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西门子一级代理商电线电缆总代理商公司
该线路控制的是一台双速电动机,一般的人对它不是很理解。电动机型号为YD123M-4/2,6.5/8KW,△/Y。根据型号;该电机具有二种速度即4和2,在4速度下,电动机的功率为6.5KW,绕组为三角形接法。如果在2的速度下,电动机的功率为8KW,绕组为双星接法。该电动机共有6接线头,三角形接时(低速)电源由U1、V1、W1接入,其余接头U2、V2、W2为悬空。星接时(高速)将接线头U1、V1、W1接成星点形成了双星点,三相电源则由U2、V2、W2输入(电动机接线图详上图所示)。该线路要求;电机可以在低速、高速状态下择其一运行。而在高速运行时则按低速启动再转为高速运行。自己可根据电原理图进行分析。
梯形图工作原理:按设于外部的启动按钮SB3,接通了梯级母线侧常开接点X000,电流(能流)通过串接其后的X002、Y001的常闭接点接通了输出继电器线圈,同时接通与M0常闭接点相串的定时器线圈T0(K值为40)。由于Y000线圈的闭合,使其并接母线一侧的Y000常闭接点闭合,Y000线圈形成了自保。由于Y000线圈的闭合,使接于其后的外部接触器KM1动作,电动机处于低速启动状态(即处于三角接法)。Y000线圈闭合的同时,定时器T0即开始计时。计时时间一到,接于三梯级母线一侧的T0常开接点闭合,通过串接其后的X002常闭接点,接通输出继电器Y001线圈闭合。由于Y001线圈的闭合,并接于母线一侧的Y001常开接点闭合,Y001线圈形成了自保。在这同时(Y001线圈的闭合)串接于梯级的常闭接点断开,切断了由Y000线圈所控制的KM1接触器的运行。在Y001线圈的闭合的同时,四梯级的母线侧Y001常开接点闭合,通过串接其后的常闭接点X002,接通了输出继电器Y002。在输出继电器Y001闭合时,接于其后的外部接触器KM2闭合。KM2将电机绕组头U1、V1、W1接成了星点,而输出继电器Y002外部所接的接触器KM3则接通了电源使电动机处于高速运行状态。停止,则按外接按钮SB1,各梯级所串接的X002常闭接点断开,使电动机在任一运行状态均可停止。这是低速启动,高速运行的过程。
低速运行时,按外接启动按钮SB1,此时二梯级接于母线一侧的X001闭合,电流(能流)则通过串接于其后的X002接通中间继电器M0线圈,使并接于母线一侧的M0常开接点闭合,使M0中间继电器线圈形成了自保。由于M0线圈的闭合,使梯级二支路母线一侧的M0常闭接点闭合,同时切断了定时器线圈T0的运行,使电流接通了Y000输出继电器,外接的接触器KM1接通使电动机处于三角形低速运行状态。停止,则按外接按钮SB1即可。这就是低速运行过程。注意:本梯形图未设置热保护,从原图来看热保就少用了一个。可在梯形图梯级Y001常闭接点后串接X003,同时在四梯级X002常闭接点后串接X004。
⑦用PLC控制设计一梯形图
要求:有三台电动机,分别标为1号、2号、3号电机。1号机启动后过4S,2号电机自动启动,3号机又在2号机启动后过4S自动启动。停止时,3号电机先停,过4S后2号电机自动停止,2号电机停后再过4S,1号电机跟着停。
思路是这样的:根据题意,设输入信号按钮2个,分别为SB1和SB2。SB1作为停止按钮,用以控制梯形图中四梯级中母线侧常开触点X001。SB2作为启动按钮,用以控制梯形图中梯级母线侧常开触点X000。因有三台电机则设输出继电器3个,分别为Y000、Y001、Y002。Y000后接接触器KM1,Y001后接接触器KM2,Y002后接接触器KM3。分别控制1号、2号、3号电机。启动时1号电机用按钮控制,而2号、3号电机是根据时间原则启动的,故应设置2个定时器,分别为T0、T1。停止时,3号电机可以使用按钮控制,而2号、1号电机也是根据时间原则停止的,故也应设置2个定时器,分别为T2、T3。这些器件确定后,用铅笔在纸上钩出,再围绕这些软器件进行合理组合、优化即可,若有必要增加其它软器件。
