产品描述
西门子模块6ES7231-7PB22-0XA8速发
3. 系统的控制思想:
CPU226(2#站)作为主站,执行所有的操作控制、数据处理、网络通讯数据收发等,并安装在主操作台中;CPU224(3#-8#)安装在各直流控制柜中,对各柜中的操作状态信号进行采集,如:电机实际速度、电流、运行状态等,并通过PPI协议传送到主站,同时接收主站发来的控制信号,如:点动、启动、紧停、运行使能等,而每台CPU224都分别控制一台或两台直流传动装置;CPU224(9#站)安装在开卷侧操作台中,对开卷机及入口S辊进行操作控制并通过PPI协议与主站之间进行数据交换。
4. 系统控制的特点:
(1)由于采用了PPI协议,在程序中可利用NETR、NETW命令实现,但由于有多台PLC通讯,将使程序容量和难度加大,这样就可方便地运用编程软件中自带的“指令向导”进行网络读写的配置,让软件根据用户要求自动生成通讯程序,通过主程序调用即可,这样又方便又节约调试时间。
(2)我们用了10台直流传动装置,对它们的操作控制及状态接收基本上是相同的,为此,我编制了一个通用的子程序,在主程序中调用它并分别输入各自的输入输出变量,这样也使程序结构清晰明了。
(3)由于各台从站PLC都分别安装在各个控制柜中,使各柜间的信号连线大大减少,而通过PPI协议直接把外部信号接收和传送到主站上,在主站上进行集中编程,这样便实现了集散式控制。
(4)而S7-200PLC的价位好,通讯不需另增通讯模块,大大节省了设备的制造成本。
(5)通过TP070触模屏可进行工艺参数的设定,设备状态的显示,故障报警的显示,班产数据的统计显示等。操作界面透明友好,故障点直观、维修方便。
PLC定义与选取
PLCOPEN将PLC定义为:具有编程能力的固态控制系统
PLC主要的功能就是通过编程后实现用户需要的各种类型的控制功能,已经说过在没有PLC之前,大家要通过很多电路或者继电器组来完成控制功能。现在PLC广泛的应用于几乎所有的行业中,我们身边的绝大多数产品都是由PLC控制的装备制造出来的。比方说塑料、包装、造纸、冶金、石化、电梯、木工、陶瓷等等。
因为控制的方式不同,以前大家分为过程控制和顺序控制或者离散控制两类,其中过程控制来源于早期的过程仪表控制,后逐步发展为DCS,而顺序控制来源于早期的继电器组,后发展出了PLC,但随着微电子、软件、硬件和通信技术的发展,目前很多DCS和PLC都采用同样的或者类似技术平台,双方之间区别越来越小,大多数新一代的控制系统都不再区分DCS或者PLC,不过新一代控制器是否叫PLC还是DCS或者FCS、PAC、NCS,这并没有得到广大厂商的认同。特别是网络和现场总线的发展,使DCS越来越没有单存在的,很多的大公司都把新一代的控制系统合并了DCS、PLC、IPC、FCS功能。
为了简化各种概念,我们根据项目的大小、项目的重复度把PLC的应用分为工程和OEM两部分,其中工程主要指造纸、石化、冶金、水泥、大型港机等项目特征明显的自动化系统,而OEM主要指各种使用PLC的装备,如电梯、挤出机、包装机、回流焊、点胶机、辆等,”这两大块构成了PLC的主要的市场。
有朋友会问“为什么不用单片机开发控制器呢?PLC的功能大多可以通过使用单片机来开发,而且单片机的成本要低很多,现在一块的单片机不过几毛钱,而的PLC都要好几百块。倒底选择PLC做为控制器的标准和理由是什么呢?”
确实有很制使用单片机,比方说室内空调控制器,电视机控制器,微波炉控制器等,其中有一些控制器实现的功能还相当复杂。那为什么还有PLC存在的必要呢?
