产品描述
大连西门子中国授权代理商触摸屏供应商
简介:
PLC,programmable logic controller (PLC),全称:可编程序逻辑控制器。PLC控制柜指成套的以PLC作为控制单元,可实风机、水泵、电动阀门、等现场设备控制的电气柜。PLC控制柜可以是单柜形式,也可以是多柜通过通讯组合实现控制的形式。
PLC控制柜具有自动化程度高,性能稳定,扩展性好,升级方便等优点,故受到广大系统集成商及用户的青睐。PLC在我国的应用相当广泛,如环保、水利、冶金、化工、印刷、生产线控制等领域都有应用,尤其适合在污水处理行业、泵站控制系统、以及消防安保控制系统等方面应用,这主要由该类行业的工况属性决定的。
特点:
PLC控制柜可完成设备自动化和过程自动化控制,实现的网络功能,性能稳定、可扩展、抗干扰强等特点,是现代工业的和灵魂。可以根据用户需求量身设计PLC控制柜、变频柜等,满足用户要求,并可搭配人机界面触摸屏,达到轻松操作的目的。设备可与DCS总线上位机 modbus、profibus等通讯协议的;工控机、以太网等实现的控制和监控。
应用范围:
典型应用:恒压供水、空压机、风机水泵、空调、港口机械、机床、锅炉、造纸机械、食品机械等等。
PLC控制柜价格:
PLC控制柜价格主要是根据用户所选用的PLC和主要元器件来为用户选型报价,常用PLC就有西门子系列PLC控制柜、欧姆龙系列PLC控制柜、施耐德系列PLC控制柜、三菱系列PLC控制柜、AB系列PLC控制柜等等,而且国产PLC与进口PLC的价格也会有很大区别。
笔者根据多年的教学实践,就影响PLC人才培养的各个因素的提高与协同,我提出以下几点建议以供参考:<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
一、教学与实习设备投入。在PLC课程的实践教学中,应把机械、电工、电子、液压、气动和计算机等知识与PLC技术进行地联系,扩大实习实训课时的比重,逐步加大学校相关设备的投入,建立较为完备的PLC技术实训室,从而为“PLC项目开发”的实训教学创造良好条件。教学实践证明,只有通过PLC项目方面的实训,让学生亲自编程、实际接线和调试,并对运行过程中所遇到的问题进行分析和改进,才能真正培养学生思维和综合职业能力,真正实现学生毕业后在PLC技术应用领域“上岗”的终教学目标。
二、理论、实验与实训教学。任何课程教学活动的要任务都是激发学生的学习兴趣,同样在PLC教学中激发学生的兴趣并不难,重要的是让学生不断地提高,不断地体验到成功的喜悦,这样才能始终保持其浓厚的兴趣。
1、理论课的要任务是让学生明确PLC是什么?PLC能做什么?怎么做?教师可以通过一个简单、形象实例(如:电机的长动控制)的完整讲解、操作与演示,先让学生了解PLC控制系统包括主电路与控制电路,PLC的外部硬件连线与内部软件编程两个基本的环节仅仅充当控制电路部分,让学生整体了解PLC控制系统的构成与工作过程,再以此为基础进行外部硬件连线与内部软件编程两个基本环节的深入讲解,这样便于学生对比继电接触器控制系统对本课程的整体把握,明确课程的任务,有了目标也就有了学习的动力。
理论课教学过程中要使用多媒体教学手段,利用多种计算机技术制作以PPT为主体的电子课件,借助多媒体技术,用生动丰富的画面和美妙动听的音乐效果吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,同时可以提高教学的效率。PLC的外部接线(包括主电路接线)讲原理图,结合实验、实训、实习讲解装配图与实际连线图,要让学生体会课堂上的原理图、实验中的接线与实训、实习中的接线的区别与联系,教会学生善于理论联系实践,以理论指导实践,以实践验证理论。
当前流行的三菱PLC的编程软件为FXGP_WIN-C与GXDeveloper,FXGP_WIN-C没有功能,在理论讲授中缺乏直观性,而GXDeveloper编程软件加装GXSimulator6-C后具有功能,在编程器件、指令与编程实例的讲解中利用可以加强直观性,便于学生的理解,对于某些程序的检验与编写学生可以不用到实验室,直接利用学校机房结合软件的功能完成,这样既增强了学生自主学习的能力,提高了学习兴趣,也提高了学习的效率,学生不用走进实验室也能使理论教学与实验教学同步进行,大大提高老师的教学效果以及学生的理解和接受能力。
