西門子模塊6ES7331-7PF11-0AB0
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2. 工程實(shí)例
2.1 軟硬件列表
模塊(軟件)名稱 模塊(軟件)型號(hào) 定貨號(hào) 數(shù)量 底板 RACK 6ES7390-1AE80-0AA0 1 電源 PS307 6ES7307-1BA00-0AB0 1 CPU 315-2DP 6ES7315-2AG10-0AB0 1 MMC MMC 4M 6ES7953-8LM20-0AA0 1 以太網(wǎng)模塊 343-1 6GK7343-1CX10-0CE0 1 ET200M接口模塊 IM153-2 6ES7153-2BA02-0XB0 1 HART模板 8XAI 6ES7331-7TF01-0AB0 1 HART儀表 TH-300 7NG3212-0NN00 1 通訊電纜 6XV1830-0EH10 若干米 DP接頭 6ES7 972-0BB50-0XA0 2 Step7 V5.4 SP4 6ES7810-4CC08-0YA5 1
表2
2.2 HART模板接線方法:
對(duì)于6ES7331-7TF01-0AB0模板和HART儀表的接線,請(qǐng)參見(jiàn)下圖:
(1)、紅色線為 +24V,黑色線為 0V。
(2)、黃色信號(hào)線為S+,棕色信號(hào)線為S-。
在例程中使用的HART儀表為兩線制,此時(shí)需要短接10,11。如果為四線制則不需要,具體接線請(qǐng)參考模板手冊(cè)。
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編碼器連接電纜故障:這種故障出現(xiàn)的幾率,維修中經(jīng)常遇到,應(yīng)是優(yōu)先考慮的因素。通常為編碼器電纜斷路、短路或接觸不良,這時(shí)需更換電纜或接頭。還應(yīng)特別注意是否是由于電纜固定不緊,造成松動(dòng)引起開(kāi)焊或斷路,這時(shí)需卡緊電纜。
3、編碼器+5V電源下降:是指+5V電源過(guò)低, 通常不能低于4.75V,造成過(guò)低的原因是供電電源故障或電源傳送電纜阻值偏大而引起損耗,這時(shí)需檢修電源或更換電纜。
4、式編碼器電池電壓下降:這種故障通常有含義明確的報(bào)警,這時(shí)需更換電池,如果參考點(diǎn)位置記憶丟失,還須執(zhí)行重回參考點(diǎn)操作。
5、編碼器電纜屏蔽線未接或脫落:這會(huì)引入干擾信號(hào),使波形不穩(wěn)定,影響通信的準(zhǔn)確性,必須保證屏蔽線可靠的焊接及接地。
6、編碼器安裝松動(dòng):這種故障會(huì)影響位置控制 精度,造成停止和移動(dòng)中位置偏差量超差,甚至剛一開(kāi)機(jī)即產(chǎn)生伺服系統(tǒng)過(guò)載報(bào)警,請(qǐng)?zhí)貏e注意。
7、光柵污染 這會(huì)使信號(hào)輸出幅度下降,必須用脫脂棉沾*輕輕擦除油污。
離心式鼓風(fēng)機(jī)的工作原理與離心式通風(fēng)機(jī)相似,只是空氣的壓縮過(guò)程通常是經(jīng)過(guò)幾個(gè)工作葉輪(或稱幾級(jí))在離心力的作用下進(jìn)行的。鼓風(fēng)機(jī)有一個(gè)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子上的葉片帶動(dòng)空氣高速運(yùn)動(dòng),離心力使空氣在漸開(kāi)線形狀的機(jī)殼內(nèi),沿著漸開(kāi)線流向風(fēng)機(jī)出口,高速的氣流具有一定的風(fēng)壓。新空氣由機(jī)殼的中心進(jìn)入補(bǔ)充。
單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)的工作原理是:原動(dòng)機(jī)通過(guò)軸驅(qū)動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn),氣流由進(jìn)口軸向進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪后變成徑向流動(dòng)被加速,然后進(jìn)入擴(kuò)壓腔,改變流動(dòng)方向而減速,這種減速作用將高速旋轉(zhuǎn)的氣流中具有的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓能(勢(shì)能),使風(fēng)機(jī)出口保持穩(wěn)定壓力。
