西门子廊坊PLC模块总代理
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
数据处理
现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展,工厂自动化网络发展得很快,各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口,通信非常方便。
许多工业生产线都由多台机器组成,各轴之间具有运动关系。过去是使用机械机构连接各轴,如果使用电子方式连接各轴,各州各有其驱动马达,则称为“Electronic Line Shafting”(ELS)。2, Auto Tuning(自动调校), 常见于磁束向量型变频器的一种技术,能自动监测(找出)马达的参数,如转差频率/场电流/转矩电流/定子阻抗/转子阻抗/定子感抗/转子感抗等.有了这些参数后才能作[专据估算]及[转差(滑差)补偿].也因为此技术,在无编码器的运转下仍能获得良好的运转精度.
3, 无编码器运转,在速度控制上,与旧式variable frenquency变频器的开回路比较,磁束向量型变频器内部由速度观测计算功能达成闭回路.马达侧不用装编码器也能达到良好的速度精度.无编码器运转有如下好处:1),配线精省;2),不必担心RF杂讯对编码器低电压信号的影响;3),在多震动的场合不用担心编码器的高故障率.
4, 变频器的矢量控制 在AC马达中,转子由定子绕组感应电流产生磁场.定子电流含两部分.一部分影响磁场,另一部分影响马达输出转矩.要使用AC马达在需要速度与转矩控制的场合,必须能够把影响转矩的电流分离控制,而磁束矢量控制就能够分离这两部分进行独立控制.(具有大小及方向的物理量称为矢量)
5, Field WeakeningField Weakening线路可用以减弱马达的场电流,改变与磁场的平衡关系,使马达高于基本转速运转
6, 定转矩应用 所需转矩大小不因速度而变的场合,常用到[定转矩应用].如传送带等负载.[定转矩应用]通常需要较大的起动转矩.[定转矩应用]在低速运转时易有马达发热问题,解决的方法:好(1)加大马达功率;(2)使用装有定速冷却的变频器专用马达(即马达的冷却方式为强制风冷).
3.3 诊断监视器
想搞清楚plc与单片机有什么不同,在网上搜了许多,看得头都大了,还是一团雾水。后把其中说到点子上的一些句子,综合起来认真分析总结,本人认为PLC与单片机的差别应该是:
1.PLC是应用单片机构成的比较成熟的控制系统,是已经调试成熟稳定的单片机应用系统的产品。有较强的通用性。
2.而单片机可以构成各种各样的应用系统,使用范围更广。单就“单片机”而言,它只是一种集成电路,还必须与其它元器件及软件构成系统才能应用。
3.从工程的使用来看,对单项工程或重复数极少的项目,采用PLC快捷方便,成功率高,可靠性好,但成本较高。
4.对于量大的配套项目,采用单片机系统具有成本低、效益高的优点,但这要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定。
从本质上说,PLC其实就是一套已经做好的单片机(单片机范围很广的)系统。
但PLC也有其特点:PLC广泛使用梯形图代替计算机语言,对编程有一定的优势。你可以把梯形图理解成是与汇编等计算器语言一样,是一种编程语言,只是使用范围不同!而且通常做法是由PLC软件把你的梯形图转换成C或汇编语言(由PLC所使用的CPU决定),然后利用汇编或C编译系统编译成机器码!PLC运行的只是机器码而已。梯形图只是让使用者更加容易使用而已。
如所说,那么MCS-51单片机当然也可以用于PLC制作,只是8位CPU在一些应用如: 大量运算(包括浮点运算),嵌入式系统(现在UCOS也能移植到MCS-51)等,有些力不从心而已,不过加上DSP就已经能满足一般要求了,而且同样使用梯形图编程,我们可把梯形图转化为C51再利用KEIL的C51进行编译。我们也能发现不用型号的PLC会选用不同的CPU,其实也说明PLC就是一套已经做好的单片机系统。
既然如此,当然也可以用单片机直接开发控制系统,但是对开发者要求相当高(不是一般水平可以胜任的),开发周期长,成本高(对于一些大型一点的体统你需要做实验,印刷电路板就需要一笔相当的费用,你可以说你用仿真器,用实验板来开发,但是我要告诉你,那样做你只是验证了硬件与软件的可行性,并不代表可以用在工业控制系统,因为工业控制系统对抗干扰的要求非常高,稳定,而不是性能,所以你的电路板设计必须不断实验,改进)。当你解决了上述问题,你就发现你已经做了一台PLC了,当然如果需要别人能容易使用你还需要一套使用软件,这样你可以不需要把你的电路告诉别人。你也不可能告诉别人。
这样一看PLC其实并不神秘,不少PLC是很简单的,其内部的CPU除了速度快之外,其他功能还不如普通的单片机。通常PLC采用16位或32位的CPU,带1或2个的串行通道与外界通讯,内部有一个定时器即可,若要提高可靠性再加一个看家狗定时器问题就解决了。
另外,PLC的关键技术在于其内部固化了一个能解释梯形图语言的程序及辅助通讯程序,梯形图语言的解释程序的效率决定了PLC的性能,通讯程序决定了 PLC与外界交换信息的难易。对于简单的应用,通常以独立控制器的方式运作,不需与外界交换信息,只需内部固化有能解释梯形图语言的程序即可。实际上,设计PLC的主要工作就是开发解释梯形图语言的程序。现在的单片机完全可以取代PLC。以前的单片机由于稳定性和抗电磁干扰能力比较的弱和PLC是没有办法相比的 现在的单片机已经做到了高稳定性和很强的抗干扰能力在某些领域已经实现了替换。