2、实验、实训与上机课可以采用自主学习方式。自主学习方式是一种学习者在总体教学目标的宏观调控下,在教师的指导下,根据自身条件和需要自由地选择学习目标,学习内容和方法,并通过自我调控的学习活动完成具体学习目标的学习方式。自主学习离不开教师的适时指导与评价,学生只有在教师的适时帮助下,才能不断地完成一个又一个实验与实训项目,获得越来越大的成就感,增加自己自主学习的动力,从而保证自主学习方式的良性发展。教师还结合理论课程的进程,结合实验实训设备编写由浅入深、逐步递进、面向不同层次学生的实验实训指导书,为学生的自主学习提供有力的理论支撑。
3、综合实训是PLC课程重要的一个环节。要安排充足的时间进行,还要提高实训的效率,综合考虑学生个体的差异。在实训中,遵循能者多劳,共同提高的原则,把学生按个体差异分组,各组根据自己的能力情况选择不同控制要求的实训内容,根据控制要求,进行编程、调试,故障诊断与排除。这种方法较灵活的解决了学生能力差异存在的相互制约问题,同时也培养了学生的分工及团队合作的能力。
三、成绩评价机制。应该明确成绩评价不是教学行为的终目的,成绩评价应作为激励学生学习的一种方法,评价应做到及时、公正,具有可操作性。1、理论评定包括笔试、平时成绩和实验成绩,笔试成绩通过开卷或闭卷方式,考核了学生对PLC基本知识的掌握程度;平时成绩通过平时立完成作业的质量、上课出勤、课堂上解决问题的能力及方法等来评定;2、实验实训成绩评价应能体现出竞争机制,根据不同的任务要求分两种情况:,保证完成质量的前提下,根据完成速度评定分数;二,保证统一时间的前提下,根据完成质量评定分数。教师根据完成质量或速度只对每个团队进行分数评定,团队每个成员的分数则依据教师给定分数通过本团队民主评议得分,这样促进团队内每个成员的积性与主动性,同时培养学生的团队意识。
四、校内学习与校外锻炼。学生在学校所学的PLC知识与技能对比实际工作岗位中的PLC控制系统,仍具有一定的差异或差距,学生就业后在工作岗位中一定会遇到一些难于解决的难题,这就需要学校、教师仍然要加强对学生毕业工作过程的指导,把这些问题的解决方法做成典型案例对在校学生讲解,对在校生来说也是一种良好经验的积累。学生就业后,在工作岗位上应不断地与学校教师沟通,不断地向有经验的师傅请教,才能熟练掌握PLC控制系统的设计与应用。
目前在工业控制体系中,PLC作为一种稳定牢靠的控制器现已得到了广泛的运用。可是因为中小型PLC的人机接口功用不很完善,不能供给给用户一个友爱的交互界面,因而阻碍了对现场运转进程的跟踪与监控。当前PLC与PC机的连接通讯有两种方法,一种是PC机一直处于主导地位,数据的传送都由PC机守时发出指令,别的一种是PLC一直具有权。在本电梯模型监控体系中所有的控制信号均为开关量信号,考虑到上位PC机仅实时显现电梯的运转状况,不需向PLC发送控制指令,选用二种通讯方法。运用PLC循环扫描的特色,设备状况一旦改动,PLC当即检测到,并将反映体系状况改变的数据存入的数据缓冲区,经过XMT发送指令,将数据经过COM口发至上位机。每个体系的状况对应于数据缓冲区中的一个字节,所存储数据均为16进制数据,为确保通讯进程的牢靠性,上位机对所接受到的数据进行尾字符校验,如校验成功,则阐明接收到的末字节之间的数据是正确的,然后进行处置,不然,抛弃这批数据,需求对方重发。
PLC控制系统的设计和调试的步骤
(一)分析被控对象并提出控制要求
详细分析被控对象的工艺过程及工作特点,了解被控对象机、电、液之间的配合,提出被控对象对PLC控制系统的控制要求,确定控制方案,拟定设计任务书。
(二)确定输入/输出设备
根据系统的控制要求,确定系统所需的全部输入设备(如:按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等)和输出设备(如:接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等),从而确定与PLC有关的输入/输出设备,以确定PLC的I/O点数。
(三)选择PLC
