自贡西门子模块代理商
自贡西门子模块代理商
可编程控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC或PC,是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来,它不断吸收微计算机技术使之功能不断增强,逐渐适合复杂的控制任务 。
PLC之所以有生命力,在于它更加适合工业现场和市场的要求:高可靠性、强抗各种干扰的 能力、编程安装使用简便、低价格长寿命。比之单片机,它的输入输出端更接近现场设备,不需添加太多的中间部件或需要更多的接口,这样节省了用户时间和成本。PLC的下端(输入端)为继电器、晶体管和晶闸管等控制部件,而上端一般是面向用户的微型计算机。人们在应用它时,可以不必进行计算机方面的专门培训,就能对可编程控制器进行操作及编程。用来完成各种各样的复杂程度不同的工业控制任务。
自1836年继电器问世,人们就开始用导线将它同开关器件巧妙地连接,构成用途各异的逻辑 控制或顺序控制。至今,在PLC的编程语言——梯形图中还可以看到这些布线的影子。直到60年代末、70年代初可编程控制器问世,随着微电子技术、计算机技术和数据通信技术的飞速发展,以及微处理器的出现,PLC产品朝小型和超小型化方面进行了一次飞跃,终使早期的PLC从初的逻辑控制、顺序控制,发展成为具有逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算、数据处理、联网通信及PID回路调节等功能的现代PLC。一、可编程控制器的主要功能
PLC是应用面很广,发展非常迅速的工业自动化装置,在工厂自动化(FA)和计算机集成制造系统(CIMS)内占重要地位。的PLC功能,远不仅是替代传统的继电器逻辑。
PLC系统一般由以下基本功能构成:· 多种控制功能 · 数据采集、存储与处理功能 · 通信联网功能 · 输入/输出接口调理功能 · 人机界面功能 · 编程、调试功能 1、控制功能逻辑控制:PLC具有与、或、非、异或和触发器等逻辑运算功能,可以代替继电器进行开关量控制。
定时控制:它为用户提供了若干个电子定时器,用户可自行设定:接通延时、关断延时和定 时脉冲等方式。
计数控制:用脉冲控制可以实现加、减计数模式,可以连接码盘进行位置检测。
顺序控制:在前道工序完成之后,就转入下一道工序,使一台PLC可作为多部步进控制器使用。2、数据采集、存储与处理功能数学运算功能:
基本算术:加、减、乘、除。
扩展算术:平方根、三角函数和浮点运算。
比较:大于、小于和等于。
数据处理:选择、组织、规格化、移动和先入先出。
模拟数据处理:PID、积分和滤波。3、输入/输出接口调理功能具有A/D、D/A转换功能,通过I/O模块完成对模拟量的控制和调节。位数和精度可以根据用户要求选择。
具有温度测量接口,直接连接各种电阻或电偶。4、通信、联网功能现代PLC大多数都采用了通信、网络技术,有RS232或RS485接口,可进行远程I/O控制,多台 PLC可彼此间联网、通信,外部器件与一台或多台可编程控制器的信号处理单元之间,实现程序和数据交换,如程序转移、数据文档转移、监视和诊断。
通信接口或通信处理器按标准的硬件接口或专有的通信协议完成程序和数据的转移。如西门 子S7-200的Profibus现场总线口,其通信速率可以达到12Mbps。
在系统构成时,可由一台计算机与多台PLC构成“集中管理、分散控制”的分布式控制网络,以便完成较大规模的复杂控制。通常所说的SCADA系统,现场端和远程端也可以采用PLC作现场机。5、人机界面功能提供操作者以监视机器/过程工作必需的信息。允许操作者和PC系统与其应用程序相互作用,以便作决策和调整。
实现人机界面功能的手段:从基层的操作者屏幕文字显示,到单机的CRT显示与键盘操作和 用通信处理器、处理器、个人计算机、工业计算机的分散和集中操作与监视系统。6、编程、调试等使用复杂程度不同的手持、便携和桌面式编程器、工作站和操作屏,进行编程、调试、监视 、试验和记录,并通过打印机打印出程序文件。
二、可编程控制器的主要特点
1、可靠性高PLC的MTBF一般在40000~50000h以上,西门子、ABB、松下等微小型PLC可达10万h以上,而且均有完善的自诊断功能,判断故障迅速,便于维护。2、模块化组合灵活可编程控制器是系列化产品,通常采用模块结构来完成不同的任务组合。I/O从8~8192点,有多种机型、多种功能模板可灵活组合,结构形式也是多样的。3、功能强PLC应用微电子技术和微计算机,简单型式都具有逻辑、定时、计数等顺序控制功能。基本 型式再加上模拟I/O、基本算术运算、通信能力等。复杂型式除了具有基本型式的功能外,还具有扩展的计算能力、多级终端机制、智能I/O、PID调节、过程监视、网络通信能力、远程I/O、多处理器和高速数据处理能力。4、编程方便PLC适用针对工业控制的梯形图、功能块图、指令表和顺序功能表图(SFC)编程,不需要太多 的计算机编程知识。新的编程工作站配有综合的软件工具包,并可在任何兼容的个人计算机上编程。5、适应工业环境PLC的技术条件能在一般高温、振动、冲击和粉尘等恶劣环境下工作,能在强电磁干扰环境 下可靠工作。这是PLC产品的市场生存价值。6、安装、维修简单与计算机系统相比,PLC安装不需要特殊机房和严格的屏蔽。使用时只要各种器件连接无误,系统便可工作,各个模件上设有运行和故障指示装置,便于查找故障,大多数模件可以带电插拔,模件可更换,使用户可以在短的时间内查出故障,并排除,大限度地压缩故障停机时间,使生产迅速恢复。然后再对故障模件进行修复,这对大规模生产场合尤为适宜。
