6ES7231-7PD22-0XA8正品销售
一、输入继电器 X • X、Y还有无数个常开、常闭触点供编程使用。
• Y外部分仅有一个常开触点供带动负载使用。
• 可以看出每组都是8个
• 输入输出点数根据实际工程需要来确定。
• 可采用主机+扩展的方式来使用,扩展的编号依次编下去。
X0--X7
X10-X17
X20-X27
X30-X37 (共32点)
二、输出继电器 Y
Y0--Y7
Y10--Y17
Y20--Y27
Y30--Y37 (共32点)
三、辅助继电器 M
(1)通用辅助继电器
M0--M499(共500个),关闭电源后重新启动后,通用继电器不能保护断电前的状态。
(2)掉电保持辅助继电器
M500--M1023(共524个),PLC断电后再运行时,能保持断电前的工作状态,采用锂电池作为PLC掉电保持的后备电源。
(3)特殊辅助继电器
M8000--M8255(共156点),有特殊用途,将在其它章节中另作介绍。
辅助继电器都有无数个常开、常闭触点供编程使用,只能作为中间继电器使用,不能作为外部输出负载使用。
四、状态继电器 S
(1)通用状态继电器 S0--S499
(2)掉电保持型状态继电器 S499-S899
(3)供信号报:S900-S999
状态继电器S是对工作步进控制进行简易编程的重要元件,这里不作进一步的介绍。
五、定时器 T
(1)定时器
T0--T199 (200只):时钟脉冲为100ms的定时器,即当设定值K=1时,延时100ms。
设定范围为0.1--3276.7秒。
T200--T245(46只):时钟脉冲为10ms的定时器,即当设定值K=1时,延时10mS。
设定范围为0.01--327.67秒。
(2)积算定时器
T246--T249(4只) :时钟脉冲为1ms的积算定时器。
设定范围:0.001--32.767秒。
T250--T255 (6只) :时钟脉冲为100ms的积算定时器。
设定范围:0.1--3267.7秒。
积算定时器的意义:当控制积算定时器的回路接通时,定时器开始计算延时时间,当设定时间到时定时器动作,如果在定时器未动作之前控制回路断开或掉电,积算定时器能保持已经计算的时间,待控制回路重新接通时,积算定时器从已积算的值开始计算。
积算定时器可以用RST命令复位。
五、计数器 C
(1)16bit加计数器
C0--C99(100点):通用型
C100-C199(100点):掉电保持型
设定值范围:K1--K32767
(2)32bit可逆计数器
C200--C219(20点):通用型
C220--C234(15点):掉电保持型。
设定值范围:-2147483648到+2147483647
可逆计数器的计数方向(加计数或减计数)由特殊辅助继电器M8200--M8234设定。
即M8△△△接通时作减计数,当M8△△△断开时作加计数。
(3)高速计数器:C235--C255(后面章节实例中作介绍)
六、数据寄存器 D
D0--D199(200只):通用型数据寄存器,即掉电时全部数据均清零。
D200--D511(312只):掉电保护型数据寄存器。
由于PLC的高性能和高可靠性,目前已广泛应用于工业控制领域,并从单纯的逻辑控制发展为集逻辑控制、过程控制、伺服控制、数据处理和网络通信功能于一体的多功能控制器。由于PLC本身并不配置显示功能,因而实现其内部数据显示就变得很重要了,而且成为PLC控制系统设计的一个难点。
在PLC控制系统中,需要显示的内容主要有计时器值、计数器值和数据寄存器值,数据显示方法可归纳为两种基本类型:一类为基于PLC数据通信接口,如RS-232,RS-485/422,显示装置也具有此类接口,通过数据通信方式实现数据显示。
基于通信的数据显示技术
利用数据通信接口进行数据传送和显示,是实现PLC数据显示的有效途径。目前主流PLC均提供标准的RS-232或RS一485/422接口,或者通过模块扩展增加此类接口。
三菱FX2N的通信模块232ADP,232BD,485BD和485ADP均可作为数据接口。显示装置可选用专用智能显示屏和通用计算机(PC).直接选用和PLC配套的显示屏或触摸屏,可实现PLC内部多个数据的集中显示,并可利用编辑软件编辑屏幕图形,提高显示界面的可视性。FX系列可配套的显示屏有F93000T一BWD,F940GOT一LWD和F940GOT-SWD。智能显示屏通过通信接口读取PL的寄存器,数据显示效,同时可简化控制系统的设计。但由于显示器的高成本,限制了大尺寸显示屏的应用,因此该方法适合于紧凑型的PLC控制系统。随着计算机性能和可靠性进一步提高,"PC+PLC”模式的控制系统在工业控制领域得到广泛应用,PC机凭借丰富的软硬件资源,可实现PLC的在线监测,集中显示大量的PLC内部数据,能以图形化的方式显示控制设备的动态工艺流程和数据趋势曲线,使系统的人机界面直观友好。