工作原理:按外接按钮SB2,驱动了接于梯级母线一侧常开接点X000,能流经串接于后的T3常闭接点,接通了输出继电器Y000线圈及与其并接的经与常闭接点M0串接的定时器线圈T0。由于Y000线圈的接通,并接于母线一侧的Y000常开接点闭合,Y000线圈形成了自保(在这同时,四梯级的Y000常开接点闭合,为停止做好了准备),1号电动机启动。与Y000线圈同时闭合的定时器则开始计时。计时时间一到,接于二梯级母线一侧的常开接点T0闭合,能流经串接于后的T2常闭接点接通了输出继电器Y001线圈及与其并接的经与常闭接点M0串接的定时器线圈T1。并接于母线一侧的Y001常开接点闭合,Y001线圈形成了自保,2号电动机启动。与Y001线圈同时闭合的定时器则开始计时。计时时间一到,接于三梯级母线一侧的常开接点T1闭合,能流经串接于后的X001常闭接点接通了输出继电器Y002线圈。由于Y002线圈的接通,并接于母线一侧的Y002常开接点闭合,Y002线圈形成了自保,3号电动机启动。停止则按外接按钮SB1,驱动了三梯级常闭接点的断开,3号电机停运行。而在这同时,四梯级母线一侧常开接点X001的闭合。能流经串接于后的常开接点(此时由于Y000线圈的闭合,其已经变为闭合)接通了中间继电器M0线圈,由于M0线圈的接通,并接于母线一侧的常开接点M0闭合,M0线圈形成了自保。在M0线圈闭合的同时,并接的定时器T2、T3同时闭合。并开始计时,因T2计时时间为4S,时间一到,串接于二梯级的定时器T2常闭接点断开,2号电机停止。再4S后,串接于梯级的定时器T3常闭接点断开,1号电机停止 。由于Y000线圈断电,串接于四梯级的Y000常开接点断开,梯形图停止了运行。图中在梯级和二梯级中,串接于定时器T0、T1前的M0常闭接点的作用是防止停止后电机再次启动而设。
⑧用PLC设计一梯形图
要求:有二台电动机,分别为1号电机和2号电机。1号电机可正反转,2号电机就一转向。在1号电机正转时,2号电机才能启动。1号电机一开起来就不能停,但可切换正反转。要停机,在1号电机反转的情况下,2号电机才能停,停完后才能停1号电机。
思路是这样的:因是二台电机,其中1号电机要求正反转,外设正转反转启动按钮各分别为SB1(控制X000)、SB2(控制X001)、停止按钮SB3(控制X004)。设输出继电器Y000、Y001各一个分别外控KM1、KM2接触器的正反转。外设2号电机启动按钮SB4(控制X002),停止按钮SB5(X003)各一个。设输出继电器Y002一个。共计输入继电器5个,输出继电器3个。在图纸上钩出,围绕这些软元件进行合理的串并联,若有必要再增加中间继电器,进行优化即可。
工作原理:按外接按钮SB1,梯级母线侧的X000闭合,能流经常闭接点X001、Y001接通输出继电器Y000线圈。由于Y000线圈的闭合,并接于母线侧的Y000常闭接点闭合形成了自保关系,输出继电器Y000输出信号,控制外接KM1接触器带动正行。在X000闭合的同时,串接于二梯级的X000的常闭接点断开,切除了可能的反行,起了互锁的作用。同时因Y000的闭合,串接于二梯级的Y000常闭接点断开,其作用与正反转接触器辅助接点互锁相似。而Y000串接于三梯级的Y000常开接点则闭合,作好了Y002的启动准备。若Y000常开接点没有闭合,则Y002的启动就没有可能,这是反转闭合限制的条件。
按外接按钮SB1,接通了二梯级母线侧的输入继电器X001,通过串接其后的X004、X000、Y000的常闭接点,接通了输出继电器Y001线圈,由于Y001线圈的闭合,并接于母线一侧的Y001常闭接点闭合,形成了自保关系。输出继电器Y001输出信号,控制外接KM2接触器,带动反行。在X001闭合的同时,串接于梯级的X001的常闭接点断开,切除了可能的正行,起了互锁的作用。同时因Y001的闭合,串接于梯级的Y001常闭接点断开,其作用同样是互锁关系。同样在X001闭合的同时,四梯级的X001常开接点闭合,能流通过串接其后的Y002,接通了中间继电器M0线圈,M0线圈通过母线侧的M0常开接点形成自保。此时二梯级中,并接于X004下端的M0常开接点闭合,从而限制了在正反转状态下的停车(因线路要求在正反时不能停车)。而本梯级中的与X004常闭接点、M0常开接点相并联的Y002常开接点,则是限制Y001比Y002的提前停止而设置。
