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2:由于在客户之中有很多系统成套商和工程商,所以经常有系统投标或整体成套的项目,客户会对我们提出更高的要求,如系统配置、现场等,这就要求我们有更好的意识和技术水平,深入参与到实际的项目中,用我们的特长取得更好的业绩。
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PLC的特点
1、通用性强、灵活性好、功能齐全 PLC是专为在工业环境下应用而设计的,具有面向工业控制的鲜明特点。通过选配相应的控制模块便可适用于各种不同的工业控制系统。同时,由于PLC采用存储逻辑,其控制逻辑以程序方式存储在内存中,当生产工艺改变或生产设备更新时,不必改变
1. 向高集成、高性能、高速度,大容量发展
微处理器技术、存储技术的发展十分迅猛,功能更强大,价格更便宜,研发的微处理器针对性更强。这为可编程序控制器的发展提供了良好的环境。大型可编程序控制器大多采用多CPU结构,不断地向高性能、高速度和大容量方向发展。
在模拟量控制方面,除了专门用于模拟量闭环控制的PID指令和智能PID模块,某些可编程序控制器还具有模糊控制、自适应、参数自整定功能,使调试时间减少,控制精度提高。
2. 向普及化方向发展
由于微型可编程序控制器的价格便宜,体积小、重量轻、能耗低,很适合于单机自动化,它的外部接线简单,容易实现或组成控制系统等优点,在很多控制领域中得到广泛应用。
3. 向模块化、智能化发展
可编程序控制器采用模块化的结构,方便了使用和维护。智能I/O模块主要有模拟量I/O、高速计数输人、中断输入、机械运动控制、热电偶输入、热电阻输入、条形码阅读器、多路BCD码输人/输出、模糊控制器、PID回路控制、通信等模块。智能I/O模块本身就是一个小的微型计算机系统,有很强的信息处理能力和控制功能,有的模块甚至可以自成系统,单独工作。它们可以完成可编程序控制器的主CPU难以兼顾的功能,简化了某些控制领域的系统设计和编程,提高了可编程序控制器的适应性和可靠性。
4. 向软件化发展
编程软件可以对可编程序控制器控制系统的硬件组态,即设置硬件的结构和参数,例如设置各框架各个插槽上模块的型号、模块的参数、各串行通信接口的参数等。在屏幕上可以直接生成和编辑梯形图、指令表、功能块图和顺序功能图程序,并可以实现不同编程语言的相互转换。可编程序控制器编程软件有调试和监控功能,可以在梯形图中显示触点的通断和线圈的通电情况,查找复杂电路的故障非常方便。历史数据可以存盘或打印,通过网络或Modem卡,还可以实现远程编程和传送。
个人计算机(PC)的价格便宜,有很强的数学运算、数据处理、通信和人机交互的功能。目前已有多家厂商推出了在PC上运行的可实现可编程序控制器功能的软件包,如亚控公司的KingPLC。“软PLC"在很多方面比传统的“硬PLC"有优势,有的场合“软PLC"可能是理想的选择。
5. 向通信网络化发展
伴随科技发展,很多工业控制产品都加设了智能控制和通信功能,如变频器、软启动器等。可以和现代的可编程序控制器通信联网,实现更强大的控制功能。通过双绞线、同轴电缆或光纤联网,信息可以传送到几十公里远的地方,通过Modem和互联网可以与**上其他地方的计算机装置通信。
相当多的大中型控制系统都采用上位计算机加可编程序控制器的方案,通过串行通信接口或网络通信模块,实现上位计算机与可编程序控制器交换数据信息。组态软件引发的上位计算机编程革命,很容易实现两者的通信,降低了系统集成的难度,节约了大量的设计时间,提高了系统的可靠性。国际上比较**的组态软件有Intouch、Fix等,国内也涌现出了组态王、力控等一批组态软件。有的可编程序控制器厂商也推出了自己的组态软件,如西门子公司的WINCC。
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S7-300
-
模块化微型PLC系统,满足中、小规模的性能要求
-
各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务
-
简单实用的分布式结构和多界面网络能力,应用十分灵活
-
方便用户和简易的无风扇设计
-
当控制任务增加时,可自由扩展
-
大量的集成功能使它功能非常强劲
信号模块是 SIMATIC S7-300 与过程相连的接口。
大量不同的数字量和模拟量模块可**提供每种任务所需的输入/输出。
数字量和模拟量模块在通道数目、电压和电流范围、隔离、诊断和报警功能等方面有所不同。