所有的控制方案选择都是通过性能和成本两个方面来考虑的,也就是性价比。
这就像买房子,我们可以用泥沙盖房子,也可以买现成的商品房。如果自己盖房子,我们不光是土建,我们还需要水、气、电、排污等辅助功能,而买商品房我们只需要对其进行装修就可以了。
PLC就是一个商品房,她是模块结构的产品,集成了控制需要的各种软硬件,包括指令、功能块、通信、IO接口、模拟量、温度、运控等各种功能。用户拿到后只需要进行简单的二次开发就可以满足要求,整个过程就像用积木搭一个房子一样。相反用单片机开发一个控制系统,从表面的物理成本上是降低了,但是人工和开发进度却不容乐观,一个简单的单片机系统开发也需要四周左右,而使用PLC可能只需要一个小时。
同时,PLC的性是多年应用和严格实验保证的,无数不**业不同厂商的应用使其的BUG减至少,而单片机系统无法保证这一点。所以单片机系统的稳定性和性要低很多,特别是系统刚开发的这一两年内,庞大的维护和升级费用将使你的成本急距上升。
当然如果你的控制对象量很多,而且对于性要求不高,那么单片机一定是你的选择,比方说刚才说的空调、电视之类,这些产品的年产量都过千万台,用单片机开发可以做到的成本,并且家用电器对于性要求也不高,按两下按键不动,大不了再重新按一下,而在工控场合这是绝不允许的,比方说锅炉该动不动就有可能造成很大的事故。
IPC(工控机)和PLC的选择
比方说球磨机的自动控制系统,用加速度传感器采集球磨机的轴振,再通过傅利叶变换取出球磨机内存煤量的特征频率,用来控制球磨机的供煤速度。在球磨机的控制环境中需要用到像傅利叶变换之类的复杂算法,如果用PLC实现会比较困难,所以采用IPC,并用C、C++开发对应的控制算法,如果需要为的控制,我们可以将IPC的结果再交给PLC来控制。
早在上世纪90年代很多分析报靠认为到2000年以后,PC_BASE(基于PC技术开发)的产品将替代掉大部分PLC,但实际证明他们错了,PLC不光没消失,它还吸收了单片机和PC的很多新技术,越来越有生命力了。现在的产品中的大多数PLC都使用了单片机、IPC和各种处理器来实现,应该说PLC是单片机、PC技术的受益者,特别是现代的PLC与PC的分界已越来越小,很多PLC也可以演算一些很复杂的算法,包括傅利叶变换、相似度比较等。
PC_BASE技术在前几年之所以很流行,一方面是因为商用PC在软硬件技术上的积累使其开发成本降低,可供选择的硬件和软件很多,特别DOS和C语言的推广,使大家感到使用PC有好的可控感。
但随着WIN NT系统的开始,用PC开发控制器的难度越来越高,而性却越来越低,高速的CPU系统使功耗增加,学电子的同志可能知道,半导体的损坏中常见的一项是过热损坏,一般硅半导体的结温多可以承受120度,IPC功耗的增加使其对应用环境的要求也同步升高;另外IPC芯片封装的密度,特别是BGA等高密度封装使其无法在工业的高尘高污的环境中使用。
同时WIN CE或者NT平台下的实时控制也让大家如隔靴搔痒般,不再有当初的那种一切在掌握中的感觉。特别是现在微软的VASTA出来后,对于广大的IPC厂商来说是一个噩梦,这意味着很多CPU、内存、接口芯片甚至包括软件又要停产换代了,这种频繁的新换代无法适应工控的要求。微软和INbbb现在越来越不把向下兼容当作,每一次升级都意味着一次重新开发和投资。
选择PLC的基准:
数量——对于装备制造厂商而言,单一装备(同样的硬件配置和程序)月生产量500台以下就可以考虑使用PLC,如果过了这个数量就可以考虑使用PLC或者单片机开发的控制器。
——各成熟厂商PLC的功能差别不大,的选择多的是考虑服务和宣传,这需要装备制造厂商根据自己的定位来选择,但在PLC的中占有较大有份额,同样点数,同样功能的PLC,不同的价格会有数倍至十倍的差别。
功能——功能的选择不是越多越好,许多功能大多数用户都用不上,但是有一些功能又是PLC的可选功能,比方说实时时钟、电池、RS485、扩展接口等,一般基本功能的PLC价格会很低,但如果选择增加功能价格就会高很多。
性——PLC产品的性与设计、器件、制造工艺相关系,同时也与用户的使用环境和习惯,德维森的V80系列在上有相当多的应用,所以在性方面是没有问题的。
价格——价格的高低对于量比较大的装备厂来说是选取的关键点,但价格从来都不是PLC的考虑点。
习惯——因为各家PLC的编程习惯均有不同,我们发现很多装备厂商工程师在学生时代学的教程就是日本三菱的,所以习惯上偏向于日系,但日系编程习惯并不是的,认真学习PLC厂商提供的手册是加快了解和学习一种新PLC的关键。
