自动化系统所使用的各种类型PLC中,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各电机设备上,它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力,另一方面要求应用部门在工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。
电磁干扰类型及其影响
影响PLC控制系统的干扰源与一般影响工业控制设备的干扰源一样,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是干扰源。
干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声波形性质来划分。按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质不同,可分为持续噪声、偶发噪声等;按噪声干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。
共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压迭加所形成。共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的配电器供电时,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因),这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两间的干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的,这种干扰叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。
电磁干扰的主要来源
1.来自空间的辐扰。空间辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、、高频感应加热设备等产生的,通常称为辐扰,其分布为复杂。若PLC系统置于其射频场内,就会受到辐扰,其影响主要通过两条路径:一是直接对PLC内部的辐射,由电路感应产生干扰;二是对PLC通信网络的辐射,由通信线路感应引入干扰。辐扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小特别是频率有关,一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护
2.来自系统外引线的干扰。主要通过电源和信号线引入,通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较为严重,主要有下面三类:
一类是来自电源的干扰。实践,因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多,笔者在某工程调试中遇到过,后更换隔离性能更高的PLC电源问题才得到解决。
PLC系统的正常供电电源均由电网供电,由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电流,尤其是电网内部的变化、开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路传到电源原边。PLC电源通常采用隔离电源,但因其机构及制造工艺等因素使其隔离性并不理想。实际上,由于分布参数特别是分布电容的存在,隔离是不可能的。
IMATIC DP,CPU 1512SP-1 PN 针对 ET 200SP, *处理器,带 主存储器 200 KB 用于 程序及 1MByte 用于数据, 第 1 个接口:PROFINET IRT 含 3 端交换机, 48 ns 性能表现, 需要 SIMATIC 存储卡, 需要总线适配器用于 端口 1 和 2
模块化、可扩展通用系统,IP20 防护等级适用于离散自动化领域中各种自动化应用的系统解决方案具有高性能和可用性只能在含有 STEP 7 Professional V12 或更高版本的 Totally Integrated Automation Portal 中进行组态性能提高性能高速指令执行:语言扩展新数据类型更快速的背板总线经过优化的代码生成功能强大的通信:以 PROFINET IO(双端口开关)作为标准接口;
描周期自动处理模块和过程映像之间的数据交换。
要将数字量或模拟量点分配给过程映像分区,或将 I/O 点排除在过程映像更新之外,请按照
以下步骤操作:
1. 在设备组态中查看相应设备的“属性”(Properties) 选项卡。
2. 根据需要在“常规 (General)”下展开选项,找出所需的 I/O 点。
3. 选择“I/O 地址”(I/O addresses)。