從理論上講,離心鼓風(fēng)機(jī)的壓力-流量特性曲線是一條直線,但由于風(fēng)機(jī)內(nèi)部存在摩擦阻力等損失,實(shí)際的壓力與流量特性曲線隨流量的增大而平緩下降,對(duì)應(yīng)的離心風(fēng)機(jī)的功率-流量曲線隨流量的增大而上升。當(dāng)風(fēng)機(jī)以恒速運(yùn)行時(shí),風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)將沿壓力-流量特性曲線移動(dòng)。風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的工況點(diǎn),不僅取決于本身的性能,而且取決于系統(tǒng)的特性,當(dāng)管網(wǎng)阻力增大時(shí),管路性能曲線將變陡。風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)的基本原理就是通過(guò)改變風(fēng)機(jī)本身的性能曲線或外部管性曲線,以得到所需工況。
西門子模塊6ES7331-7PF11-0AB0
S7-300 通訊模塊
說(shuō)明
通訊處理器用于把 S7-300 連接到不同的總線系統(tǒng)/通訊網(wǎng)絡(luò)上,以及進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)連接。根據(jù)應(yīng)用情況和模塊的不同協(xié)議,可以提供不同的總線系統(tǒng),如PROFIBUS DP 或工業(yè)以太網(wǎng)。
點(diǎn)到點(diǎn)連接
通過(guò)處理器(CP)進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)連接是一種強(qiáng)大而低成本的中線系統(tǒng)替代方案。相對(duì)于總線系統(tǒng),點(diǎn)到點(diǎn)鏈接的優(yōu)點(diǎn)在只有較少(RS485) 設(shè)備需要連
應(yīng)用接到SIMATIC S7 上時(shí)非常明顯。
CP 可以方便的把第三方系統(tǒng)連接到SIMATIC S7 上。由于CP 具有*的靈活性,可以實(shí)現(xiàn)多種不同的物理傳輸介質(zhì)、傳輸速率,甚至可以自定義傳輸協(xié)議。
對(duì)于每個(gè) CP,我們用 CD 光盤提供了組態(tài)軟件包和電子手冊(cè),以及用于實(shí)現(xiàn)CPU 和 CP 之間通訊的參數(shù)化屏幕形式和標(biāo)準(zhǔn)的功能塊。
組態(tài)的數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)到CPU 的系統(tǒng)塊中,并備份。因此更換模塊時(shí)新模塊可以立即投入使用。
S7-300 的接口模塊現(xiàn)有三種版本,每個(gè)都帶有用于不同物理傳輸介質(zhì)的接口。
通訊模塊使 SIMATICS7-300 可以連接到如:
SIMATIC S7 和SIMATIC S5 可編程控制器,以及許多其它制造商提供的系統(tǒng)
PC、可編程裝置、HMI裝置
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備
打印機(jī)
機(jī)器人控制
調(diào)制解調(diào)器
效益掃描儀、條碼讀取器等
由于可以使用 STEP 7 方便的進(jìn)行組態(tài),因此縮短了啟動(dòng)時(shí)間
通過(guò) LED 指示縮短了發(fā)生故障時(shí)的停機(jī)和維修時(shí)間
設(shè)計(jì)和功能
CP 具有加固的塑料外殼,帶有 LED 指示燈用于顯示工作和故障狀態(tài)。
它們顯示出了 SIMATICS7-300 設(shè)計(jì)的全部?jī)?yōu)勢(shì),如.
