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西門子PLC維修方法有哪些?
在制造工業(yè)中存在大量的開關(guān)量為主的開環(huán)的順序控制,它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作號按照時(shí)序動(dòng)作;另外還有與順序、時(shí)序無關(guān)的按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制;以及大量的開關(guān)量、脈沖量、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)器、模擬量的越限報(bào)等狀態(tài)量為主的-離散量的數(shù)據(jù)采集視。由于這些控制和視的要求,使PLC發(fā)展成了取代繼電器線路和進(jìn)行順序控制為主的產(chǎn)品。PLC廠家在原來CPU模板上逐漸增加了各種通訊接口,現(xiàn)場總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展,使PLC的應(yīng)用范圍越來越廣泛。 PLC具有穩(wěn)定可靠、價(jià)格便宜、功能齊全、應(yīng)用靈活方便、操作維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn),這是它能持久的占有市場的根本原因。
PLC程序設(shè)計(jì) PLC程序由S7-200編程軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),然后通過編程電腦到PLC進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試,合格后即可使用。PLC在編程前應(yīng)先對各功能程序段的地址進(jìn)行規(guī)劃,以免重復(fù)使用同一地址,造成誤動(dòng)。 (1)邏輯功能的設(shè)計(jì) 這部分程序主要是完成各變頻器、水泵(或風(fēng)機(jī))的啟動(dòng)停止、聯(lián)動(dòng)、聯(lián)鎖及自動(dòng)投切等等功能,一般在離線狀態(tài)下就能完成軟件邏輯功能的測試。 (2)PID功能的設(shè)計(jì) 通過S7-200中的PID向?qū)Э赏瓿蒔ID調(diào)節(jié)程序,具體應(yīng)用時(shí)需根據(jù)實(shí)際被控設(shè)備及采樣設(shè)備決定其配置。 (3)采樣程序的設(shè)計(jì) 采樣元件使用標(biāo)準(zhǔn)配置時(shí),應(yīng)注意采樣AD轉(zhuǎn)換后的具體數(shù)據(jù)是否與PID及顯示等程序配套,實(shí)際制做時(shí)還應(yīng)考慮采樣是多路且相關(guān)聯(lián)的情況。 (4)PLC與變頻器通信程序的設(shè)計(jì) SIEMENS S7-200PLC與SIEMENS 430等變頻器的通信一般使用USS4協(xié)議程序來完成,該程序的主要目的是控變頻器的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。 (5)其它輔助程序的設(shè)計(jì) PLC程序在實(shí)際編程過程中,需考慮對一些程序進(jìn)行修補(bǔ),盡量減少程序漏洞,反復(fù)推敲,不斷的總結(jié)完善。
三相高壓交流異步電機(jī)的起動(dòng)主要是通過在電源和電動(dòng)機(jī)之間串聯(lián)限流器件來實(shí)現(xiàn)降壓起動(dòng),以確保起動(dòng)過程中的性。起動(dòng)方式主要有有級降壓起動(dòng)和無極軟起動(dòng)兩類,前者對電壓的調(diào)節(jié)是分檔的,例如串電阻、串電抗、Y-△等起動(dòng);后者對電壓的調(diào)節(jié)是連續(xù)的,例如串反向晶閘管、串開關(guān)變壓器等起動(dòng)。此類軟起動(dòng)通常也稱為固態(tài)軟起動(dòng),在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中晶閘管的觸發(fā)角控制導(dǎo)通問題是決定此類軟起動(dòng)的成敗關(guān)鍵所在。本文將利用西門子S7-200可編程邏輯控制器的靈活、實(shí)用、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單、功能模塊化、使用方便等特點(diǎn)配合專門的三相移相觸發(fā)板解決軟起過程中晶閘管的觸發(fā)角控制導(dǎo)通問題,以及應(yīng)用光纖觸發(fā)技術(shù)解決高壓隔離問題,從而有效實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)的斜坡升壓軟起動(dòng)、斜坡恒流軟起動(dòng)、脈沖沖擊起動(dòng)等起動(dòng)方式,另外PLC還將實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)模擬量采集、從站通訊、人機(jī)界面互動(dòng)、邏輯控制等功能。 2.高壓固態(tài)軟起動(dòng)工作原理
第三、建立一個(gè)文本列表,建立文本列表的作用是用來顯示們當(dāng)前顯示的溫度的名稱,顯示為哪一個(gè)通道的溫度。新建一個(gè)文本列表,命名為“溫度名稱顯示”在后面的“選擇”項(xiàng)里面選擇為范圍。組態(tài)好下面的列表?xiàng)l目,當(dāng)數(shù)值等于0的時(shí)候顯示為1通道溫度值。數(shù)字等于1的時(shí)候顯示為2通道溫度值 依次組態(tài)好剩余的列表?xiàng)l目 第四、對畫面進(jìn)行組態(tài),在畫面中拖放一個(gè)符號I/O域。對其進(jìn)行組態(tài),在其屬性的常規(guī)項(xiàng)中把其類型模式設(shè)置為“輸入/輸出”,顯示“文本列表”為們剛才建立的“溫度名稱顯示”文本列表。過程變量選擇建立的變量中的“溫度值變量指針”這個(gè)變量 另外在溫度值旁邊建立一個(gè)I/O域,用來顯示溫度,在類型中設(shè)置為“輸出”模式。變量連接為溫度值,顯示格式為十進(jìn)制數(shù)。 組態(tài)好這些后,就可以實(shí)現(xiàn)們的這個(gè)功能。
