SIMATIC S7-1200是一款緊湊型、模塊化的PLC,可完成簡單邏輯控制、高級邏輯控制、HMI 和網(wǎng)絡通信等任務
單機小型自動化系統(tǒng)的*解決方案。 對于需要網(wǎng)絡通信功能和單屏或多屏HMI的自動化系統(tǒng),易于設計和實施。
具有支持小型運動控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)的高級應用功能。
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更新時間:2019-05-22 16:46:35瀏覽次數(shù):405
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西門子1200PLC模塊代理商/CPU模塊
SIMATIC S7-1200是一款緊湊型、模塊化的PLC,可完成簡單邏輯控制、高級邏輯控制、HMI 和網(wǎng)絡通信等任務
單機小型自動化系統(tǒng)的*解決方案。 對于需要網(wǎng)絡通信功能和單屏或多屏HMI的自動化系統(tǒng),易于設計和實施。
具有支持小型運動控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)的高級應用功能。
西門子PLC的優(yōu)勢之處:
1.通用性強
PLC是一種工業(yè)控制計算機,其控制操作功能可以通過軟件編制確定,在生產(chǎn)工藝改變或生產(chǎn)線設備更新時,不必改變PLC硬件設備,只需改變編程程序就可實現(xiàn)不同的控制方案,具有良好的通用性 。
2.編程方便
大多數(shù)PLC可采用類似繼電控制電路圖形式的“梯形圖”進行編程,控制線路清晰直觀,稍加培訓即可進行編程,受到普遍歡迎。PLC與個人計算機聯(lián)成網(wǎng)絡或加入到集散控制系統(tǒng)之中時,通過在上位機上用梯形圖編程,使編程更容易、更方便。
3.功能完善
由于計算機有很強的運算處理能力,故以計算機為核心的現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運算、定時、計數(shù)等控制功能,還能完成A/D、D/A轉(zhuǎn)換、模擬量處理、高速計數(shù)、聯(lián)網(wǎng)通信等功能,還可以通過上位機進行顯示、報警、記錄、進行人一機對話,使控制水平大大提高。
4.擴展靈活
PLC產(chǎn)品均帶有擴展單元,可以方便地適應不同輸入/輸出點數(shù)及不同輸入/輸出方式的需求。模塊式PLC的各種功能模塊制成插板,可以根據(jù)需要靈活配置,從幾個輸入/輸出點的zui小型系統(tǒng)到幾千個點的超大型系統(tǒng)均可輕易實現(xiàn),擴展靈活,組合方便。
5.系統(tǒng)構(gòu)成簡單,安裝調(diào)試容易
當需要組成控制系統(tǒng)時,用簡單的編程方法將程序存入存儲器內(nèi),接上相應的輸入、輸出信號,便可構(gòu)成一個完整的控制系統(tǒng),不需要繼電器、轉(zhuǎn)換開關(guān)等,它的輸出可直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)(負載電流一般可達2A),中間一般不需要設置轉(zhuǎn)換單元,因此大大簡化了硬件的接線,減少設計及施工工作量。同時PLC又能事*行模擬調(diào)試,更減少了現(xiàn)場的調(diào)試工作量,并且PLC的監(jiān)視功能很強,模塊化結(jié)構(gòu)大大減少了維修量。
6.可靠性高
可編程控制器采用大規(guī)模集成電路,可靠性要比有接點的繼電接觸系統(tǒng)高很多。在其自身的設計中,采用了冗余措施和容錯技術(shù),另外,輸入輸出采用了屏蔽、隔離、濾波、電源調(diào)整與保護等措施,提高了抗工業(yè)環(huán)境干擾的能力,使PLC適合于在工業(yè)環(huán)境下使用,可靠性大大提高。
由于可編程控制器具備以上特點,它把微型計算機技術(shù)與開關(guān)量控制技術(shù)很好地融合在一起,還把連續(xù)量直接數(shù)字控制DDC (Direct Digital Control)技術(shù)加進去,并且有與監(jiān)控計算機聯(lián)網(wǎng)的功能,因此應用十分廣泛,幾乎覆蓋各個工業(yè)領(lǐng)域,正成為新一代機電一體化產(chǎn)品。它與目前應用于工業(yè)過程的各種順序控制設備相比較,具有明顯的優(yōu)勢。
