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石家庄西门子中国授权代理商变频器供应商
本文应用PLC作为动态称量包装测控设备,在硬件和软件设计中采用了一些措施和动态控制方法,较好地兼顾了称量速度与精度的矛盾,实现了饲料连续生产中动态称重计量的精度。因为饲料重量计量包装是饲料工业的重要生产环节,饲料称量包装的准确与否将直接影响到企业的信誉和经济效益。过去采用机械称量、人工装袋,劳动强度大、速度慢、精度低。近几年,采用电子称量装置虽然可使其静态称量精度大大提高,但在饲料加工连续生产过程中,其动态精度仍不能保。因此,在快速自动称量中如何提高动态称量精度,一直是饲料加工企业急需解决的难题。
系统总体框图及工作原理二、IPv6和PLC融合的可行性
近几年,通信技术的几个重要领域有了长足的发展,包括IPv6、QoS、PLC、宽带、无线等技术。目前IPv6已经趋于成熟,在市场上几乎每天都有新的应用出现。高带宽的PLC技术已经具有和其他宽带技术,如Cable、DSL等的优势。
为扩大电力线通信市场,目前各界研究的热点侧重在电力线接入与IPv6的融合。
,IPv6对路由器和主机提供一系列自动配置机制,有可能在网上即插即用;其次,IPv6作为一种新的协议,将使电力线通信网络的部署快捷;三,IPv6的空间几乎是无限的,可以在大规模的PLC网上,以透明的方式提供端到端连接以及新的应用与服务。鉴于以上三点,对IPv6与电力线通信技术融合的研究已成众矢之的。例如,欧盟共同投资一个称之为“6POWER”的战略计划,研究在电力线上运行IPv6和有关协议的可能性。
即使PLC本身不是一种应用(实质上它是一种交换技术),它仍然具有潜力覆盖广泛的区域,这就要归功于IPv6和PLC的融合。我们有理由认为,PLC就是我们一直在苦苦寻觅的“IPv6级应用”。
当然,通信技术的几个重要领域有了长足的发展,IPv6、QoS、PLC、宽带、无线等技术已经趋于成熟,在市场上不断有新的应用出现,高带宽的PLC技术已经具有和其他宽带技术,如Cable、DSL等相互融合应用的优势。然而,IPV6和PLC的融合并非易事。但这种融合能够让两种技术充分发挥自身潜力,尤其是在QoS和多播等的网络条件下,而在NeighborDiscovery或自动配置等低层次协议下也一样能够好发挥自身潜力。
三、现有的IPV6和PLC融合状况分析
1.用户快速增长的IP地址需求
未来几年内,几种支持PLC服务的设备将出现在普通家庭中。这些设备将覆盖个人电脑和信息设备,促成“智能家电”的诞生,包括冰箱、空调、数码相机等。要充分应用这些设备的能力,就需要给它们各自分配一个IP地址。因此,家电智能化等设备要真正启动和实施,还克服以下几个问题:主要的是IPv4地址空间的缺乏。
由于需要端到端的连接,因此一些设备无法使用个人空间,这和目前IPv4领域的现状如出一辙。PLC将加速服务提供商和网络运营商从IPv4向IPv6演进的速度,因为人们将逐渐意识到,如果IP地址资源趋于枯竭,用户将无法享受到多、的服务。
2.大多数支持PLC的设备都将应用于家庭环境,这类环境的要求之一就是产品易于安装、使用和保养。由于用户的期望是产品能够实现“即插即用”,因此自动配置功能就显得异常重要,而这正是IPv6IPv4的特征之一。
3.预计,未来将有为数不少的服务和应用被用在PLC网络中,如VoIP电话、网络、Email转换工具、音乐文件下载、多人会议、高分辨率视频服务等。这些服务在带宽、等待时间和数据损失率等方面有着不同的要求,但它们分享同一个网络。此外,尽管服务和管理由服务供应商和网络运营商提供,许多时候客户端的安装却要由个人用户在家里进行。显然,这里需要复杂而强大的QoS和CoS体系。其中一些设备采用了IPv6体系并已经用于IP网络的层,但这种应用还不够接近用户。这是IPv6进程加速的另一个原因。
