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    浔之漫智控技术(上海)有限公司

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  • 公司认证: 营业执照已认证
  • 企业性质:私营企业
    成立时间:2017
  • 公司地址: 上海市 松江区 永丰街道 上海市松江区广富林路4855弄52号3楼
  • 姓名: 聂航
  • 认证: 手机已认证 身份证已认证 微信未绑定

    西门子触摸屏6AV2124-0UC02-0AX1技术参数

  • 所属行业:电气 工控电器 DCS/PLC系统
  • 发布日期:2025-01-02
  • 阅读量:14
  • 价格:666.00 元/台 起
  • 产品规格:模块式
  • 产品数量:1000.00 台
  • 包装说明:全新
  • 发货地址:上海松江永丰  
  • 关键词:西门子代理商,西门子一级代理商

    西门子触摸屏6AV2124-0UC02-0AX1技术参数详细内容

    西门子触摸屏6AV2124-0UC02-0AX1技术参数


    1、干式变压器的PLC温控系统系统组成与工作原理
        干式变压器的温控系统主要由5部分组成:传感器、A/D模块、PLC主机、输入输出模块及人机界面等,在控制部分,选用SIEMENS的S7-300 PLC对采样信号进行快速、的处理,组态软件为SIMATIC STEP 7;选用SIEMENS的TP270 6’触摸式人机界面(HMI)对实时温度值和各种故障信息进行显示、记录,组态软件为SIMATIC ProTool V6.0。HMI和PLC之间采用MPI(多点)通讯方式,通过对HMI画面上所设元件属性和与PLC的数据交换地址的定义,实现HMI上相关元件对应的暂存器对PLC存储单元的读写。

     1.2 工作原理
        干式变压器的运行和使用寿命与变压器运行温度的高低有着直接的关系,因此对变压器运行温度的实时监控十分重要。由传感器对变压器铁心和绕组的温度进行采样,所测温度信号经放大和A/D转换后送PLC,利用软件进行数据处理,处理后的数据送HMI进行实时显示。在HMI上设定风机自动启/停温度,PLC根据设定值,可自动启/停变压器所配备的冷却风机,对变压器进行降温。必要时还可通过触摸HMI上按钮,手动启停风机。在HMI上设置温报警及温跳闸温度限定值。当变压器绕组温度过高,过限定值时,PLC将输出绕组温报警信号和绕组温跳闸信号,并在HMI上显示出具体信息。在HMI上可进行手动消音,手动跳闸操作。记录各种报警信息及故障发生时的各相温度值,必要时,可在HMI上输入时间条件进行查询,并根据需要随时进行打印。该系统中的数据采集处理、风机运行和故障报警由PLC和HMI通过编制相应的软件来完成。
     
        2、系统的软件设计
        SIMATIC ProTool是西门子公司推出的组态软件,该软件由2部分组成:ProTool/Lite、ProTool或ProTool CS(组态系统)组态软件和用于过程可视化的运行系统软件(例如ProTool/Pro RT)。2个系统均可以在bbbbbbs98 SE、bbbbbbs Millenium、bbbbbbs2000和bbbbbbs NT 4.0操作系统上运行。该软件具有报警记录、报表打印、趋势曲线等多种功能,并支持除Siemens之外的三方制造商的通讯协议。本系统在其基础上进行了画面设计、通讯组态、报警设置、保护设计等一系列应用开发。
        2.1 画面设计
        触摸屏画面设计不仅要求能实现所有的控制功能(输入及显示参数、存储纪录、报警、打印等),而且要简单明了,易于操作人员正确的执行操作。考虑系统所需监控的过程变量和实际功能,共组态了8组画面,下面介绍几个基本画面。
     
        (1) 主画面 
        主画面的是温度的数据显示。上半部分采用纯数字方式对变压器三相的铁心温度及高、低压绕组温度进行实时显示;下半部分采用模拟显示方式,变压器的铁心温度和绕组温度。在程序运行时,各温度值可动态显示。主画面的右部为口令输入域和触摸操作区,此处各按钮需输入不同级别的口令方可进入。主画面的下部为权限的触摸操作区。操作人员通过触摸按钮,可以切换到各监控子画面,进一步掌握系统的工作情况,或进行参数设定与修改。

