6
西宁西门子中国代理商变频器供应商
PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两部分。
系统存储器用来存放由PLC生产厂家编写的系统程序,系统程序固化在ROM内,用户不能直接改,它使PLC具有基本的功能,能够完成PLC设计者规定的各项工作。系统程序质量的好坏,很大程度上决定了PLC的性能,其内容主要包括三部分。部分为系统管理程序,它主要控制PLC的运行,使整个PLC按部就班地工作。二部分为用户指令解释程序,通过用户指令解释程序,将PLC的编程语言变为机器语言指令,再由CPU执行这些指令。三部分为标准程序模块与系统调用,它包括许多不同功能的子程序及其调用管理程序,如完成输入、输出及特殊运算等的子程序。PLC的具体工作都是由这部分程序来完成的,这部分程序的多少也决定了PLC性能的高低。
用户存储器包括用户程序存储器(程序区)和功能存储器(数据区)两部分。用户程序存储器用来存放用户针对具体控制任务用规定的PLC编程语言编写的各种用户程序,以及用户的系统配置。用户程序存储器根据所选用的存储器单元类型的不同,可以是RAM(有掉电保护)、EPROM或EEPROM存储器,其内容可以由用户任意修改或增删。用户功能存储器是用来存放(记忆)用户程序中使用器件的ON/OFF状态/数值数据等。用户存储器容量的大小,关系到用户程序容量的大小,是反映PLC性能的重要指标之一
PLC经验设计法顾名思义就是依据设计者的设计经验进行设计的方法。它主要基于以下几点。
(1)PLC的编程,从梯形图来看,其根本点是找出符合控制要求的系统各个输出的工作条件,这些条件又总是用机内各种器件按一定的逻辑关系组合来实现的。
(2)梯形图的基本模式为启一保一停电路。每个启一保一停电路一般只针对一个输出,这个输出可以是系统的实际输出,也可以是中间变量。
(3)梯形图编程中有一些约定俗成的基本环节,它们都有一定的功能,可以在许多地方借以应用。
在编绘以上各例程序的基础上,现将“经验设计法”编程步骤总结如下。
(1>在准确了解控制要求后,合理地为控制系统中的事件分配输入输出端。选择必要的机内器件,如定时器、计数器、辅助继电器。
(2)对于一些控制要求较简单的输出,可直接写出它们的工作条件,依启一保一停电路模式完成相关的梯形图支路。工作条件稍复杂的可借助辅助继电器。
(3)对于较复杂的控制要求,为了能用启一保一停电路模式绘出各输出端的梯形图,要正确分析控制要求,并确定组成总的控制要求的关键点。在空间类逻辑为主的控制中关键点为影响控制状态的点(如抢答器例中主持人是否宣布开始,答题是否到时等)。在时间类逻辑为主的控制中(如交通灯),关键点为控制状态转换的时间。
(4)将关键点用梯形图表达出来。关键点总是用机内器件来代表的,应考虑并安排好。绘关键点的梯形图时,可以使用常见的基本环节,如定时器计时环节、振荡环节、分频环节等。
(5)在完成关键点梯形图的基础上,针对系统终的输出进行梯形图的编绘。使用关键综合出终输出的控制要求。
(6)审查以上草绘图纸,在此基础上,遗漏的功能,正错误,进行后的完善。
后需要说明的是“经验设计法”并无一定的章法可循。在设计过程中如发现初步的设计构想不能实现控制要求时,可换个角度试一试。当您的设计经历多起来时,经验法就会得心应手了。



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。
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。
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。
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。
地或电源接地
