来,重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。特别适合多品种、小批量的生产场合。
(2)安装与布线
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。
PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备,不能与高压电器安装在同一个开关柜内。在柜内PLC应远离动力线(二者之间距离应大于200mm)。与PLC装在同一个柜子内的电感性负载,如功率较大的继电器、接触器的线圈,应并联RC消弧电路。
PLC的输入与输出采用分开走线,开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线,屏蔽层应一端或两端接地,接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。
交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆,输出线应尽量远离高压线和动力线,避免并行。
(3)I/O端的接线
输入接线:输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小,电压降不大时,输入接线可适当长些;输入/输出线不能用同一根电缆,输入/输出线要分开;尽可能采用常开触点形式连接到输入端,使编制的梯形图与继电器原理图一致,便于阅读。
输出连接:输出端接线分为立输出和公共输出。在不同组中,可采用不同类型和电压等级的输出电压,但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上,并且连接至端子板,若将连接输出元件的负载短路,将烧毁印制电路板。采用继电器输出时,所承受的电感性负载的大小,会影响到继电器的使用寿命,因此,使用电感性负载时应合理选择,或加隔离继电器。PLC的输出负载可能产生干扰,因此要采取措施加以控制,如直流输出的续流管保护,交流输出的阻容吸收电路,晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。
3 PLC应用中需要注意的问题
PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备,一般不需要采取什么措施,就可以直接在工业环境中使用。然而,尽管有如上所述的性较高,抗干扰能力较强,但当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,就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。要提高PLC控制系统性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面,要求设计、安装和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题。
3.1工作环境
(1)温度:PLC要求环境温度在0~55℃,安装时不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大。
(2)湿度:为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。
(3)震动:应使PLC远离强烈的震动源,防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,采取减震措施,如采用减震胶。
(4)空气:避免有腐蚀和易燃的气体,例如化学的酸碱等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。例如电厂的干排渣、干除灰等,在基建后期增加了封闭小屋。
(5)电源:PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在性要求很高或电源干扰特别严重的环境中,可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都由直流24V输出提供给输入端,当输入端使用外接直流电源时,应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源,由于纹波的影响,容易使PLC接收到错误信息。
3.2控制系统中干扰及其来源
现场电磁干扰是PLC控制系统中常见也是易影响系统性的因素之一。
(1)干扰源及一般分类
影响PLC控制系统的干扰源,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,其原因是电流改变产生磁场,对设备产生电磁辐射;磁场改变产生电流,电磁高速产生电磁波。通常电磁干扰按干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。共模干扰是信号对地的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压叠加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因),这种共模干扰可为直流,亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两间的干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种干扰叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。