     (2) 故障记录
        每当有报警信号产生,都会在触摸屏界面上弹出报警消息窗口,同时报闪烁。将报警消息进行归档,再创建一画面组态消息视图,就可保存并显示系统运行以来的所有报警消息。提示报,报警产生的日期、时间,报警产生的原因,以及是否确认等信息。
        (3) 数据记录
        组态事件消息并归档,在每次产生报警时,对各相的铁心温度和绕组温度通过归档事件消息进行记录,以便将来查询。
        (4) 温度实时趋势图
        实时趋势图用于在线显示较慢而连续的过程变量。显示时,实时趋势在每个时间单位(时钟脉冲)内一次只从PLC读取一个趋势值,并添加至操作单元上显示趋势。该程序组态3组实时趋势,每组显示一相的高压绕组、低压绕组及铁心温度3个变量的曲线,每个变量每10s读取一次,曲线同时显示100点。
        (5) 参数设定
        在本画面中,操作员可以对风机的自动启/停温度,绕组温报警温度和绕组温跳闸温度进行设定,调整。进入该画面后,若软键盘10s内无动作,系统将自动返回主画面。
        2.2 保护设计
        ProTool允许用户使用口令来阻止其他未授权人员使用控件,从而增加系统的性。ProTool提供的口令级别从0到9。口令级0不需输入口令;口令级1至8,根据功能的重要性进行分配;如用户分配到口令级4,则可执行口令级0到4的功能。口令级9仅授权于系统管理员。针对管理和操作的需要,该系统中定义了系统管理员级即9级和操作员1级两级口令。对参数设定和手动跳闸功能需使用系统管理员级口令,其他操作,如消音、手动启/停风机、查看历史记录等,也要先输入口令进行登陆。输入口令,触摸“登陆”按钮,再触摸其他功能按钮,便可进入等于或该口令级别的子画面。子画面操作完毕返回主画面后,触摸“退出”按钮,则口令失效,再次进入子画面需重新输入口令。若没有触摸“退出”按钮,系统将在1min后自动撤销口令。
     
        2.3 人机界面与PLC之间的通讯
        西门子人机界面与PLC之间的通讯方式有3种:PPI(点到点)通讯方式,MPI(多点)通讯方式和PROFIBUSDP通讯方式。该温控系统中采用MPI(多点)通讯方式。
        S7-300 PLC上有一标准化的MPI接口,它既是编程接口,又是数据通讯接口,使用S7协议(主要用于较近距离的数据通讯)。由于MPI接口是RS485结构,PLC与人机界面之间通过RS485线相连,其传输速率为187.5k波特率。一个MPI网可以有多个网络节点,其地址是在S7-300硬件组态中设置的。该系统中人机界面的MPI地址为“1”;CPU的MPI地址为“2”。
        人机界面与过程之间通过PLC利用变量进行通讯。通常在PLC和操作单元之间交换的数据为过程数据。为此在组态中创建指向PLC上某个地址的变量。触摸屏从的地址中读取该数值并显示它。同样的,操作员可以在触摸屏上输入将被写入PLC上某个地址的数据。
     
        3、结束语
        在110kV干式变压器温控系统中将PLC和触摸显示屏结合在一起,并采用PLC和触摸屏的相应软件对各采样值进行控制、处理,在温度的实时显示、数据记录、报警等方面具有很大的优越性。操作人员不仅能方便的观察和掌握变压器的实时运行温度,还可根据报警消息,快速的排除故障。