設(shè)計(jì)緊湊
便于安裝
用戶友好型接線等。
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在進(jìn)行可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),盡管有著不同的被控對(duì)象和設(shè)計(jì)任務(wù),設(shè)計(jì)內(nèi)容可能涉及諸多方面,又需要和大量的現(xiàn)場(chǎng)輸入、輸出設(shè)備相連接,但是基本內(nèi)容應(yīng)包括以下幾個(gè)方面:
(1)明確設(shè)計(jì)任務(wù)和技術(shù)條件。
設(shè)計(jì)任務(wù)和技術(shù)條件一般以設(shè)計(jì)任務(wù)書的方式給出,在設(shè)計(jì)任務(wù)書中,應(yīng)明確各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求、約束條件及控制方式。因此,設(shè)計(jì)任務(wù)書是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。
(2)確定用戶輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。
用戶的輸入、輸出設(shè)備是構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)中除了作為控制器的PLC本身以外的硬件設(shè)備,是進(jìn)行機(jī)型選擇和軟件設(shè)計(jì)的依據(jù)。因此,要明確輸入設(shè)備的類型(如控制按鈕、行程開(kāi)關(guān)、操作開(kāi)關(guān)、檢測(cè)元件、保護(hù)器件、傳感器等)和數(shù)量、輸出設(shè)備的類型(如信號(hào)燈、接觸器、繼電器等執(zhí)行元件)和數(shù)量以及由輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的負(fù)載(如電動(dòng)機(jī)、電磁閥等),并進(jìn)行分類、匯總。
(3)選擇可編程控制器的機(jī)型。
可編程控制器是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心部件,正確、合理地選擇機(jī)型對(duì)于保證整個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)起著重要的作用。艾特貿(mào)易小編提示PLC的選型包括機(jī)型的選擇、存儲(chǔ)器容量的選擇、I/O模塊的選擇等。
(4)分配I/O通道,繪制I/O接線圖。
通過(guò)對(duì)用戶輸入、輸出設(shè)備的分析、分類和整理,進(jìn)行相應(yīng)的I/O通道分配,并據(jù)此繪制I/O接線圖。
至此,基本完成了PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。
(5)設(shè)計(jì)控制程序。
根據(jù)控制任務(wù)和所選擇的機(jī)型以及I/O接線圖,采用梯形圖語(yǔ)言設(shè)計(jì)系統(tǒng)的控制程序。設(shè)計(jì)控制程序就是設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件,這對(duì)于保證整個(gè)系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行至關(guān)重要,必須經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試,使之滿足控制要求。
(6)必要時(shí)設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。
在進(jìn)行設(shè)備選型時(shí),應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。如無(wú)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備可選,還可能需要設(shè)計(jì)操作臺(tái)、控制柜、模擬顯示屏等非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。
(7)編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件。
在設(shè)計(jì)任務(wù)完成后,編制系統(tǒng)的技術(shù)文件。技術(shù)文件一般包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書、使用說(shuō)明書、I/O接線圖和控制程序(如梯形圖等)。
計(jì)數(shù)器及其保持特性 |
計(jì)數(shù)器總數(shù) | 128 | 256 | 256 |
其中無(wú)電池可保持 •可調(diào)節(jié) •可調(diào)節(jié)范圍 | √ 0~128 | √ 0~256 | √ 0~256 |
保持性 •可調(diào)節(jié) | | | |
計(jì)數(shù)范圍 •可調(diào)節(jié) •計(jì)數(shù)范圍
| √ 0~999 | √ 0~999 | √ 0~999 |