(2)PLC系统中干扰的主要来源及途径
强电干扰:PLC系统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而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化,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。
柜内干扰:控制柜内的高压电器,大的电感性负载,混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。
来自信号线引入的干扰:与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息之外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。
来自接地系统混乱时的干扰: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。
来自PLC系统内部的干扰:主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
变频器干扰:一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,影响周边设备的正常工作。
3.3主要抗干扰措施
(1)电源的合理处理,抑制电网引入的干扰对于电源引入的电网干扰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。
(2)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。
PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层一点接地,如果电缆屏蔽层两端A,B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发生异常状态如雷击时,地线电流将大。
此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内又会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。若系统地与其他接地处理混乱,所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存储,造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。
地或电源接地:将电源线接地端和柜体连线接地为接地。如电源漏电或柜体带电,可从接地导入地下,不会对人造成伤害。
系统接地:PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地,叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω,一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起,作为控制系统地。
信号与屏蔽接地:一般要求信号线要有惟一的参考地即“单点接地”,屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合,也要在就地或者控制室接地,防止形成“地环路”。信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;不接地时,应在PLC侧接地;信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,一定要避免多点接地;多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时,各屏蔽层应相互连接好,并经绝缘处理,选择适当的接地处单点接点。
(3)对变频器干扰的抑制
变频器的干扰处理一般有下面几种方式:加隔离变压器,主要是针对来自电源的传导干扰,可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前;使用滤波器,滤波器具有较强的抗于扰能力,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;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,影响其他设备正常工作。
4 结论
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。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,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



确定PLC生产厂家,主要应考虑设备使用者的要求、设计使用者的习惯、熟悉程度、配套产品的一致性以及编程器等附加设备的通用性、技术服务等方面的因素。从PLC本身的性考虑,原则上只要是国外大公司生产的产品,都不应存在此问题。
作为作者的个人看法,一般来说,对于初次使用PLC的用户或者是用于控立设备(单机控制)的场合,配套日本产的PLC产品,相对来说性能价格比有一定的优势,入门也较容易。对于系统规模较大、网络通信功能要求高、开放性好的分布式PLC控制系统,远程I/O控制系统,欧美生产的PLC可以为网络通信功能的发挥提供一定的便利。当然,产品的技术支持与服务、价格等因素也是选择PLC时所考虑的问题。