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西門子PLC的特點
可靠
PLC 不需要大量的活動元件和連線電子元件。它的連線大大減少。與此同時,系統(tǒng)的維修簡單,維修時間短。Plc采用了一系列可靠性設計的方法進行設計。例如:冗余的設計。斷電保護,故障診斷和信息保護及恢復。PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設計的控制裝置,它具有比通用計算機控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言。編程出錯率大大降低。
易操作
PLC有較高的易操作性。它具有編程簡單,操作方便,維修容易等特點,一般不容易發(fā)生操作的錯誤。對PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入直接可接顯示,更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號或接點號進行搜索或程序?qū)ふ?,然后進行更改。PLC有多種程序設計語言可供使用。用于梯形圖與電氣原理圖較為接近。容易掌握和理解。PLC具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。當系統(tǒng)發(fā)生故障時,通過硬件和軟件的自診斷,維修人員可以很快找到故障的部位。
靈活
PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程簡單、應用面拓展。操作十分靈活方便,監(jiān)視和控制變量十分容易。
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一、PLC自身故障判斷
一般來說,PLC是極其可靠的設備,出故障率很低。PLC的CPU等硬件損壞或軟件運行出錯的概率幾乎為零;PLC輸入點如不是強電入侵所致,幾乎也不會損壞;PLC輸出繼電器的常開點,若不是外圍負載短路或設計不合理,負載電流超出額定范圍,觸點的壽命也很長。
因此,我們查找電氣故障點,重點要放在PLC的外圍電氣元件上,不要總是懷疑PLC硬件或程序有問題,這對快速維修好故障設備、快速恢復生產(chǎn)是十分重要的,因此筆者所談的PLC控制回路的電氣故障檢修,重點不在PLC本身,而是PLC所控制回路中的外圍電氣元件。
二、輸入輸出(I/O)模塊的選取
輸出模塊分為晶體管、雙向可控硅、接點型。
晶體管型的開關(guān)速度快(一般0.2ms),但負載能力小,約0.2~0.3A、24VDC,適用于快速開關(guān)、 信號聯(lián)系的設備,一般與變頻、直流裝置等信號連接,應注意晶體管漏電流對負載的影響。
可控硅型優(yōu)點是無觸點、具有交流負載特性,負載能力不大。
繼電器輸出具有交直流負載特點,負載能力大。常規(guī)控制中一般首先選用繼電器觸點型輸出,缺點是開關(guān)速度慢,一般在10ms左右,不適于高頻開關(guān)應用。
三、接地問題
PLC系統(tǒng)接地要求比較嚴格,有獨立的接地系統(tǒng),還要注意與PLC有關(guān)的其他設備也要可靠接地。多個電路接地點連接在一起時,會產(chǎn)生意想不到的電流,導致邏輯錯誤或損壞電路。
四、消除線間電容避免誤動作
電纜的各導線間都存在電容,合格的電纜能把此容值限制在一定范圍之內(nèi)。即使是合格的電纜,當電纜長度超過一定長度時,各線間的電容容值也會超過所要求的值,當把此電纜用于PLC輸入時,線間電容就有可能引起PLC的誤動作,會出現(xiàn)許多無法理解的現(xiàn)象。
這些現(xiàn)象主要表現(xiàn)為:明接線正確,但PLC卻沒有輸入;PLC應該有的輸入沒有,而不應該有的卻有,即PLC輸入互相干擾。為解決這一問題,應當做到:
1.使用電纜芯絞合在一起的電纜;
2.盡量縮短使用電纜的長度;
3.把互相干擾的輸入分開使用電纜;
4.使用屏蔽電纜。
五、抗干擾處理
工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境比較惡劣,存在著許多高低頻干擾。這些干擾一般是通過與現(xiàn)場設備相連的電纜引入PLC的。除了接地措施外,在電纜的設計選擇和敷設施工中,應注意采取一些抗干擾措施:
1.模擬量信號屬于小信號,極易受到外界干擾的影響,應選用雙層屏蔽電纜;高速脈沖信號(如脈沖傳感器、計數(shù)碼盤等)應選用屏蔽電纜,既防止外來的干擾,也防止高速脈沖信號對低電平信號的干擾;
2.PLC之間的通信電纜頻率較高,一般應選用廠家提供的電纜,在要求不高的情況下,可以選用帶屏蔽的雙絞線電纜;
3.模擬信號線、直流信號線不能與交流信號線在同一線槽內(nèi)走線;
4.控制柜內(nèi)引入引出的屏蔽電纜必須接地,應不經(jīng)過接線端子直接與設備相連;
5.交流信號、直流信號和模擬信號不能共用一根電纜,動力電纜應與信號電纜分開敷設;
6.在現(xiàn)場維護時,解決干擾的方法有:對受干擾的線路采用屏蔽線纜,重新敷設;在程序中加入抗干擾濾波代碼。
六、標記輸入輸出,方便檢修
PLC控制著一個復雜系統(tǒng),所能看到的是上下兩排錯開的輸入輸出繼電器接線端子、對應的指示燈及PLC編號,就像一塊有數(shù)十只腳的集成電路。任何一個人如果不看原理圖來檢修故障設備,會束手無策,查找故障的速度會特別慢。
鑒于這種情況,我們根據(jù)電氣原理圖繪制一張表格,貼在設備的控制臺或控制柜上,標明每個PLC輸入輸出端子編號與之相對應的電器符號,中文名稱,即類似集成電路各管腳的功能說明。
SIMATIC 控制器有多種多樣,包括從高性能 PLC 的書本型迷你控制器,到基于 PC 的控制器,無論什么要求,它都能滿足要求。
這些控制器的共同特點是,在小的空間里壓縮了大處理能力,能滿足較苛刻的機械和氣候條件、高速及可擴展性等要求。
這種分級的性能特征是 SIMATIC 系列產(chǎn)品的力量所在。
基本型控制器是適合中低端應用的智能控制器。包括標準型和安全型。通過其集成輸入和輸出以及工藝功能,可實現(xiàn)高性價比的緊湊解決方案。使用基本型控制器,可通過集成和可選通信接口,實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)簡便的靈活解決方案。
基本型控制器可在 TIA 博途平臺中進行組態(tài)和編程。工程組態(tài)效率高,而且,隨著應用復雜性的增加,還可方便地轉(zhuǎn)為使用高級型控制器。
SIMATIC S7-1200 系列包括以下模塊:
機械特性
設備特性
SIMATIC S7-1200 支持各種通信機制:
PROFINET 接口
通過集成 PROFINET 接口,可與以下設備通信:
支持以下協(xié)議:
SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統(tǒng),可滿足中、低端的性能要求。
模塊化、無風扇設計、易于實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應用中各種不同任務的經(jīng)濟、用戶友好的解決方案。
SIMATIC S7-300 的應用領(lǐng)域包括:
多種性能等級的 CPU,具有用戶友好功能的全系列模塊,可允許用戶根據(jù)不同的應用選取相應模塊。任務擴展時,可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。
SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器:
制造業(yè)正在經(jīng)歷一場變革。標準化軟件工具為眾包生產(chǎn)時代的到來鋪平了道路??焖俪尚椭圃焓沟靡粤慨a(chǎn)成本生產(chǎn)個性化部件和產(chǎn)品成為了可能。兩相結(jié)合,勾勒出一幅產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)和銷售的新圖景。
50年后,產(chǎn)品將如何被設計和制造出來?是不是在“眾包”環(huán)境中,由分散在世界各個角落的人們競相制作出數(shù)字化設計方案?是不是在自動化地下工廠網(wǎng)絡里,由采用特制混合粉末的機器以三維印刷技術(shù)生產(chǎn)出來?所生產(chǎn)的產(chǎn)品從個性化汽車部件,到輪機葉片,不一而足。盡管我們展望中的一些場面可能看起來匪夷所思,但這項技術(shù)的大多數(shù)環(huán)節(jié)目前正在開發(fā)或試驗中,甚至已經(jīng)投入使用。
軟件正在*改變?nèi)藗円?guī)劃、模擬、測試和制造產(chǎn)品的方式。
