6ES7221-1BH22-0XA8技术支持
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主要检查以下两部分:
① 温控器侧:
a. 通讯接线是否正确,通讯线建议使用屏蔽双绞线;
具体接线参考下图
RS232接线:
b.检查调整菜单中通讯写是否有设置为On;
c.终端电阻是不是使用,一般建议使用120欧姆;
d.波特率、数据位、停止位、通讯协议、单元号是否设置正确(其中MODBUS-RTU数据位和停止位固定为8、1)。
② PLC侧:
a.PLC或者适配器的DIP开关是否设置正确;
b. 串口通讯格式(波特率、数据位、停止位)设置是否和温控器一样;
c.程序是否编辑正确(主要是指令和通讯格式);
d. PLC的终端电阻是否设置成ON(SCB、SCU、通讯适配);
e.发送协议之后是否有响应代码
有响应代码,对照温控器响应代码表格检查错误
无响应代码,检查如上所有设置和接线。
我们在使用Siemens的S7-200系列模拟量扩展模块的时候,需要注意以下安装:
采用下列方法确保安装正确、可靠:
• 确保 24 VDC 传感器电源无噪声、稳定。
• 传感器线尽可能短。
• 传感器线使用屏蔽的双绞线。
• 仅在传感器侧端接屏蔽。
• 未用通道应短接。
• 避免将导线弯成锐角。
• 使用电缆槽进行敷线。
• 避免将信号线与高能量线平行布置。若两条线必须重合,应以正确的角度相交。
• 通过把输入信号隔离或选择外部24 V 电源的公共端作为输入信号参考点,从而确保输入信号范围在技术规范所规定的共模电压之内。
同时更要考虑共模电压带来的数据波动比较大的问题,Siemens的S7-200系列PLC的模拟量模块的允许共模电压小于12V,所以在使用2线制传感器的时候一定注意,如下图
如果将采集电流点选在M侧,信号的电压和供电的M采用共同的参考点,共模电压为信号电压,符合要求;而当采集点选在24V 侧,共模电压为24V,超出12V,模块不能正常工作。
所谓热插拔就是在系统通电运行状态下,进行硬件的更换和调整。如果不能带电运行,那就成冷插拔呢 :)
SIEMENS PLC控制系统关于热插拔功能的定义:
1.带电插拔模块时,确保不造成模块的硬件损坏;
2.带电插拔模块时,CPU不停机,并产生报警;
3.带电插拔模块时,该模块I/O通道的数值保持不变,而其他模块的运行不受影响;
4.带电插拔模块时,CPU中触发中断组织块或通过DP诊断程序块,得到模块拔出或插入的事件信息,在用户程序或中断组织块OB**中进行相应控制逻辑和I/O通道的处理;
SIEMENS的PLC控制系统中:
1 S7-200系列PLC不支持热插拔功能;
2 S7-300 CPU直接带I/O模块的方式不支持热插拔;
3 S7-300作为PROFIBUS DP主站下挂DP从站ET200M、ET200S、ET200iS,支持热插拔功能; (需要使用有源总线底板,如下说明)
注: 采用S7-300作为主站的软冗余系统无法实现热插拔全部功能,不具备以上所列第3,4条目中的功能。当您将ET200M从站上的模块拔出时,CPU不停机,主CPU、备用CPU上的SF灯亮,BUSF灯闪烁,ET200M从站上的2块IM153-2模块的SF灯亮,BF灯闪烁,该ET200M从站上所有模块的I/O值被清0,S7-300主站失去对该ET200M从站的控制能力。当您再次将模块插入到ET200M站上时,系统从主CPU切换到备用CPU,SF、BUSF、BF灯熄灭,软冗余系统重新回到正常运行状态。
若要在软冗余系统中实现热插拔的4项功能,必须使用S7-400作为软冗余系统的主站。