    PLC控制系统的干扰将直接影响测量与控制精度,干扰严重导致失真与误动作,提高抗干扰能力,能有效的提高PLC控制系统的运行。关键词:干扰源 接地干扰 措施 正确接地 随着科学技术的发展,PLC在工业控制中的应用越来越广泛,PLC控制系统的性直接影响到工业企业的生产和经济运行,系统的抗干扰能力是关系到整个系统运行的关键,自动化系统中所使用的各种类型PLC,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各电机设备上,它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中,要提高PLC控制系统性,在工程设计,安装施工和使用维护中引起高度重视,有效提高抗干扰能力,对干扰的大体形成和抗干扰分四方面说明。
    一、电磁干扰源及对系统的干扰
    影响PLC控制系统的干扰源与一般影响工业控制设备的干扰源一样,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,如开关操作浪涌,大型设备的启停,交直流传动装置引起的谐波,电网短路引起暂态冲击,和空间的辐射电磁场(EMI)雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的干扰,这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源,即干扰源。 按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声干扰模式不同,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)电压迭加所形成,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,直接叠加在信号上,影响测量与控制精度。
     二、接地系统混乱时的干扰
    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,屏蔽层内有会出现感应电流,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,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。
     三、主要抗干扰措施
    ⑴ 采用在线式不间断供电电源(UPS)供电,提高供电的性,并且UPS还具有较强的干扰隔离性能,是一种PLC控制系统的理想电源。
     ⑵为了减少动力电缆辐射电磁干扰,尤其是变频装置馈电电缆,应采用铜铠装屏蔽电力电缆,降低动力线产生的电磁干扰。
    ⑶不同类型的信号分别由不同电缆传输,信号电缆应按传输信号种类分层敖设,严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号,避免信号线与动力电缆靠行敖设,以减少电磁干扰。
     四、正确选择接地点,完善接地系统
    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控制系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式,集中布置的PLC系统适于并联一点接地方式,各装置的柜体接地点以单的接地线引向接地,如果装置间距较大,应采用串联一点接地方式,用一根大截面铜母线(或绝缘电缆)连接各装置的柜体接地点,然后将接地母线直接连接接地,接地线采用截面大于22mm2的铜导线,总母线使用截面大于60mm2的铜排,接地的接地电阻小于2Ω,接地埋在距建筑物10 ~ 15m远处,而且PLC系统接地点与强电设备接地点相距10m以上。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。 结束语: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。

