浔之漫智控技术有限公司 长期低价销售西门子PLC,200,300,400,1200,西门子PLC附件,西门子电机,西门子人机界面,西门子变频器,西门子数控伺服,西门子总线电缆现货供应,欢迎来电咨询系列产品,折扣低,货期准时,并且备有大量库存.长期有效PLC的基础技术的进展,主要集中在两个基本方面:执行多任务和程序互换。
所谓执行多任务,就是在一个PLC系统中可同时装几个CPU模块,每个CPU模块都执行某一种任务,控制与其所执行任务相关的I/O模块的存取。其实,按照IEC 61131-3的概念,我们应该确切地称之为通过多配置执行多任务。例如,三菱电机的小Q系列多可以在一个机架上插4个CPU模块;富士电机的MICREX-SX系列多可以在一个机架上插6个CPU模块。这些CPU模块可以是专门用于逻辑控制、顺序控制的,也可以是运动控制用的,还可以是做过程控制用的,上述在Windows操作系统的环境下执行PC机任务的模块,也是供用户选择的一种选项。从某种意义上讲,这也是一种混合式的控制系统。
PLC的传统软件模型包括一个资源,运行一个任务,控制一个程序,且运行于一个封闭系统中。而在IEC 61131-3可编程控制器编程语言标准的软件模型中,在其上层把解决一个具体控制问题的完整的软件概括为一个“配置”。它专指一个特定类型的控制系统,包括硬件装置、处理资源、I/O通道的存贮地址和系统能力,等同于一个PLC系统的应用程序。在一个由多台PLC或由多个CPU构成的PLC控制系统中,每一台PLC或每一个CPU的应用程序就是一个独立的“配置”。在一个“配置”中可以定义一个或多个“资源”。可把“资源”看作能执行IEC程序的处理手段,它反映PLC的物理结构,在程序和PLC的物理I/O通道之间提供了一个接口。只有在装入“资源”后才能执行IEC程序。一般而言,通常资源放在PLC内,当然它也可以放在其它支持IEC程序执行的系统内。在一个“资源”内可以定义一个或多个任务。任务被配置后可以控制一组程序或功能块。这些程序和功能块可以是周期地执行,也可以由一个事件驱动予以执行。
由此可见,该软件模型足以映像各类实际系统:对于只有一个处理器的小型系统,其模型只有一个配置、一个资源和一个程序,与现在大多数PLC的情况完全相符。对于有多个CPU模块插装在同一机架上的中、大型系统,每个CPU模块被视作一个配置,可由一个或多个资源来描述,而一个资源则包括一个或多个程序。对于分散型系统,包含多个配置,而一个配置又包含多个处理器,每个处理器用一个资源描述,每个资源则包括一个或多个程序。
值得指出的是,近些年来在日本开始流行的多CPU的PLC结构,恰恰是在IEC 61131-3标准颁布后多年之后才问世的。这个PLC结构的性变化,显然是建立在这个软件模型的 理论基础上,要不然PLC还是由一个CPU按扫描方式执行一个程序的那种传统结构。至于程序互换的问题,至少到目前为止尚是一个努力的方向。只有在每个PLC的供应厂商所提供的PLC产品都真正遵循IEC 61131-3的标准,而且其编程系统的具体实现又切实符合IEC 61131-8《编程语言的应用和实现导则》,并通过PLCopen这个组织对各种编程语言(LD、SFC、FBD、ST和IL)的一致性测试,还要解决不同PLC的存储地址资源的对应互换,才有可能实现名副其实的程序互换。
运算速度高速化也是日本PLC系统追求的一个重要目标。由于目前PLC的CPU模块竞相采用32位RISC芯片,运算速度大为提高。一般基本指令的执行速度均达到数十个纳秒(ns),如三菱电机的Q02HCPU其输入指令的执行时间为34ns,富士电机MICREX-SX系列SPH300达20ns,横河电机的FA-M3系列的F3SP59-7S其输入指令的执行时间为17.5ns。仅看一种指令的执行时间并不能完整地说明问题。日本电机工业会(日本电机工业的行业协会)JEMA一直倡导用PCmix值(即PLC的处理时间性能表示指标,用1微秒执行的基本指令和数据处理指令的平均次数来表示)来衡量PLC的运算速度。所谓1微秒执行的基本指令和数据处理指令的平均次数,是按PLC应用程序所使用的指令的频繁程度的统计平均值计算的。一般是基本指令占54%(其中输入指令占17%,输出指令13%,逻辑运算指令21%,定时器输出3%),数据处理指令占39%(其中传送指令占25%,四则函数运算指令,比较指令6%),其它指令7%。仍以三菱电机的小Q系列为例,其中的Q25HCPU的PCmix值是10.3,比A2UHCPU-S1快5倍(为2.0),比A2SHCPU快20倍多(PCmix值为0.5)。随着PLC的功能扩展,运算指令、文字处理指令、通信指令等用的越来越多,各种指令的使用频率也会发生一定的变化,PCmix值的计算也会有所变化。这里顺便提一下,之所以要多次举三菱电机为例,是因为它的PLC的市场份额占日本的50%以上,为日本的大PLC供应厂商,因而具有相当的典型性。同时,通过软件技术提升PLC**操作系统的水平,实现了事件中断的高速响应(200微秒)功能,高速计数功能,0.5毫秒(三菱电机的小Q系列PLC)、甚至0.2毫秒(横河电机的的FA-M3系列PLC)的恒定扫描时间功能
编程设备服务处理的高速化。
当扫描时间为数十毫秒时,几毫秒的编程工具和监控设备的服务处理时间不会带来什么问题。但是在执行1毫秒以下的控制任务时,就有必要大大缩短这个时间。所采用的方法是以多CPU芯片并行处理的方式,由专门处理编程及监控服务的微处理器芯片执行这类处理,以减轻对执行控制程序的CPU芯片的影响,让它只管执行顺控和逻辑运算。此外,为了提高服务处理的效率,缩短在现场读写程序的时间,以缩短操作时间,采用了高速的串行通信(大的波特率为115.2Kbps)以及将UCB口(大波特率达12Mbps)引入PLC的CPU模块,从而实现与编程工具及监控设备之间通信的高速化,并允许同时使用这两个通信端口,由多人同时进行编程和调试。