对于在此列举的所有模块系列,SIPLUS 部件也可应用在扩展温度范围 -25 - +60℃ 以及腐蚀性环境/冷凝环境中。
另外,面向安全的应用中还可使用故障安全模块。
数字量输入/输出模块具有下列机械特性:
紧凑型设计
坚固的塑料机壳里包括:
-
绿色 LED,用于指示输入/输出的信号状态
-
前连接器插座,通过前门保护
-
前门上的标签区。
-
连接器针脚分配,用于在前门内部进行配线。
安装方便
模块安装在 DIN 导轨上并通过总线连接器连接到相邻模块。没有插槽规则;输入地址由插槽决定。
当在 ET 200M 分布式 I/O 系统中与有源总线模块一起使用时,可以对数字量输入/输出模块进行热插拔,而不会有任何反应。其它模块继续工作。
方便用户接线
装置单元通过连接器连接。当首次连接模块时,编码设备锁定在连接器中,这样该连接器只能适合于同样类型的模块。更换模块时,对于新的同类型模块,可原封不动保持前连接器的接线状态。这样可以避免在更换模块的过程中将已接线的前连接器插入到错误模块中。
-----------------------------------------------------------------------------------------
S7-300是SIMATIC控制器中销售量**多的产品,它已成功地用于范围广泛的自动化领域。S7-300 的重点在于为生产制造工程中的系统解决方案提供一个通用的自动化平台。这就是说,S7-300 是用于集中式或分布式结构的解决方案。坚持不懈的创新和改革使S7-300这个广泛应用的自动化平台能持续不断的升值概述。
数字量输入/输出模块用于处理自动化系统中的数字量输入/输出任务。 可通过这些模块连接数字量传感器和执行器。
模块化微型PLC系统,满足中、小规模的性能要求
各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务
简单实用的分布式结构和多界面网络能力,应用十分灵活
方便用户和简易的无风扇设计
当控制任务增加时,可自由扩展
大量的集成功能使它功能非常强劲
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大量不同的数字量和模拟量模块可**提供每种任务所需的输入/输出。
数字量和模拟量模块在通道数目、电压和电流范围、隔离、诊断和报警功能等方面有所不同。
对于在此列举的所有模块系列,SIPLUS 部件也可应用在扩展温度范围 -25 - +60℃ 以及腐蚀性环境/冷凝环境中。
另外,面向安全的应用中还可使用故障安全模块。
数字量输入/输出模块具有下列机械特性:
紧凑型设计
坚固的塑料机壳里包括:
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绿色 LED,用于指示输入/输出的信号状态
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连接器针脚分配,用于在前门内部进行配线。
安装方便
模块安装在 DIN 导轨上并通过总线连接器连接到相邻模块。没有插槽规则;输入地址由插槽决定。
当在 ET 200M 分布式 I/O 系统中与有源总线模块一起使用时,可以对数字量输入/输出模块进行热插拔,而不会有任何反应。其它模块继续工作。
方便用户接线
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S7-300是SIMATIC控制器中销售量**多的产品,它已成功地用于范围广泛的自动化领域。S7-300 的重点在于为生产制造工程中的系统解决方案提供一个通用的自动化平台。这就是说,S7-300 是用于集中式或分布式结构的解决方案。坚持不懈的创新和改革使S7-300这个广泛应用的自动化平台能持续不断的升值概述。
数字量输入/输出模块用于处理自动化系统中的数字量输入/输出任务。 可通过这些模块连接数字量传感器和执行器。
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新一代可编程序控制器的技术现状
为了适应日益剧烈的市场竞争,新一代的可编程序控制器在技术创新方面有了长足的进展,主要体现在以下方面:
(1) 执行多任务功能的出现
所谓执行多任务,就是在一个可编程序控制器系统中,可同时安装几个CPU模板,每个CPU模板执行各自的任务,控制与其执行任务相关的I/O模板。
(2) 网络能力的强化