按外接按钮SB4,接通了三梯级母线侧的输入继电器X002,通过串接其后的Y000的常开接点(只有在输出继电器Y000闭合的情况下才允许,也就是在1号电动机反转的情况下)和X003常闭接点,接通了输出继电器Y002线圈,由于Y002线圈的闭合,并接于母线一侧的Y002常闭接点闭合,形成了自保关系。输出继电器Y002输出信号,控制外接KM3接触器,带动2号电机运行。在Y002闭合的同时,并接于二梯级X004下端的Y002常开接点闭合,从而限制了在反转状态下1号电机先于2号电机的停车的可能。同时因Y002线圈的闭合,带动了串接于四梯级中的Y002常闭接点断开,从而切断了中间继电器M0线圈。由于M0线圈的停止,其并接于二梯级并X004下端的M0常开接点由刚才的闭合变为断开,即恢复原状,为停车做好了次准备。而本梯级中并接于X003常闭接点下的Y001常闭接点,则只有在Y001闭合的情况下(即在反转情况下),才有停止的条件。此时按外接按钮SB5才能使X003断开,输出继电器Y002线圈断开,2号电机停止运转。由于Y002的断开,致使其并接于二梯级X004下端的Y002断开(即恢复原状),为1号机的停机做好了二次准备。若再按外接按钮SB3,使二梯级中的常闭接点X004断开,则Y001断开,则梯形的运行程序结束。
、处理单元(CPU)
处理单元(CPU)是PLC的控制。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时,它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后,后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。
为了进一步提高PLC的性,近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。这样,即使某个CPU出现故障,整个系统仍能正常运行。
2、存储器
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
PLC常用的存储器类型
(1)RAM (Random Assess Memory) 这是一种读/写存储器(随机存储器),其存取速度快,由锂电池支持。
(2)EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)这是一种可擦除的只读存储器。在断电情况下,存储器内的所有内容保持不变。(在紫外线连续照射下可擦除存储器内容)。
(3)EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)这是一种电可擦除的只读存储器。使用编程器就能很容易地对其所存储的内容进行修改。
PLC存储空间的分配
虽然各种PLC的CPU的大寻址空间各不相同,但是根据PLC的工作原理,其存储空间一般包括以下三个区域:
(1)系统程序存储区
(2)系统RAM存储区(包括I/O映象区和系统软设备等)
(3)用户程序存储区
系统程序存储区:在系统程序存储区中存放着相当于计算机操作系统的系统程序。包括监控程序、管理程序、命令解释程序、功能子程序、系统诊断子程序等。由制造厂商将其固化在EPROM中,用户不能直接存取。它和硬件一起决定了该PLC的性能。
系统RAM存储区:系统RAM存储区包括I/O映象区以及各类软设备,如:逻辑线圈;数据寄存器;计时器;计数器;变址寄存器;累加器等存储器。
(1)I/O映象区:由于PLC投入运行后,只是在输入采样阶段才依次读入各输入状态和数据,在输出刷新阶段才将输出的状态和数据送至相应的外设。因此,它需要一定数量的存储单元(RAM)以存放I/O的状态和数据,这些单元称作I/O映象区。一个开关量I/O占用存储单元中的一个位(bit),一个模拟量I/O占用存储单元中的一个字(16个bit)。因此整个I/O映象区可看作两个部分组成:开关量I/O映象区;模拟量I/O映象区。
(2)系统软设备存储区 :除了I/O映象区区以外,系统RAM存储区还包括PLC内部各类软设备(逻辑线圈、计时器、计数器、数据寄存器和累加器等)的存储区。该存储区又分为具有失电保持的存储区域和无失电保持的存储区域,前者在PLC断电时,由内部的锂电池供电,数据不会遗失;后者当PLC断电时,数据被清零。
1)逻辑线圈
