SIEMENS浔之漫智控技术有限公司常德西门子6XV1840-2AH10
实时响应
*的技术直至zui后的细节确保我们的CPU发挥**的实时响应率:
• 4个或6个独立的硬件计数器,每个30 kHz,带有CPU 224 XP的2 x 200 kHz,例如:通过增量编码器或者高速记录过程事件的路径监测
• 4个独立的报警输入,输入滤波时间0.2毫秒至程序起动-zui大过程安全
• 对应用程序快速事件大于0.2 ms信号的脉冲捕捉功能
• 2个脉冲输出,每个 20 kHz,或者具有脉冲宽度调制和脉冲无脉冲设**的CPU 224 XP 的2 x 100 kHz-例如:用于控制步进电机
• 2个定时中断,在1ms处开始,以1ms的增量进行调节-用于迅速变化过程的无扰控制
• 快速模拟输入-具有25 μs的信号转换,12位分辨率
• 实时时钟
定时中断
• 1至255ms,具有1 ms的分辨率
• 例如:在转四分之一圈后,以3000 RPM的转速可以在螺钉插入机上记录和处理信号。可以实现非常的记录,例如:拧紧扭矩,以确保螺钉的*紧固。
快速计数器
• 彼此、其他操作和程序周期均独立运行
• 当达到用户可选择的计算值时,中断触发-从检测到输入信号到切换输出的反应时间为300 μs
• 当增量位置编码器用于确切定位时的4边缘评估
• 模块化可扩展性报警输入
• 4个独立的输入
• 用于快速连续登记信号
• 用于信号检测的200 μs–500 μs 响应时间/用于信号输出的300 μs
• 对正向和/或负向信号边沿的响应
• 在一个队列中zui多16次中断,取决于**顺序
机械特点
• 水平或垂直安装在 DIN 导轨上或使用集成的钻孔(不是水平的)直接安装在控制柜中
• 接线盒,用于所有 CPU 和相关组件的独立接线) 此微型断路器可用于的zui大额定电压高达 480 V
电子式接触器保护
上述的设置和安装也可用于 I2t 至少为 6600 A2s的固态继电器。
3 相型
用于电阻负载高达 50 A 的三相固态接触器可配有
两相控制(尤其适用于未与中性线连接的电路)和
三相控制(适用于连接到中性线的星形电路或者系统要求开关所有相位的应用场合中)。、
变频器功能模块可以卡装至两种型号上,用于通过模拟信号简便地控制交流负载的功率。
借助于额定电流图,并考虑到安装条件,检查正确的接触器规格
设计和功能
内置的RS485接口可以工作在速率高达187.5 kbit / s的情况下工作,其功能如下:
作为一个zui大拥有126个站点的系统总线。在这种容量中,可以连网编程设备,SIMATIC HMI产品和SIMATIC CPU,没有任何问题。
集成的PPI协议用于纯的S7- 200支持来自一个端口多台主机的网络。在西门子其他器件(SIMATIC S7-300/400和SIMATIC HMI等)组成的网络中,将S7- 200 CPU集成为MPI的从站。
在Freeport模式(高达115.2kbaud)中,采用用户特定的协议(例如ASCII协议)这意味着SIMATIC S7 -200对连接的任何设备都是开放的,例如,它可以连接一个调制解调器,条码扫描仪,PC,非西门子PLC等等。通过驱动器用的USS协议,zui多可以控制32台西门子变频器,*额外的硬件。
包括在该包中的Modbus RTU库还可以作为主站或从站连接到一个Modbus RTU网络。带有PC Access的OPC驱动器
PC Access是S7- 200和所连接PC之间数据交换的理想基础-与通讯链路选择无关(PPI,调制解调器,以太网/IT CP)。作为一个OPC服务器,PC ACCESS使您可以使用Microsoft Excel写或读S7- 200数据,或任何其它OPC客户端应用程序。
作为一个OPC客户端,它可用于 ProTool Pro,WinCC flexibleRT,Win CC等使用高达8个连接的容量,可以从一个*位置实现配置、编程和监控,节省了时间和金钱。通过FTP,HTTP,Java和电子邮件方式允许将PLC连接到不同计算机的简单的通用连接,Internet Technology模块CP243-1 IT还为您提供快速访问功能。以太网模块CP243-1可以通过以太网快速访问S7 - 200的过程数据,进行归档或进一步处理。STEP 7-Micro/WIN的配置支持确保简单的调试和方便的诊断方案。
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一体化PPI接口
一体化PPI接口作为S7-200system总线或自由编程接口 -用于连接打印机,条码扫描仪等
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PROFIBUS DP 从站 EM 277通过PROFIBUS DP从站模块,CPU222以上的PROFIBUS能够
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AS-Interface主站CP 243-2,zui多2个模块通过AS-Interface模块,作为AS- Interface主站CPU222以上的功能