PLC常见故障处理 1. 维护概述 2. 查找故障的设备 3. 基本的查找故障顺序 4. 一般查找故障步骤 5. 组件的换 6. 增设存储器 维护概述 一般各型PLC(以下以无锡华光电子工业有限公司生产的SR系列PLC,做为描述样板,其余各型PLC大同小异)均设计成长期不间断的工作制。但是,偶然有的地方也需要对动作进行修改,找到这个场所并修改它们是很重要的。修改发生在PLC以外的 动作需要许多时间。 查找故障的设备 SR PLC的指示灯及机内设备,有益于对PLC整个控制系统查找故障。编程器是主要的诊断工具,他能方便地插到PLC上面。在编程器上可以观察整个控制系统的状态,当您去查找PLC为的控制系统的故障时,作为一个习惯,您应带一个编程器。 基本的查找故障顺序 提出下列问题,并根据发现的合理动作逐个否定。一步一步地换SR中的各种模块,直到故障全部排除。所有主要的修正动作能通过换模块来完成。 除了一把螺丝和一个万用电表外,并不需要特殊的工具,不需要示波器,精密电压表或特殊的测试程序。 1、PWR(电源)灯亮否?如果不亮,在采用交流电源的框架的电压输入端(98-162VAC或195-252VAC)检查电源电压;对于需要直流电压的框架, 测量+24VDC和0VDC端之间的直流电压,如果不是合适的AC或DC电源,则问题发生在SR PLC之外。如AC或DC电源电压正常,但PWR灯不亮,检查保险丝, 如必要的话,就换CPU框架。 2、PWR(电源)灯亮否?如果亮,检查显示出错的代码,对照出错代码表的代码定义,做相应的修正。 3、RUN(运行)灯亮否?如果不亮,检查编程器是不是处于PRG或LOAD位置,或者是不是程序出错。如RUN灯不亮,而编程器并没插上,或者编程器处于RUN方式 且没有显示出错的代码,则需要换CPU模块。 4、BATT(电池)灯亮否?如果亮,则需要换锂电池。由于BATT灯只是报警信号,即使电池电压过低,程序也可能尚没改变。换电池以后, 检查程序或让PLC试运行。如果程序已有错,在完成系统编程初始化后,将录在磁带上的程序重新装入PLC。 5、在多框架系统中,如果CPU是工作的,可用RUN`继电器来检查其它几个电源的工作。如果RUN继电器未闭合(高阻态),按上面讲的步检查AC或DC电源如AC 或DC电源正常而继电器是断开的,则需要换框架。 一般查找故障步骤 其他步骤于用户的逻辑知识有关。下面的一些步骤,实际上只是较普通的,对于您遇到的特定的应用问题,尚修改或调整。查找故障的工具就是 您的感觉和经验。,插上编程器,并将开关打到RUN位置,然后按下列步骤进行。 1、如果PLC停止在某些输出被激励的地方,一般是处于中间状态,则查找引起下一步操作发生的信号(输入,定时器,线川,鼓轮控制器等)。 编程器会显示那个信号的ON/OFF状态。 2、如果输入信号,将编程器显示的状态与输入模块的LED指示作比较,结果不一致,则换输入模块。入发现在扩展框架上有多个模块要换, 那么,在您换模块之前,应先检查I/O扩展电缆和它的连接情况。 3、如果输入状态与输入模块的LED指示指示一致,就要比较一下发光二管与输入装置(按钮、限位开关等)的状态。入二者不同,测量一下输入 模块,如发现有问题,需要换I/O装置,现场接线或电源;否则,要换输入模块。 4、如信号是线川,没有输出或输出与线川的状态不同,就得用编程器检查输出的驱动逻辑,并检查程序清单。检查应按从有到左进行, 找出个不接通的触点,如没有通的那个是输入,就按二和三步检查该输入点,如是线川,就按四步和五步检查。要确认使主控继电器步影响逻辑操作。 5、如果信号是定时器,而且停在小于999.9的非零值上,则要换CPU模块。 6、如果该信号控制一个计数器,检查控制复位的逻辑,然后是计数器信号。按上述2到5部进行。 组件的换 下面是换SR-211PC系统的步骤 一、换框架 1、切断AC电源 ;如装有编程器,拔掉编程器 。 2、从框架右端的接线端板上,拔下塑料盖板,拆去电源接线。 3、拔掉所有的I/O模块。如果原先在安装时有多个工作回路的话,不要搞乱IU/O的接线,并记下每个模块在框架中的位置,以便重新插上时不至于搞错。 4、如果CPU框架,拔除CPU组件和模块。将它放在的地方,以便以后重新安装。 5、卸去底部的二个固定框架的螺丝,松开上部二个螺丝,但不用拆掉。 6、将框架向上推移一下,然后把框架向下拉出来放在旁边。 7、将新的框架 从部螺丝上套进去, 8、装上底部螺丝,将四个螺丝都拧紧。 9、插入I/O模块,注意位置要与拆下时一致。 如果模块插错位置,将会引起控制系统危险的或错误的操作,但不会损坏模块。 10、插入卸下的CPU和模块。 11、在框架右边的接线端上重新接好电源接线,再盖上电源接线端的塑料盖。 12、检查一下电源接线是否正确,然后再通上电源。仔细地检查整个控制系统的工作,确保所有的I/O模块位置正确,程序没有变化。 二、CPU模块的换 1、切断电源,如插有编程器的话,把编程器拔掉。 2、向中间挤压CPU模块面板的上下紧固扣,使它们脱出卡口。 3、把模快从槽中垂直拔出。 4、如果CPU上装着EPROM存储器,把EPROM拔下,装在新的CPU上。 5、将印刷线路板对准底部导槽。将新的CPU模块插入底部导槽。 6、轻微的晃动CPU模块,使CPU模块对准部导槽。 7、把CPU模块插进框架,直到二个弹性锁扣扣进卡口。 8、重新插上编程器,并通电。 9、在对系统编程初始化后,把录在磁带上的程序重新装入。检查一下整个系统的操作。 三、I/O模块的换 1、切断框架和I/O系统的电源。 2、卸下I/O模块接线端上塑料盖。拆下有故障模块的现场接线。 3、拆去I/O接线端的现场接线或卸下可拆卸式接线插座,这要视模块的类型而定。给每根线贴上标签或记下安装连线的标记,以便于将来重新连接。 4、向中间挤压I/O模块的上下弹性锁扣,使它们脱出卡口。 5、垂直向上拔出I/O模块。 |
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