将电源线接地端和柜体连线接地为接地。如电源漏电或柜体带电,可从接地导入地下,不会对人造成伤害。
系统接地
PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地,叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω,一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起,作为控制系统地。
信号与屏蔽接地
一般要求信号线要有的参考地,屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合,也要在就地或者控制室接地,防止形成“地环路”。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蔽电缆连接时,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。
对变频器干扰的抑制
变频器的干扰处理一般有下面几种方式:
加隔离变压器,主要是针对来自电源的传导干扰,可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。
使用滤波器,滤波器具有较强的抗干扰能力,还具有防止将设备本身的干扰传导给电源,有些还兼有尖峰电压吸收功能。
使用输出电抗器,在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射,影响其它设备正常工作。
PLC加密技术,其实就是的一种思路,只要明白了作者的加密思路,就能对它很快的解密。其实,在自然界中不管是PLC,还是电梯主板只要有加密的存在就会有破解它的秘籍,呵呵,这二者永远都是矛和盾的结合体。好了不说废话了,入正题。
先介绍两种PLC解密方法: 1,直读法。2,破解法。
直读法就以三菱FX2为例: 先打开串口软件(到网上百度一下就有很多,这里我用论坛PLC版里的串口并口软件),监控串口的进出数据。然后让再运行FXWIN(PLC编程软件)和PLC联机,选了型号后点程序读取这时候在串口软件中可以看见电脑和PLC间互发了几串字符,后一行由PLC发给电脑的就是密码,只是它是ASII码对照一下表格,把它翻译成字符就得出密码了。呵,这是三菱PLC的漏洞,它的编程软件是先将密码读到电脑内存在和用户输入的密码进行比较,密码对就可以读出程序。我试验了一下,用串口软件把倒数二行字符发到PLC,PLC同样返回了密码。说到这大家知道这个软件怎么做了吧?整个软件只要发一串字符到PLC,再把PLC返回的带密码的字符翻译成密码就可以了。 有些PLC就没这样的漏洞了,像OMRON和FUJI NB2,它们都是把用户输入的密码传到PLC由PLC判断密码是否正确才判定能否读取程序。
对付它们就用二种方法了,破解: 同样运行串口软件,打开编程软件联机,点程序读取,再输入密码1234,如果读出了程序,那就不用解了。如果显示密码错误,那就看看软件里的数据.查找1234这个字符串,在含有1234的字符后会有一行PLC返回的表示密码错误的信息,把这行错误信息记录下来。然后打开VB,做个小工程:让电脑发那行含有1234的字符串到串口,当然,要有个循环语句,就是把1234改成从0000到FFFF,让电脑不停的尝试。用IF语句把返回的信息和刚才记录下来的那条错误信息比较,如果信息不同则停止尝试,试到的密码就是PLC的密码了。
看到这您是否已经感觉到PLC加密技术也不过如此。海阔天空的感觉。恭喜你,说明你已经领会了加密和解密的真理。具体的实现方法很多种。但领会真理是重要也是难的。俗话说:大道无术,中到有形,小道若巧。呵呵,先说到这吧,一些细节一时半会也不能介绍的太清楚。大家自己动手多尝试,多动脑,多领悟定有收获。有什么疑问也可在论坛给我留言!