与开关输出一样,每个逻辑线圈占用系统RAM存储区中的一个位,但不能直接驱动外设,只供用户在编程中使用,其作用类似于电器控制线路中的继电器。 另外,不同的PLC还提供数量不等的特殊逻辑线圈,具有不同的功能。
2)数据寄存器
与模拟量I/O一样,每个数据寄存器占用系统RAM存储区中的一个字(16 bits)。 另外,PLC还提供数量不等的特殊数据寄存器,具有不同的功能。
3)计时器
4)计数器
用户程序存储区
用户程序存储区存放用户编制的用户程序。不同类型的PLC,其存储容量各不相同。
3、电源
PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、得电源系统是无法正常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。
七. PLC的工作原理
初研制生产的PLC主要用于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置,但这两者的运行方式是不相同的:
(1)继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式,即如果这个继电器的线圈通电或断电,该继电器所有的触点(包括其常开或常闭触点)在继电器控制线路的哪个位置上都会立即同时动作。
(2)PLC的CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式,即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开,该线圈的所有触点(包括其常开或常闭触点)不会立即动作,等扫描到该触点时才会动作。
为了二者之间由于运行方式不同而造成的差异,考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在100ms以上,而PLC扫描用户程序的时间一般均小于100ms,因此,PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式---扫描技术。这样在对于I/O响应要求不高的场合,PLC与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。
1、扫描技术
当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
(1)输入采样阶段
在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。
(2)用户程序执行阶段
在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
(1)输出刷新阶段
当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是PLC的真正输出。
这两段程序执行的结果一样,但在PLC中执行的过程却不一样。程序1只用一次扫描周期,就可完成对%M4的刷新; 程序2要用四次扫描周期,才能完成对%M4的刷新。
这两个例子说明:同样的若干条梯形图,其排列次序不同,执行的结果也不同。另外,也可以看到:采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然,如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略,那么二者之间就没有什么区别了。
一般来说,PLC的扫描周期包括自诊断、通讯等,如下图所示,即一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。
2、PLC的I/O响应时间
为了增强PLC的抗干扰能力,提高其性,PLC的每个开关量输入端都采用光电隔离等技术。
为了能实现继电器控制线路的硬逻辑并行控制,PLC采用了不同于一般微型计算机的运行方式(扫描技术)。
以上两个主要原因,使得PLC得I/O响应比一般微型计算机构成的工业控制系统满的多,其响应时间至少等于一个扫描周期,一般均大于一个扫描周期甚至长。
所谓I/O响应时间指从PLC的某一输入信号变化开始到系统有关输出端信号的改变所需的时间。其短的I/O响应时间与长的I/O响应时间.
