西門子6ES7231-0HF22-0XA0
PLC 硬件系統(tǒng)設(shè)計
1 . PLC 型號的選擇
在作出系統(tǒng)控制方案的決策之前,要詳細(xì)了解被控對象的控制要求,從而決定是否選用 PLC 進(jìn)行控制。
在控制系統(tǒng)邏輯關(guān)系較復(fù)雜(需要大量中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等)、工藝流程和產(chǎn)品改型較頻繁、需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和信息管理(有數(shù)據(jù)運(yùn)算、模擬量的控制、 PID 調(diào)節(jié)等)、系統(tǒng)要求有較高的可靠性和穩(wěn)定性、準(zhǔn)備實現(xiàn)工廠自動化聯(lián)網(wǎng)等情況下,使用 PLC 控制是很必要的。
目前,國內(nèi)外眾多的生產(chǎn)廠家提供了多種系列功能各異的 PLC 產(chǎn)品,使用戶眼花繚亂、無所適從。所以全面權(quán)衡利弊、合理地選擇機(jī)型才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)實用的目的。一般選擇機(jī)型要以滿足系統(tǒng)功能需要為宗旨,不要盲目貪大求全,以免造成投資和設(shè)備資源的浪費(fèi)。機(jī)型的選擇可從以下幾個方面來考慮。
( 1 )對輸入 / 輸出點的選擇
盲目選擇點數(shù)多的機(jī)型會造成一定浪費(fèi)。
要先弄清除控制系統(tǒng)的 I/O 總點數(shù),再按實際所需總點數(shù)的 15 ~ 20 %留出備用量(為系統(tǒng)的改造等留有余地)后確定所需 PLC 的點數(shù)。
另外要注意,一些高密度輸入點的模塊對同時接通的輸入點數(shù)有限制,一般同時接通的輸入點不得超過總輸入點的 60 %; PLC 每個輸出點的驅(qū)動能力( A/ 點)也是有限的,有的 PLC 其每點輸出電流的大小還隨所加負(fù)載電壓的不同而異;一般 PLC 的允許輸出電流隨環(huán)境溫度的升高而有所降低等。在選型時要考慮這些問題。
PLC 的輸出點可分為共點式、分組式和隔離式幾種接法。隔離式的各組輸出點之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級,但這種 PLC 平均每點的價格較高。如果輸出信號之間不需要隔離,則應(yīng)選擇前兩種輸出方式的 PLC 。
( 2 )對存儲容量的選擇
對用戶存儲容量只能作粗略的估算。在僅對開關(guān)量進(jìn)行控制的系統(tǒng)中,可以用輸入總點數(shù)乘 10 字 / 點+輸出總點數(shù)乘 5 字 / 點來估算;計數(shù)器/ 定時器按( 3 ~ 5 )字 / 個估算;有運(yùn)算處理時按( 5 ~ 10 )字 / 量估算;在有模擬量輸入 / 輸出的系統(tǒng)中,可以按每輸入 / (或輸出)一路模擬量約需( 80 ~ 100 )字左右的存儲容量來估算;有通信處理時按每個接口 200 字以上的數(shù)量粗略估算。后,一般按估算容量的50 ~ 100 %留有裕量。對缺乏經(jīng)驗的設(shè)計者,選擇容量時留有裕量要大些。
( 3 )對 I/O 響應(yīng)時間的選擇
PLC 的 I/O 響應(yīng)時間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時間延遲(一般在 2 ~ 3 個掃描周期)等。對開關(guān)量控制的系統(tǒng),PLC 和 I/O 響應(yīng)時間一般都能滿足實際工程的要求,可不必考慮 I/O 響應(yīng)問題。但對模擬量控制的系統(tǒng)、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個問題。
( 4 )根據(jù)輸出負(fù)載的特點選型
不同的負(fù)載對 PLC 的輸出方式有相應(yīng)的要求。例如,頻繁通斷的感性負(fù)載,應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型的,而不應(yīng)選用繼電器輸出型的。但繼電器輸出型的 PLC 有許多優(yōu)點,如導(dǎo)通壓降小,有隔離作用,價格相對較便宜,承受瞬時過電壓和過電流的能力較強(qiáng),其負(fù)載電壓靈活(可交流、可直流)且電壓等級范圍大等。所以動作不頻繁的交、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型的 PLC 。