PLC与组太王的通信连接
1:1一个站,距离〈15米,用编程口驱动
通过编程口通信(plc不需要进行编程)
1:N多个站(最多16个站),50米>距离>15米,用FX485驱动
1:N多个站(最多16个站),500米>距离>50米,用FX485驱动
1:N多个站(最多16个站),1200米>距离>500米,用FX485驱动(加485中继)
RS485的连线可以是一对或两对导线。根据用途来决定连线的方法,本设计采用的是两对导线连接方式。
为了建立PLC与组太王的通信连接,可以在PLC编程软件的菜单“PLC/串行口设置”中设置通信地址和通信参数,也可以在软件中直接用编程(MOV指令)来实现,按RS485规定具体设置是:
波特率设为9600bit/s,数据位设为7位,l位起始位,2位停止位,偶校验,采用协议1。用编程软件设置,其中在D8121中设置通信地址。
PLC中的定时器相当于继电器系统中的时间继电器。它有一个设定值寄存器(一个字长)、一个当前值寄存器(一个字长)和一个用来储存其输出触点状态的映像寄存器(占二进制的一位),这三个存储单元使用同一个元件号。FX系列PLC的定时器分为通用定时器和积算定时器。
常数K可以作为定时器的设定值,也可以用数据寄存器(D)的内容来设置定时器。例如外部数字开关输入的数据可以存入数据寄存器,作为定时器的设定值。通常使用有电池后备的数据寄存器,这样在断电时不会丢失数据。
1.通用定时器
各系列的定时器个数和元件编号如表3–5所示。100ms定时器的定时范围为0.1~3276.7s,10ms定时器的定时范围为0.01~327.67s。FX1S的特殊辅助继电器M8028为1状态时,T32~T62(31点)被定义为10ms定时器。图3–10中X0的常开触点接通时,T200的当前值计数器从0开始,对10ms时钟脉冲进行累加计数。当前值等于设定值414时,定时器的常开触点接通,常闭触点断开,即T200的输出触点在其线圈被驱动10ms×414=4.14s后动作。X0的常开触点断开后,定时器被复位,它的常开触点断开,常闭触点接通,当前值恢复为0。
如果需要在定时器的线圈“通电”时就动作的瞬动触点,可以在定时器线圈两端并联一个辅助继电器的线圈,并使用它的触点。
通用定时器没有保持功能,在输入电路断开或停电时被复位。FX系列的定时器只能提
供其线圈“通电”后延迟动作的触点,如果需要在输入信号变为OFF之后的延迟动作,可以使用图3–1l所示的电路。
2.积算定时器
100ms积算定时器T250~T255的定时范围为0.1~3276.7s。X1的常开触点接通时(见图3–12),T250的当前值计数器对100ms时钟脉冲进行累加计数。X1的常开触点断开或停电时停止定时,当前值保持不变。X1的常开触点再次接通或重新上电时继续定时,累计时间(t1+t2)为1055×100ms=105.5s时,T250的触点动作。因为积算定时器的线圈断电时不会复位,需要用X2的常开触点使T250强制复位。
3.使用定时器的注意事项
如果在子程序或中断程序中使用T192~T199和T246~T249,在执行END指令时修改定时器的当前值。当定时器的当前值等于设定值时,其输出触点在执行定时器线圈指令或END指令时动作。如果不是使用上述的定时器,在特殊情况下,定时器的工作可能不正常。 如果1ms定时器用于中断程序和子程序,在它的当前值达到设定值后,其触点在执行该定时器的第一条线圈指令时动作。
4.定时器的定时精度
定时器的精度与程序的安排有关,如果定时器的触点在线圈之前,精度将会降低。平均误差约为1.5倍扫描周期。最小定时误差为输入滤波器时间减去定时器的分辨率,1ms,10ms和100ms定时器的分辨率分别为1ms,10ms和100ms。
如果定时器的触点在线圈之后,最大定时误差为2倍扫描周期加上输入滤波器时间。如果定时器的触点在线圈之前,最大定时误差为3倍扫描周期加上输入滤波器时间。
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。一、选择合适的网络
对于一个自动化工程(特别是中大规模控制系统)来讲,选择网络是很重要的,甚至有人提出了“网络就是控制器”的概念。首先,网络必须是开放的,以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展;其次,针对不同网络层次的传输性能要求来选择网络的形式,这必须在较深入地了解该网络标准的协议、机制的前提下进行;另外,综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题,确定不同层次所使用的网络标准。一个实时系统的性能可从时间、可靠性和应用对象三个方面来衡量。
二、掌握PLC扫描原理