八.三菱PLC硬体介绍
常用CPU 一览表
SERIES CPU TYPE I / O 点 程式容量step OMRON
FX (小型) FX2N 128 16K C28P
AnU(S)
(小型) A2USCPU 512 14K C200H
A2USCPU-S1 1024 14K C200H
A2USHCPU-S1 1024 30K C200HS
QnA(S)
(小型) Q2ASCPU 512 28K C200HE
Q2ASCPU-S1 1024 60K
Q2ASHCPU 512 28K C200HG
Q2ASHCPU-S1 1024 60K
Q2ACPU-S1 1024 60K CV1000
Q (新型)
Q01CPU 1024 14K CS1G
Q25HCPU 4096 252K CS1H
注 : A2USHCPU-S1之 S 表示PLC为Small 型式,-S1 表示CPU可控制I/O
点数较多,H 表示CPU 演算速度提高约2.67倍。
PLC (AnUS / QnAS)系统硬体组成
项目 规格
Power Supply Unit (1). A1S61PN ( DC5V / /AC110~240V入力)
(2). A1S62PN (DC5V3A & DC24V0.6A / AC110~240V入力)
(3). A1S63P (DC5V / / DC24V入力)
CPU Unit AnUS , QnAS (RAM memory 内含)
Main Base A1S3 X B , X = 2 , 3 , 5 , 8
Extension Base (1). A1S5X B(S1) , X = 2 , 5 , 8
无POEWR式之ext. base power由main base power提供
(2). A1S6X B(S1) , X = 5 , 8
Extension Cable A1SCX X B , X X = 01(55mm) , 03(300mm) , 07(700mm) , 12(1200mm) , 30(3000mm) , 60(6000mm)
Memory Cassette
(扩充记忆体) (1)A :EPROM > 8K(A1S),14K(A2S),
EEPROM(2K/8K)(A1S),30K(A2S)
(2)QnA :RAM(64K~2M),RAM+E2ROM(RAM:32K~512K,E2PROM:32K~512K)
Battery(电池) A6BAT(voltage:DC3.6V)
bbbbb Unit (1) .AC100V入力:A1SX10 (16Pt)
(2). AC200V入力:A1SX20 (16Pt)
(3) .DC12V/24 V入力:A1SX40 (16Pt),A1SX41 (32Pt)
A1SX42 (64Pt)
(4) .DC5V / 12 V入力:A1SX71 (32Pt)
Output Unit (1)接点出力(AC / DC):A1SY10 (16Pt) / 2A每点
(2)晶体出力(DC12/24V):A1SY40(16Pt) / A1SY41(32Pt) / A1SY42 (64Pt) / 0.1A 每点
A1SY50 (16Pt) / 0.5 A , A1SY60(16Pt) / 2A
bbbbb / Output
Combination
Unit (1) A1SH42 – bbbbb (16Pt) , 晶体Output (32Pt)/0.1A
(2) A1SX48Y18 – bbbbb (8Pt) , 接点Output (8Pt) /2A
(3) A1SX48Y58 -- bbbbb (8Pt) , 晶体Output (8Pt) /0.
注 :
I/O Unit若接点为16Pt,为端子台型式 。若接点为32 Pt以上,每32Pt使用一40 Pin- Connector , user可挑选32 Pt 端子台搭配使用,配线时较方便。
I/O Unit点数,入力unit 多64 Pt,晶体出力unit多64 Pt,接点出力unit多16Pt。
Extension Base (A1S5X B)不含Power Unit (A1S6X B ),则Power由Base Unit Power (A1S6X B)提供 ,user若选择不含power型式之ext base,使用时需计算Base Power 是否足够提供extension I/O 使用。
Extension base (A1S5X B(S1)) 之(S1) 表示ext base 右侧具有ext bus port,可连接下个ext. base。若ext base 规格为(A1S5X B),则无ext port,,无法继续串接其它ext base。
常用特殊UNIT
TYPE 型名 说明
High-Speed Counter
(高速计数器) A1SD61
A1SD62 可接收高频入力讯号
61 type:50kpps(max)
62 type:100kpps(max)
A/D Convert Unit A1S64/68AD 可接收外部4/8组类比(A:~ 20mA/解析度6000,V:~ +/- 10V/ 解析度12000)讯号
D/A Convert Unit A1S62DA 输出类比讯号至外部devcie
bbbbbbbb CTL. Uni
(位置控制器) A1SD75P1/P2/P3-S3 1~3 Axis,可外接step/servo motor
A1SD75M1/M2/M3 SSCNET 接线使用
Computer bbbb Unit
(计算机) A1SJ71UC24 –R2/R4 (A) R2 type:RS232
R4 type:RS422 or RS485 port x 19200 bps(MAX)
A1SJ71QC24 –R2/R4 (QnA) 同上
Ethernet Unit
(乙太网路) A1SJ71E71– B5-S3 (A)
A1SJ71QE71-B5 (QnA) 10 BASE 5,10Mbps,~ 2500m,同轴线
