西门子6ES7222-1BF22-0XA8介绍说明

西门子6ES7222-1BF22-0XA8介绍说明

：随着国家对墙体材料出台的限制或禁止生产和使用粘土砖（俗称红砖）、鼓励发展新型墙体材料的新政策，新型墙体材行业在全国范围迅速崛起。新型墙体材料具有轻质、高强度、保温、节能、节土、装饰等优良特性。采用新型墙体材料不但使房屋功能大大改善，还可以使建筑物内外更具现代气息，满足人们的审美要求；有的新型墙体材料可以显著减轻建筑物自重，为推广轻型建筑结构创造了条件，推动了建筑施工技术现代化，大大加快了建房速度。

一、工艺流程

实现墙体材料的质量达标，靠传统的继电器控制的老设备，是达不到要求的，国内大部分做墙材设备的厂家都选择了用PLC来进行控制，下面这个方案是采用奥越信200系列PLC与组态王完成的整套生产设备的控制。 每个设备都由单一的奥越信CPU224C加数字量和模拟量开关完成的控制，每个设备都由以太网模块连接到交换机，使整个车间的所有设备都可由车间任意一台电脑进行远程控制。

工艺流程图

二、配料系统（其中一个设备）

配料系统，是墙材工艺重要的一个环节，直接关系到产品的质量，如下图控制画面，配料是将水泥、石灰、铝粉、配合料浆和水经过计量之后搅拌的过程，每种原料都需要经过计量，通过PLC采集的数据实时反馈在电脑上，产品不同，对应的料的量不同，可直接于画面进行修改。可自动也可手动配料。这个系统的控制对各原料的计量要求非常高，所以对于PLC的运行速度及计算能力非常高，并且这个系统要控制的量非常多，选型时选用了奥越信CPU224C带上若干奥越信数字量与模拟量模块及以太网通讯模块（总数为七个扩展模块）

三、总结

采用奥越信PLC与组态王实现控制整个车间设备的一个远程控制，大大降低了人员的成本、提高了产品的质量。电脑画面上可以实时监控设备的运行状态与更改数据，以便更好的控制每个设备。以太网的通讯模式让整个车间的设备每个电脑都可以控制，生产数据自动生成报表，让工厂生产运行状态，变得一目了然，让管理更加简洁有效。

PLC带给我们的方便远不止这些，让我们共同学习，用PLC解决工业控制难题，用PLC便捷我们的生活。

一、 S7-200PLC内部RS485接口电路图：电路图见附件
图中R1、R2是阻值为10欧的普通电阻，其作用是防止RS485信号D+和D-短路时产生过电流烧坏芯片，Z1、Z2是钳制电压为6V，大电流为10A的齐纳二极管，24V电源和5V电源共地未经隔离，当D+或D-线上有共模干扰电压灌入时，由桥式整流电路和Z1、Z2可将共模电压钳制在±6.7V，从而保护RS485芯片SN75176（RS485芯片的允许共模输入电压范围为：-7V～+12V）。该保护电路能承受共模干扰电压功率为60W，保护电路和芯片内部没有防静电措施。