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    PLC控制系统的安装与调试,涉及到各项工作,并且只能按序进行,一环紧扣一环,稍有不慎都将导致调试失败,不但延误工期,甚至会损坏设备。本文介绍了在现场实践中总结出的PLC控制系统的安装与调试技术经验,并对现场经常出现的安装、调试相关问题,提出探讨意见和解决方案。
    系统的安装与调试
    合理安排系统安装与调试程序,是确保地完成安装与调试任务的关键。经过现场检验并进一步修改后的总程序如图所示。
    1、前期技术准备
    系统安装调试前的技术准备工作越充分,安装与调试就会越顺利。前期技术准备工作包括下列内容:
    (1)熟悉PC随机技术资料、原文资料,深入理解其性能、功能及各种操作要求,制订操作规程。
    (2)深入了解设计资料、对系统工艺流程,特别是工艺对各生产设备的控制要求要有的了解,在此基础上,按子系统绘制工艺流。程联锁图、系统功能图、系统运行逻辑框图、这将有助于对系统运行逻辑的深刻理解,是前期技术准备的重要环节。
    (3)熟悉各工艺设备的性能、设计与安装情况,特别是各设备的控制与动力接线图,并与实物相对照,以及时发现错误并纠正。
    (4)在了解设计方案与PC技术资料的基础上,列出PC输入输出点号表(包括内部线圈一览表,I/O所在位置,对应设备及各I/O点功能)。
    (5)研读设计提供的程序,对逻辑复杂的部分输入、输出点绘制时序图,一些设计中的逻辑错误,在绘制时序图时即可发现。
    (6)分子系统编制调试方案,然后在集体讨论的基础上综合成为全系统调试方案。
    2、PLC商检
    商检应有甲乙双方共同进行,应确认设备及备品、备件、技术资料、附件等的型号、数量、规格,其性能是否完好待实验室及现场调试时验证。商检结果,双方应签署交换清单。
    3、实验室调试
    (1)PLC的实验室安装与开通制作金属支架,将各工作站的输入、输出模块固定其上,按安装提要以同轴电缆将各站与主机、编程器、打印机等相连接,接线正确,供电电源等级与PLC电压选择相符合后,按开机程序送电,装入系统配置带,确认系统配置,装入编程器装载带、编程带等,按操作规程将系统开通,此时即可进行各项操作试验。
    (2)键入工作程序
    (3)模拟I/O输入、输出,检查修改程序本步骤的目的在于验证输入的工作程序的正确性,该程序的逻辑所表达的工艺设备的联锁关系是否与设计的工艺控制要求相符,程序是否畅通。若不相符或不能运行完成全过程,说明程序有误,应进行修改。在这一过程中,对程序的理解将逐步加深,为现场调试作好了准备,同时也可以发现程序不合理和不完善的部分,以便进一步优化。
    调试方法有两种:①模拟方法:按设计做一块调试板,以钮子开关模拟输入节点,以小型继电器模拟生产工艺设备的继电器与接触器,其辅助接点模拟设备运行时的返回信号节点。其优点是具有模拟的真实性,可以反映出开关速度差异很大的现场机械触点和PLC内的电子触点相互连接时,是否会发生逻辑误动作。其缺点是需要增加调试费用和部分调试工作量。www.②强置方法:利用PLC强置功能,对程序中涉及现场的机械触点(开关),以强置的方法使其“通”、“断”,迫使程序运行。其优点是调试工作量小,简便,不需另外增加费用。缺点是逻辑验证不,人工强置模拟现场节点“通”、“断”,会造成程序运行不能连续,只能分段进行。
    根据我们现场调试的经验,对部分重要的现场节点采取模拟方式,其余的采用强置方式,取二者之长互补。
    逻辑验证阶段要强调逐日填写调试工作日志,内容包括调试人员、时间、调试内容、修改、故障及处理、交接验收签字,以建立调试工作责任制,留下调试的手资料。对于设计程序的修改部分,应在设计图上注明,及时征求设计者的意见,力求准确体现设计要求。
    4、PLC的现场安装与检查
    实验室调试完成后,待条件成熟,将设备移至现场安装。安装时应符合要求,插件插入牢靠,并用螺栓紧固;通信电缆要统一型号,不能混用,必要时要用仪器检查线路信号衰减量,其衰减值不过技术资料提出的指标;测量主机、I/O柜、连接电缆等的对地绝缘电阻;测量系统接地的接地电阻;检查供电电源等等,并做好记录,待确认所有各项均符合要求后,才可通电开机。