4.多播特征一直以来是IP的一部分,尽管它从来不曾被ISP作为一种商业服务来提供。实际上,尽管目前被广泛采用的许多互联网接入技术,如拨号、DSL等都没有利用多播技术(因为它是点对点传输的),但多播技术可以帮助ISP获得带宽、节约成本。随着现有内容发送网络和多媒体互联网服务的增加,这种成本的节约的效果将是显著的。在PLC的实际应用中,为了提高多媒体服务的带宽利用率,多播技术是相当重要的一环。
即使PLC本身不是一种应用(实质上它是一种交换技术),它仍然具有潜力覆盖广泛的区域,这就要归功于IPV6和PLC的融合。虽然IPV6和PLC的融合并非易事。但这种融合能够让两种技术充分发挥自身潜力,尤其是在QoS和多播等的网络条件下。我们有理由认为,PLC就是人们一直在寻觅的全新应用。
因为有以下理由足以证明它的优势:(1)目前,QoS体系已经内置在IPv6和PLC两种技术中,尽管这二者并不相同,但在它们之间并没有标准的界限;(2)PLC多播技术仍在发展之中,要将PLC多播技术融入到IPv6技术中还需要很大的努力,这是因为电力线具有的特殊性为支持多播造成了一些困难;(3)IPv6的一些特征将受到特别的关注,它将对以太网和点对点的IP层连接很有好处。对于某些PLC技术来说,并不存在严格意义上的拓扑应用。因为在许多PLC网络中,尽管有单电缆存在,节点之间仍然无法相互看到。在某些情况下,PLC模拟层严格要求,那么IPv6目前的情况就根本不必改变。



针对以上要求,国内纺织制造业正以性能、稳定的PLC逐步取代国外流行以单片机为控制的纺纱系统。另外随着人机接口-触摸屏、变频器的应用推广,一些前的企业及时地将人机接口、变频整合在该行业电气控制系统中,为的控制增添新的亮点。如江苏一企业的气流纺织机,就采用了SIEMA公司的PLC及其模块,。该系统采用单台人机接口-触摸屏通过RS-485总线,实时对PLC进行监控、参数调整、断纱自动报警等多项功能。该系统的PLC通过调整一百多个电磁铁开合时间来实现纱线接头长度及纱线支数的调整,由于受电磁线圈消磁特性及纱线粘度、引纱电机的速度等综合影响,电磁铁的开合时间亦通常有0.02-0.06秒的卫小调整来满足生产的需要。所以该系统单台人机接口的点睛运用,在有效控制成本的基础上,大地提高了生产效率及生产工义指针。 该系统PLC的I/O点非常多,有八九百个点,面对如此庞大的系统设计及其成本的压力,设计者却一反传统的大而大做,巧妙地利用西门子公司200系列PLC(自带485口)及人机接口共同支持MODBUS协议的特点,及其SIEMA公司200系列32DI、32DO、8TC、8AI、4RTD、4AO 等大点数模块,根据纺纱工艺的要求,将I/O点分为5台PLC主机的小系统,仅用双绞线将传统的5台PLC与人机接口连为统一的"大系统",真正做到了大系统小设计。 同比全部采用西门子PLC及其模块之下大大节省了成本,同时SIEMA公司产品质量好,运行稳定,保证了系统的性。
在实际应用中,该系统的引纱、喂给电机的频率及相互匹配系数,可直接通过触摸面板快捷地调整和电流的实时监控,并且使线上所有5台PLC程序严格的一致,增加了PLC应急互换性,实现了多层控制单一化,复杂简单化。
纵观整个控制系统,简洁、准确、节能、人性化的设计风格无不透着现代设计者的匠心具。同时也折射出新世纪传统控制产业的方向和主流。
S7-300 PLC
一、S7-300 系统硬件主要包括以下几个部分:
1、 信号处理模块;
2、 接口模块;