4. 也可以从“组织块”(Organization block) 下拉列表中选择一个特定的 OB。
5. 在“过程映像”(Process image) 下拉列表中将“自动更新”(Automatic update) 更改为“PIP1”、
“PIP2”、“PIP3”、“PIP4”或“无”(None)。选择“无”(None) 表示只能通过立即指令对此 I/O 进
行读写。要将这些点重新添加到过程映像自动更新中,请将该选项再次更改为“自动更新”
如果将 I/O 分配给过程映像分区 PIP1 - PIP4 中的其中一个,但未将 OB 分配给该分区,那
么 CPU 决不会将 I/O 更新至过程映像,也不会通过过程映像更新 I/O。将 I/O 分配给未分配
相应 OB 的 PIP,相当于将过程映像为“无”(None)。可使用直接读指令直接从物理 I/O
中读取 I/O,或使用直接写指令直接写入物理 I/O。CPU 不更新过程映像。
在 RUN 模式,程序循环 OB 重复执行。RUN 模式中的任意点处都可能发生中断事件,这
会导致相应的中断事件 OB 执行。可在 RUN 模式下下载项目的某些部分
CPU 支持通过暖启动进入 RUN 模式。暖启动不包括储存器复位。执行暖启动时,CPU 会
初始化所有的非保持性系统和用户数据,并保留所有保持性用户数据值。
存储器复位将清除所有工作存储器、保持性及非保持性存储区、将装载存储器复制到工作存
储器并将输出设置为组态的“对 CPU STOP 的响应”(Reaction to CPU STOP)。存储器复位
不会清除诊断缓冲区,也不会清除保存的 IP 地址值。
可组态 CPU 中“上电后启动”(startup after POWER ON) 设置。该组态项出现在 CPU“设备
组态”(Device Configuration) 的“启动”(Startup) 下。通电后,CPU 将执行一系列上电诊断
检查和系统初始化操作。在系统初始化过程中,CPU 将所有非保持性位 (M) 存储器,并
将所有非保持性 DB 的内容复位为装载存储器的初始值。CPU 将保留保持性位 (M) 存储器
PLC工作状态一目了然安装便捷,支持导轨式和螺钉式安装所有模块的输入输出端子可拆卸集成以太网口,程插针式连接,模块序下载、设备组网连接更加紧密通用 Micro sD卡支持程序下载和信号板扩展实现*化PLC固件更新配置,同时不占用电控西门子高速芯片配备超级电容,掉电基本指令执行时间可情况下,依然能保证时钟正常工作
如果已将 CPU 组态为“暖启动 - 断电前的模式”(Warm restart - mode prior to POWER
OFF),CPU 则在掉电或发生故障前进入工作模式。如果在发生掉电或故障时,CPU 处
于 STOP 模式,则 CPU 将在上电时进入 STOP 模式。CPU 保持 STOP 模式,直至
CPU 收到进入 RUN 模式的命令。如果在发生掉电或故障时,CPU 处于 RUN 模式,则
CPU 将在下次上电时进入 RUN 模式。在 CPU 未检测到可禁止其进入 RUN 模式的条
件下,CPU 将进入 RUN 模式。
可将欲立于 STEP 7 连接而运行的 CPU 组态为“暖启动 - RUN”(Warm restart -
RUN)。此启动模式将 CPU 设置为在下一次循环上电时返回到 RUN 模式。
STARTUP RUN
A 将物理输入的状态复制到 I 存储器 ① 将 Q 存储器写入物理输出
B 将 Q 输出(映像)存储区初始化为
零、上一个值或组态的替换值将
PB、PN 和 AS-i 输出设为零
② 将物理输入的状态复制到 I 存储器
C 将非保持性 M 存储器和数据块初始
化为其初始值,并启用组态的循环
中断事件和时钟事件。
执行启动 OB。
③ 执行程序循环 OB
D 将所有中断事件存储到要在进入
RUN 模式后处理的队列中
④ 执行自检诊断
E 启用 Q 存储器到物理输出的写入操
作
⑤ 在扫描周期的任何阶段处理中断和通信
说明
包括 HMI 通信在内的通信不能中断程序循环 OB 以外的其它 OB。
启动过程
信号模块 (扩展温度范围)概述SIPLUS S7-1200 的数字量输入和输出模块可在 -25 ℃ 到 +55℃ 或 -25 ℃ 到 +70℃ 的环境温度范围内使用。已开发了适用于异常平均暴露区域(敷形涂层)的新版本。模拟量输入/输出模块概述用于 SIMATIC S7-1200 的模拟量输入和输出信号模块作为立的模块;
可以与 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 一起使用(CPU 1211C 除外)信号板将作为模块插到 CPU 上,在空间有限的情况下使用;
可以与 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 一起使用短的转换时间用于连接模拟传感器和执行机构,而无需增加放大器用于应对更为复杂的自动化任务