    5、现场工艺设备接线、I/O接点及信号的检查与调整
    对现场各工艺设备的控制回路、主回路接线的正确性进行检查并确认,在手动方式下进行单体试车;对进入PLC系统的全部输入点(包括转换开关、按钮、继电器与接触器触点,限位开关、仪表的位式调试开关等)及其与PLC输入模块的连线进行检查并反复操作,确认其正确性;对接收PLC输出的全部继电器、接触器线圈及其他执行元件及他们与输出模块的连线进行检查,确认其正确性;测量并记录其回路电阻,对地绝缘电阻,必要时应按输出节点的电源电压等级,向输出回路供电,以确保输出回路未短路,否则,当输出点向输出回路送电时,会因短路而烧坏模块。
    一般来说,大中型PLC如果装上模拟输入输出模块,还可以接收和输出模拟量。在这种情况下,要对向PLC输送模拟输入信号的一次检测或变送元件,以及接收PLC模拟输出的调节或执行装置进行检查,确认其正确性。必要时,还应向检测与变送装置送入模拟输
    入量,以检验其安装的正确性及输出的模拟量是否正确并是否符合PLC所要求的标准;向接收PLc模拟输出信号调节或执行元件,送人与PLC模拟量相同的模拟信号,检查调节可执行装置能否正常工作。装上模拟输入与输出模块的PLC,可以对生产过程中的工艺参数(模拟量)进行监测,按设计方案预定的模型进行运算与调节,实行生产工艺流程的过程控制。
    本步骤至关重要,检查与调整过程复杂且麻烦,认真对待。因为只要所有外部工艺设备完好,所有送入PLC的外部节点正确、、稳定,所有线路连接无误,加上程序逻辑验证无误,则进入联动调试时,就能一举成功,收到事半功倍的效果。
    6、系统模拟联动空投试验
    本步骤的试验目的是将经过实验室调试的PLC机及逻辑程序,放到实际工艺流程中,通过现场工艺设备的输入、输出节点及连接线路进行系统运行的逻辑验证。
    试验时,将PLC控制的工艺设备(主要指电力拖动设备)主回路断开二相(仅保留作为继电控制电源的一相),使其在送电时不会转动。按设计要求对子系统的不同运转方式及其他控制功能,逐项进行系统模拟实验,先确认各转换开关、工作方式选择开关,其他预置开关的正确位置,然后通过PLC起动系统,按联锁顺序观察并记录PLC各输出节点所对应的继电器、接触器的吸合与断开情况,以及其顺序、时间间隔、信号指示等是否与设计的工艺流程逻辑控制要求相符,观察并记录其他装置的工作情况。对模拟联动空投实验中不能动作的执行机构,料位开关、限位开关、仪表的开关量与模拟量输入、输出节点,与其他子系统的联锁等,视具体情况采用手动辅助、外部输入、机内强置等手段加以模拟,以协助PLC指挥整个系统按设计的逻辑控制要求运行。
    7、PLC控制的单体试车
    本步骤试验的目的是确认PLC输出回路能否驱动继电器、接触器的正常接通,而使设备运转,并检查运转后的设备,其返回信号是否能正确送人PLC输入回路,限位开关能否正常动作。
    其方法是,在PLC控制下,机内强置对应某一工艺设备(电动机、执行机构等)的输出节点,使其继电器、接触器动作,设备运转。这时应观察并记录设备运输情况,检查设备运转返回信号及限位开关、执行机构的动作是否正确无误。
    试验时应特别注意,被强置的设备应悬挂运转危险指示牌,设专人值守。待机旁值守人员发出指令后,PLC操作人员才能强置设备起动。应当特别重视的是,在整个调试过程中,没有充分的准备,绝不允许采用强置方法起动设备,以确保。
    8、PLC控制下的系统无负荷联动试运转
    本步骤的试验目的是确认经过单体无负荷试运的工艺设备与经过系统模拟试运证明逻辑无误的PLC联接后,能否按工艺要求正确运行,信号系统是否正确,检验各外部节点的性、稳定性。试验前,要编制系统无负荷联动试车方案,讨论确认后严格按方案执行。(//www./版权所有)试验时,先分子系统联动,子系统的连锁用人工辅助(节点短接或强置),然后进行全系统联动,试验内容应包括设计要求的各种起停和运转方式、事故状态与非常状态下的停车、各种信号等。总之,应尽可能地充分设想,使之符合现场实际情况。事故状态可用强置方法模拟,事故点的设置要根据工艺要求确定。