网络能力的加强,使可编程序控制器已经突破了原有的使用范围,特别是引入现场总线、工业以太网、无线网络及Internet等技术后,可编程序控制器的应用已今非昔比。典型的可编程序控制器的网络拓扑结构为设备控制层、过程控制层和信息管理层3个层次。在设备控制层中,引入了现场总线,使得工业生产过程中的现场检测仪表、变频器、MCC控制柜等一切现场设备都可直接与可编程序控制器相连;在过程控制层中,传统意义上的人机界面的功能已经焕然一新,使可编程序控制器能实现跨地区的编程、监控、诊断、管理,实现整个车间及全厂范围的控制;在信息管理层,向工业以太网的扩展,使控制与信息管理融为一体。
罗克韦尔自动化公司的全方位自动化系统、西门子公司的全集成自动化系统和施耐德公司的透明工厂都是这类技术发展的代表。
(3) 高速化处理功能
随着网络能力的强化,可编程序控制器实现的控制功能和控制范围都在扩大,这就要求可编程序控制器实现高速运行和实时通信功能。高速化包括运算速度的高速化、与外部设备交换数据的高速化、编程设备服务处理的高速化、外部设备响应的高速化。为了实现高速化,有些可编程序控制器已在其内核中设计有通信功能,借助于无源数据总线,系统的瓶颈得以消除,这种结构允许多个处理器、网络能在一个机架中使用而没有限制,从而提供了高性能的分布式实时控制系统的解决方案。
(4) 大力发展集成化软件
目前,可编程序控制器的生产厂商开发系统硬件费用的比例逐年下降,而开发软件、集成等费用的比例逐年上升。现在的成套软件将可编程序控制器的编程、操作员界面、运动控制、程序调试、故障诊断和处理、通信等集成为一体。人-机界面及监控软件集成了所有开放的标准接口,可直接从生产中获得大量实时数据,并对这些数据进行分析和打包,然后传送到管理层,同时它能将过程优化数据和生产细节的参数迅速地反馈到控制层和现场,从而为集成ERP系统铺平道路。
(5) 微型可编程序控制器异军突起
传统的微型可编程序控制器一般为8~64点数字量I/O,1~4点模拟量I/O,体积很小,可直接安装在机器内。但现在的微型可编程序控制器除了上述功能外,在网络功能和人机接口功能上已可与中大型的可编程序控制器相比,这一类微型可编程序控制器是目前发展**的。西门子公司的LOGO,罗克韦尔自动化公司的PICO都是这类微型可编程序控制器的代表。
(6) 信息技术渗入可编程序控制器
信息技术渗入可编程序控制器是为了适应工厂控制系统和企业信息管理系统日益有机结合的发展趋势,适应在控制层面上让不同品牌的可编程序控制器之间、可编程序控制器与分布式控制系统之间有效交换数据的要求。实际上多任务系统的实现、网络能力的提高、软件集成的发展使得信息技术很容易的就与可编程序控制器系统融为一体。
(7) 加强安全技术
随着可编程序控制器应用领域的扩大,对可编程序控制器系统的可靠性要求也越来越高,加强可编程序控制器的安全技术也成为了一个新的发展方向。具有容错和冗余性能的故障防止型可编程序控制器已经出现,具备在线插拔的双通道的信号模板和电源模板。内藏冗余的CPU系统的过程控制器也已出现,这种过程控制器利用内部测试电路检查、诊断I/O模板的运行状况,而不是采用冗余的I/O模板。GE Fanuc公司推出了三合一的可编程序控制器,这种可编程序控制器是目前****实现全系列兼容、热备和三取二表决的高可靠性安全型可编程序控制器。
5 我国可编程序控制器发展中的问题及对策
目前我国的可编程序控制器的发展主要面临着三大问题。一是技术层面上的,在国际上可编程序控制器迅速发展的形势下,我国还没有具有自主知识产权,能够参与国际竞争的可编程序控制器产品,原因主要在于我国的整个基础工业还有一定差距,如芯片制造、模具加工等方面限制了我们的发展。二是竞争层面上的,实际上也是一个经济竞争的问题。现在95%的国内市场由外国的可编程序控制器产品所占领,中、大型可编程序控制器中,几乎全部由国外几大公司垄断,随着我国使用可编程序控制器领域的不断扩大,市场越来越大,然而国外几大公司几乎每年都会针对市场推出新的产品,一旦人们使用了新的产品后,他们就会逐渐的提高产品市场价格,没有我国自己的自主知识产权的产品,在经济竞争中就只能处于被动。三是市场秩序层面上的,随着我国改革开放的不断深入,特别是加入WTO后,我国巨大的市场份额极大的吸引了国外的大公司,他们开拓市场的方法都是采用大范围建立代理销售渠道,每个公司的分销商、系统集成商都会有数十家,甚至上百家之多,造成了我国的分销商、系统集成商之间的激烈竞争,而这些无序的竞争为国际大公司分而治之、获取稳定的高额利润创造条件。
面对这些问题,笔者认为我国可编程序控制器的发展应该采取如下对策:
(1) 面对如此巨大的市场,我国应该集中资金和技术力量,尽快研制生产出具有自主知识产权的可编程序控制器的系列产品,就像以前的家电行业一样。其实随着我国整个民族工业的不断发展,特别是近年来芯片工业的迅速发展,推出具有国际竞争力的可编程序控制器产品已成为可能。
(2) 继续发挥我国科学技术人员可编程序控制器应用技术的优势,扩大可编程序控制器的应用领域。特别是我国加入WTO后,中国成为“**制造工厂”的过程正在加速,我国在努力将可编程序控制器应用在国民经济的各个领域同时,还要凭借技术和劳动力优势,进入可编程序控制器在外商投资企业中的应用,并逐渐进入国际上可编程序控制器的应用市场,让我国的应用技术优势形成真正的增值服务,从而带动我国相关成套设备和软件产业的发展。
(3) 在扩大可编程序控制器应用的同时,要在软件集成化上下功夫。针对不同的工业生产过程,形成具有我国特点的系统集成软件、人机界面软件和系统应用软件,在一些我国**的工业行业中制造出具有核心技术的系统应用软件。真正形成具有国际标准的、可进行复制的模块化软件。
采取上述策略后,我国就能在可编程序控制器的应用上率先实现突破,融入全球一体化经济之中,形成具有自主知识产权的软件产业,进而研制、开发、生产出具有自主知识产权,能够参与国际竞争的可编程序控制器产品。笔者相信,随着我国国民经济的全面发展,随着整个民族工业的提高,这一天会很快到来。
西门子PLC的发展史 SIMATIC商标
S7-200是西德西门子公司的产品之一,其注册商标为SIMATIC。
1.西门子公司的产品**早是1975年投放市场的SIMATIC S3,它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器;
2.1979年,S3系统被SIMATIC S5所取代,该系统广泛地使用了微处理器;
3.20世纪80年代初,S5系统进一步升级——U系列PLC,较常用机型:S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U
4.1994年4月,S7系列诞生,它具有更国际化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势,其机型为:S7-200、300、400
5.1996年,在过程控制领域,西门子公司又提出PCS7(过程控制系统7)的概念,将其优势的WINCC(与WINDOWS兼容的操作界面)、PROFIBUS(工业现场总线)、COROS(监控系统)、SINEC(西门子工业网络)及控调技术溶为一体
6.现在,西门子公司又提出TIA(Totally Integrated Automation)概念,即全集成自动化系统,将PLC技术溶于全部自动化领域。
S7-200系列PLC可提供4种不同的基本单元和6种型号的扩展单元。其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器、文本显示器等。
1.基本单元
S7-200系列PLC中可提供4种不同的基本型号的8种CPU供选择使用,其输入输出点数的分配见表4-11:
表4-11 S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元
型 号
输入点
输出点
可带扩展模块数
S7-200CPU221
6
4
—
S7-200CPU222
8
6
2个扩展模块
78路数字量I/O点或10路模拟量I/O点
S7-200CPU224
14
10
7个扩展模块
168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点
S7-200CPU226
24
16
2个扩展模块
248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点
S7-200CPU226XM
24
16
2个扩展模块
248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点
2.扩展单元
S7-200系列PLC主要有6种扩展单元,它本身没有CPU,只能与基本单元相连接使用,用于扩展I/O点数,S7-200系列PLC扩展单元型号及输入输出点数的分配如表4-12所示。
表4-12 S7-200系列PLC扩展单元型号及输入输出点数
类 型
型 号
输入点
输出点
数字量扩展模块
EM221
8
无
EM222
无
8
EM223
4/8/16
4/8/16
模拟量扩展模块