信号模板信号模块具有与基本设备相同的设计特点。安装在 DIN 导轨上:
模块安装在右侧 CPU 旁边的导轨上,相互电气、机械地连接,并且通过滑块机构连接到 CPU。直接安装:
水平或垂直安装在 DIN 导轨上或使用集成插片直接安装在控制柜中。信号板信号板直接插到每个 S7-1200 CPU 前面的插座中。安装:
信号板直接插到 SIMATIC S7-1200 CPU 中,因此可以电气、机械地连接到 CPU。CPU 的安装尺寸保持不变。由于所有信号板均配备可拆卸的连接端子(“立接线”),所以更换方便。说明
信号模块不能与 CPU 1211C 一起使用。
SIMATIC S7-200的应用领域从更换继电器和接触器一直扩展到在单机、网络以及分布式配置中更复杂的自动化任务。S7-200也越来越多地提供了对以前曾由于经济原因而开发的电子设备的地区的进入。
除了五种不同CPU的基本功能,SIMATIC S7-200的模块化系统技术还提供了一系列可升级的扩展模块,以满足各种需求对功能性的要求。
由于其各种与众不同的特点,S7-200已经在全球范围内涵盖各种行业的应用程序中得到了证实:
CPU 221
简单自动化任务用的小型CPU-如果您想变更为一个非常经济地执行简单自动化任务的有效解决方案,这是好的小型设备。还可以在扩展的温度范围内使用。
更复杂任务用的CPU 222可扩展的小型CPU-更复杂的机器和小型系统解决方案用的能够胜任的紧凑型封装。
COMOS 与 SIMATIC PCS 7 系统的集成,旨在实现终的工厂数字化生产。西门子推出的一体化工程设计,可实现工厂工程设计与生产操作中的数据统一管理。
COMOS 将工厂项目涉及的所有整合到一个数据库中,可有效预防数据的不一致或丢失。正是基于这种面向对象的数据管理机制,可确保所有用户随时访问新数据。
SIMATIC PCS 7 基于成熟可靠且功能强大的自动化标准组件,确保了系统的高可用性和高可靠性。该系统已无缝集成到全集成自动化环境中,实现所有系统组件间的协同和整个生产过程的全自动化运行,用户获益匪浅。
使用这两个工程设计解决方案,不仅确保了工厂整个生命周期内的系统化管理,还缩短了产品的面市时间,生产成本的显著降低以及产品质量的大幅提升。
S7-1200 PLC目前有3种类型的CPU:
1)S7-1211C CPU。
2)S7-1212C CPU。
3)S7-1214C CPU。
这三种类型的CPU都可以使用MODBUS通信协议通过通信模块CM1241 RS485来实现S7-1200与PAC3200仪表的通信。
本例中使用的PLC硬件为:
1)PM1207电源 ( 6EP1 332-1SH71 )
2) S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0xB0 )
3) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0xB0 )
4) 模拟器 ( 6ES7 274 -1XH30 -0xA0 )
本例中使用的PAC3200仪表硬件为:
1) PAC3200 (7KM2112-0BA00-3AA0)
2) MODBUS RTU 模块 (7KM9300-0AB00-0AA0)
3) MODBUS 通信电缆 ( 6XV1830-0EH10)
3.软件需求
1) 编程软件 Step7 Basic V10.5 ( 6ES7 822-0AA0-0YA0)
4.S7-1200 MODBUS RTU的通信方式
S7-1200作为MODBUS RTU主站的通信方式是由DATA_ADDR 和 MODE 参数来选择 Modbus 功能类型的。
DATA_ADDR(从站中的起始 Modbus 地址): 要在 Modbus 从站中访问的数据的起始地址。MB_MASTER 使用 MODE 输入而非功能代码输入。 MODE 和 Modbus 地址范围一起确定实际 Modbus 消息中使用的功能代码。
下表列出了 MB_MASTER 参数 MODE、Modbus 功能代码和 Modbus 地址范围之间的对应关系。
PLC与驱动器之间通讯建立后,如果在正常运行过程中出现通讯中断的情况,通讯恢复后,在对MC_Power进行使能时,Error管脚会出现16#8001错误,工艺对象会出现“与设备(驱动装置或编码器)通信故障”报警,由于工艺对象故障的存在,MC_Power将无法对驱动器进行使能,只有确认故障后,驱动器才能重新使能。
DQ 16x24VDC/0.5 HF 参数:
在 STEP 7 中模块参数时,可使用不同的参数来设置模块属性。下表列出了可组态的参数。可组态参数的有效范围取决于组态的类型。可进行以下组态:
使用 S7-1500 CPU 进行统一操作
在 ET 200MP 系统中 PROFINET IO 上进行分布式操作
在 ET 200MP 系统中的 PROFIBUS DP 上进行分布式操作