3、 功能模块;
4、 CPU 处理器;
5、 通讯处理器
6、 通讯网卡
1信号处理模块
信号处理模块主要分为四类:开关量输入DI、开关量输出DO、模拟量输入AI、模拟量输出AO
经常使用的开关量输入模块名称和性能
SM321 16点输入,24V DC;13-30V 为信号1;-30~5V为信号0;
SM321 16点输入,120V/230V AC;79-264V 为信号1;0~40V为信号0;
经常使用的开关量输出模块名称和性能
SM322 16点输出,24V DC;信号1时输出L+-0.8V;
每通道的大输出电流0.; 阻性负载的输出频率100HZ,感性为0.5HZ;带短路电子保护;
SM322 8点输出,继电器接点;信号1时输出接点闭合;信号0时输出接点断开;接点容量8A(230V AC)或 (24V DC); PLC资料网
经常使用的模拟量输入模块名称和性能
SM331 8点模拟量输入;用于电阻测量时,为4点;
输入信号类型:电压 +-80毫伏; +-250毫伏;+-500毫 伏;+-1V;+-2.5V;+-5V;1-5V;+-10V;
电流 +-10毫安;+-20毫安;0-20毫安;4-20毫安;
电阻 150欧姆;300欧姆;600欧姆
热电偶 E,N,J,K型
热电阻 Pt100 标准,Ni100标准
分辨率:14位
经常使用的模拟量输出模块名称和性能
SM332 4点模拟量输出;
信号类型:电压输出0-10V;+-10V;1-5V; 电流输出4-20MA;+-20MA;0-20MA
分辨率:12位
2接口模块
接口模块主要用于连接多机架的PLC系统,即一个S7-300 PLC系统的信号模块如果过8块,就配置接口模块进行扩展。 copyright plc资料网
经常使用的接口模块名称和性能
IM360/IM361 接口模块是为理想的扩展方案;
IM360插入到CR(机架,CPU所在的机架);
IM361插入到ER(扩展机架,扩展信号模块所在的机架);
使用IM360/IM361 接口模块多可以扩展3个机架,既一个传统的PLC系统多处理32个信号模块;
3功能模块
计数器模块;可直接连接增量编码器,实现连续、单向和循环记数;
步进电机控制模块;和步进电机配套使用,实现设备的任务;
PID控制模块;实现温度、压力和流量等的闭环控制
4 CPU 处理器
S7-300总共有8种不同的CPU;
CPU312 IFM ,带集成的数字输入/输出的紧凑型CPU,用于带或不带模拟量的小系统,多8个模块;
CPU313用于有多编程要求的小型设备;
CPU314IFM,带有集成的数字和模拟输入/输出的紧凑型CPU; copyright plc资料网
CPU 314 用于安装中等规模的程序以及中等指令执行速度的程序;
CPU 315/315-2DP 用于要求中到大规模的程序和通过PROFIBUS-DP进行分布式配置的设备;
CPU316 用于有大量编程要求的设备;
CPU318-2 用于有要求大规模的程序和通过PROFIBUS-DP进行分布式配置的设备;
CPU315-2DP 和CPU313 的重要性能参数比较:
序号 参数名称 CPU313 CPU315-2DP
1 工作存储器 12K字节/4K语句 64K
2 装载存储器 20K字节 96K内置
3 块数量 128FC/128FB/127DB 192FC/192FB/255DB
4 位存储器 2048 2048
5 记数器 C1-C64 C1-C64
6 定时器 T1-T128 T1-T128
7 数字I/O总数 256通道 8192
8 模拟I/O总数 64I/32O 512
9 支持的软件 STEP7 STEP7/SCL/CFC