随着PLC在工业控制中的推广普及,PLC产品的种类越来越多,其结构型号、性能、容量、指令系统、编程方法等各不相同,适用场合也各有侧重。因此,合理选择 PLC,对于tigaoPLC在控制系统中的应用有着重要作用。
一、机型的选择
我国市场上流行的有如下几家PLC产品:
1.施耐德公司,包括早期天津仪表厂引进莫迪康公司的产品,目前有Quantum、Premium、Momentum等产品;
2.罗克韦尔公司(包括AB公司)PLC产品,目前有SLC、Micro Logix、Control Logix等产品;
3.西门子公司的产品,目前有SIMATIC S7-400/300/200系列产品;
4.GE公司的产品;
5.日本欧姆龙、三菱、富士、松下等公司产品,其中使用较多的是三菱公司F1、F2、FX2等系列产品。
PLC机型选择的基本原则是:在功能满足要求的前提下,选择可靠、维护使用方便以及性能价格比优的机型。通常做法是,在工艺过程比较固定、环境条件较好的场合,建议选用整体式结构的PLC;其他情况则好选用模块式结构的 PLC;对于开关量控制以及以开关量控制为主、带少量模拟量控制的工程项目中,一般其控制速度无须考虑,因此,选用带 A/D转换、D/A转换、加减运算、数据传送功能的低档机就能满足要求;而在控制比较复杂,控制功能要求比较高的工程项目中(如要实现PID运算、闭环控制、通信联网等),可视控制规模及复杂程度来选用中档或机(其中机主要用于大规模过程控制、全PLC的分布式控制系统以及整个工厂的自动化等)。根据不同的应用对象,表1列出了PLC的几种功能选择。
表1 PLC的功能及应用场合
应该注意的是,同一企业应尽量做到机型统一。这样,同一机型的PLC模块可互为备用,便于备品备件的采购和管理;同时,其统一的功能及编程方法也有利于技术力量的培训、技术水平的tigao和功能的开发;此外,由于其外部设备通用,资源可以共享,因此,配以上位计算机后即可把控制各独立系统的多台PLC联成一个DCS系统,这样便于相互通信,集中管理。
二、I/O的选择
PLC在20世纪90年代已经形成微、小、中、大、巨型多种PLC。按I/O点数分,可分为微型PLC(32I/O)、小型PLC(256I/O)、中型PLC(1024I/O)、大型PLC(4.69I/O)、巨型PLC(8195I/O)五种。
PLC与工业生产过程的联系是通过I/O接口模块来实现的。PLC有许多I/O接口模块,包括开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块以及其他一些特殊模块,使用时应根据它们的特点进行选择。
(一)确定I/O点数
根据控制系统的要求确定所需要的I/O点数时,应再增加 10%~20%的备用量,以便随时增加控制功能。对于一个控制对象,由于采用的控制方法不同或编程水平不同,I/O点数也应有所不同。表2列出了典型传动设备及常用电气元件所需的开关量的I/O点数。
表2 典型传动设备及常用电气元件所需的开关量的I/O点数
(二)开关量I/O
开关量I/O接口可从传感器和开关(如按钮、限位开关等)及控制设备(如指示灯、报警器、电动机起动器等)接收信号。典型的交流输入/输出信号为24~240V,直流输入/输出信号为5~240V。尽管输入电路因制造厂家不同而不同,但有些特性是相同的,如用于消除错误信号的抖动电路等。此外,大多数输入电路在高压电源输入和接口电路的控制逻辑部分之间都设有可选的隔离电路。在评估离散输出时,应考虑熔丝、瞬时浪涌保护和电源与逻辑电路间的隔离电路。熔丝电路也许在开始时花费较多,但可能比在外部安装熔丝耗资要少。
(三)模拟量I/O