EM231
3
无
EM232
无
2
EM235
3
1
3.编程器
PLC在正式运行时,不需要编程器。编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等,并将用户程序送入PLC中,在调试过程中,进行监控和故障检测。S7-200系列PLC可采用多种编程器,一般可分为简易型和智能型。
简易型编程器是袖珍型的,简单实用,价格低廉,是一种很好的现场编程及监测工具,但显示功能较差,只能用指令表方式输入,使用不够方便。智能型编程器采用计算机进行编程操作,将专用的编程软件装入计算机内,可直接采用梯形图语言编程,实现在线监测,非常直观,且功能强大,S7-200系列PLC的专用编程软件为STEP7-Micro/WIN。
4.程序存储卡
为了保证程序及重要参数的安全,一般小型PLC设有外接EEPROM卡盒接口,通过该接口可以将卡盒的内容写入PLC,也可将PLC内的程序及重要参数传到外接EEPROM卡盒内作为备份。程序存储卡EEPROM有6ES 7291-8GC00-0xA0和6ES 7291-8GD00-0xA0两种,程序容量分别为8K和16K程序步。
5.写入器
写入器的功能是实现PLC和EPROM之间的程序传送,是将PLC中RAM区的程序通过写入器固化到程序存储卡中,或将PLC中程序存储卡中的程序通过写入器传送到RAM区。
6.文本显示器
文本显示器TD200不仅是一个用于显示系统信息的显示设备,还可以作为控制单元对某个量的数值进行修改,或直接设置输入/输出量。文本信息的显示用选择/确认的方法,**多可显示80条信息,每条信息**多4个变量的状态。过程参数可在显示器上显示,并可以随时修改。TD200面板上的8个可编程序的功能键,每个都分配了一个存储器位,这些功能键在启动和测试系统时,可以进行参数设置和诊断。
电器控制线路中常用的电压型保护环节
失压保护
失压保护:防止电源电压消失后,电压恢复时电动机自起动的保护
自起动的危害:
1)造成人身事故、设备事故。
2)多台电动机自起动造成电网不允许的过电流及电压降。
失压保护装置:按钮和接触器(自锁)
2、欠电压保护
欠电压保护:电源电压降低到(0. 6一0. 8UN)时,切断电源。
欠电压保护:防止电网电压的降低使电器释放,造成电路不正常而进行的保护。
欠压保护装置:按钮和接触器(自锁)、电压继电器。
电压继电器的吸合电压整定:0.8一0.85URT
电压继电器的释放电压整定:0.5一0.7URT.
3、过电压保护
过电压保护: 为感性负载提供放电回路
过电压继电器
影响电器控制线路的温升因素主要有:电流大小、散热条件、通电时间
1、短路保护(几倍到几十倍的额定电流)
危害: 高温绝缘损坏、强大的电动应力产生机械性损坏。
保护特性: 可靠、瞬动断开电源。
注意:短路保护不应受起动电流的影响而动作。
短路保护装置:熔断器、自动开关
说明:1)、自动开关把测量元件和执行元件装在一起,直接切断电源。
2)熔断器的熔体本身就是测量和执行元件,直接切断电源。
2、过电流保护(不超过2. 5倍的额定值 )
保护特性:瞬动断开电源。
过载保护装置:过电流继电器
说明:过电流继电器的过电流保护通过接触器(执行元件)完成,为了能切断过电流,接触器的触点容量需加大。
3、过载保护(通常1. 5倍的额定值以内)
保护特性:反时限特性。
过载保护装置:热继电器
说明:热继电器动作后不能马上复位。
热敏电阻作为测量元件的热继电器,嵌在电机的绕组或发热元件中,以便更准确地测量温升的部位。当被测部件达到指定的温度时,切断电路进行保护。
4、欠电流保护(一般在直流电路中)
保护特性:瞬动断开电源。
欠电流保护装置:欠电流继电器
5、断相保护(三角形接法)
保护特性:反时限特性。
断相保护装置:带断相保护的热继电器
S7-200 CPU 214的高速计数器HSC应用举例
用S7-200 CPU 214的高速计数器HSC累计来自模拟量/频率转换器(A/F的脉冲来计算模拟电压值
本例说明了如何利用CPU 214的高速计数器HSC及频率转换器来计算模拟电压。首先频率转换器将输入电压(0~10V)转换为矩形脉冲信号(0~2000Hz),再将此信号送入CPU214高速记数器的输入端并累计脉冲数。当预置的问隔时问到后,通过累计脉冲数,计算出被测模拟电压值。
例图
硬件要求
程序结构
主程序 在**个扫描周期调用子程序SBR0
SBR0 高速计数器和定时中断的初始化
INT0 对高速计数器求值的定时中断程序
程序和注释