( 5 )對在線和離線編程的選擇
輸入/斷開的時間要大于PLC掃描時間;西門子S7-300安裝注意事項六) PLC輸出電路中沒有保護(hù),因此應(yīng)在外部電路中串聯(lián)使用熔斷器等保護(hù)裝置,防止負(fù)載短路造成損壞PLC;西門子S7-300安裝注意事項七) 不要將交流電源線接到輸入端子上,以免燒壞PLC;西門子S7-300安裝注意事項八) 接地端子應(yīng)接地,不與其它設(shè)備接地端串聯(lián),接地線裁面不小于2mm2;西門子S7-300安裝注意事項九) 輸入、輸出
線盡量分開走線,不要與動力線在同一管路內(nèi)或捆扎在一起,以免出現(xiàn),產(chǎn)生誤;傳輸線采用屏蔽線,并且將屏蔽線接地;為保證 可靠,輸入、輸出線一般控制在20米以內(nèi);擴(kuò)展電纜易受噪聲電,應(yīng)遠(yuǎn)離動力線、高壓設(shè)備等。 一、問題提出可編程控制器技術(shù)主要是應(yīng)用于自動化控制工程中,如何綜合地運(yùn)用前面學(xué)過知識點,根據(jù)實際工程要求合理組合成控制, 在此介紹組成可編程控制器控制的一般。二、可編程控制器控制設(shè)計的基本步驟1 .設(shè)計的主要內(nèi)容( 1 )擬定控制設(shè)計的技術(shù)條件。技術(shù)條件一般以設(shè)計任務(wù)書
的形式來確定,它是整個設(shè)計的依據(jù);( 2 )選擇電氣傳動形式和電動機(jī)、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu);( 3 )選定 PLC 的型號;( 4 )編制 PLC 的輸入 / 輸出分配表或繪制輸入 / 輸出端子接線圖;( 5 )根據(jù)設(shè)計的要求編寫規(guī)格說明書,然后再用相應(yīng)的編程語言(常用梯形圖)進(jìn)行程序設(shè)計;( 6 )了解并遵循用戶認(rèn)知心理學(xué),人機(jī)界面的設(shè)計,增強(qiáng)人與機(jī)器之間的友善關(guān)系;( 7 )設(shè)計操作臺、電氣柜及非電器元部件;( 8 )編寫設(shè)計說明書和使用說明書;根據(jù)具體任務(wù),上述內(nèi)容可適當(dāng)。2 . 設(shè)計的基本步驟
可編程控制器應(yīng)用設(shè)計與調(diào)試的主要步驟,1 可編程控制器應(yīng)用設(shè)計與調(diào)試的主要步驟( 1 )深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求a .被控對象就是受控的機(jī)械、電氣設(shè)備、生產(chǎn)線或生產(chǎn)。b .控制要求主要指控制的基本、應(yīng)完成的、自動工作循環(huán)的組成、必要的保護(hù)和聯(lián)鎖等。對較復(fù)雜的控制,還可將控制任務(wù)分成幾個部分,這種可化繁為簡,有利于編程和調(diào)試。( 2 )確定 I/O 設(shè)備根據(jù)被控對象對 PLC 控制的功能要求,確定所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等,常用的輸出設(shè)備有繼電
器、器、指示燈、電磁閥等。( 3 )選擇的 PLC 類型根據(jù)已確定的用戶 I/O 設(shè)備,統(tǒng)計所需的輸入和輸出的點數(shù),選擇的 PLC 類型,包括機(jī)型的選擇、容量的選擇、 I/O 模塊的選擇、電源模塊的選擇等。( 4 )分配 I/O 點分配 PLC 的輸入輸出點,編制出輸入 / 輸出分配表或者畫出輸入 / 輸出端子的接線圖。接著九可以進(jìn)行 PLC 程序設(shè)計,同時可進(jìn)行控制柜或操作臺的設(shè)計和現(xiàn)場施工。( 5 )設(shè)計應(yīng)用梯形圖程序根據(jù)工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設(shè)計出梯形圖即編程。這一步是整個應(yīng)用設(shè)計的核心工作,也是比較困難的