    在联动负荷试车前,一定要再对全系统进行一次检查,并对操作人员进行培训,确保系统联动负荷试车一次成功。
    信号衰减问题的讨论
    (1)从PLC主机至I/O站的信号大衰减值为35dB。因此,电缆敷设前应仔细规划,画出电缆敷设图,尽量缩短电缆长度(长度每增加1km,信号衰减0.8dB);尽量少用分支器(每个分支器信号衰减14dB)和电缆接头(每个电缆接头信号衰减1dB)。
    (2)通信电缆采用单总线方式敷设,即由统一的通信干线通过分支器接I/O站,而不是呈星状放射状敷设。PLC主机左右两边的I/O站数及传输距离应尽可能一致,这样能保证一个较好的网络阻抗匹配。
    (3)分支器应尽可能靠近I/O站,以减少干扰。
    (4)通信电缆末端应接75Ω电阻的BNC电缆终端器,与各I/O柜相连接,将电缆由I/O柜拆下时,带75Ω电阻的终端头应连在电缆网络的一头,以保持良好的匹配。
    (5)通信电缆与高压电缆间距至少应保证40cm/kV;与高压电缆交叉时,垂直交叉。
    (6)通信电缆应避免与交流电源线平行敷设,以减少交流电源对通信的干扰。同理,通信电缆应尽量避开大电机、电焊机、大电感器等设备。
    (7)通信电缆敷设要避开高温及易受化学腐蚀的地区。
    (8)电缆敷设时要按0.05%/℃留有余地,以满足热胀冷缩的要求。
    (9)所有电缆接头,分支器等均应连接紧密,用螺钉紧固。
    (10)剥削电缆外皮时,切忌损坏屏蔽层,切断金属铂与绝缘体时,一定要用剥线钳,切忌刻伤损坏导线。
    系统接地问题的讨论
    (1)主机及各分支站以上的部分,其接地应用10mm2的编织铜线汇接在一起经单引下线接至立的接地网,一定要与低压接地网分开,以避免干扰。系统接地电阻应小于4Ω。PLC主机及各屏、柜与基础底座间要垫3mm厚橡胶使之绝缘、螺栓也要经过绝缘处理。
    (2)I/O站设备本体的接地应用单的引下线引至共用接地网。
    (3)通信电缆屏蔽层应在PLC主机侧I/O处理模块处一起汇集接到系统的接地网,在I/O站一侧则不应接地。电缆接头的接地也应通过电缆屏蔽层接至接地网。要特别提醒的是决不允许电缆屏蔽层有二点接地形成闭合回路,否则易引起干扰。
    (4)电源应采用隔离方式,即电源中性线浮地,当不平衡电流出现时将经电源中性线直接进入系统中性点,而不会经保护接地形成回路,造成对PLC运行和干扰。
    (5)I/O模块的接地接至电源中性线上。
    调试中应注意的问题
    (1)系统联机前要进行组态,即确定系统管理的I/O点数,输入寄存器、保持寄存器数、通信端口数及其参数、I/O站的匹配及其调度方法、用户占用的逻辑区大小,等等。组态一经确认,系统便按照一定的约束规则运行。重新组态时,按原组态的约定生成的程序将不能在新的组态下运行,否则会引起系统错乱。因此,次组态时一定要慎重,I/O站、I/O点数,寄存器数、通道端口数、用户存储空间等均要留有余地,考虑到近期的发展。但是,I/O站、I/O点数、寄存器数、端口数等的设置,都要占用一定的内存,同时延长扫描时间,降低运行速度。因此,余量又不能留得太多。特别要引起注意的是运行中的系统一定不能重新组态。
    (2)对于大中型PLC机来说,由于CPU对程序的扫描是分段进行的,每段程序分段扫描完毕,即新一次I/O点的状态,因而大大提高了系统的实时性。但是,若程序分段不当,也可能引起实时性降低或运行速度减慢的问题。分段不同将显著影响程序运行的时间,特别是对于个别程序段特长的情况尤其如此。一般地说,理想的程序分段是各段程序有大致相当的长度。
    结束语
    PLC控制系统的安装调试,是一个步调有序的系统工程,步步到位才能使调试成功,本文仅是作者经现场检验的经验总结,文中所述的PLC安装调试流程程序,应用于广东肇庆蓝带啤酒企业内的技术改造中,既缩短了工期,又使调试试车一次成功,了令人满意的结果。