主程序在**个扫描周期调用初始化程序SBR0,仅在**个扫描周期标志位SM0.1=1由子程序SBR0实现初始化。首先,把高速记数器HSC1的控制字节SMB47置为16进制‘FC',其含义是:正方向计数,可更新预置值(PV),可更新当前值(CV),激活HSC1。然后,用指令‘HDEF’把高速计数器HSC1置成工作模式0}即没有复位或起始输入,也没有外部的方向选择。当前值SMD48复位为0,预置值SMD52置为FFFF (16进制)。定时中断0间隔时间SMB34置为100ms,中断程序0分配给定时中断0(中断事件10),并允许中断。用指令HSC1启动高速计数器。
每100ms调用一次中断程序0,读出高速计数器的数值后将其置零。通过HSC1计数值及变换关系(0~2KHz对应于0~10V)来求被测的模拟电压值。本例中,计数值仅除以2,然后置入输出字节QB0,以便通过LED来显示被测的模拟电压值。显示值与10倍真实电压值相对应。例如,计数值为200除以2是100,那么,被测的模拟电压值就是10.0V。因为计数器100ms内共有200个计数脉冲,这正与2000Hz=>10V相对应。假设计数值为104,则实际电压值应为5.2V。
注意:定时中断时间可在5~255ms的范围内变化,然而,通过设立一个标志,可根据需要来延长高速计数器的求值和复位时间,这样就有更长的扫描间隔,以便提高**度,同时也会带来更长的更新时间。例如,定时中断设为100ms,每调用一次,标志增加1,仅当标志满10时,才对高速计数器求值和复位。也就是说,10V 电压可接收的**脉冲为2000,这样,求值**到5/1000V即**度是上例的10倍,但同时速度也减慢了10倍。
S7-200PLC的基本配置
因为S7-200PLC有5种CPU,其中CPU226XM与CPU226基本相同,所以S7-200共有4种基本配置。
|
CPU221 (6入/4出) |
CPU222 (8入/6出) |
CPU224 (14入/10出) |
CPU226(XM) (24入/16出) |
输入点地址 |
I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5 |
I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6、I0.7 |
I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6、I0.7 I1.0、I1.1、I10.2、I1.3、I1.4、I1.5 |
I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6、I0.7 I1.0、I1.1、I1.2、I1.3、I1.4、I1.5 I1.6、I1.7 I2.0、I2.1、I2.2、I2.3、I2.4、I2.5 I2.6、I2.7 |
输出点地址 |
Q0.0、Q0.1、Q0.2、 Q0.3 |
Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、 Q0.5 |
Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7 Q1.0、 Q1.1 |
Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、 Q0.7 Q1.0、 Q1.1、Q1.2、Q1.3、Q1.4、Q1.5、 |
S7-200的扩展配置是由S7-200的基本单元和扩展模块组成。其扩展模块的数量受两个条件约束:一个是基本单元能带扩展模块的数量;另一个是基本单元的电源承受扩展模块消耗DC5V总线电流的能力。
编址举例
由CPU222组成的扩展
由CPU222组成的扩展配置可以由CPU222基本单元和**多两个扩展模块组成,CPU222可以向扩展单元提供的DC5V电流为340mA。
例1:若扩展单元为16DI/16DO的EM223模块,查得该模块耗DC5V总线电流为150/160 mA。小于CPU222可以提供DC5V的电流,所以这种配置是可行的。
CPU222基本单元(8DI/6DO) |
EM223(16DI/16DO) |
I0.0 Q0.0 I0.1 Q0.1 I0.2 Q0.2 I0.3 Q0.3 I0.4 Q0.4 I0.5 Q0.5 I0.6 I0.7 |
I1.0 Q1.0 I1.1 Q1.1 I1.2 Q1.2 I1.3 Q1.3 I1.4 Q1.4 I1.5 Q1.5 I1.6 Q1.6 I1.7 Q1.7 I2.0 Q2.0 I2.1 Q2.1 I2.2 Q2.2 I2.3 Q2.3 I2.4 Q2.4 I2.5 Q2.5 I2.6 Q2.6 I2.7 Q2.7 |