PLC选择包括对PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择,详见本章二节。
(四)分配I/O点并设计PLC外围硬件线路
1.分配I/O点
画出PLC的I/O点与输入/输出设备的连接图或对应关系表,该部分也可在2步中进行。
2.设计PLC外围硬件线路
画出系统其它部分的电气线路图,包括主电路和未进入PLC的控制电路等。
由PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。
(五)程序设计
1. 程序设计
根据系统的控制要求,采用合适的设计方法来设计PLC程序。程序要以满足系统控制要求为主线,逐一编写实现各控制功能或各子任务的程序,)逐步完善系统的功能。除此之外,程序通常还应包括以下内容:
1)初始化程序。在PLC上电后,一般都要做一些初始化的操作,为启动作必要的准备,避免系统发生误动作。初始化程序的主要内容有:对某些数据区、计数器等进行清零,对某些数据区所需数据进行恢复,对某些继电器进行置位或复位,对某些初始状态进行显示等等。
2)检测、故障诊断和显示等程序。这些程序相对立,一般在程序设计基本完成时再添加。
3)保护和连锁程序。保护和连锁是程序中不可缺少的部分,认真加以考虑。它可以避免由于非法操作而引起的控制逻辑混乱,。
2. 程序模拟调试
程序模拟调试的基本思想是,以方便的形式模拟产生现场实际状态,为程序的运行创造必要的环境条件。根据产生现场信号的方式不同,模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。
1)硬件模拟法是使用一些硬件设备(如用另一台PLC或一些输入器件等)模拟产生现场的信号,并将这些信号以硬接线的方式连到PLC系统的输入端,其时效性较强。
2)软件模拟法是在PLC中另外编写一套模拟程序,模拟提供现场信号,其简单易行,但时效性不易保证。模拟调试过程中,可采用分段调试的方法,并利用编程器的监控功能。
(六)硬件实施
硬件实施方面主要是进行控制柜(台)等硬件的设计及现场施工。主要内容有:
1) 设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图。
2)设计系统各部分之间的电气互连图。
3)根据施工图纸进行现场接线,并进行详细检查。
由于程序设计与硬件实施可同时进行,因此PLC控制系统的设计周期可大大缩短。
(七)联机调试
联机调试是将通过模拟调试的程序进一步进行在线统调。联机调试过程应循序渐进,从PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求,则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。
全部调试完毕后,交付试运行。经过一段时间运行,如果工作正常、程序不需要修改,应将程序固化到EPROM中,以防程序丢失。
(八)整理和编写技术文件
技术文件包括设计说明书、硬件原理图、安装接线图、电气元件明细表、PLC程序以及使用说明书等。
PLC控制变频器的N种方法
在工业自动化控制系统中,为常见的是PLC和变频器的组合应用,并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法,其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用:因为它抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉。但是,RS-485的通讯解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、时处理和出错重发等一系列技术问题,一条简单的变频器操作指令,有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现,编程工作量大而且繁琐,令设计者望而生畏。