在用户程序中进行参数分配时,可通过 WRREC 指令(RUN 模式下的参数分配)和数据记录将这些参数传送到模块中;请参见 参数分配和参数数据记录的结构。
CPU模块,可对I/O规模有较大需求,逻辑控制较为复杂的应用;而经济型CPU模块直接通过单机本体相对简单的控制需求。具有:
1)仅有型CPU模块支持2)只有型、晶体管输出型才支持
CPU模块本体标配以太网接口,集成了强大的以太信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC中,方便快捷,省去了编辑电缆。通过以太网接口还可与其它CPU模块、屏、计算机进行通信,轻松组网。
CPU模块本体多集成3路高速脉冲输出,高达100kHz,支持PWM/PTO输出以及多种运动,可设置运动包络。配以方便易用的向导设置功能,快速实现设备、定位等功能。
通过以太网电缆与安装有STEP7Micro/WINSMART的编程设备进行通信连接。
注意:一对一通信不需要交换机,如果网络中存在两台以上设备则需要交换机。
1、硬件连接(编程设备直接与CPU连接)先,安装CPU到固定位置;其次,在CPU上端以太网接口以太网电缆,如图1所示,将以太网电缆连接到编程设备的以太网口上。
该DC/DC模块电路结构与通常的斩波DC/DC转换器相似,可参考原理框图及相关资料,这里不再赘述。 在原理上,VICOR模块区别于通常产品之处主要是它使用了软开关的ZCS技术,见图2。 通常的硬开关斩波器波形近似为矩形波,即强迫开关器件在电压不为零时开通,电流不为零时关断,这样在矩形波的边沿就会因寄生参数而产生频振荡,导致开关损耗,频率越,开关损耗越大;而VICOR模块应用谐振技术,使开关器件中的电流波形近似于半周期的正弦信号,这样开关的导通、关断时刻都对应零输入电流(即开关管电流),从而即使开关频率超过1MHz,开关损耗也只占小的百分比。高的开关频率、低的开关损耗便产生了一系列优点:功率密度高、传导和辐射噪声小、响应快、转换效率高等。 VICOR模块的另一特点是输出电压可在额定值基础上,在5%到110%的范围内方便地调节(12V、15V是±10%)。电路原理参见图3。 内部误差放大器的负输入端是输出电压的采样值,正输入端与Trim端相连。当Trim端悬空时,其上的电位由2.5V的基准源(Bandgap)决定,亦为2.5V,此时电路输出为额定值。以简单的外接电阻网络,通过调节Trim端电压(即误差放大器的基准电压),可相应地调节输出电压。 降压时外接元件值的计算与额定输出电压无关。只需在Trim端与-OUT端间接一电阻与R5分压以确定Trim端电压。其值的计算方法如下(以-20%为例): 要使输出电压降低20%,Trim端电压也需降低20%,这些电压都降落在内部电阻R5上: UR5=2.5V×20%=0.5V IR5=0.5V/10k=50?A IR5=IRd 故 Rd=(2.5V-0.5V)/50?A=40k 升压时,需提Trim端电压,一般是从+OUT端接一电阻Ru到Trim端,故外接元件值的计算与额定输出电压相关。Ru的计算方法如下(以24V提5%为例): 要使输出电压提5%,Trim端电压也需相应提5%,这些电压也都降落在内部电阻R5上(但方向与降压时相反)UR5=2.5V×5%=0.125V IR5=0.125V/10k=12.5?A IR5=IRu 又 URu=Uout-Utrim =(24V+24V×5%)-(2.5V+0.125V) =22.575V 故 Ru=22.575V/12.5?A=1.8M 当用VICOR模块进行二次开发时,有时要利用Trim功能构成闭环(见本文的应用举例),此时就不需要上述的电阻网络。但需注意的是,对于‘-2XX’模块,若Trim端电压超过一定值时,模块将会发生过压保护关断(OVPShutDown),此值额定为2.75V(实际值一般略于此值,可达3V)。为避免模块的保护性关断,必须有措施防止此端电压过。 管脚含义及接法 DC/DC模块管脚图见图4。 +IN、-IN:直流电压输入正、负端。输入电压可在额定值的-(20~50)%到+(25~60)%范围内变动,具体值请参阅产品数据手册。 GATEOUT:当多个模块并联以提输出功率时,此端输出的脉冲信号可用于模块间的同步。同步信号一般按‘雏菊链’连接,即一模块的GATEOUT端连到下一模块的GATEIN端,可以得到几乎没有限制的功率提升能力。 GATEIN:此端是集电开路结构,可以看作模块的使能/同步端。当它被拉低时(以-IN为基准,低于0.65V,6mA),模块关闭;浮空时,模块工作。另外,模块频繁开关时,此端接1?F左右电容,可提供软起动功能。
各种CPU有不同的性能,例如有的CPU集成有数字量和模拟量输入/输出点,有的CPU集成有PROFIBUS-DP等通信接口。CPU前面板上有状态故障指示灯、模式开关、24V电源端子、电池盒与存储器模块盒(有的CPU没有)
信号模块(SM)