例2:若扩展单元为16DI/16DO的EM223和4AI/1AO的EM235。查得:EM223模块耗DC5V总线电流为150/160 mA,EM235模块耗DC5V总线电流为30 mA,总消耗电流为180/190 mA,小于CPU222可以提供DC5V的电流,所以这种配置是可行的。
CPU222基本单元(8DI/6DO) |
EM223(16DI/16DO) |
EM235(4AI/1AO) |
I0.0 Q0.0 I0.1 Q0.1 I0.2 Q0.2 I0.3 Q0.3 I0.4 Q0.4 I0.5 Q0.5 I0.6 I0.7 |
I1.0 Q1.0 I1.1 Q1.1 I1.2 Q1.2 I1.3 Q1.3 I1.4 Q1.4 I1.5 Q1.5 I1.6 Q1.6 I1.7 Q1.7 I2.0 Q2.0 I2.1 Q2.1 I2.2 Q2.2 I2.3 Q2.3 I2.4 Q2.4 I2.5 Q2.5 I2.6 Q2.6 I2.7 Q2.7 |
AIW0 AIW2 AIW4 AIW6
AOW0 |
PLC的基本知识、**对PLC的定义
随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展,计算机控制已扩展到了几乎所有的工业领域。现代社会要求制造业对市场需求作出迅速的反应,生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品,为了满足这一要求,生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性,PLC(Programmable Logic Controller,可编程序控制器)正是顺应这一要求出现的,它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。
PLC的应用面广、功能强大、使用方便,已经成为当代工业自动化的主要装置之一,在工业生产的所有领域得到了广泛的使用,在其他领域(例如民用和家庭自动化)的应用也得到了迅速的发展。
国际电工委员会(IEC)在1985年的PLC标准草案第3稿中,对PLC作了如下定义:“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于使工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。”从上述定义可以看出,PLC是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机,除了能完成各种各样的控制功能外,还有与其他计算机通信联网的功能。
PLC的推广应用在我国得到了迅猛的发展,它已经大量地应用在各种机械设备和生产过程的电气控制装置中,各行各业也涌现出了大批应用PLC改造设备的成果。了解PLC的工作原理,具备设计、调试和维护PLC控制系统的能力,已经成为现代工业对电气技术人员和工科学生的基本要求。
逻辑控制指令——西门子S7系列PLC
逻辑控制指令是指逻辑块内的跳转和循环指令。跳转或循环指令的操作数是地址标号,该地址标号指出程序要跳往何处,标号**多为4个字符,**个字符必须是字母,其余字符可为字母或数字。
1 无条件跳转指令
l JU 无条件跳转指令
l JL 跳转表格指令
2 件跳转指令
l JC 当RLO = 1时跳转
l JCN 当RLO = 0时跳转
l JCB 当RLO = 1并且BR = 1时跳转
l JNB 当RLO = 0并且BR = 0时跳转
l JBI 当BR = 1时跳转
l JNBI 当BR = 0时跳转
l JO 当OV = 1时跳转
l JOS 当OS = 1时跳转
l JZ 累加器1中的计算结果为零跳转
l JNZ 累加器1中的计算结果不为零跳转
l JP 累加器1中的计算结果为正数跳转
l JM 累加器1中的计算结果为负数跳转
l JPZ 累加器1中的计算结果大于等于零跳转
l JMZ 累加器1中的计算结果小于等于零跳转
l JUO 计算结果溢出跳转
3 程序控制指令
l BE 块结束指令
l BEC 条件块结束指令
RLO=1,结束当前块的扫描,将控制返还给调用块.
若RLO=0,则将RLO置1,程序继续在当前块内扫描
l BEU 无条件块结束指令
该指令无条件结束当前块的扫描,将控制返还给调用块