与其它控制设备比较,PLC最重要的特征是“扫描”。PLC上电后,自动重复执行程序扫描和I/O扫描,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O 映象区中相应的单元内,输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段,即使输入状态和数据发生变化,I/O 映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。在用户程序执行阶段,PLC按由上而下、先左后右的顺序依次地扫描程序(梯形图),根据逻辑运算的结果,刷新RAM存储区或I/O映象区对应单元的状态。在输出刷新阶段,根据I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设,这时,才是PLC 的真正输出。可见,采用PLC程序控制的过程和结果与继电器逻辑回路是有区别的,特别是涉及到梯级的次序、脉冲信号的捕捉等,与PLC的扫描原理是密切相关的。实践中,大量的程序问题均源于此,常常会出现不可思议的。因此,设计PLC程序,必须精通PLC的基本原理。三、力求结构化程序设计
全面提高程序的质量,提高编程效率,使程序具有良好的可读性、可靠性、可维护性以及良好的结构,是每位程序设计者的目标。IEC61131-3是国际电工委员会(IEC)于1999年推出的用于工业控制领域的标准化编程语言,具有开放性、可移植性、结构化编程和结构化数据、检错和纠错能力强等特点,适用于PLC编程。采用结构化程序设计,便于构造程序(尤其是复杂的程序)、多人设计,调试以及软件管理。虽然软件工程的思想已被绝大部分程序员所接受,但要将这种思想转化为软件开发过程中的自觉行为却不是一件很容易的事。四、重视抗干扰措施
自动化系统应用于恶劣的工业现场,抗干扰措施尤为重要。实践中,经常出现由于干扰导致调试失败甚至设备损坏的事例。自动化系统的干扰,有以下3类来源:
1)空间辐射干扰;
2)系统外部线路,包括电源线、信号线、接地系统等引入的干扰;
3)系统内部电磁辐射及线路干扰。五、针对这些干扰,在工程实施中要考虑以下措施:
1)在系统结构设计与设备选型时,充分考虑环境适应性和电磁兼容性;
2) 采用性能优良的电源,抑制电网引入的干扰;
3)合理选择和敷设电缆、电线;
4)硬件上采取隔离装置或滤波装置;
5)软件上采取提高可靠性的措施,如数字滤波、定时校正参考点电位、信息冗余等;
6)正确选择接地方式,一般采用一点接地和串联一点接地。
系统的安装与调试
合理安排系统安装与调试程序,是确保优质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全面的了解,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)在全面了解设计方案与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。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。缺点是逻辑验证不全面,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,留下调试的第一手资料。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,其衰减值不超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;测量系统专用接地的接地电阻;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,必须认真对待。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、可靠、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,以确保安全。
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,检验各外部节点的可靠性、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。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,使之更符合现场实际情况。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全面检查,并对操作人员进行培训,确保系统联动负荷试车一次成功
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