NET/ B AJ71AT21B (A) 2线式
NET/ II A1SJ71AP/AR21 (A)
AJ71AP/AR21 (QnA) AP:光纤
AR:同轴
NET/10 A1SJ71LP/LR/BR21 (A)
AJ71QLP/LR/BR21(QnA) LP:光纤,LR:双回路同轴,
BR:同轴
CC-bbbb Master A1SJ61BT11 (A)
A1SJ61T11 (QnA) 三线式,目前较常使用之Remote I/O network。
NET/ MINI-S3 A1SJ71PT32-S3 三线式/光纤,早期之Remote I/O network,目前以停产。PDP-I Fab 使用
NET/ IO-bbbb A1SJ51T64 早期之Remote I/O,目前甚少使用
转换端子台(32点I/O) cable:AC05~100TB(0.5m~10m)
端子台:A6TBXY36
C.C-bbbb 常用Remote I/O unit
品名 规格 说明
Master unit A1SJ61BT11 (AnS)
A1SJ61T11 (QnAS)
端子式入力unit AJ65SBTB1-16D 16点 ,DC24 ,7mA, 1.5ms
AJ65SBTB1-32D 32点 ,DC24 ,5mA , 1.5ms
端子式出力unit AJ65SBTB1-16T 16点 ,DC12/24V ,7mA, 1.5ms(应答time)
AJ65SBTB1-32T 32点 ,DC24 ,5mA, 1.5ms
端子式入出力unit AJ65SBTB1-16DT 入力8点 , DC24V , 7mA
出力8点 , DC24V , 0.
AJ65SBTB1-32DT 入力16点 , DC24V , 7mA
出力16点 , DC24V , 0.
AD/DA AJ65SBT-64AD V:+/- 10v,A:0~20Ma
AJ65SBT-62DA V:-4000~4000,A:0~4000
注:AJ65S BTB1-16D1 之 S 表示 small 型式。1 表示response time 较快之型式。
GOT (操作显示器)
GOT BODY
品名 规格 说明
A985GOT A985GOT-TBA-B
A985GOT-TBD-B 800x600 / 256色 / 12”TFT / AC100~240入力(TBA),/ DC2V入力(TBD)
A975GOT A975GOT-TBA-B
A975GOT-TBD-B 640x480 / 256色 / 10”TFT / AC100~240入力(TBA),/ DC2V入力(TBD)
A970GOT A970GOT-TBA/TBD-B 640 x 480 / 10”TFT / 16色
A970GOT-SBA/SBD 640 x 480 / 10”STN / 8色
A970GOT-LBA/LBD 640 x 480 / 10”STN / 黑白
A960GOT A960GOT-EBA/EBD 640 x 400 / 9”EL / 2色
A956GOT A956WGOT-TBD 480x234 / 7” TFT / 256色
注:
A985 (12”)/ A975/A970/A960 (10”) 为大型GOT,A956GOT(7”)为中型GOT
TBA 为AC100 ~ AC240 V 入力,TBD 为 DC24V 入力型式。
Display screen type:TB @:TFT / SB @:STN / EB @:EL 型式
GOT 配件
品名 规格 说明
Comm. I/F A9GT-BUSS GOT BUS type
A9GT-BUS2S GOT BUS type 接续用
A9GT-RS2 / 4 计算机RS232 /RS422 连接用
A7GT – J71LP23
A7GT – J71BR13 Net10 / 光纤
Net10 / 同轴
A8GT-J61BT13 /15 C.C bbbb 用
Memory A9GT-FNB/1M~8M A/FX 用,mem:1M~8M
A9GT-QFNB/1M~8M A/FX/QnA,mem:1M~8M
bus cable AC06B~AC50B 0.6m ~ 5m (A/QnA)
QC06B~QC100B 0.6m ~ 10m (Q)
A8GT-C100/200/300Ebbb 10m ~ 30m (目前已停产) (A/QnA)
GOT接续cable A8GT-C100/200/300BS GOT间接续用,10m ~ 30m (A/QnA)
A9GT-QC150/200/250/300
/350BS GOT间接续用,10m ~ 30m (Q)
注:
GOT bus 长距离连接cable (A8GT-CXXXEbbb) 目前已停产,替换规格为(A8GT-CXXXEbbb-1),实为GOT间续cable (A8GT-CXXXBS) + convert cable(A8GT-EXCNB),其中convert cable 需接在plc侧。
Comm. I/F (A8GT-BUS2S) 之”2” 为GOT具有IN/OUT接续port。1个PLC 可连接至多3台bus I/F之GOT 且bus cable总长需少於36m。
Comm. I/F (A8GT-BUSSU)之”U”表I/F board 安装於GOT 背面上方之bus port,Comm. I/F (A8GT-BUSS)表I/Fboard安装於GOT 背面下方之bus port。
GOT 需 install memory 才具R/W PLC program 之功能。A900GOT 可R/W PLC program,其中write功能需以” instruction list” 方式edit 。A800GOT
PLC network
Network 机能 适用plc
c.c bbbb Plc remote i/o 网路,至多可连接64局,入出力达2048 点,512个 word,baudrate由156kbps(1200m)~10M bps(100m) 主局待机,子局切离,自动复归。