一步,要設(shè)計好梯形圖,首先要十分熟悉控制要求,同時還要有一定的電氣設(shè)計的實踐。( 6 )將程序輸入 PLC當(dāng)使用簡易編程器將程序輸入 PLC 時,需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符,以便輸入。當(dāng)使用可編程序控制器的輔助編程在計算機(jī)上編程時,可通過上下位機(jī)的連接電纜將程序下載到 PLC 中去。( 7 )進(jìn)行程序輸入 PLC 后,應(yīng)*行工作。因為在程序設(shè)計中,難免會有疏漏的地方。因此在將 PLC 連接到現(xiàn)場設(shè)備上去之前,必需進(jìn)行,以排除程序中的錯誤,同時也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ),縮短整體調(diào)試的周期。( 8 )應(yīng)用整體調(diào)試
在 PLC 軟硬件設(shè)計和控制柜及現(xiàn)場施工完成后,就可以進(jìn)行整個的聯(lián)機(jī)調(diào)試,如果控制是由幾個部分組成,則應(yīng)先作局部調(diào)試,然后再進(jìn)行整體調(diào)試;如果控制程序的步序較多,則可*行分段調(diào)試,然后再連接起來總調(diào)。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題,要逐一排除,直至調(diào)試成功。( 9 )編制技術(shù)文件技術(shù)文件包括說明書、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細(xì)表、 PLC 梯形圖。三、 PLC 硬件設(shè)計1 . PLC 型號的選擇在作出控制方案的決策之前,要詳細(xì)了解被控對象的控制要求,從而決定是否選用 PLC 進(jìn)行控制。在控制邏輯關(guān)系較復(fù)雜(需要大量中間繼電器、
時間繼電器、計數(shù)器等)、工藝流程和產(chǎn)品改型較、需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和信息(有數(shù)據(jù)運(yùn)算、模擬量的控制、 PID 調(diào)節(jié)等)、要求有較高的可靠性和性、實現(xiàn)工廠自動化聯(lián)網(wǎng)等情況下,使用 PLC 控制是很必要的。目前,眾多的生產(chǎn)廠家提供了多種系列功能各異的 PLC 產(chǎn)品,使用戶眼花繚亂、無所適從。所以權(quán)衡利弊、合理地選擇機(jī)型才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)實用的目的。一般選擇機(jī)型要以功能需要為宗旨,不要盲目貪大求全,以免造成投資和設(shè)備資源的浪費(fèi)。機(jī)型的選擇可從以下幾個方面來考慮。( 1 )對輸入 / 輸出點的選擇盲目選擇點數(shù)多的機(jī)型會造成一定浪費(fèi)。
西門子6ES7231-0HF22-0XA0
模塊化中型 PLC系統(tǒng),滿足中、小規(guī)模的控制要求
• 各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動化控制任務(wù)
• 簡單實用的分布式結(jié)構(gòu)和通用的網(wǎng)絡(luò)能力,使得應(yīng)用十分靈活
• 無風(fēng)扇設(shè)計的結(jié)構(gòu),使用戶的維護(hù)更加簡便
• 當(dāng)控制任務(wù)增加時,可自由擴(kuò)展
• 大量的集成功能使它功能非常強(qiáng)勁
SIPLUS S7-300
• 用于惡劣環(huán)境條件下的 PLC
• 擴(kuò)展溫度范圍從 -25°C 到 +70°C
• 適用于特殊的環(huán)境 ( 污染空氣中使用 )
• 允許短時冷凝以及短時機(jī)械負(fù)載的增加
• S7-300 采用經(jīng)過認(rèn)證的 PLC 技術(shù)
• 易于操作、編程、維護(hù)和服務(wù)
• 特別適用于汽車工業(yè)、環(huán)境技術(shù)、采礦、化工廠、生產(chǎn)技術(shù)以
及食品加工等領(lǐng)域