数字量输入模块:24V DC,120/230V AC
数字量输出模块:24V DC,继电器
模拟量输入模块:电压,电流,电阻,热电偶
模拟量输出模块:电压,电流
功能模块 (FM)
功能模块主要用于对时间要求苛刻、存储器容量要求较大的过程信号处理任务。
-计数:计数器模块
-定位:快速/慢速进给驱动位置控制模块、电子凸轮控制器模块、步进电动机定位模块、伺服电动机定位模块等
-闭环控制:闭环控制模块
-工业标识系统:接口模块、称重模块、位置输入模块、超声波位
接口模块 (IM)
接口模块用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架(ER)。S7-300通过分布式的主机架和3个扩展机架,多可以配置32个信号模块、功能模块和通信处理器。
连接:
IMS 360发送、IMR 361接收;对于双层组态,常用硬连线的IM 365 接口模块
距离:
采用IM 365 、两层机架,电缆大长度可达1米;采用IM 360 / 361 、多层机架,机架之间电缆大长度10米
输入键,(1)接受一个编辑值。(2)打开、关闭一个文件目录。(3)打开文件,翻页键,加工操作区域键,按此键,进入机床操作区域,程序操作区域键,参数操作区域键,按此键,进入参数操作区域,程序管理操作区域键,按此键,进入程序管理操作区域,报警/系统操作区域键,选择转换键,一般用于单选、多选框,西门子数控系统基本构成,一.西门子840D系统的组成,SINUMERIK840D是由数控及驱动单元(CCU或.....关量输入模块主要有汇点式和分组式两种接线方式,汇点式的开关量输入模块所有的输入点共用一个公共端(COM);而分组式的开关量输入模块是将输入点分为若干组,每一组(几个输入点)有一个公共端,各组之间是分隔的。分组式的开关量输入模块价格较汇总式的高,如果输入信号不需要分隔,一般选用汇总式。c注意同时接通的输入点数量对于选用高密度的输入模块
数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程。如图所示,编程工作主要包括:
(1)分析零件图样和制定工艺方案
这项工作的内容包括:对零件图样进行分析,明确加工的内容和要求;确定加工方案;选择适合的数控机床;选择或设计和夹具;确定合理的走刀路线及选择合理的切削用量等。这一工作要求编程人员能够对零件图样的技术特性、几何形状、尺寸及工艺要求进行分析,并结合数控机床使用的基础知识,如数控机床的规格、性能、数控系统的功能等,确定加工方法和加工路线。
(2)数学处理
在确定了工艺方案后,就需要根据零件的几何尺寸、加工路线等,计算中心运动轨迹,以获得刀位数据。数控系统一般均具有直线插补与圆弧插补功能,对于加工由圆弧和直线组成的较简单的平面零件,只需要计算出零件轮廓上相邻几何元素交点或切点的坐标值,得出各几何元素的起点、终点、圆弧的圆心坐标值等,就能满足编程要求。当零件的几何形状与控制系统的插补功能不一致时,就需要进行较复杂的数值计算,一般需要使用计算机计算,否则难以完成。
(3)编写零件加工程序
在完成上述工艺处理及数值计算工作后,即可编写零件加工程序。程序编制人员使用数控系统的程序指令,按照规定的程序格式,逐段编写加工程序。程序编制人员应对数控机床的功能、程序指令及代码十分熟悉,才能编写出正确的加工程序。
(4)程序检验
将编写好的加工程序输入数控系统,就可控制数控机床的加工工作。一般在正式加工之前,要对程序进行检验。通常可采用机床空运转的方式,来检查机床动作和运动轨迹的正确性,以检验程序。在具有图形模拟显示功能的数控机床上,可通过显示走刀轨迹或模拟对工件的切削过程,对程序进行检查。对于形状复杂和要求高的零件,也可采用铝件、塑料或石蜡等易切材料进行试切来检验程序。通过检查试件,不仅可确认程序是否正确,还可知道加工精度是否符合要求。若能采用与被加工零件材料相同的材料进行试切,则更能反映实际加工效果,当发现加工的零件不符合加工技术要求时,可修改程序或采取尺寸补偿等措施。
浔之漫智控技术(上海)有限公司经销/CO-TRUST科思创西门子PLC;S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 触摸屏,变频器,6FC,6SNS120 V10 V60 V80伺服数控备件:原装进口电机,电线,电缆,希望能跟您有更多的合作机会。我公司经营西门子全新原装PLC;S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 触摸屏,变频器,6FC,6SNS120 V10 V60 V80伺服数控备件:原装进口电机(1LA7、1LG4、1LA9、1LE1),国产电机(1LG0,1LE0)大型电机(1LA8,1LA4,1PQ8)伺服电机(1PH,1PM,1FT,1FK,1FS)西门子保内全新原装产品‘质保一年。一年内因产品质量问题免费更换新产品;不收取任何费。欢迎致电咨询。