　　二、常发生的故障现象分析：
　　当PLC的RS485口经非隔离的PC/PPI电缆与电脑连接、PLC与PLC之间连接或PLC与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生，较常见的损坏情况如下：
　　●R1或R2被烧断，Z1、Z1和SN75176完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经R1或R2、桥式整流、Z1或Z1到地，Z1、Z2能承受大10A电流的冲击，而该电流在R1或R2上产生的瞬态功率为：102×10=1000W，当然会将其烧断。
　　●SN75176损坏，R1、R2和Z1、Z2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于Z1、Z2的动作速度造成的，静电无处不在，仅人体模式也会产生±15kV的静电。
　　●Z1或Z2、SN75176损坏，R1和R2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将Z1或Z2和SN75176击穿，由于电流较小和发生时间较短因而R1、R2不至于发热烧断。
　　由以上分析得知PLC接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成，产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂，如由于PLC内部24V电源和5V电源共地，24V电源的输出端子L+、M为其它设备混合供电可能导致地电位变化，从而造成共模电压超出允许范围。所以EIA-485标准要求将各个RS485接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等，消除地线环流！
　　当带电插拔未隔离的连接电缆时，由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件，插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。
　　连接在RS485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入到PLC，总线上连接的设备站点数越多，产生瞬态过电压的因素也越多。
　　当通信线路较长或有室外架空线时，雷电必然会在线路上造成过电压，其能量往往是巨大的，常有用户沮丧地说：“联网的几十台PLC全部遭打坏了！”。
　　三、 解决办法：
　　1、从PLC内部考虑：
　　●采用隔离的DC/DC将24V电源和5V电源隔离，分析了三菱、欧姆龙、施耐德PLC以及西门子的PROFIBUS接口均是如此。
　　●选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保护措施完善的高挡次RS485芯片，如：SN65HVD1176D、MAX3468ESA等，这些芯片价格一般在十几元至几十元，而SN75176的价格仅为1.5元。
　　●采用响应速度更快、承受瞬态功率更大的新型保护器件TVS或BL浪涌吸收器，如P6KE6.8CA的钳制电压为6.8V，承受瞬态功率为500W，BL器件则可抗击4000A以上大电流冲击。
　　●R1和R2采用正温度系数的自恢复保险PTC，如JK60-010，正常情况下的电阻值为5欧，并不影响正常通信，当受到浪涌冲击时，大电流流过PTC和保护器件TVS（或BL），PTC的电阻值将骤然增大，使浪涌电流迅速减小。
　　2、从PLC外部考虑：
　　● 使用隔离的PC/PPI电缆，尽量不用廉价的非隔离电缆（特别是在工业现场）。西门子公司早期出产的PC/PPI电缆（6ES7 901-3BF00-0XA0）是不隔离的，现在也改成隔离的电缆了！
　　● PLC的RS485口联网时采用隔离的总线连接器.
　　● 与PLC联网的第三方设备，如变频器、触摸屏等的RS485口均使用RS485隔离器BH-485G进行隔离，这样各RS485节点之间就无“电”的联系，也无地线环流产生，即使某个节点损坏也不会连带其它节点损坏。
　　● RS485通信线采用PROFIBUS总线专用屏蔽电缆，保证屏蔽层接到每台设备的外壳并后接大地。
　　● 对于有架空线的系统，总线上好设置专门的防雷击设施。 
找到了解决S7-200通讯口损坏的办法了
在我们单位众多的S7-200PLC中，不时有通讯口损坏，致使不能连接PC或不能进行通讯，在对PLC解体时发现，在PLC通讯口出有一芯片－－75176，这就是通讯接口芯片，在芯片周围有5个FB，标识FB1~FB5，这其实就是5个保险，在通讯连不上时，一般就是这5个保险中的某个烧毁了，可用同等型号的保险代替，也可用导线直接短路。一般就能解决问题。不过更换时要注意，由于元件时贴片的，十分小，空间也小，所以焊接时注意不要短路。

引言：随着社会的快速发展，市场的竞争越来越激烈，各个生产企业都迫切地需要改进生产技术，提高生产效率。例如在需要进行材料分拣的企业，以往一直采用人工分拣的方法，致使生产效率低，生产成本高，企业的竞争能力差，慢慢的大多企业选择了自动分拣。针对上述问题，利用 PLC 技术设计了一种成本低，效率高的材料自动分拣装置，在材料分拣过程中取得了较好的控制效果。

   一、分拣装置要求

      1、分拣过程

系统上电后，可编程序控制器首先控制启动输送带，下料传感器SN检测料槽有无物料，若无料，输送带运转一个周期后自动停止等待下料；当料槽有料时，下料传感器输出信号给 PLC，PLC 控制输送带继续运转，同时控制气动阀5进行下料，每次下料时间间隔可以进行调整。物料传感器 SA为电感传感器，当检测出物料为铁质物料时，反馈信号送 PLC，由 PLC 控制气动阀 1 动作选出该物料；物料传感器SB为电容传感器，当检测出物料为铝质物料时，反馈信号送 PLC, PLC控制气动阀 2 动作选出该物料；物料传感器 SC 为颜色传感器，当检测出物料的颜色为待检测颜色时，PLC 控制气动阀 3 动作选出该物料。物料传  感器SD为备用传感器。当系统设定为分拣某种颜色的金属或非金属物料时，由程序记忆各传感器的状态，完成分拣任务。

2、功能要求

      （1）分拣出金属和非金属 

      （2）分拣某一颜色块  

      （3）分拣出金属中某一颜色块 

      （4）分拣出非金属中某一颜色块  

      （5）分拣出金属中某一颜色块和非金属中某一颜色块

   3、控制要求

     （1）系统送电后，光电编码器便可发生所需的脉冲

     （2）电机运行，带动传输带传送物体向前运行

     （3）有物料时，下料汽缸动作，将物料送出 

     （4）当电感传感器检测到铁物料时，推汽缸1 动作 

     （5）当电容传感器检测到铝物料时，推汽缸2 动作  

     （6）当颜色传感器检测到材料为某一颜色时，推汽缸3 动作  

     （7）其他物料被送到SD 位置时，推汽缸4 动作 

     （8）汽缸运行应有动作限位保护  

     （9）下料槽内无下料时，延时后自动停机

 二、控制系统

   1、PLC选型

根据上述要求可知该系统需要18 个输入，6 个输出，通过预算和了解，该设计采用的是奥越信CPU224A+221-1BF22。

   2、I/O分配表