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调制解调器模块EM241EM 241调制解调器模块具有PLC通讯的*功能,如远程维护,远程控制,远程诊断,报告,远程等
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Internet Technology模块CP243-1 IT,zui多 1个模块CP 243-IT, Internet Technology模块用于通过FTP,电子邮件或者HTTP进行通讯
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GSM/GPRS调制解调器SINAUT MD720-3SINAUT MD720-3 GSM/GRPS调制解调器;通过GSM NET进行IP通讯;四频
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以太网模块CP243-1,zui多 1个模块
利用西门子PLC输出的模拟量、伺服控制器完成了对伺服电机转速精准的控制。提高了系统控制的可靠性和精确度。满足了工业现场的需要。
1.引言
伺服电机在自动控制系统中用作执行元件,它将接收到的控制信号转换为轴的位移或速度输出。通常的控制方式有三种:
①通讯方式,利用RS232或RS485方式与上位机进行通讯,实现控制;
②模拟量控制方式,利用模拟量的大小和极性来控制电机的转速和方向;
③差分信号控制方式,利用差分信号的频率来控制电机速度。
简单、方便的实现对伺服电机转速的精确控制是工业控制领域内的一个期望目标,本文主要研究如何利用PLC输出的模拟量实现对伺服电机的速度较为精准的控制。
2.控制系统电路
控制装置选用西门子S7-200系列PLC CPU224XPCN,这种型号的PLC除了带有输入输出点外。还有1个模拟量输入点和1个模拟量输出点,这一型号PLC所具有的模拟量模块,能够满足控制伺服电机的需要。触摸屏选用西门子触摸屏,型号为TP177B。
具体控制方案如图l所示,触摸屏是人机对话接口,较初的指令信息要从这里输入。输入的信息通过通讯端口传送到PLC。经运算后,PLC输出模拟量,并连接到伺服控制器的模拟量输入端口。伺服控制器对接收到的模拟量进行内部运算,而后驱动伺服电机达到相应的转速。伺服电机通过测速元件将转速信息反馈到伺服控制器,形成闭环系统,实现转速稳定的效果。方案中的伺服电机,设计工作转速范围为500~6000RPM,精度要求为±3RPM。
3.控制过程
在触摸屏中设置一个对话框,可输入4位数值,然后将此对话框中的数据属性设置成对应PLC中的变量数据(如VW310)。目的是当在对话框中输人数值后,电机就能够达到与该数值相同的速度。
PLC输出的模拟量是0~10V,对应的数据是0~32000;而伺服电机的输入模拟量是0~l0V。对应的转速是0-6500 RPM。由于这些数值都是理论上的,并且较终希望得到的还是输入值对应上转速即可。因此,模拟量作为中间环节仅做参考。需要重点考虑的还是输入值、数据和实际转速。经过直接实测,测试数据如表1所示。表1 直接实测数值表
输入值 整形数值 实际转速 500 500 70 2000 2000 360 4000 4000 750 6000 6000 1145由表1可看出,输入值和实际转速相差甚远,而一的办法是通过运算将输入值转换成能对应上实际转速的整形数值。但是还要首先找到较高转速和较低转速对应的数值。通过实验发现,对应关系如表2所示
表2 实测对应数值表
整形数值 实际转速 2711 500 30854 6000PLC的模拟量输出和伺服电机转速输出都是线性的,可以根据表2的数据列出直线方程组,计算出输入值和整形数值之间的关系。
2711=500×a+b
30854=600×a+b
解得:a=5117;b=152
设实际转速为x,整形数值为y;那么关系方程为:
y=5117×x+152
通过PLC。实现则需妻用到数字运算指令,具体如图2所示
图2数字运算指令实现对应关系
运算后,将数据直接传送到模拟量输出口就完成了转换工作(由于输出口不接受双字数据;所以仅传字数据,VB2232即可)。如图3所示
图3模拟量输出口传送指令
这样.就基本上完成了从对话框输入速度值,经过PLC运算后输出模拟量。伺服控制器接收到模拟量驱动伺服电机,伺服电机的转速等于输入速度值的过程。通过经过实际检验,测得输入值、整形数值、实际转速如表3。表3 运算后的实测数值表
输入值 运算后数值 实际转速 500 2711 500 1000 5269 999 2000 10386 1998 3000 15503 3000 4000 20620 4002 5000 25737 5001 6000 30854 6000
4.结束语
本文提出了一种利用西门子200系列PLC所配备的模拟量输出模块,控制伺服电机的方法,方法简单,易于实现,且能够满足转速精度为±3 RPM的工作要求