從手工業(yè)、工業(yè)化、大規(guī)模生產(chǎn)到信息技術(shù)革命一路走來,制造業(yè)的演進步伐從未停止,如今更是邁向新的遠景——德國政府和工業(yè)界稱之為“Industry 4.0”。其關(guān)鍵是將軟件、傳感器和通信系統(tǒng)集成于所謂的物理網(wǎng)絡系統(tǒng)。正是在這個虛擬世界與現(xiàn)實世界的交匯之處,人們越來越多地構(gòu)思、優(yōu)化、測試和設計產(chǎn)品。其較有力的證明便是美國航空*發(fā)射的“好奇號”火星探測車。包括著陸在內(nèi),“好奇號”的一切都是采用西門子的設計和模擬軟件完成研制和試驗的。
新的制造模式。從火星到地球,與“好奇號”一樣超然塵世的是一家位于亞利桑那州鳳凰城郊區(qū)的名為“Local Motors”的初創(chuàng)企業(yè),采用同一款軟件的簡化版本設計出的超凡脫俗的汽車。在一個Local Motors稱之為“共同創(chuàng)造”——亦稱“眾包”——的流程中,該軟件允許愛好者發(fā)布部件設計,以便分散在世界各地的其他用戶通過瀏覽器調(diào)看其三維圖形,測量尺寸,發(fā)表評論。其結(jié)果是形成一種新的創(chuàng)新模式和方法,大大加快了將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為工業(yè)產(chǎn)品的進度。
眾包在加速創(chuàng)新、提高競爭力和控制成本方面的潛力如此之巨大,以至于美國*高級研究計劃署(DARPA)正在研究該方式可否用于扭轉(zhuǎn)軍事系統(tǒng)費用的螺旋式上升趨勢。位于加利福尼亞州伯克利的西門子高科技企業(yè)化中心(TTB)的創(chuàng)投技術(shù)部主任Lee Ng博士表示:“其思路是效仿半導體行業(yè)將芯片設計與計算機生產(chǎn)相分離的做法——通過高度抽象,將設計流程的各個要素標準化、自動化,以便各路高手盡展所長。”
為此,DARPA資助了一些現(xiàn)已在一個通過審查的設計社區(qū)得到共享的開放源碼軟件工具的開發(fā)。Ng博士補充道,“這些工具將實現(xiàn)大眾化設計。它們允許多方參與設計過程,以滿足產(chǎn)品要求。從根本上講,它們使采用*的方式對蘋果與橙子作比較成為了可能。隨著這一點的實現(xiàn),將形成一個至關(guān)重要的新概念:數(shù)字產(chǎn)品的數(shù)學認證。”她解釋道,其想法是在現(xiàn)實世界里,產(chǎn)品必須能像在虛擬世界里規(guī)定的那樣運行。
另一個有可能引發(fā)變革的趨勢是快速成型制造業(yè)的演進——從印刷簡單的塑料制品,發(fā)展到印刷高性能金屬制品。譬如,三維激光印刷或立體光刻技術(shù)。其思路是,直接從數(shù)字模型生產(chǎn)出制成品,在這個過程中,自動化設備將特制的金屬或陶瓷粉末逐層噴射到基底上,同時借助高功率激光器使材料熔化,從而制作出立體物品。Ng博士說:“通過將眾包、數(shù)字產(chǎn)品認證和快速成型制造聯(lián)系起來,企業(yè)可以將完整的數(shù)字模型傳送至世界各地的計算機數(shù)控(CNC)機器,由此制定一個日程表,以確定哪些工廠有能力在什么時候生產(chǎn)哪個部件。”西門子高科技企業(yè)化中心正在許多研究者、初創(chuàng)企業(yè)和西門子各方的幫助下,在這一領(lǐng)域探索各種可能性。
幾乎不會產(chǎn)生任何廢料的快速成型制造技術(shù),將開啟一扇通往全新制造模式的大門。在這種制造模式下,人們可以在需要的時間和地點生產(chǎn)出需要的部件和產(chǎn)品,從而降低對批量生產(chǎn)、倉儲和配送的需求,同時讓生產(chǎn)更加貼近用戶。這項技術(shù)的潛在經(jīng)濟影響如此之深刻,因此,2012年8月15日,白宮宣布成立國家快速成型制造創(chuàng)新研究院(NAMII),它是一個旨在增強美國制造業(yè)競爭力的國有組織和私營機構(gòu)的聯(lián)合體。
從模擬裝配到生產(chǎn)機械和機器人的功能,每一步都在數(shù)字制造環(huán)境中測試。
通過一個在某些方面類似于快速成型制造的過程,西門子研究人員開發(fā)出能夠識別出舊輪機葉片上的細微裂紋和小坑并確定其位置的軟件。然后,將利用這些信息來引導機械手臂向受損區(qū)域噴射金屬粉末,同時借助激光器令這些粉末熔化,從而使之牢牢地黏附到葉片上。這項技術(shù)業(yè)已在位于柏林的西門子輪機制造廠進行試驗,設計用于輪機葉片的現(xiàn)場維修。與此同時,西門子正在研制一項被稱為“冷噴涂”的金屬連接技術(shù)。這項技術(shù)旨在以*的速度將金屬納米顆粒噴射到受損區(qū)域上,從而實現(xiàn)虛擬焊接。這項技術(shù)旨在避免與熱加工方法有關(guān)的變形風險。