Melsecnet/B 双绞线,125Kbps(1Km)~1Mbps(100m) AnS / QnAS/A/QnA
Melsecnet/II 光纤 /同轴,1.25Mbps(max),loop-back A / QnA /QnAS
Melsecnet/10 光纤 /同轴,10Mbps(max),loop-back,Hot/Stand by remote contorl(QnA/Q2AS),floating master A2AS/QnAs/AnU/QnA
注 :网路单元 NET /B 类似OMR之PC -bbbb , NET /II 类似OMR之SYSMAC bbbb ,
NET /10 类似OMR之CTL. bbbb ,各NODE间可SHARE 网路元件(B/W)。
常用unit DC5V耗电量统计
Unit 耗电量(Ma) Unit 耗电量(Ma)
Q2ASHCPU-S1 700 A1SD75P1/P2/P3 700
A2USHCPU-S1 320 A1SD61/62 350/100
A1SX40/41/42 50/80/160 A1SJ71QLP/LP21 650
A1SY10/40/41/42 100/270/520/930 A1SJ71QLR/LR21 1140
AJ65SBTB1-16D/32D 35/45 A1SJ71AP/AR21 330/800
AJ65BTB1-16T/32T 50/65 A1SJ71PT32-S3 340
AJ65BTB1-16DT 50 A1SJ71QE71/E71-B5 350 /350
A1SJ71UC24-R2/R4 100/100
摘要:介绍可编程控制器在工业控制领域的应用以及PLC在应用过程中,要保证正常运行应该注意的一系列问题,并给出一些合理的建议。
关键词:PLC 工业控制 抗干扰 布线 接地 建议
一、简述
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。
二、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,使用情况主要分为如下几类:
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,也可用于多机及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
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、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
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。
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、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
5.通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。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。
三、PLC的应用特点
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,整个系统将高的性。
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。
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。
4.系统的设计,工作量小,维护方便,容易改造
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。这特别适合多品种、小批量的生产场合。
四、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:
1.工作环境
(1)温度
PLC要求环境温度在0~55oC,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,如采用减震胶等。
(4)空气
避免有腐蚀和易燃的气体,例如、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。
(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都有直流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。
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,所谓治标先治本,找出问题所在,才能提出解决问题的办法。因此知道现场干扰的。(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.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。如图1所示
(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之间应采用双胶线连接。将PLC的IO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。
(4)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。若系统地与其它接地处理混乱,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贮,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