plc除了锂电池和继电器输出触点外,基本没有其他易损元器件。由于存放用户程序的随机存储器(RAM)、计数器和具有保持功能的辅助继电器等均用锂电池保护,锂电池的寿命大约为5年,当锂电池的电压逐渐降低到一定程度时,PLC基本单元上电池电压跌落指示灯亮,提示用户注意由锂电池所支持的程序还可保留一周左右,必须更换电池,这是日常维护的主要内容。更换锂电池的步骤如下。 a.在拆装前,应先让PLC通电15s以上(这样可使作为存储器备用电源的电容器充电,在锂电池断开后,该电容可对PLC短暂供电,以保证RAM中的信息不丢失)。 b.断开PLC的交流电源。 c.打开基本单元的电池盖板。 d.取下旧电池,装上新电池。 e.盖上电池盖板。 更换电池的时间要尽量短,一般不允许超过3min。如果时间过长,RAM中的程序将消失 |
1、选型
在plc选型是时主要是根据所需功能和容量进行选择,并考虑维护的方便性,备件的通用性,是否易于扩展,有无特殊功能要求等。
PLC输入/输出点确定:I/O点数选择时要留出适当余量;
PLC存储容量:系统有模拟量信号存在或进行大量数据处理时容量应选择大一些;
存储维持时间:一般存储约保持1~3年(与使用次数有关)。若要长期或掉电保持应选用EEPROM存储(不需备用电源),也可选外用存储卡盒;
PLC的扩展:可通过增加扩展模块、扩展单元与主单元连接的方式。扩展模块有输入单元、输出单元、输入/输出一体单元。扩展部分超出主单元驱动能力时应选用带电源的扩展模块或另外加电源模块给以支持;
PLC的联网:PLC的联网方式分为PLC与计算机联网和PLC之间相互联网两种。与计算机联网可通过RS232C接口直接连接、RS422+RS232C/422转换适配器连接、调制解调通讯连接等方式;一台计算机与多台PLC联网,可通过采用通讯处理器、网络适配器等方式进行连接,连接介质为双绞线或光缆;PLC之间互联时可通过专用通讯电缆直接连接、通讯板卡或模块+数据线连接等方式。
2、充分合理利用软、硬件资源
不参与控制循环或在循环前已经投入的指令可不接入PLC;
多重指令控制一个任务时,可先在PLC外部将它们并联后再接入一个输入点;
尽量利用PLC内部功能软元件,充分调用中间状态,使程序具有完整连贯性,易于开发。同时也减少硬件投入,降低了成本;
条件允许的情况下好独立每一路输出,便于控制和检查,也保护其它输出回路;当一个输出点出现故障时只会导致相应输出回路失控;
输出若为正/反向控制的负载,不仅要从PLC内部程序上联锁,并且要在PLC外部采取措施,防止负载在两方向动作;
PLC紧急停止应使用外部开关切断,以确保安全。
3、使用注意事项
不要将交流电源线接到输入端子上,以免烧坏PLC;
接地端子应独立接地,不与其它设备接地端串联,接地线裁面不小于2mm<sup>2</sup>;
辅助电源功率较小,只能带动小功率的设备(光电传感器等);
一般PLC均有一定数量的占有点数(即空地址接线端子),不要将线接上;
输出有继电器型,晶体管型(高速输出时宜选用),输出可直接带轻负载(LED指示灯等);
PLC输出电路中没有保护,因此应在外部电路中串联使用熔断器等保护装置,防止负载短路造成损坏PLC;
输入、输出信号线尽量分开走线,不要与动力线在同一管路内或捆扎在一起,以免出现干扰信号,产生误动作;信号传输线采用屏蔽线,并且将屏蔽线接地;为保证信号可靠,输入、输出线一般控制在20米以内;扩展电缆易受噪声电干扰,应远离动力线、高压设备等。
输入/断开的时间要大于PLC扫描时间;
PLC存在I/O响应延迟问题,尤其在快速响应设备中应加以注意。
4、故障检查与排除
(1)故障显示
①设计时可使每一个故障点均有信号表示。优点是直观便于检查,缺点是程序复杂且输出单元占用较多,投资较大;
②设计时也可将所有故障点均由一个信号表示。优点是节约成本,减少了对输出单元的占有,缺点是具体故障回路不能直接判断出;
③设计时还可将性质类似的一组故障点设成一个输出信号表示。
以上三种方案各有利弊,在条件允许、并且每个回路均很重要,要求必须快速准确判断出故障点时采用种方案较好;一般情况下采用第三种方案比较好,由于故障分类报警显示,就可直接判断出故障性质,知道会对设备或工业过程造成何种影响,可立即采取相应措施加以处理,同时再结合其它现象、因素、另一组或几组报警条件将具体故障点从此类中划分出来。整个PLC内部程序、外部输出点及接线增加不多,性能价格比较高。
(2)输入、输出故障的排除
一般PLC均有LED指示灯可以帮助检查故障是否由外部设备引起。不论在模拟调试还是实际应用中,若系统某回路不能按照要求动作,首先应检查PLC输入开关电接触点是否可靠(一般可通过查看输入LED指示灯或直接测量输入端),若输入信号未能传到PLC,则应去检查输入对应的外部回路;若输入信号已经采集到,则再看PLC是否有相应输出指示,若没有,则是内部程序问题或输出LED指示灯问题;若输出信号已确信发出,则应去检查外部输出回路(从PLC输出往后检查)。
在输出回路中,由于短路或其它原因造成PLC输出点在内部粘滞,只需将其接线换至另一予留的空接线点上,同时修改相应程序,将原输出标号改为新地址号即可。
PLC虽然适合工业现场,使用中也应注意尽量避免直接震动和冲击、阳光直射、油雾、雨淋等;不要在有腐蚀性气体、灰尘过多、发热体附近应用;避免导电性杂物进入控制器。