本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC通讯方式控制变频器的方法:它只需在PLC主机上安装一块RS-485通讯板或挂接一块RS-485通讯模块; 在PLC的面板下嵌入一块造价仅仅数百元的“功能扩展存储盒”,编写4条其简单的PLC梯形图指令,即可实现8台变频器参数的读取、写入、各种运行的监视和控制,通讯距离可达50m或500m。这种方法非常简捷便利,易掌握。本文以三菱产品为范例,将这种“采用扩展存储器通讯控制变频器”的简便方法作一简单介绍。
2、三菱PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的系统配置
2.1 系统硬件组成
FX2N系列PLC(产品版本V 3.00以上)1台(软件采用FX-PCS/WIN-C V 3.00版);
FX2N-485-BD通讯模板1块(长通讯距离50m);
或FX0N-48DP通讯模块1块+FX2N-CNV-BD板1块(长通讯距离500m);
FX2N-ROM-E1功能扩展存储盒1块(安装在PLC本体内);
带RS485通讯口的三菱变频器8台(S500系列、E500系列、F500系列、F700系列、A500系列、V500系列等,可以相互混用,总数量不过8台;三菱所有系列变频器的通讯参数编号、命令代码和数据代码相同。);
RJ45电缆(5芯带屏蔽);
终端阻抗器(终端电阻)100Ω;
选件:人机界面(如F930GOT等小型触摸屏)1台。
2.2 硬件安装方法
(1) 用网线压接钳将电缆的一头和RJ45水晶头进行压接;另一头则按图1~图3的方法连接FX2N-485-BD通讯模板,未使用的2个P5S端头不接。
(2) 揭开PLC主机左边的面板盖, 将FX2N-485-BD通讯模板和FX2N-ROM-E1功能扩展存储器安装后盖上面板。
(3) 将RJ45电缆分别连接变频器的PU口,网络末端变频器的接受信号端RDA、RDB之间连接一只100Ω终端电阻,以由于信号传送速度、传递距离等原因,有可能受到反射的影响而造成的通讯障碍。
2.3 变频器通讯参数设置
为了正确地建立通讯,在变频器设置与通讯有关的参数如“站号”、“通讯速率”、“停止位长/字长”、“奇偶校验”等等。变频器内的Pr.117~Pr.124参数用于设置通讯参数。参数设定采用操作面板或变频器设置软件FR-SW1-SETUP-WE在PU口进行。
2.4 变频器设定项目和指令代码举例
2.5 变频器数据代码表举例
2.6 PLC编程方法及示例
(1) 通讯方式
PLC与变频器之间采用主从方式进行通讯,PLC为主机,变频器为从机。1个网络中只有一台主机,主机通过站号区分不同的从机。它们采用半双工双向通讯,从机只有在收到主机的读写命令后才发送数据。
(2) 变频器控制的PLC指令规格
(3) 变频器运行监视的PLC语句表程序示例及注释
LD M8000 运行监视;
EXTR K10 K0 H6F D0 EXTR K10:运行监视指令;K0:站号0;H6F:频率代码(见表1); D0:PLC读取地址(数据寄存器)。
指令解释:PLC一直监视站号为0的变频器的转速(频率)。
(4) 变频器运行控制的PLC语句表程序示例及注释
LD X0 运行指令由X0输入;
SET M0 置位M0辅助继电器;
LD M0 EXTR K11 K0 HFA H02 EXTR K11:运行控制指令; K0:站号0;HFA:运行指令 H02:正转指令。
AND M8029 指令执行结束;
RST M0 复位M0辅助继电器。
指令解释:PLC向站号为0的变频器发出正转指令。
(5) 变频器参数读取的PLC语句表程序示例及注释
LD X3 参数读取指令由X3输入;
SET M2 置位M2辅助继电器;
LD M2 EXTR K12 K3 K2 D2 EXTR K10:变频器参数读取指令; K3:站号3;K2:参数2-下限频率; D2:PLC读取地址(数据寄存器)。
OR RST M2 复位M2辅助继电器。
指令解释:PLC一直读取站号3的变频器的2号参数-下限频率。
(6) 变频器参数写入的PLC语句表程序示例及注释
LD X1 参数变指令由X3输入;
SET M1 置位M1辅助继电器(电工之家//www.);
LD M1 EXTR K13 K3 K7 K10 EXTR K13:变频器参数写入指令;K3:站号3;K7:参数7-加速时间;K10:写入的数值。