     PLC通过程序的运行实施控制的过程其实质就是对存储器中数据进行操作或处理的过程,根据使用功能的不同,把存储器分为若干个区域和种类,这些由用户使用的每一个内部存储单元统称为软元件。各元件有其不同的功能,有固定的地址。软元件的数量决定了可编程控制器的规模和数据处理能力,每一种PLC的软元件是有限的。
        为了理解方便,把PLC内部许多位地址空间的软元件定义为内部继电器(软继电器)。但要注意把这种继电器与传统电气控制电路中的继电器区别开来,这些软继电器的大特点就是其线圈的通断实质就是其对应存储器位的置位与复位,在电路(梯形图)中使用其触点实质就是对其所对应的存储器位的读操作,因此其触点可以无限次的使用。
        编程时,用户只需要记住软元件的地址即可。每一软元件都有一个地址与之一一对应,其中软继电器的地址编排采用区域号加区域内编号的方式。即PLC内部根据软元件的功能不同,分成了许多区域,如输入/输出继电器、辅助继电器、定时器区、计数器区、顺序控制继电器、特殊标志继电器区等,分别用I、Q、M、T、C、S、SM等来表示。
     1、数字量输入继电器(I)
        输入继电器也就是输入映像寄存器,每个PLC的输入端子都对应有一个输入继电器,它用于接收外部的开关信号。输入继电器的状态地由其对应的输入端子的状态决定,在程序中不能出现输入继电器线圈被驱动的情况,只有当外部的开关信号接通PLC的相应输入端子的回路,则对应的输入继电器的线圈“得电”,在程序中其常开触点闭合,常闭触点断开。这些触点可以在编程时任意使用,使用数量(次数)不受限制。
        所谓输入继电器的线圈“得电”,事实上并非真的有输入继电器的线圈存在,这只是一个存储器的操作过程。在每个扫描周期的开始,PLC对各输入点进行采样,并把采样值存入输入映像寄存器。PLC在接下来的本周期各阶段不再改变输入映像寄存器中的值,直到下一个扫描周期的输入采样阶段。
        需要特别注意的是,输入继电器的状态的由输入端子的状态决定,输入端子接通则对应的输入继电器得电动作,输入端子断开则对应的输入继电器断电复位。在程序中试图改变输入继电器的状态的所有做法都是错误的。
        数字量输入继电器用“I”表示,输入映像寄存器区属于位地址空间,范围为I0.0~I15.7,可进行位、字节、字、双字操作。实际输入点数不能过这个数量,未用的输入映像寄存器区可以做其他编程元件使用,如可以当通用辅助继电器或数据寄存器,但这只有在寄存器的整个字节的所有位都未占用的情况下才可做他用,否则会出现错误执行。
     2、数字量输出继电器(Q)
        输出继电器也就是输出映像寄存器,每个PLC的输出端子对应都有一个输出继电器。当通过程序使得输出继电器线圈“得电”时,PLC上的输出端开关闭合,它可以作为控制外部负载的开关信号。同时在程序中其常开触点闭合,常闭触点断开。这些触点可以在编程时任意使用,使用次数不受限制。
        数字量输出继电器用“Q”表示,输出映像寄存器区属于位地址空间,范围为Q0.0~Q15.7,可进行位、字节、字、双字操作。实际输出点数不能过这个数量,未用的输出映像区可做他用,用法与输入继电器相同。     由图7.5、图7.6、图7.7可知,在PLC内部,输出映像寄存器与输出端子之间还有一个输出锁存器。在每个扫描周期的输入采样、程序执行等阶段,并不把输出信号直接送到输出锁存器,而只是送到输出映像寄存器,只有在每个扫描周期的末尾才将输出映像寄存器中的结果信号几乎同时送到输出锁存器,对输出点进行刷新。
        另外需要注意的是,不要把继电器输出型的输出单元中的真实的继电器与输出继电器相混淆。
     3、通用辅助继电器(M)
        通用辅助继电器如同电器控制系统中的中间继电器,在PLC中没有输入输出端与之对应,因此通用辅助继电器的线圈不直接受输入信号的控制,其触点也不能直接驱动外部负载。所以,通用辅助继电器只能用于内部逻辑运算。
        通用辅助继电器用“M”表示,通用辅助继电器区属于位地址空间,范围为M0.0~M31.7,可进行位、字节、字、双字操作。
     4、特殊标志继电器(SM)
        有些辅助继电器具有特殊功能或存储系统的状态变量、有关的控制参数和信息,我们称为特殊标志继电器。用户可以通过特殊标志来沟通PLC与被控对象之间的信息,如可以读取程序运行过程中的设备状态和运算结果信息,利用这些信息用程序实现一定的控制动作。用户也可通过直接设置某些特殊标志继电器位来使设备实现某种功能。
        特殊标志继电器用“SM”表示,特殊标志继电器区根据功能和性质不同具有位、字节、字和双字操作方式。其中SMB0、SMB1为系统状态字,只能读取其中的状态数据,不能改写,可以位寻址。系统状态字中部分常用的标志位说明如下:
        SM0.0:始终接通;
        SM0.1:扫描为1,以后为0,常用来对程序进行初始化;
        SM0.2:当机器执行数学运算的结果为负时,该位被置1;
        SM0.3:开机后进入RUN方式,该位被置1一个扫描周期;
        SM0.4:该位提供一个周期为1分钟的时钟脉冲,30秒为1,30秒为0;