模拟量输入/输出接口一般用来感知传感器产生的信号。这些接口可用于测量liuliang、温度和压力,并可用于控制电压或电流输出设备。这些接口的典型量程为-10~+10V、0~+11V、4~20mA或10~50mA。一些制造厂家在PLC上设计有特殊模拟接口,因而可接收低电平信号,如RTD、热电偶等。一般来说,这类接口模块可用于接收同一模块上不同类型的热电偶或RTD混合信号。
(四)特殊功能I/O
在选择一台PLC时,用户可能会面临一些特殊类型且不能用标准I/O实现的I/O限定(如定位、快速输入、频率等)。此时用户应当考虑供销厂商是否提供有特殊的有助于大限度减小控制作用的模块。有些特殊接口模块自身能处理一部分现场数据,从而使CPU从繁重的任务处理中解脱出来。
(五)智能式I/O
当前,PLC的生产厂家相继推出了一些智能式的I/O模块。一般智能式I/O模块本身带有处理器,可对输入或输出信号作预先规定的处理,并将处理结果送入CPU或直接输出,这样可tigaoPLC的处理速度并节省存储器的容量。
综上,表3归纳了选择I/O模块的一般规则。
表3 选择PLC的I/O接口模块的一般规则
三、存储器类型及容量选择
PLC系统所用的存储器基本上由PROM、EPROM及RAM三种类型组成,存储容量则随机器的大小变化,一般小型机的大存储能力低于6kB,中型机的大存储能力可达64kB,大型机的大存储能力可上兆字节。使用时可以根据程序及数据的存储需要来选用合适的机型,必要时也可专门进行存储器的扩充设计。
PLC的存储器容量选择和计算的种方法是:根据编程使用的节点数jingque计算存储器的实际使用容量。第二种为估算法,用户可根据控制规模和应用目的,按照表4的公式来估算。为了使用方便,一般应留有25%~30%的裕量,获取存储容量的佳方法是生成程序,即用了多少字。知道每条指令所用的字数,用户便可确定准确的存储容量。表4同时给出了存储器容量的估算方法。
表4 控制目的估算存储器容量的方法
四、编程器和外部设备的选择
在系统的实现过程中,PLC的编程问题是非常重要的。用户应当对所选择PLC产品的软件功能及编程器有所了解。通常情况下,小型控制系统一般选用价格便宜的简易编程器,如果系统较大或多台PLC共用,可以选用功能强、编程方便的图形编程器。如果有个人计算机,可以选用能在个人计算机上运行的编程软件包。同时,为了防止因干扰、锂电池电压下降等原因破坏RAM中的用户程序,可以选用EEP-ROM模块作为外部设备。
五、实例
(一)利用三菱PLC实现对印刷机的jingque控制
印刷机的一套电气设计属于系统设计,为了使产品性能稳定,易于维护,采用以PLC为主控器的控制方案。印刷机要求易于操作,精度高,输入、输出点较多,因此采用双机通讯。上位机采用三菱高性能的FX2N-80MR、FX2N-80MR自带I/O接口,可以接40点输入,40点输出,主要负责主传动的控制,各机组离合器的控制,以及气泵,气阀的控制等。下位机采用三菱FX2N-64MR、FX2N-64MR可以接32点输入,32点输出,主要负责水辊电机的控制,主传动的调速输出,调版电机数据采集等。上位机与下位机采用RS485, 通讯,通讯方便,可靠。同时选用了一台三菱5.7寸触摸屏,主要负责水辊电机速度显示,调版显示,以及整机故障显示等。本系统运行可靠,维护方便,操作简便直观,大大tigao了胶印机的档次。
(二)欧姆龙(OMRON)PLC在石油加工工业中的应用