在PLC生产厂家确定后,PLC的型号主要决定于控制系统的技术要求,在满足设备控制要求的前提下,考虑生产成本。
从技术的角度考虑,以下指标是选择PLC型号时应引起注意的问题。
1.CPU性能
PLC的CPU性能主要涉及处理器的“位数”、运算速度、用户存储器的容量、编程能力(指令的功能、内部继电器、定时器、计数器的数量等)、软件开发能力、通信能力等方面。在使用特殊功能模块、特殊外部设备或是需要网络连接的场合,应考虑到CPU的功能与以上要求相适应。
此外,在满足控制要求的前提下,CPU的价格也是需要设计人员考虑的问题之一,选择的PLC既要满足系统的功能要求,同时也应该充分利用其功能,避免不必要的浪费。
2.1/0点数
PLC的输入/输出点数是PLC的基本参数之一。I/O点数的确定,应以上述的I/O点汇总表为依据。在正常情况下,PLC的I/O点可以适当留有余量,但同时也考虑生产制造成本。对于以下情况,应适当考虑增加一定的I/O余量。
①控制对象的部分要求不明确,存在要求改变可能;
②I/O点统计不完整,设计阶段或者现场调试时可能增加I/O点:
③PLC扩展较困难,但控制系统存在变动可能性;
④使用环境条件相对较差,PLC工作负荷较重:
⑤维修服务不方便,配件供应周期较长。
I/O点(包括程序存储器容量)的余量选择无规定的要求,没有固定的计算公式,一切都根据实际情况进行,避免教条主义,这样才能做到科学与合理。
3.功能模块的配套
选择PLC时应考虑到功能模块配套的可能性。选用功能模块涉及硬件与软件两个方面。在硬件上,应保证功能模块可以方便地与PLC进行连接,PLC应有连接、安装位置与相关接口、连接电缆等附件。在软件上,PLC应具有对应的控制功能,可以方便地对功能模块进行编程。
4.通信能力
对于分布式PLC控制系统、远程I/O控制系统,PLC的通信功能是考虑的问题。而对于集中控制系统或单机控制系统,既要考虑到用户现有外部调试设备等的正常使用,还应考虑到用户管理水平的提高与技术发展的可能性。增强通信功能,既是信息技术发展的基本要求,也是当前PLC的技术发展方向之一。因此,在选择PLC通信能力方面,应有一定的前蒽识,保留系统的发展空间。
PLC的硬件故障较为直观地就能发现,维修的基本方法就是换模块。根据故障指示灯和故障现象判断故障模块是检修的关键,盲目的换会带来不必要的损失。
1、电源模块故障
一个工作正常的电源模块,其上面的工作指示灯如“AC”、“24VDC”、“5VDC”、“BATT”等应该是长亮的,哪一个灯的颜色发生了变化或闪烁或熄灭就表示那一部分的电源有问题。“AC”灯表示PLC的交流总电源,“AC”灯不亮时多半无工作电源,整个PLC停止。这时就应该检查电源保险丝是否熔断,换熔丝是应用同规格同型号的保险丝,无同型号的进口熔丝时要用电流相同的快速熔丝代替。如重复烧保险丝说明电路板短路或损坏,换整个电源。“5VDC”、“24VDC”灯熄灭表示无相应的直流电源输出,当电源偏差出正常值5%时指示灯闪烁,此时虽然PLC仍能工作,但应引起重视,必要时停机检修。
“BATT”变色灯是后备电源指示灯,正常,黄色电量低,红色故障。黄灯亮时就应该换后备电池,手册规定两到三年换锂电池一次,当红灯亮时表示后备电源系统故障,也需要换整个模块。
2、I/O模块故障
输入模块一般由光电耦合电路组成;输出模块根据型号不同有继电输出、晶体管输出、光电输出等。每一点输入输出都有相应的发光二管指示。有输入信号但该点不亮或确定有输出但输出灯不亮时就应该怀疑I/O模块有故障。输入和输出模块有6到24个点,如果只是因为一个点的损坏就换整个模块在经济上不合算。通常的做法是找备用点替代,然后在程序中改相应的地址。但要注意,程序较大是查找具体地址有困难。特别强调的是,无论是换输入模块还是换输出模块,都要在PLC断电的情况下进行,S5带电插拔模块是不允许的。
3、CPU模块故障
通用型S5PLC的CPU模块上往往包括有通信接口、EPROM插槽、运行开关等,故障的隐蔽性大,因为换CPU模块的费用很大,所以对它的故障分析、判断要尤为仔细。
PLC电源模块维修技术实例:一台PLC合上电源时无法将开关拨到RUN状态,错误指示灯先闪烁后常亮,断电复位后故障依旧,换CPU模块后运行正常。在进行芯片级维修时换了CPU但故障灯仍然不停闪烁,至到换了通信借口板后功能才恢复正常
西门子plc根据规模和性能的大小,主要有S7-200,S7-300和S7-400三种,下面就简单介绍一下该三种产品的一些特性。
1、S7-200
针对低性能要求的摸块化小控制系统,它多可有7个模块的扩展能力,在模块中集成背板总线,它的网络联接有rs-485通讯接口和profibus两种,可通过编程器pg访问所有模块,带有电源、cpu和i/o的一体化单元设备。其中的扩展模块(em)有以下几种:数字量输入模块(di)——24vdc和120/230vac;数字量输出(do)——24vdc和继电器;模拟量输入模块(ai)——电压、电流、电阻和热电偶;模拟量输出模块——电压和电流。还有一个比较特殊的模块-通讯处理器(cp)——该块的功能是可以把s7-200作为主站连接到as-接口(传感器和执行器接口),通过as-接口的从站可以控制多达248个设备,这样就可以显著的扩展s7-200的输入和输出点数。
2、S7-300