PLC控制器本身的硬件采用積木式結(jié)構(gòu),有板,數(shù)字I/O模板,模擬I/O模板,還有特殊的模板,條形碼識(shí)別模板等模塊,用戶可以根據(jù)需要采用在板上擴(kuò)展或者利用總線技術(shù)配備遠(yuǎn)程I/O從站的方法來得到想要的I/O數(shù)量。
隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提升,PLC所占據(jù)的地位可以說功不可沒,雖然PLC是專為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì),硬件設(shè)計(jì)有*的性和穩(wěn)定性,但是不乏一些自然原因和人為因素導(dǎo)致PLC損壞,不能正常使用。PLC的價(jià)格少則幾百,多則上萬,所以從節(jié)省開支方面講,PLC損壞后還是具有一定的維修價(jià)值。
(2) 觸摸屏采用SIEMENS公司MP370: 其主要作用如下 ① 可實(shí)時(shí)顯示設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。 ② 通過觸摸向PLC發(fā)出指令和數(shù)據(jù),再通過PLC完成對系統(tǒng)或設(shè)備的控制。 ③ 可做成多幅多種控畫面,替代了傳統(tǒng)的電氣操作盤及顯示記錄儀表等,且功能更加強(qiáng)大。 (3) 變頻器:采用SIEMENS公司440系列,通過USS4協(xié)議可由觸摸屏通過PLC設(shè)置其內(nèi)部的部分參數(shù),根據(jù)PLC發(fā)送過來的數(shù)據(jù)(模擬量)值調(diào)節(jié)水泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,并將其內(nèi)部運(yùn)行參數(shù)反饋到PLC。 (4) 壓力、溫度等傳感器:將被控制系統(tǒng)(水系統(tǒng)或風(fēng)系統(tǒng))的實(shí)際參數(shù)值轉(zhuǎn)變成電信號上傳至PLC。 (5) 電氣元件:給PLC、觸摸屏、變頻器及傳感器等供電,完成各種操作及驅(qū)動(dòng)等。
PLC的維修技術(shù),不單是PLC硬件上的修復(fù),還有PLC外圍線路以及軟件的相互配合,再者,PLC不像單片機(jī)那樣,是單一的芯片,加上少量電路就能工作,修復(fù)相對簡單。PLC內(nèi)部集成了CPU,存儲(chǔ)器,I/O電路,通訊電路,開關(guān)電源等,是各部分協(xié)調(diào)工作,因此,單就PLC硬體上的維修,具有一定的學(xué)問。
PLC型號眾多,但內(nèi)部大同小異,原理基本一樣。今天就以西門子S7-200PLC為例,談?wù)凱LC硬件維修的一些思路和方法,不但對工控初級維修師傅有指導(dǎo)性的幫助,此文也對PLC初學(xué)者更好的理解PLC這門理論,有積極的幫助。
PLC可編程邏輯控制器的用戶程序執(zhí)行階段工作原理:在用戶程序執(zhí)行階段,可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí),又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。PLC可編程控制器輸入可以是交流115V。6ES7223-1HF22-0XA8模塊控制器
PLC控制器是專為工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作電子裝置,是工業(yè)控制的關(guān)鍵部分。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號處理技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,PLC控制器不只只有邏輯控制的功能,在運(yùn)動(dòng)控制、過程也有一定的影響力。下面我們將會(huì)介紹關(guān)于PLC控制器控制調(diào)節(jié)閥和電磁閥的原理。首先我們先來介紹PLC控制器在電磁閥的控制原理,PLC的開關(guān)輸出模塊,然后連接到電磁閥的線圈端。如果輸出模塊的相對應(yīng)點(diǎn),有電壓輸出,電磁閥線圈得電,觸點(diǎn)吸合。否則便是無電壓輸出,線圈失電,觸點(diǎn)也是斷開。而PLC控制器在調(diào)節(jié)閥的工作上是輸出模塊后連接到調(diào)節(jié)閥的控制器,當(dāng)輸出不同程度的電流或者脈沖信號時(shí),控制器會(huì)根椐接收來的信號,來控制閥門的開度,以達(dá)到模擬控制的目的。6ES7331-7PF11-4AB1模塊控制器PLC可編程控制器具有很高的可靠性。
PLC可編程控制器的使用情況:運(yùn)動(dòng)控制。PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來說,早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu),現(xiàn)在一般使用特用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能,普遍用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。通信及聯(lián)網(wǎng)。PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展,工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快,各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能,紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口,通信非常方便。