IEC 計(jì)數(shù)器 •可用性 •類型
| √ SFB | √ SFB | √ SFB |
定時(shí)器及其保持特性 |
定時(shí)器數(shù)量 | 128 | 256 | 256 |
保持性 •可調(diào)節(jié) •預(yù)置
| √ 無(wú)保持性 | √ 無(wú)保持性 | √ 無(wú)保持性 |
定時(shí)范圍 | 10ms~9999s | 10ms~9999s | 10ms~9999s |
IEC 定時(shí)器 •可用性 •類型
| √ SFB | √ SFB | √ SFB |
數(shù)據(jù)區(qū)及其保持特性 |
標(biāo)志 •數(shù)量 •保持性可調(diào)節(jié) •時(shí)鐘存儲(chǔ)器數(shù)量
| 128字節(jié) √;MB0 - MB127 8 ;1個(gè)存儲(chǔ)字節(jié) | 256字節(jié) √;MB0 - MB255 8 ;1個(gè)存儲(chǔ)字節(jié) | 256字節(jié) √;MB0 - MB255 8 ;1個(gè)存儲(chǔ)字節(jié) |
數(shù)據(jù)塊 •數(shù)量,最大 •容量,最大
| 511;DB1 - DB511 16 kB | 511;DB1 - DB511 16 kB | 511;DB1 - DB511 16 kB |
局部數(shù)據(jù) •每個(gè)優(yōu)先級(jí),最大
| 256 字節(jié) | 510 字節(jié) | 510 字節(jié) |
地址區(qū) |
I/O 地址區(qū) •輸入 •輸出
| 1 kB 1 kB | 1 kB 1 kB | 1 kB 1 kB |
過(guò)程映像 •輸入 •輸出
| 128 字節(jié) 128 字節(jié) | 128 字節(jié) 128 字節(jié) | 128 字節(jié) 128 字節(jié) |
數(shù)字量通道 •輸入 •輸出 •集中式輸入 •集中式輸出
| 256 256 256 256 | 992 992 992 992 | 1008 1008 992 992 |
模擬量通道 •輸入 •輸出 •集中式輸入 •集中式輸出
| 64 32 | 248 124 248 248 | 248 124 248 248 |
組態(tài) •中央單元,最大 •擴(kuò)展單元,最大 •機(jī)架,最大 •每機(jī)架的模塊數(shù),最多
| 1 0 1 8 | 1 3 4 8 ;在機(jī)架3中最多7個(gè) | 1 3 4 8 ;在機(jī)架3中最多7個(gè) |
DP 主站數(shù)量 •內(nèi)置 •通過(guò)CP
| × 1 | × 2 | × 1 |
可運(yùn)行的FM和CP數(shù)量(推薦) •FM •CP,點(diǎn)到點(diǎn) •CP, LAN
| 8 8 4 | 8 8 6 | 8 8 6 |
時(shí)間 |
時(shí)鐘 •硬件時(shí)鐘( 實(shí)時(shí)時(shí)鐘) •軟件時(shí)鐘 •緩沖 •每天誤差,最大
| √ × | √ √ 10 s | √ √ 10 s |
運(yùn)行時(shí)間表 •數(shù)量 •號(hào)碼 •數(shù)值范圍
•計(jì)數(shù)間隔 •保持
| 1 0 0-231小時(shí)(當(dāng)使用SFC101時(shí)) 1 小時(shí) √;必須重新啟動(dòng) | 1 0 0-231小時(shí)(當(dāng)使用SFC101時(shí)) 1 小時(shí) √;必須重新啟動(dòng) | 1 0 0-231小時(shí)(當(dāng)使用SFC101時(shí)) 1 小時(shí) √;必須重新啟動(dòng) |
時(shí)間同步 •支持 •在MPI上,主站 •在MPI上,從站 •在AS上,主站
| √ √ √ √ | √ √ √ √ | √ √ √ √ |
S7 報(bào)文功能 •報(bào)文功能可以登錄站的
數(shù)量,最多 •過(guò)程診斷報(bào)文
•可同時(shí)激活的Alarm-S
塊,最多 | 6 ;取決于為PG/OP和S7 基本通訊所組態(tài)的連接 √ 20 | 8 ;取決于為PG/OP和S7 基本通訊所組態(tài)的連接 √ 20 | 8;取決于為PG/OP和S7 基本通訊所組態(tài)的連接 √ 20 |
測(cè)試和啟動(dòng)功能 |
狀態(tài)/修改 •變量 •變量組
•變量組數(shù)量,最多
•其中狀態(tài)變量組,最多 •其中可修改變量,最多 | √ 輸入、輸出、標(biāo)志、DB、定 時(shí)器、計(jì)數(shù)器 30 30 14 | √ 輸入、輸出、標(biāo)志、DB、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器 30 30 14 | √ 輸入、輸出、標(biāo)志、DB、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器 30 30 14 |
強(qiáng)制 •強(qiáng)制 •強(qiáng)制,變量
•強(qiáng)制變量數(shù)量,最多
• 狀態(tài)塊 • 單步執(zhí)行 • 斷點(diǎn)數(shù)量
| √ 輸入,輸出 10 √ √ 2 | √ 輸入,輸出 10 √ √ 2 | √ 輸入,輸出 10 √ √ 2 |