6ES7288-1SR20-0AA1 S7-200 SMART,CPU SR20,标准型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC 或110 DC供电,12 输入/8 输出 6ES7288-1ST20-0AA1 S7-200 SMART,CPU ST20,标准型 CPU 模块,晶体管输出,24 V DC 供电,12 输入/8 输出 6ES7288-1SR30-0AA1 S7-200 SMART,CPU SR30,标准型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC 或110 DC供电,18 输入/12 输出 6ES7288-1ST30-0AA1 S7-200 SMART,CPU ST30,标准型 CPU 模块,晶体管输出,24 V DC 供电,18 输入/12 输出 6ES7288-1SR40-0AA1 S7-200 SMART,CPU SR40,标准型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC或110 DC 供电,24 输入/16 输出 6ES7288-1ST40-0AA1 S7-200 SMART,CPU ST40,标准型 CPU 模块,晶体管输出,24 V DC 供电,24 输入/16 输出 6ES7288-1SR60-0AA1 S7-200 SMART,CPU SR60,标准型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC 或110 DC供电,36 输入/24 输出 6ES7288-1ST60-0AA1 S7-200 SMART,CPU ST60,标准型 CPU 模块,晶体管输出,24 V DC 供电,36 输入/24 输出 6ES7288-1CR20s-0AA1 S7-200 SMART,CPU CR20s,经济型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC或110 DC 供电,12 输入/8 输出 6ES7288-1CR30s-0AA1 S7-200 SMART,CPU CR30s,经济型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC或110 DC 供电,18 输入/12 输出 6ES7288-1CR40s-0AA1 S7-200 SMART,CPU CR40s,经济型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC或110 DC 供电,24 输入/16输出 6ES7288-1CR60s-0AA1 S7-200 SMART,CPU CR60s,经济型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC或110 DC 供电,36 输入/24 输出 6ES7288-0CR40-0AA0 S7-200 SMART,CPU CR40,经济型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC 或110 DC供电,24 输入/16 输出
在了解了程序结构和编程方法的基础上,就要实际地编写 PLC 程序了。编写 PLC 程序和编写其他计算机程序一样,都需要经历如下过程。
1) 对系统任务分块
分块的目的就是把一个复杂的工程,分解成多个比较简单的小任务。这样就把一个复杂的大问题化为多个简单的小问题。这样可便于编制程序。
2) 编制控制系统的逻辑关系图
从逻辑关系图上,可以反应出某一逻辑关系的结果是什么,这一又英国导出哪些动作。这个逻辑关系可以是以各个控制活动顺序为基准,也可能是以整个活动的时间节拍为基准。逻辑关系图反映了控制过程中控制作用与被控对象的活动,也反应了输入与输出的关系。
3) 绘制各种电路图
绘制各种电路的目的,是把系统的输入输出所设计的和名称联系起来。这是很关键的一步。在绘制 PLC 的输入电路时,不仅要考虑到信号的连接点是否与命名一致,还要考虑到输入端的电压和电流是否合适,也要考虑到在特殊条件下运行的可靠性与稳定条件等问题。特别要考虑到能否把高压引导到 PLC 的输入端,把高压引入 PLC 输入端,会对 PLC 造成比较大的伤害。在绘制 PLC 的输出电路时,不仅要考虑到输出信号的连接点是否与命名一致,还要考虑到 PLC 输出模块的带负载能力和耐电压能力。此外,还要考虑到电源的输出功率和性问题。在整个电路的绘制中,还要考虑设计的原则努力提高其稳定性和可靠性。虽然用 PLC 进行控制方便、灵活。但是在电路的设计上仍然需要谨慎、全面。因此,在绘制电路图时要考虑周全,何处该装按钮,何处该装开关,都要一丝不苟。
4) 编制 PLC 程序并进行模拟调试
在绘制完电路图之后,就可以着手编制 PLC 程序了。当然可以用上述方法编程。在编程时,除了要注意程序要正确、可靠之外,还要考虑程序要简捷、省时、便于阅读、便于修改。编好一个程序块要进行模拟实验,这样便于查找问题,便于及时修改,好不要整个程序完成后一起算总帐。
5) 制作控制台与控制柜
在绘制完电器、编完程序之后,就可以制作控制台和控制柜了。在时间紧张的时候,这项工作也可以和编制程序并列进行。在制作控制台和控制柜的时候要注意选择开关、按钮、继电器等器件的质量,规格必须满足要求。设备的安装必须注意安全、可靠。比如说屏蔽问题、接地问题、高压隔离等问题必须妥善处理。
6) 现场调试
现场调试是整个控制系统完成的重要环节。任何程序的设计很难说不经过现场调试就能使用的。只有通过现场调试才能发现控制回路和控制程序不能满足系统要求之处;只有通过现场调试才能发现控制电路和控制程序发生矛盾之处;只有进行现场调试才能后实地测试和后调整控制电路和控制程序,以适应控制系统的要求。
7) 编写技术文件并现场试运行
经过现场调试以后,控制电路和控制程序基本被确定了,整个系统的硬件和软件基本没有问题了。这时就要全面整流技术文件,包括整理电路图、 PLC 程序、使用说明及帮助文件。到此工作基本结束。