记住,我们掌握加技术只是为了好的学习,切勿用于其它非法用途哦。在这里提个醒,以免误人子弟了
PLC主要的目的是控制外部系统。这个系统可能是单个机器,机群或一个生产过程。不同型号的PLC有不同的适用范围。根据生产工艺要求,分析被控对象的复杂程度,进行I/O点数和I/O点的类型(数字量、模拟量等)统计,列出清单。适当进行内存容量的估计,确定适当的留有余量而不浪费资源的机型(小、中、大形机器)。并且结合市场情况,考察PLC生产厂家的产品及其售后服务、技术支持、网络通信等综合情况,选定价格性能比较好的PLC机型。
目前市场上的PLC产品众多,国外有德国的SIEMENS;日本的OMRON、MITSUBISHI、FUJI、Panasonic;美国的GE;韩国的LG等。国产有研华、研祥、合力时等。近几年,PLC产品的价格有较大的下降,其性价比越来越高。PLC的选型应从以下几个方面入手。
1.确定PLC控制系统的规模
依据工厂生产工艺流程和复杂程度确定系统规模的大小。可分为大、中、小三种规模。
小规模PLC控制系统:单机或者小规模生产过程,控制过程主要是条件、顺序控制,以开关量为主,并且I/O点数小于128点。一般选用微型PLC,如SIEMENSS7-200等。
中等规模PLC控制系统:生产过程是复杂逻辑控制和闭环控制,I/O点数在128--512点之间。应该选用具有模拟量控制、PID控制等功能的PLC,如SIEMENSS7-300等。
大规模PLC控制系统:生产过程是大规模过程控制、DCS系统和工厂自动化网络控制,I/O点数在512点以上。应该选用具有通信联网、智能控制、数据库、中断控制、函数运算的PLC,如SIEMENSS7-400等,再和工业现场总线结合实现工厂工业网络的通讯和控制。
2.确定PLCI/O点的类型
根据生产工艺要求,分析被控对象的复杂程度,进行I/O点数和I/O点的类型(数字量、模拟量等)统计,列出清单。适当进行内存容量的估计,确定适当的留有软硬件资源余量而不浪费资源的机型(小、中、大型机器)。
根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型,是大电流还是小电流,以及PLC输出点动作的频率等,从而确定输出端采用继电器输出,还是晶体管输出,或品闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式,对系统的稳定运行是很重要的。
电磁阀的开闭、大电感负载、动作频率低的设备,PLC输出端采用继电器输出或者固态继电器输出;各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动/停止应采用晶体管输出。
3.确定PLC编程工具
(1)一般的手持编程器编程。手持编程器只能用商家规定语句表中的语句表(STL)编程。这种方式效率低,但对于系统容量小、用量小的产品比较适宜,具有体积小、价格低、易于现场调试等优点。这主要用于微型PLC的编程。
(2)图形编程器编程。图形编程器采用梯形图(LAD)编程,方便直观,一般的电气人员短期内就可应用自如,但该编程器价格较高,主要用于微型PLC和中档PLC。
(3)计算机加PLC软件包编程。这种方式是效率的一种方式,但大部分公司的PLC开发软件包价格昂贵,并且该方式不易于现场调试,主要用于中PLC系统的硬件组态和软件编程。
PLC控制系统设计包括硬件设计和软件设计。
1.PLC控制系统的硬件设计
硬件设计是PLC控制系统的至关重要的一个环节,这关系着PLC控制系统运行的性、性、稳定性。主要包括输入和输出电路两部分。
(1)PLC控制系统的输入电路设计。PLC供电电源一般为AC85-240V,适应电源范围较宽,但为了抗干扰,应加装电源净化元件(如电源滤波器、1:1隔离变压器等);隔离变压器也可以采用双隔离技术,即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地,次级线圈屏蔽层接PLC输入电路的地,以减小高低频脉冲干扰。
PLC输入电路电源一般应采用DC24V,同时其带负载时要注意容量,并作好防短路措施,这对系统供电和PLC至关重要,因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行,一般选用电源的容量为输入电路功率的两倍,PLC输入电路电源支路加装适宜的熔丝,防止短路。