一些PLC外壳由可在不良工作环境下工作的合金组成,结构简单,上面带有散热槽,在高温 下,该外壳不像塑料制品那样变形,还可抗无线电频率(RF高频)电磁干扰、防火等。7、运行速度快随着微处理器的应用,使PLC的运行速度增快,使它更符合处理高速度复杂的控制任务,它与微型计算机之间的差别不是很明显。8、总价格低PLC的重量、体积、功耗和硬件价格一直在降低,虽然软件价格占的比重有所增加,但是各 厂商为了竞争也相应地降低了价格。另外,采用PLC还可以大大缩短设计、编程和投产周期,使总价格进一步降低。
三菱plc网络继承了传统使用的MELSEC网络,并使其在性能、功能、使用简便等方面更胜一筹。Q系列PLC提供层次清晰的三层网络,针对各种用途提供合适的网络产品。
图1 三菱公司的PLC网络
1、信息层/Ethernet(以太网) 信息层为网络系统中高层,主要是在PLC、设备控制器以及生产管理用PC之间传输生产管理信息、质量管理信息及设备的运转情况等数据,信息层使用普遍的Ethernet。它不仅能够连接windows系统的PC、UNIX系统的工作站等,而且还能连接各种FA设备。Q系列PLC系列的Ethernet模块具有了日益普及的因特网电子邮件收发功能,使用户无论在世界的任何地方都可以方便地收发生产信息邮件,构筑远程监视管理系统。同时,利用因特网的FTP服务器功能及MELSEC专用协议可以很容易的实现程序的上传/下载和信息的传输。
2、控制层/MELSECNET/10(H) 是整个网络系统的中间层,在是PLC、CNC等控制设备之间方便且高速地进行处理数据互传的控制网络。作为MELSEC控制网络的MELSECNET/10,以它良好的实时性、简单的网络设定、无程序的网络数据共享概念,以及冗余回路等特点获得了很高的市场评价,被采用的设备台数在日本达到高,在世界上也是屈指可数的。而MELSECNET/H不仅继承了MELSECNET/10的特点,还使网络的实时性更好,数据容量更大,进一步适应市场的需要。但目前MELSECNET/H只有Q系列 PLC才可使用。
3、设备层/现场总线CC-Link 设备层是把PLC等控制设备和传感器以及驱动设备连接起来的现场网络,为整个网络系统低层的网络。采用CC-Link现场总线连接,布线数量大大减少,提高了系统可维护性。而且,不只是ON/OFF等开关量的数据,还可连接ID系统、条形码阅读器、变频器、人机界面等智能化设备,从完成各种数据的通信,到终端生产信息的管理均可实现,加上对机器动作状态的集中管理,使维修保养的工作效率也大有提高。在Q系列PLC中使用,CC-Link的功能更好,而且使用更简便。
在三菱的PLC网络中进行通信时,不会感觉到有网络种类的差别和间断,可进行跨网络间的数据通信和程序的远程监控、修改、调试等工作,而无需考虑网络的层次和类型。
MELSECNET/H和CC-Link使用循环通信的方式,周期性自动地收发信息,不需要专门的数据通信程序,只需简单的参数设定即可。MELSECNET/H和CC-Link是使用广播方式进行循环通信发送和接收的,这样就可做到网络上的数据共享。
对于Q系列PLC使用的Ethernet、MELSECNET/H、CC-Link网络,可以在GX Developer软件画面上设定网络参数以及各种功能,简单方便。
另外,Q系列PLC除了拥有上面所提到的网络之外,还可支持 PROFIBUS、Modbus、DeviceNet、ASi等其它厂商的网络,还可进行 RS-232/RS-422/RS-485等串行通信,通过数据专线、电话线进行数据传送等多种通信方式
微分指令分为上升沿微分(DIFU)和下降沿微分(DIFD)指令。所谓上升沿微分指令就是当它的执行条件从OFF变成ON时,上升沿微分指令就会变成ON一个周期;而下降沿微分就是当它的执行条件从ON变成OFF时,下降沿微分指令就会变成ON一个扫描周期。图是具有微分指令的梯形图,由该梯形图转换成的助记符程序见表。
该指令的操作数是IR、AR、HR、LR区域中位地址。
图 具有微分指令的梯形图和时序图
表 图所示梯形图的助记符程序
图所示的梯形图中,当条件IR00000从OFF变成ON时,IR00200变成ON一个扫描周期,因为只是在这个扫描周期有上升沿产生。基于同样的理由,当条件IR00001从ON变成OFF时,IR00201变成ON一个周期