在石油加工工业中,大型旋转机组是装置设备的重要组成部分,重油催化裂化气压机组的联锁-自保系统从满足工艺生产需求出发,考虑到安全性、可靠性、经济性、可扩展性等因素,采用了OMRON公司生产的CPM2AH型PLC进行系统构建,CPM2AH自带I/O接口,可以接36点输入,24点输出,输出形式是继电器,并且通过RS232C串口与PC机通讯,使生产过程表现稳定,动作可靠,在事故状态下对机组及生产装置实行了自我保护,杜绝了恶性事故的扩大和蔓延,取得了显著的效果。
六、结束语
随着科技的不断进步,PLC的种类日益繁多,功能也逐渐增强。文章中尽管归纳了一些选用PLC的方法,但在实际工作中还一定要依据实际情况做出适当的调整,以便设计出满足期望的工业控制系统。
C实现控制的过程一般是:
图1.1 PLC典型开机流程
输入刷新--再运行用户程序--再输出刷新--再输入刷新--再运行用户程序--再输出刷新……yongbu停止地循环反复地进行着。
图1.1所示的流程图反映的就是上述过程。它也反映了信息的时间关系。
有了上述过程,用PLC实现控制显然是可能的。因为:有了输入刷新,可把输入电路监控得到的输入信息存入PLC的输入映射区;经运行用户程序,输出映射区将得到变换后的信息;再经输出刷新,输出锁存器将反映输出映射区的状态,并通过输出电路产生相应的输出。又由于这个过程是yongbu停止地循环反复地进行着,所以,输出总是反映输入的变化的。只是响应的时间上,略有滞后。当然,这个滞后不宜太大,否则,所实现的控制不那么及时,也就失去控制的意义。
为此,PLC的工作速度要快。速度快、执行指令时间短,是PLC实现控制的基础。事实上,它的速度是很快的,执行一条指令,多的几微秒、几十微秒,少的才零点几,或零点零几微秒。而且这个速度还在不断tigao中。
图1.1所示的过程是简化的过程,实际的PLC工作过程还要复杂些。除了I/O刷新及运行用户程序,还要做些公共处理工作。
公共处理工作有:循环时间监控、外设服务及通讯处理等。
监控循环时间的目的是避免"死循环",避免程序不能反复不断地重复执行。办法是用"看门狗"(Watchingdog)。只要循环超时,它可报警,或作相应处理.
外设服务是让PLC可接受编程器对它的操作,或通过接口向输出设备如打印机输出数据.
通讯处理是实现PLC与PLC,或PLC与计算机,或PLC与其它工业控制装置或智能部件间信息交换的。这也是增强PLC控制能力的需要。
也就是说,实际的PLC工作过程总是:公共处理--I/O刷新--运行用户程序--再公共处理--……反复不停地重复着。
可编程控制器实现控制的方式
用这种不断地重复运行程序实现控制称扫描方式。是用计算机进行实时控制的一种方式。此外,计算机用于控制还有中断方式。在中断方式下,需处理的控制先申请中断,被响应后正运行的程序停止运行,转而去处理中断工作(运行有关中断服务程序)。待处理完中断,又返回运行原来程序。哪个控制需要处理,哪个就去申请中断。哪个不需处理,将不被理睬。显然,中断方式与扫描方式是不同的。
在中断方式下,计算机能得到充分利用,紧急的任务也能得到及时处理。但是,如果同时来了几个都要处理的任务该怎么办呢?优先级高的还好办,低的呢?可能会出现照顾不到之处。所以,中断方式不大适合于工作现场的日常使用。
但是,PLC在用扫描方式为主的情况下,也不排斥中断方式。即,大量控制都用扫描方式,个别急需的处理,允许中断这个扫描运行的程序,转而去处理它。这样,可做到所有的控制都能照顾到,个别应急的也能进行处理。
PLC的实际工作过程比这里讲的还要复杂一些,分析其基本原理,也还有一些理论问题。有关人员如果能把上面介绍的入出变换、物理实现--信息处理、I/O电路--空间、时间关系--扫描方式并辅以中断方式,作为一种思路加以研究,弄清了它,也就好理解PLC是怎样去实现控制的,也就好把握住PLC基本原理的要点了。