相比较s7-200,s7-300针对的是中小系统,他的模块可以扩展多达32个模块,背板总线也在模块内集成,它的网络连接已比较成熟和流行,有mpi、工业以太网,使通讯和编程变得简单,选择性也比较多,并可借助工具进行组态和设置参数。s7-300的模块稍微多一点,除了信号模块(sm)和200的em模块同类型之外,它还有接口模块(im)——用来进行多层组态,把总线从一层传到另一层;占位模块(dm)——为没有设置参数的信号模块保留一个插槽或为以后安装的接口模块保留一个插槽;功能模块(fm)——执行特殊功能,如计数、定位、闭环控制相当于对cpu功能的一个扩展或;通讯处理器(cp)——提供点对点连接、profibus和工业以太网。
针对cpu设计模式选择器有:mres=模块复位功能;stop=停止模式,程序不执行;run=程序执行,编程器只读操作;run-p=程序执行,编程器可读写操作。状态指示器:sf,batf=电池故障;dc5v=内部5vdc电压指示;frce=表示至少有一个输入或输出被强制;run=当cpu启动时闪烁,在运行模式下常亮;stop=在停止模式下常亮,有存储器复位请求时慢速闪烁,正在执行复位时快速闪烁。mpi接口用来连接到编程设备或其它设备,dp接口用来直接连接到分布式i/o。
3、37-400
同300的区别主要在于热启动(wrst)这一部分,其他基本一样。它还有一个外部的电池电源接口,当在线换电池时可以向ram提供后备电源。编程设备主要有pg720pg740pg760——可以理解成装有编程软件的手提电脑;也可以直接用安装有step7(siemens的编程软件)的pc来完成。而实现通讯(要编程要和plc的cpu通讯上)的要求主要在于接口:1.可以在pc上装cp5611卡——上面有mpi口,可用电缆直接连接。2.加个pc适配器,把mpi口转换成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡,使它具有以太网口。
4、西门子plc在工程中的应用
每个自动化过程都是由许多较小的部分和子过程组成,所以工程建立的个任务是分解子任务。而每个子任务定义了自动化系统要完成的硬件和软件要求。其中硬件包括输入/输出数目和类型,对应模块序号和类型,所用机架号,cpu型号和容量,hmi系统,网络系统。软件方面主要是程序结构,自动化过程中的数据管理,组态数据、通讯数据及程序和项目文档。在siemens的s7中,上述工作都在项目管理(simatic管理器),包括的硬件(+组态),网络(+组态),所有程序和自动化解决方案的数据管理。f1在线帮助。
simatic管理器管理step7项目,编写step7用户程序的工具,有梯形图lad,语句表stl,和功能块图fbd,编程语言。利用编程器或外部编程器可以把用户程序保存到eprom卡上。simatic管理器是一个在线/离线编辑s7对象的图形化用户界面,这些对象包括项目、用户程序、快、硬件站和工具。此管理器的用户界面中工具条和bbbbbbs差不多,就是多了几个plc菜单——显示访问节点、存储器卡、下载、模块。
step7项目结构:项目中,数据以对象形式存储,按树型结构组织。级:包含项目图表,每个项目代表和项目存储有关的一个数据结构。二级:站(如s7-300)用于存放硬件组态和模块参数等信息,站是组态硬件的起点。s7程序文件夹是编写程序的起点,所有s7系列的软件均放在s7程序文件夹下,它包含程序块文件和源文件夹。simatic的网络图表(mpi、profibus、工业以太网)三级和其他级:和上级对象类型有关。编程器可离线/在线查看项目——offline:编程器硬盘上的内容;online:通过网线从plc读到的内容。
菜单选项:在options-customize设置语言、助记符、常用特性(存储位置、系统信息显示)。创建一个项目:filenewnewproject插入s7程序块:insertprograms7program插入s7块:inserts7block然后可选:1:组织块(ob)被操作系统调用,他们是操作系统和用户程序的接口。2:功能fc和功能块fb是实际的用户程序利用他们可以把复杂的程序分解成小的,易于调试的单元。3:数据块存储用户的数据。选择所需块类型后,会打开一个属性对话框,其中可输入块序号和要使用的编程语言,及其他设置。
5、硬件组态和存储器概念
装载存储器是一个可编程模块,它包括建立在编程设备上的装载对象(逻辑块、数据块和其他信息),它可以是存储器卡或内部集成的ram。存储器卡一般有两种,其中,当采用ram存储器卡时,系统配备电池,当采用flasheprom存储器卡时,则断电不会丢失,但内部ram中的数据仍需电池保持。
工作存储器仅包含和运行时间使用的程序和数据,ram工作存储器集成在cpu中,通过后备电池保持。系统存储器包括过程映象输入和输出表(pii,piq),位存储器,定时器,计数器和局部堆践。保持存储器是非挥发的ram,即使没有安装后备电池也可用来保持某些数据,设置cpu参数时要保持的区域。
从上述概念可知,如我们在线修改程序,被修改的块存放在工作存储器中,当把程序上载到编程器时,就从工作存储器传到编程器。由于断电会导致ram数据的丢失,所以如要保存被修改的程序,就保存在feprom或硬盘上。
硬件组态和参数分配
组态就是指在硬件组态的站窗口中分配机架、块可分布式i/o,可从硬件目录中选择部件;参数分配就是建立可分配参数模块的特性,例如启动特性、保持区等;设定组态就是设定好的硬件组态和参数分配;实际组态指已存在的实际组态和参数分配,一般是在已装配的系统中,从plc的cpu中读出来的。
组态过程:
启动硬件组态:新建一个项目(project),选择该项目,并插入(insert)一个站(station),在simatic管理器中选择硬件站(hardware)双击open即可,我们同时可以打开硬件目录——view-catalog,如果选择标准硬件目录库,它会提供所有的机架、模块和接口模块。