• 低成本的解決方案
• 帶集成數(shù)字量輸入/輸出和PROFIBUS DP主站/從站接口的緊
湊型 CPU
• 帶有與過程相關(guān)的功能
• 可以完成具有特殊功能的任務(wù)
• 可以連接單獨的 I/O 設(shè)備
CPU 運(yùn)行需要微存儲卡 (MMC)
• 帶集成數(shù)字量輸入/輸出和一個RS 422/485串口的緊湊型CPU
• 滿足處理量大、響應(yīng)時間高的場合
• 帶有與過程相關(guān)的功能
CPU 運(yùn)行需要微存儲卡 (MMC)
• 帶集成數(shù)字量和模擬量I/O和一個RS 422/485串口的緊湊型CPU
• 滿足對處理能力和響應(yīng)時間要求較高的場合
• 帶有與過程相關(guān)的功能
CPU 運(yùn)行需要微存儲卡 (MMC)
• 帶集成數(shù)字量和模擬量I/O以及PROFIBUS DP主站/從站接口
的緊湊型 CPU
• 帶有與過程相關(guān)的功能
• 可以完成具有特殊功能的任務(wù)
• 可以連接單獨的 I/O 設(shè)備
CPU 運(yùn)行需要微存儲卡 (MMC)
• 具有中、大規(guī)模的程序存儲容量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如果需要,可以
供 SIMATIC 功能工具使用
• 對二進(jìn)制和浮點數(shù)運(yùn)算具有較高的處理能力
• PROFIBUS DP 主站 / 從站接口
• 可用于大規(guī)模的 I/O 配置
• 可用于建立分布式 I/O 結(jié)構(gòu)
CPU 運(yùn)行需要微存儲卡 (MMC)
• 具有大容量程序存儲器,可用于要求很高的應(yīng)用
• 能滿足標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床、特殊機(jī)床以及車間應(yīng)用的多任務(wù)自動化系統(tǒng)
• 與集中式I/O 和分布式I/O一起,可用作生產(chǎn)線上的控制器
• 對二進(jìn)制和浮點數(shù)運(yùn)算具有較高的處理能力
• PROFIBUS DP 主站 / 從站接口
• 可用于大規(guī)模的 I/O 配置
• 可用于建立分布式 I/O 結(jié)構(gòu)
• 可以選用 SIMATIC 工程工具
• 在基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
CPU 運(yùn)行需要微存儲卡 (MMC)
• 具有中等規(guī)模的程序存儲容量和程序框架
• 對二進(jìn)制和浮點數(shù)運(yùn)算具有較高的處理能力
• 與集中式I/O和分布式I/O一起使用, 可用作生產(chǎn)線上的控制器
• 集成的 PROFINET 接口
• 組合了 MPI/PROFIBUS DP- 主 / 從接口
• 在 PROFINET 上實現(xiàn)基于組件的自動化
• PROFINET代理,用于基于組件的自動化(CBA)中的PROFIBUS
DP智能設(shè)備
• PROFINET I/O 控制器,用于在 PROFINET 上運(yùn)行分布式 I/O
CPU 運(yùn)行需要微存儲卡 (MMC)
• 具有大容量程序存儲器,可用于要求很高的應(yīng)用
• 在 PROFInet 上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
• PROFINET 代理,用于基于部件的自動化(CBA)中的 PROFIBUS
可以通過hardware中查看具體的地址。模擬量轉(zhuǎn)換的精度除了取決于A/D轉(zhuǎn)換的分辨率,還受到轉(zhuǎn)換芯片的外圍電路的影響。(5)輸入/輸出板取下前也應(yīng)先關(guān)掉總電源,但如果生產(chǎn)需要時I/0板也可在可編程控制器運(yùn)行時取下,但CPU板上的QVZ(超時)燈亮;錯誤OB的用途是什么?(3)、國內(nèi)*實現(xiàn)真正的一拖三控制,不需要外接變頻軟起控制器,不需要外部復(fù)雜的邏輯電路,真正方便現(xiàn)實生活中要求的用三備一或用一備一以確保可靠的。由此可見,信息服務(wù)業(yè)發(fā)展和智慧城市建設(shè)是相輔相成、相得益彰的。Plc采用了一系列可靠性設(shè)計的方法進(jìn)行設(shè)計。