(2)PLC控制系统的输出电路设计。依据生产工艺要求,各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动停止应采用晶体管输出,它适应于高频动作,并且响应时间短;如果PLC系统输出频率为每分钟6次以下,应继电器输出,采用这种方法,输出电路的设计简单,抗干扰和带负载能力强。
如果PLC输出带电磁线圈等感性负载,负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击,为此,对直流感性负载应在其旁边并接续流二管,对交流感性负载应并接浪涌吸收电路,可有效保护PLC。
当PLC扫描频率为10次/min以下时,既可以采用继电器输出方式,也可以采用PLC输出驱动中间继电器或者固态继电器(SSR),再驱动负载。
对于两个重要输出量,不仅在PLC内部互锁,建议在PLC外部也进行硬件上的互锁,以加强PLC系统运行的性、性。
对于常见的AC220V交流开关类负载,例如交流接触器、电磁阀等,应该通过DC24V微小型中间继电器驱动,避免PLC的DO接点直接驱动,尽管PLC手册标称具有AC220V交流开关类负载驱动能力。
(3)PLC控制系统的抗干扰设计。随着工业自动化技术的日新月异的发展,晶闸管可控整流和变频调速装置使用日益广泛,这带来了交流电网的污染,也给控制系统带来了许多干扰问题,防干扰是PLC控制系统设计时考虑的问题。一般采用以下几种方式:
隔离:由于电网中的高频干扰主要是原副边绕组之间的分布电容耦合而成,所以建议采用1:1隔离变压器,并将中性点经电容接地。
屏蔽:一般采用金属外壳屏蔽,将PLC系统内置于金属柜之内。金属柜外壳接地,能起到良好的静电、磁场屏蔽作用,防止空间辐射干扰。
布线:强电动力线路、弱电信号线分开走线,并且要有一定的间隔;模拟信号传输线采用双绞线屏蔽电缆。
2.PLC控制系统的软件设计
在进行硬件设计的同时可以着手软件的设计工作。软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图,这是PLC应用的关键的问题,程序的编写是软件设计的具体表现。在控制工程的应用中,良好的软件设计思想是关键,的软件设计便于工程技术人员理解掌握、调试系统与日常系统维护。
(1)PLC控制系统的程序设计思想。由于生产过程控制要求的复杂程度不同,可将程序按结构形式分为基本程序和模块化程序。
基本程序:既可以作为立程序控制简单的生产工艺过程,也可以作为组合模块结构中的单元程序;依据计算机程序的设计思想,基本程序的结构方式只有三种:顺序结构、条件分支结构和循环结构。
模块化程序:把一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模块,分别编写和调试,后组合成一个完成总任务的完整程序。这种方法叫做模块化程序设计。我们建议经常采用这种程序设计思想,因为各模块具有相对立性,相互连接关系简单,程序易于调试修改。特别是用于复杂控制要求的生产过程。
(2)PLC控制系统的程序设计要点。PLC控制系统I/O分配,依据生产流水线从前至后,I/O点数由小到大;尽可能把一个系统、设备或部件的I/O信号集中编址,以利于维护。定时器、计数器要统一编号,不可重复使用同一编号,以确保PLC工作运行的性。
程序中大量使用的内部继电器或者中间标志位(不是I/O位),也要统一编号,进行分配。
在地址分配完成后,应列出I/O分配表和内部继电器或者中间标志位分配表。
彼此有关的输出器件,如电机的正/反转等,其输出应连续安排,如Q2.0/Q2.1等。
(3)PLC控制系统编程技巧。PLC程序设计的原则是逻辑关系简单明了,易于编程输入,少占内存,减少扫描时间,这是PLC编程遵循的原则。
下面介绍几点技巧:
PLC各种触点可以多次重复使用,用复杂的程序来减少触点使用次数。
同一个继电器线圈在同一个程序中使用两次称为双线圈输出,双线圈输出容易引起误动作,在程序中尽量要避免线圈重复使用。如果是双线圈输出,可以采用置位和复位操作(以S7-300为例如SQ4.0或者RQ4.0)。
如果要使PLC多个输出为固定值1(常闭),可以采用字传送指令完成,例如Q2.0、Q2.3、Q2.5、Q2.7同时都为1,可以使用一条指令将十六进制的数据0A9H直接传送QW2即可。
对于非重要设备,可以通过硬件上多个触点串联后再接入PLC输入端,或者通过PLC编程来减少I/O点数,节约资源。例如:我们使用一个按钮来控制设备的启动/停止,就可以采用二分频来实现。
模块化编程思想的应用:我们可以把正反自锁互锁转程序封装成为一个模块,正反转点动封装成为一个模块,在PLC程序中我们可以重复调用该模块,不但减少编程量,而且减少内存占用量,有利于大型PLC程序的编制。