        SM0.5:该位提供一个周期为1秒钟的时钟脉冲,0.5秒为1,0.5秒为0;
        SM0.6:该位为扫描时钟脉冲,本次扫描为1,下次扫描为0;
        SM1.0:当执行某些指令,其结果为0时,将改位置1;
        SM1.1:当执行某些指令,其溢出或为非法数值时,将改位置1;
        SM1.2:当执行数学运算指令,其结果为负数时,将改位置1;
        SM1.3:试图除以0时,将改位置1;
        其他常用特殊标志继电器的功能可以参见S7-200系统手册。
    5、变量存储器(V)
        变量存储器用来存储变量。它可以存放程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果,也可以使用变量存储器来保存与工序或任务相关的其他数据。
        变量存储器用“V”表示,变量存储器区属于位地址空间,可进行位操作,但多的是用于字节、字、双字操作。变量存储器也是S7-200中空间大的存储区域,所以常用来进行数学运算和数据处理,存放全局变量数据。
     6、局部变量存储器(L)
        局部变量存储器用来存放局部变量。局部变量与变量存储器所存储的全局变量十分相似,主要区别是全局变量是全局有效的,而局部变量是局部有效的。全局有效是指同一个变量可以被任何程序(包括主程序、子程序和中断程序)访问;而局部有效是指变量只和特定的程序相关联。
        S7—200 PLC提供个字节的局部存储器,其中60个可以作暂时存储器或给子程序传递参数。主程序、子程序和中断程序在使用时都可以有64个字节的局部存储器可以使用。不同程序的局部存储器不能互相访问。机器在运行时,根据需要动态地分配局部存储器:在执行主程序时,分配给子程序或中断程序的局部变量存储区是不存在的,当子程序调用或出现中断时,需要为之分配局部存储器,新的局部存储器可以是曾经分配给其他程序块的同一个局部存储器。
         局部变量存储器用“L”表示,局部变量存储器区属于位地址空间,可进行位操作,也可以进行字节、字、双字操作。
     7、顺序控制继电器(S)
        顺序控制继电器用在顺序控制和步进控制中,它是特殊的继电器。有关顺序控制继电器的使用请阅读本章后续有关内容。
        顺序控制继电器用“S”表示,顺序控制继电器区属于位地址空间,可进行位操作,也可以进行字节、字、双字操作。
     8、定时器(T)
        定时器是可编程序控制器中重要的编程元件,是累计时间增量的内部器件。自动控制的大部分领域都需要用定时器进行定时控制,灵活地使用定时器可以编制出动作要求复杂的控制程序。
        定时器的工作过程与继电器接触器控制系统的时间继电器基本相同。使用时要提前输入时间预置值。当定时器的输入条件满足且开始计时,当前值从0开始按一定的时间单位增加;当定时器的当前值达到预置值时,定时器动作,此时它的常开触点闭合,常闭触点断开,利用定时器的触点就可以按照延时时间实现的各种控制规律或动作。
     9、计数器(C)
        计数器用来累计内部事件的次数。可以用来累计内部任何编程元件动作的次数,也可以通过输入端子累计外部事件发生的次数,它是应用非常广泛的编程元件,经常用来对产品进行计数或进行特定功能的编程。使用时要提前输入它的设定值(计数的个数)。当输入触发条件满足时,计数器开始累计其输入端脉冲电位跳变(上升沿或下降沿)的次数;当计数器计数达到预定的设定值时,其常开触点闭合,常闭触点断开。
     模拟量输入映像寄存器(AI)、模拟量输出映像寄存器(AQ)
        模拟量输入电路用以实现模拟量/数字量(A/D)之间的转换,而模拟量输出电路用以实现数字量/模拟量(D/A)之间的转换,PLC处理的是其中的数字量。
        在模拟量输入/输出映像寄存器中,数字量的长度为1字长(16位),且从偶数号字节进行编址来存取转换前后的模拟量值,如0、2、4、6、8。编址内容包括元件名称、数据长度和起始字节的地址,模拟量输入映像寄存器用AI表示、模拟量输出映像寄存器用AQ表示,如:AIW10,AQW4等。
        PLC对这两种寄存器的存取方式不同的是,模拟量输入寄存器只能作读取操作,而对模拟量输出寄存器只能作写入操作。
     1、高速计数器(HC)
        高速计数器的工作原理与普通计数器基本相同,它用来累计比主机扫描速率快的高速脉冲。高速计数器的当前值为双字长(32位)的整数,且为只读值。
        高速计数器的数量很少,编址时只用名称HC和编号,如:HC2。
     11、累加器(AC)
        S7—200PLC提供4个32位累加器,分别为AC0、ACl、AC2、AC3,累加器(AC)是用来暂存数据的寄存器。它可以用来存放数据如运算数据、中间数据和结果数据,也可用来向子程序传递参数,或从子程序返回参数。使用时只表示出累加器的编号,如AC0。
        累加器可进行读、写两种操作,在使用时只出现编号。累加器可用长度为32位,但实际应用时,数据长度取决于进出累加器的数据类型。



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