EXTR K13 K3 K8 K10 EXTR K13:变频器参数写入指令;K3:站号3;K8:参数8-减速时间; K10:写入的数值。
AND M8029 指令执行结束;
RST M1 复位M1辅助继电器。
指令解释:PLC将站号3的变频器的7号参数-加速时间、8号参数-减速时间变为10。
3、三菱PLC控制变频器的各种方法综合评述与对比
3.1 PLC的开关量信号控制变频器
PLC(MR型或MT型)的输出点、COM点直接与变频器的STF(正转启动)、RH(高速)、RM(中速)、RL(低速)、输入端SG等端口分别相连。PLC可以通过程序控制变频器的启动、停止、复位; 也可以控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速度运行。但是,因为它是采用开关量来实施控制的,其调速曲线不是一条连续平滑的曲线,也无法实现精细的速度调节。这种开关量控制方法,其调速精度无法与采用扩展存储器通讯控制的相比。
3.2 PLC的模拟量信号控制变频器
硬件:FX1N型、FX2N型PLC主机,配置1路简易型的FX1N-1DA-BD扩展模拟量输出板; 或模拟量输入输出混合模块FX0N-3A; 或两路输出的FX2N-2DA; 或四路输出的FX2N-4DA模块等。
优点: PLC程序编制简单方便,调速曲线平滑连续、工作稳定。
缺点: 在大规模生产线中,控制电缆较长,尤其是DA模块采用电压信号输出时,线路有较大的电压降,影响了系统的稳定性和性。另外,从经济角度考虑,如控制8台变频器,需要2块FX2N-4DA模块,其造价是采用扩展存储器通讯控制的5~7倍。
3.3 PLC采用RS-485无协议通讯方法控制变频器
这是使用得为普遍的一种方法,PLC采用RS串行通讯指令编程。 优点:硬件简单、造价,可控制32台变频器。 缺点:编程工作量较大。从本文的二章可知:采用扩展存储器通讯控制的编程其简单,从事过PLC编程的技术人员只要知道怎样查表,仅仅数小时即可掌握,增加的硬件费用也很低。这种方法编程的轻松程度,是采用RS-485无协议通讯控制变频器的方法所无法相比的。 3.4 PLC采用RS-485的Modbus-RTU通讯方法控制变频器 三菱新型F700系列变频器使用RS-485端子利用Modbus-RTU协议与PLC进行通讯。 优点: Modbus通讯方式的PLC编程比RS-485无协议方式要简单便捷。 缺点: PLC编程工作量仍然较大。 3.5 PLC采用现场总线方式控制变频器 三菱变频器可内置各种类型的通讯选件,如用于CC-bbbb现场总线的FR-A5NC选件; 用于Profibus DP现场总线的FR-AP(A)选件; 用于DeviceNet现场总线的FR-A5ND选件等等。三菱FX系列PLC有对应的通讯接口模块与之对接。 优点: 速度快、距离远、、工作稳定、编程简单、可连接变频器数量多。 缺点: 造价较高,远远采用扩展存储器通讯控制的造价。 综上所述,PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的方法确有造价低廉、易学易用、性能的优势; 若配置人机界面,变频器参数设定和监控将变得加便利。 1台PLC和不多于8台变频器组成的交流变频传动系统是常见的小型工业自动化系统,广泛地应用在小型造纸生产线、单面瓦楞纸板机械、塑料薄膜生产线、印染煮漂机械、活套式金属拉丝机等各个工业领域。采用简便控制方法,可以使工程方案拥有通讯控制的诸多优势,又可省却RS-485数据通讯中的诸多繁杂计算,使工程质量和工作效率得到大的提高。但是,这种简便方法也有其缺陷:它只能控制变频器而不能控制其它器件;此外,控制变频器的数量也受到了限制。 4、结束语 本文较为详细地介绍了PLC采用扩展存储器通讯控制变频器的简便方法,并综合评述了三菱PLC控制变频器的各种方法。深入了解这些方法,有助于提高交流变频传动控制系统设计的科学性、性和经济性。读者可以根据系统的具体情况,选择合适的方案。本文介绍的简便方法尽管有其缺陷,但仍不失为一种有推广的好方法 |
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