應用領(lǐng)域 | 環(huán)保,化工,生物產(chǎn)業(yè),電子,電氣 |
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電氣網(wǎng)絡采用雙絞線屏蔽電纜。RS 485 接口根據(jù)電壓差進行操作。因此,與電壓或電流接口相比更不易受干擾影響。使用 PROFIBUS,站點通過總線端子和總線連接器連接到總線(每網(wǎng)段多 32 個節(jié)點)。
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參考價 | 面議 |
更新時間:2023-08-13 18:14:59瀏覽次數(shù):317
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1. 可編程控制器的定義
可編程控制器,簡稱PLC(Programmable logic Controller),是指以計算機技術(shù)為基礎的新型工業(yè)控制裝置。在1987年電工委員會(International Electrical Committee)頒布的PLC標準草案中對PLC做了如下定義:
“PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令,并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設備都應該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體,易于擴展其功能的原則而設計。"
2. PLC的特點
2.1可靠性高,抗干擾能力強
高可靠性是電氣控制設備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù),采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造,內(nèi)部電路采取了*的抗干擾技術(shù),具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均*時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均*工作時間則更長。從PLC的機外電路來說,使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng),和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比,電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC帶有硬件故障自我檢測功能,出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應用軟件中,應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣,整個系統(tǒng)具有*的可靠性也就不奇怪了。
2.2配套齊全,功能完善,適用性強
PLC發(fā)展到今天,已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品??梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外,現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力,可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn),使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展,使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。
2.3易學易用,深受工程技術(shù)人員歡迎
PLC作為通用工業(yè)控制計算機,是面向工礦企業(yè)的工控設備。它接口容易,編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近,只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。
2.4系統(tǒng)的設計、建造工作量小,維護方便,容易改造
PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設備外部的接線,使控制系統(tǒng)設計及建造的周期大為縮短,同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。
2.5體積小,重量輕,能耗低
以超小型PLC為例,新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部,是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設備。
3. PLC的應用領(lǐng)域
目前,PLC在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè),使用情況大致可歸納為如下幾類。
3.1開關(guān)量的邏輯控制
這是PLC基本、廣泛的應用領(lǐng)域,它取代傳統(tǒng)的繼電器電路,實現(xiàn)邏輯控制、順序控制,既可用于單臺設備的控制,也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。
3.2模擬量控制
在工業(yè)生產(chǎn)過程當中,有許多連續(xù)變化的量,如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量,必須實現(xiàn)模擬量(Analog)和數(shù)字量(Digital)之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊,使可編程控制器用于模擬量控制。
3.3運動控制
PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構(gòu)配置來說,早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機構(gòu),現(xiàn)在一般使用的運動控制模塊。如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。**上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能,廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。
3.4過程控制
過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機,PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊,目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。
3.5數(shù)據(jù)處理
現(xiàn)代PLC具有數(shù)學運算(含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能,可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置,或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng),如無人控制的柔性制造系統(tǒng);也可用于過程控制系統(tǒng),如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。
一般技術(shù)數(shù)據(jù) ET 200M | |
電纜和接口 | 螺絲型連接、彈簧加載連接以及帶接線的快速連接(FastConnect) |
防護等級 | IP20 |
在垂直墻上的環(huán)境溫度(的安裝位置) | |
| 0 … +60 °C |
| 0 … +40 °C |
相對濕度 | 5 - 95%(按IEC 1131-2的相對濕度應力等級2) |
大氣壓力 | 795 … 1080 hPa |
機械壓力 | |
| IEC 68,2 – 6 部分: |
| 按 IEC 68,2 – 27 部分, |
有源總線模塊允許在運行期間更換模塊,沒有任何影響:
省時的模塊更換;
更換模塊時運行不會中斷,繼續(xù)通過其余模塊運行。插入新模塊時,該模塊會自動投入運行。在將 S7-400 用作主站時,可與交換中央模塊相同的方式交換分布式模塊。在 CPU 中會產(chǎn)生相關(guān)中斷。對于所有其它 DP 標準主站,信號通過 DP 診斷發(fā)送到主站。S7-300 作為主站時,不能對模塊進行熱插拔。
各種模塊可用于組裝 ET 200M,這些模塊安裝到安裝導軌上。
BM PS/IM 總線模塊可容納電源和 IM 153
總線模塊 BM IM 153/IM 153 用于接受兩個 IM 153-2 模塊以實現(xiàn)冗余運行(僅限 PROFIBUS)
BM 2x40 總線模塊可容納 2 個 I/O 模塊,模塊寬度為 40 mm
BM 1x80 總線模塊可容納固定 1 個 I/O 模塊,模塊寬度為 80 mm
為了取得螺紋長度,可使用防爆型隔板備件;可以將該隔板插在兩個總線模塊之間。
方便的組裝;
總線模塊可在安裝導軌中轉(zhuǎn)動、端對端排列并使用側(cè)面連接器進行固定。然后,可將各模塊插在總線模塊中并用螺釘固定,以便它們與總線連接器接觸。必須使用背板總線蓋來保護未使用的插槽的連接器。必須將總線模塊蓋插到最后一個總線模塊的側(cè)面。
電源
對于 ET 200M,可使用 2 A、5 A 和 10 A 等特殊形式電源。
工作原理
自動化系統(tǒng)的用戶程序可以訪問模塊化 ET 200M I/O 設備的輸入/輸出以及中央控制器的輸入/輸出。
中央控制器的主站接口和 IM 153 接口全面處理通過總線系統(tǒng)進行的通信。
診斷功能驗證 ET 200M 是否正常運行。
ET 200M 可以診斷:
模塊錯誤
短路(輸出)
總線故障,即不正確的數(shù)據(jù)傳輸
24 V DC 負載電源
I/O 模塊的熱插拔
通過以下方式對診斷數(shù)據(jù)進行分析:
分布式,通過 ET 200M 上的診斷指示燈
集中式,在可編程控制器的中央模塊 (CPU) 中。
PROFIBUS 組態(tài)和參數(shù)設置
組態(tài)消息幀 | 參數(shù)分配幀 | |
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長度 | 每個 S7-300 I/O 模塊 15 字節(jié) + 5 字節(jié) | 每個可編程 S7-300 I/O 模塊 10 字節(jié) + 20 字節(jié) |
針對組態(tài)和參數(shù)設置消息幀,計算所需的消息幀長度
DP 主站必須提供所需的組態(tài)和參數(shù)設置數(shù)據(jù)量。一些主站提供較短的組態(tài)和參數(shù)設置消息幀長度。例如,S5-95U/DP 中組態(tài)和參數(shù)設置消息幀的最大長度分別為 32 字節(jié)。這意味著在本例中,可將最多 3 個模塊插到 ET 200M 中,并且可對其中一個模塊進行參數(shù)設置。
在將設備連接到未使用 COM PROFIBUS 或 STEP 7 進行組態(tài)的主站模塊時(在其它廠商的主站模塊上運行),可通過版本為 V3 的 COM PROFIBUS 來創(chuàng)建固定的預分配 GSD 文件。然后該文件可加載到其它廠商的組態(tài)工具中,并可用于對站進行簡便組態(tài)。
這樣就能使用 COM PROFIBUS 便利的純文本參數(shù)設置,從而無需在廠商的組態(tài)工具中輸入十六進制代碼。