PLC可編程控制器的使用情況:過程控制。過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī),PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊,目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行特用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常普遍的應(yīng)用。目前,PLC在國內(nèi)外已普遍應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)。PLC可編程控制器的通信聯(lián)網(wǎng)功能將不斷增強(qiáng)。
在PLC可編程邏輯控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),首先應(yīng)確定控制方案,下一步工作就是PLC可編程邏輯控制器工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。PLC可編程邏輯控制器及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的,按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用PLC可編程邏輯控制器應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng),PLC可編程邏輯控制器的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語言有利于縮短編程時(shí)間,因此,工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí),應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求,明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作,然后根據(jù)控制要求,估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC可編程邏輯控制器的功能、外部設(shè)備特性等,之后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC可編程邏輯控制器和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。
SIMATIC S7-200,數(shù)字量I/OEM 223,僅用于S7-22X CPU,4 DI / 4 DO 繼電器,5-30 V DC,250 V AC
電源電壓
負(fù)載電壓 L+
● 額定值 (DC) 24 V
● 允許范圍,下限 (DC) 5 V
● 允許范圍,上限 (DC) 30 V
負(fù)載電壓 L1
● 額定值 (AC) 230 V; AC 24 V 至 AC 230 V
● 允許范圍,下限 (AC) 5 V
● 允許范圍,上限 (AC) 250 V
輸入電流
來自背板總線 DC 5 V,值 40 mA
來自線圈電流,值 9 mA; 信號“1”時(shí)的每個(gè)輸出
來自傳感器電源或外部電源 (DC 24 V),值 72 mA
功率損失
功率損失,典型值 2 W
數(shù)字輸入
數(shù)字輸入端數(shù)量 4
輸入電壓
● 輸入電壓類型 AC/DC
● 額定值 (DC) 24 V
● 對于信號“0” 0 至 5 V
輸入電流
● 對于信號“1”,典型值 4 mA
輸入延遲(輸入電壓為額定值時(shí))
對于標(biāo)準(zhǔn)輸入端
— 從“0”到“1”時(shí),值 4.5 ms
數(shù)字輸出
數(shù)字輸出端數(shù)量 4; 繼電器
短路保護(hù) 不
輸出電壓
● 對于信號“0”的值 0.1 V; 附帶 10 kOhm 負(fù)載
● 對于信號 “1”,最小值 L+/L1
輸出電流
● 對于信號“1”的額定值 2 000 mA
輸出端的總電流(每組)
所有安裝位置
— 每根導(dǎo)線/每個(gè)組的電流 8 A
繼電器輸出端
● 操作循環(huán)數(shù) 10 000 000; 在負(fù)載額定電壓為 100,000 時(shí),機(jī)械電流為 1 千萬
觸點(diǎn)的通斷能力
— 電感負(fù)載時(shí)的值 0.75 A; 每個(gè)輸出
— 照明負(fù)載時(shí)的值 200 W; DC 時(shí) 30 W,AC 時(shí) 200 W
— 電阻負(fù)載時(shí)的值 0.75 A; 每個(gè)輸出
導(dǎo)線長度
● 屏蔽,值 500 m
● 未屏蔽,值 150 m
傳感器
可連接傳感器
● 雙線傳感器 是的
— 允許的閉路電流(雙線傳感器) 值 1 mA
電位隔離
數(shù)字輸入電位隔離
● 數(shù)字輸入電位隔離 是的; 光電耦合器
● 在通道之間,分組點(diǎn)數(shù) 4
數(shù)字輸出電位隔離
● 數(shù)字輸出電位隔離 是的; 繼電器
● 在通道之間,分組點(diǎn)數(shù) 4
絕緣
絕緣測試,使用 AC 500 V
連接技術(shù)
插拔式 I/O 端子 是的
尺寸
寬度 46 mm
高度 80 mm
深度 62 mm
重量
重量,約 160 g