誕生于計算機中的工廠。當然,西門子不僅從事產(chǎn)品的設計、制造和維修,而且還規(guī)劃生產(chǎn)設施本身。為了加快這程,西門子*研究院的研究人員已開發(fā)出IntuPlan(直觀布局規(guī)劃)技術(shù),通過制作出生產(chǎn)鏈和物流鏈的實際比例實物模型,在現(xiàn)實世界與虛擬世界之間架起一座橋梁。不久前,一座位于德國克雷費爾德的西門子工廠便采用了這項技術(shù)來規(guī)劃列車組件焊接車間的布局。迄今為止,范圍內(nèi)已有15座工廠借助IntuPlan技術(shù)完成了改造或全新設計。
當精心設計的工廠建成投入運行之后,自動化系統(tǒng)必須*地運轉(zhuǎn),工作站和任務可以實現(xiàn)個性化設置,傳感器網(wǎng)絡和無線基礎設施必須得到保護以防御攻擊,檢修人員必須能夠盡快完成任務。然而,后者可能要求專門的導航輔助裝置。
這正是位于新澤西州普林斯頓的西門子美國研究院現(xiàn)在正在開發(fā)的一項技術(shù)背后的理念。在這里,研究人員開發(fā)了一個以速度較快的數(shù)據(jù)鏈路為支撐的基于云計算的信息基礎設施。配備了數(shù)據(jù)眼鏡或平板電腦的檢修人員(或機器人)可以看到疊加在真實環(huán)境之上的指示(增強現(xiàn)實),從而明白無誤地指引檢修人員(或機器人)到達目標位置。
到達目標位置之后,技術(shù)人員可以利用同一個數(shù)據(jù)基礎設施來查看機器或組件內(nèi)部的每個部件,調(diào)看其檢修記錄,并且,如有必要,實時與場外專家共享圖片,以便獲得專家的協(xié)助,或?qū)⑵溆糜谂嘤枴?/p>
盡管我們只能設想制造業(yè)的長遠發(fā)展趨勢,然而,種種新技術(shù)讓我們可以展望制造業(yè)激動人心的未來藍圖。
西門子1200PLC模塊代理商/CPU模塊
SIMATIC S7-1200是一款緊湊型、模塊化的PLC,可完成簡單邏輯控制、高級邏輯控制、HMI 和網(wǎng)絡通信等任務
單機小型自動化系統(tǒng)的*解決方案。 對于需要網(wǎng)絡通信功能和單屏或多屏HMI的自動化系統(tǒng),易于設計和實施。
SIMATIC 控制器有多種多樣,包括從高性能 PLC 的書本型迷你控制器,到基于 PC 的控制器,無論什么要求,它都能滿足要求。
這些控制器的共同特點是,在小的空間里壓縮了大處理能力,能滿足較苛刻的機械和氣候條件、高速及可擴展性等要求。
這種分級的性能特征是 SIMATIC 系列產(chǎn)品的力量所在。
基本型控制器是適合中低端應用的智能控制器。包括標準型和安全型。通過其集成輸入和輸出以及工藝功能,可實現(xiàn)高性價比的緊湊解決方案。使用基本型控制器,可通過集成和可選通信接口,實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)簡便的靈活解決方案。
基本型控制器可在 TIA 博途平臺中進行組態(tài)和編程。工程組態(tài)效率高,而且,隨著應用復雜性的增加,還可方便地轉(zhuǎn)為使用高級型控制器。
SIMATIC S7-1200 系列包括以下模塊:
機械特性
設備特性
SIMATIC S7-1200 支持各種通信機制:
PROFINET 接口
通過集成 PROFINET 接口,可與以下設備通信:
支持以下協(xié)議:
SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統(tǒng),可滿足中、低端的性能要求。
模塊化、無風扇設計、易于實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應用中各種不同任務的經(jīng)濟、用戶友好的解決方案。
SIMATIC S7-300 的應用領(lǐng)域包括:
多種性能等級的 CPU,具有用戶友好功能的全系列模塊,可允許用戶根據(jù)不同的應用選取相應模塊。任務擴展時,可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。
SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器: