全新的西門子S7-200SMART帶來兩種不同類型的CPU 模塊,標(biāo)準型和經(jīng)濟型,*滿足不同行業(yè)、不同客戶、不同設(shè)備的各種需求。標(biāo)準型作為可擴展CPU 模塊,可滿足對I/O 規(guī)模有較大需求,邏輯控制較為復(fù)雜的應(yīng)用;而經(jīng)濟型CPU 模塊直接通過單機本體滿足相對簡單的控制需求。
產(chǎn)品簡介
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現(xiàn)實的物理量,除開關(guān)量、模仿量,另有活動控制。如機床部件的位移,常以數(shù)字量表現(xiàn)?;顒涌刂?,有用的方法是NC,即數(shù)字控制技巧。這是50年月誕生于美國的基于計算機的控制技巧?,F(xiàn)今已很遍及,并也很*。今朝,先輩國度的金屬切削機床,數(shù)控化的比率已跨越40%~80%,有的乃至更高。PLC也是基于計算機的技巧,并日益*。PLC可接管計數(shù)脈沖,頻率可高達幾k到幾十k赫茲,可用多種方法接管這脈沖,還可多路接管。有的PLC另有脈沖輸出功效,脈沖頻率也可達幾十k,有了這兩種功效,加之PLC有數(shù)據(jù)處置及運算能力,若再裝備響應(yīng)的傳感器(如扭轉(zhuǎn)編碼器)或脈沖伺服裝配,則完*夠依NC的道理完成各種控制。高、中檔的PLC,還開辟有NC單位,或活動單位,可完成點位控制?;顒訂挝贿€可完成曲線插補,可控制曲線活動。以是,若PLC設(shè)置裝備擺設(shè)了這類單位,則完*夠用NC的方法,停止數(shù)字量的控制。新開辟的活動單位,乃至還發(fā)行了NC技巧的編程語言,為更好地用PLC停止數(shù)字控制供給了便利。
四、用于數(shù)據(jù)收集
跟著PLC技巧的成長,其數(shù)據(jù)存儲區(qū)愈來愈大。如德維森公司的PLC,其數(shù)據(jù)存儲區(qū)(DM區(qū))可到達9999個字。如許龐大的數(shù)據(jù)存儲區(qū),能夠存儲大批數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)收集能夠用計數(shù)器,累計記載收集到的脈沖數(shù),并準時地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。數(shù)據(jù)收集也可用A/D單位,當(dāng)模仿量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后,再準時地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。PLC還可設(shè)置裝備擺設(shè)上小型打印機,按期把DM區(qū)的數(shù)據(jù)打進去。
PLC也可與計算機通信,由計算機把DM區(qū)的數(shù)據(jù)讀出,并由計算機再對這些數(shù)據(jù)作處置。這時候,PLC即成為計算機的數(shù)據(jù)終端。
電力用戶曾利用PLC,用以及時記載用戶用電環(huán)境,以完成分歧用電光陰、分歧計價的免費方法,勉勵用戶在用電低谷時多用電,到達正當(dāng)用電與勤儉用電的目的。
五、用于旌旗燈號監(jiān)控
PLC自檢旌旗燈號許多,外部器件也許多,多半利用者未充分發(fā)揮其感化。實在,*可利用它停止PLC本身事情的監(jiān)控,或?qū)刂乒ぞ咄V贡O(jiān)控。對一個繁雜的控制體系,特別是主動控制體系,監(jiān)控以致進一步能自診斷是異常需要的,它可減少體系的毛病,出了毛病也好查找,可進步累計均勻無毛病運轉(zhuǎn)光陰,低落毛病修復(fù)光陰,進步體系的靠得住性。
六、用于聯(lián)網(wǎng)、通信
PLC聯(lián)網(wǎng)、通信能力很強,持續(xù)有新的聯(lián)網(wǎng)的布局推出。
PLC可與小我計算機相銜接停止通信,可用計算機介入編程及對PLC停止控制的治理,使PLC用起來更便利。
為了充分發(fā)揮計算機的感化,可實行一臺計算機控制與治理多臺PLC,多的可達32臺。也可一臺PLC與兩臺或更多的計算機通信,互換信息,以完成多的對PLC控制體系的監(jiān)控。PLC與PLC也可通信,可一對一PLC通信,可幾個PLC通信,可多到幾十、幾百。
PLC與智能儀表、智能履行裝配(如變頻器),也可聯(lián)網(wǎng)通信,互換數(shù)據(jù),互相操縱??陕?lián)接成長途控制體系,體系規(guī)模面可大到10千米或更大??蓸?gòu)成部分網(wǎng),不只PLC,并且高級計算機、各類智能裝配也均可進網(wǎng)。可用總線網(wǎng),也可用環(huán)形網(wǎng)。網(wǎng)還可套網(wǎng)。網(wǎng)與網(wǎng)還可橋接。聯(lián)網(wǎng)可把不計其數(shù)的PLC、計算機、智能裝配組織在一個網(wǎng)中。網(wǎng)間的結(jié)點可直接或間接地通信、互換信息。
聯(lián)網(wǎng)、通信,正適應(yīng)了現(xiàn)今計算機集成制造體系(CIMS)及智能化工場成長的需要。它可以使工業(yè)控制從點(Point)、到線((Line)再到面(Aero),使裝備級的控制、生產(chǎn)線的控制、工場治理層的控制連成一個全體,進而可發(fā)明更高的效益。這個無窮美好的遠景,已愈來愈清楚地展如今咱們這一代人的眼前。
以上幾點利用是側(cè)重從質(zhì)上講的。從量上講,PLC有大、有小。以是它的控制規(guī)模也可大、可小。小的只控制一個裝備,乃至一個部件,一個站點;大的可控制多臺裝備,一條生產(chǎn)線,以致于全部工場。能夠說工業(yè)控制的大小場所,都離不開PLC。
西門子PLC模塊參數(shù)數(shù)字量輸入/輸出模塊用于處理自動化系統(tǒng)中的數(shù)字量輸入/輸出任務(wù)。 可通過這些模塊連接數(shù)字量傳感器和執(zhí)行器。使用數(shù)字量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優(yōu)點:優(yōu)秀適應(yīng)性;采用優(yōu)秀的模塊組合方式,可以匹配控制任務(wù)所需的輸入/輸出的點數(shù)。 不需要過多的投資靈活的過程信號連接;可使用各種不同的數(shù)字量執(zhí)行器和傳感器,將自動化系統(tǒng)連接到過程控制中 數(shù)字量輸入/輸出模塊具有下列機械特性:緊湊型設(shè)計堅固的塑料機殼里包括:綠色 LED,用于指示輸入/輸出的信號狀態(tài)前連接器插座,通過前門保護前門上的標(biāo)簽區(qū)。連接器針腳分配,用于在前門內(nèi)部進行配線。安裝方便模塊安裝在 DIN 導(dǎo)軌上并通過總線連接器連接到相鄰模塊。沒有插槽規(guī)則;輸入地址由插槽決定。當(dāng)在 ET 200M 分布式 I/O 系統(tǒng)中與有源總線模塊一起使用時,可以對數(shù)字量輸入/輸出模塊進行熱插拔,而不會有任何反應(yīng)。其它模塊繼續(xù)工作。方便用戶接線裝置單元通過連接器連接。當(dāng)*連接模塊時,編碼設(shè)備鎖定在連接器中,這樣該連接器只能適合于同樣類型的模塊。更換模塊時,對于新的同類型模塊,可原封不動保持前連接器的接線狀態(tài)。這樣可以避免在更換模塊的過程中將已接線的前連接器插入到錯誤模塊中。SIMATIC S7-200 是一款適用于機器以及工廠中開環(huán)和閉環(huán)控制任務(wù)的小型 PLC。 它可以低的成本,實現(xiàn)大的自動化性能。SIMATIC S7-200 的應(yīng)用范圍廣泛,從取代繼電器和接觸器,到單機模式、組網(wǎng)以及分布式組態(tài)中處理復(fù)雜的自動化任務(wù)。為節(jié)省成本,許多以前需要使用電子裝置的應(yīng)用場合也逐漸轉(zhuǎn)向使用 S7-200。
其應(yīng)用包括:打包機混凝土攪拌機通風(fēng)設(shè)備集中潤滑系統(tǒng)/法蘭潤滑系統(tǒng)木工機械門禁系統(tǒng)液壓起重機輸送系統(tǒng)食品和飲料工業(yè)實驗室調(diào)制解調(diào)器應(yīng)用(遠程監(jiān)控和維護)電氣安裝為CPU的本機I/O提供更多的數(shù)字量輸入/輸出使 PLC 靈活地適應(yīng)各項任務(wù)用于今后還可以用另外的輸入和輸出來使系統(tǒng)升級除了現(xiàn)有的集成數(shù)字量輸入/輸出之外,數(shù)字擴展模塊還可以提供更多的數(shù)字量輸入/輸出使用選項。
西門子PLC維修保養(yǎng)的5個過程:
一、保養(yǎng)規(guī)程、設(shè)備定時測驗、調(diào)整規(guī)則
(1)每半年或季度檢查PLC柜中接線端子的銜接狀況,若發(fā)現(xiàn)松動的地方應(yīng)當(dāng)及時加固銜接;
(2)對柜中給主機供電的電源每月從頭測量作業(yè)電壓;
二、設(shè)備定時打掃的規(guī)則
(1)每六個月或季度對PLC進行打掃,切斷給PLC供電的電源把電源機架、CPU主板及輸入/輸出板順次拆下,進行吹掃、打掃后再順次原位裝置好,將悉數(shù)銜接恢復(fù)后送電并發(fā)動PLC主機。仔細打掃PLC箱內(nèi)衛(wèi)生;
(2)每三個月替換電源機架下方過濾網(wǎng);
三、檢修前預(yù)備、檢修規(guī)程
(1)檢修前預(yù)備好東西;
(2)為確保元件的功能不出毛病及模板不損壞,有必要用保護裝置及仔細做好靜電預(yù)備作業(yè);
(3)檢修前與調(diào)度和操作工聯(lián)絡(luò)好,需掛檢修牌處掛好檢修牌;
AXISx_RUN
功能:命令運動軸按照存儲在組態(tài)/包絡(luò)表的特定包絡(luò)執(zhí)行運動操作。
圖 6. AXISx_RUN指令
START 參數(shù)開啟將向運動軸發(fā)出 RUN 命令。 對于在 START 參數(shù)開啟且運動軸當(dāng)前不繁忙時執(zhí)行的每次掃描,該子例程向運動軸發(fā)送一個 RUN 命令。為了確保僅發(fā)送了一個命令,請使用邊沿檢測元素用脈沖方式開啟 START 參數(shù);
Profile 參數(shù)包含運動包絡(luò)的編號或符號名稱。 “Profile”輸入必須介于 0 - 31。否則子例程將返回錯誤;
Abort 參數(shù)會命令運動軸停止當(dāng)前包絡(luò)并減速,直至電機停止;
C_Profile 參數(shù)包含運動軸當(dāng)前執(zhí)行的包絡(luò);
C_Step 參數(shù)包含目前正在執(zhí)行的包絡(luò)步。
AXISx_LDOFF
功能:建立一個與參考點處于不同位置的新的零位置。
圖 7. AXISx_LDOFF指令
開啟 START 參數(shù)將向運動軸發(fā)出 LDOFF 命令。 對于在 START 參數(shù)開啟且運動軸當(dāng)前不繁忙時執(zhí)行的每次掃描,該子例程向運動軸發(fā)送一個 LDOFF 命令。為了確保僅發(fā)送了一個命令,請使用邊沿檢測元素用脈沖方式開啟 START 參數(shù)。
注意:
在執(zhí)行該子例程之前,您必須首先確定參考點的位置。您還必須將機器移至起始位置。 當(dāng)子例程發(fā)送 LDOFF 命令時,運動軸計算起始位置(當(dāng)前位置)與參考點位置之間的偏移量。 運動軸然后將算出的偏移量存儲到 RP_OFFSET 參數(shù)并將當(dāng)前位置設(shè)為 0。這將起始位置建立為零位置。
如果電機失去對位置的追蹤(例如斷電或手動更換電機的位置),您可以使用 AXISx_RSEEK 子例程自動重新建立零位置。
AXISx_LDPOS
功能:將運動軸中的當(dāng)前位置值更改為新值。您還可以使用本子例程為任何移動命令建立一個新的零位置。
圖 8. AXISx_LDPOS指令
START 參數(shù)開啟將向運動軸發(fā)出 LDPOS 命令。 對于在 START 參數(shù)開啟且運動軸當(dāng)前不繁忙時執(zhí)行的每次掃描,該子例程向運動軸發(fā)送一個 LDPOS 命令。為了確保僅發(fā)送了一個命令,請使用邊沿檢測元素用脈沖方式開啟 START 參數(shù);
New_Pos 參數(shù)提供新值,用于取代運動軸報告和用于移動的當(dāng)前位置值。 根據(jù)測量單位,該值是脈沖數(shù) (DINT) 或工程單位數(shù) (REAL)
西門子S7-300系列PLC數(shù)字量輸出模塊的作用
1、西門子PLC的輸出模塊中有繼電器輸出,可控硅輸出,晶體管輸出,這三種輸出的區(qū)別簡單說的話,就是這樣的形式:
直流=晶體管;交流=可控硅;交直流=繼電器 ;
晶體管輸出速度快,帶直流負載
繼電器輸出開關(guān)頻率比晶體管低,可以帶交流負載或直流負載
晶閘管輸出只能帶交流負載,響應(yīng)速度在前兩者之間
2、能不能直接輸出就要看模塊輸出的電量是否能滿足你的要求了,注意額定電流和負載。能夠負載就好。
一般情況下為了保護模塊,是要加上的。
1. 繼電器輸出:優(yōu)點是不同公共點之間可帶不同的交、直流負載,且電壓也可不同,帶負載電流可達2A/點;但繼電器輸出方式不適用于高頻動作的負載,這是由繼電器的壽命決定的。其壽命隨帶負載電流的增加而減少,一般在幾十萬次至Jl百萬次之間,有的公司產(chǎn)品可達1000萬次以上,響應(yīng)時間為10ms 。
2.可控硅輸出:帶負載能力為0.2A/點,只能帶交流負載,可適應(yīng)高頻動作,響應(yīng)時間為1ms。。
3.晶體管輸出:是適應(yīng)于高頻動作,響應(yīng)時間短,一般為0.2ms左右,但它只能帶 DC 5—30V的負載,大輸出負載電流為0.5A/點,但每4點不得大于0.8A。
a. 繼電器: 機械式開關(guān)裝置,噪音大,反映時間長,壽命短,適用于大功率、低頻率信號(220V、380V交直流信號)的切換; b.晶體管: 電子開關(guān)裝置,噪音小,反映時間短,壽命長,適用于小功率開關(guān)信號傳輸,可用于高頻脈沖信號之輸出; c.可控硅: 電子開關(guān)裝置,噪音小,反映速度快,壽命長,可承受大功率信號的傳輸任務(wù)。
系統(tǒng)組成:
電源模塊 (PS)(選件)
為S7-300/ET 200M 提供電源將,120/230V交流電壓轉(zhuǎn)變到所需要的24伏直流工作電壓
輸出電流2A、5A、10A*處理單元 (CPU)多種CPU,有各種不同的性能,例如,有的CPU 上集成有輸入/輸出點,有的CPU上集成有PROFIBUS-DP通訊接口等。 接口模塊 (IM)用于連接多機架配置的SIMATIC S7-300 的機架。
多配置4個機架。每個機架多可以插入8個模塊。在4個機架上多可安裝32個模塊。
IM 365
用于一個*機架和一個擴展機架的配置中
IM 365/IM 361
用于一個*機架和多4個擴展機架的配置中
信號模塊 (SM)
用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出 通訊處理器 (CP)
用于連接網(wǎng)絡(luò)和點對點連接 功能模塊 (FM)
用于高速計數(shù),定位操作 (開環(huán)或閉環(huán)控制) 和閉環(huán)控制。 存儲器
MMC DIN標(biāo)準導(dǎo)軌
用于模塊安裝 前連接器
用于簡單而方便地連接傳感器和執(zhí)行器
更換模塊時允許保持接線
采用編碼元件以避免更
換模塊時的錯誤
分為20針、40針兩種
S7-300主要支持的硬件有:
(1)電源(PS)
電源模塊提供了機架和CPU內(nèi)部的供電電源,置于1號機架的位置。
2)*處理器(CPU)
CPU存儲并處理用戶程序,為模塊分配參數(shù),通過嵌入的MPI總線處理編程設(shè)備和PC、模塊、其它站點之間的通訊,并可以為進行DP主站或從站操作裝配一個集成的DP接口。置于2號機架。
3)接口模塊(IM)
接口模塊將各個機架連接在一起。不同型號的接口模塊可支持機架擴展或PROFIBUS8195;DP連接。置于3號機架,沒有接口模塊時,機架位置為空。
(4)信號模塊(SM)
通常稱為I/O(輸入/輸出)模塊。測量輸入信號并控制輸出設(shè)備。信號模塊可用于數(shù)字信號和模擬信號,還可用于進行連接,如傳感器和啟動器的連接。
5)功能模塊(FM)
用于進行復(fù)雜的、重要的但獨立于CPU的過程,如:計算、位置控制和閉環(huán)控制。
(6)通訊處理器(CP)
模塊化的通訊處理器通過連接各個SIMATIC站點,如:工業(yè)以太網(wǎng),PROFIBUS或串行的點對點連接等。
后三個模塊在機架上可以任意放置,系統(tǒng)可以自動分配模塊的地址。
需要說明的是,每個機架多只能安裝8個信號模塊、功能模塊或通訊模塊。如果系統(tǒng)任務(wù)超過了8個,則可以擴展機架(每個帶CPU的*機架可以擴展3個機架)。8195;
n'n'n'n'n
SIMATIC S7-300 的應(yīng)用領(lǐng)域包括:特殊機械,紡織機械,包裝機械,一般機械設(shè)備制造,控制器制造,機床制造,安裝系統(tǒng),電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。多種性能等級的 CPU,具有用戶友好功能的全系列模塊,允許用戶根據(jù)不同的應(yīng)用選取相應(yīng)模塊。任務(wù)擴展時,可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。
西門子 S7-300 是一個通用的控制器:具有高電磁兼容性和抗震性,可限度地用于工業(yè)領(lǐng)域。S7-300自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它擁有豐富的模塊,且這些模塊均可以獨立地組合使用。
一個系統(tǒng)包含下列組件:CPU:
不同的 CPU 可用于不同的性能范圍,包括具有集成 I/O 和對應(yīng)功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點對點接口的 CPU。用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。用于高速計數(shù)、定位(開環(huán)/閉環(huán))及 PID 控制的功能模塊(FM)。根據(jù)要求,也可使用下列模塊:用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負載電源模塊(PS)。接口模塊 (IM),用于多層配置時連接*控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。
通過分布式*控制器 (CC) 和 3 個擴展裝置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多達 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運行,并且無需風(fēng)扇。SIPLUS 模塊可用于擴展的環(huán)境條件:
適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件。防直接日曬、雨淋或水濺,在防護等級為 IP20 機柜內(nèi)使用時,可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機柜和 IP65 外殼。設(shè)計
簡單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護:安裝模塊:
只需簡單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上,轉(zhuǎn)動到位然后鎖緊螺釘。集成的背板總線:
背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連,總線連接器插在外殼的背面。模塊采用機械編碼,更換極為容易:
更換模塊時,必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構(gòu),可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上?,F(xiàn)場證明可靠的連接:
對于信號模塊,可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。TOP 連接:
為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。規(guī)定的安裝深度:
所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi),并有前蓋保護。因此,所有模塊應(yīng)有明確的安裝深度。無插槽規(guī)則:
信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。擴展
若用戶的自動化任務(wù)需要 8 個以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時,則可對 S7-300(除 CPU 312 和 CPU 312C 外)進行擴展:*控制器和3個擴展機架***多可連接32個模塊:
總共可將 3 個擴展裝置(EU)連接到*控制器(CC)。每個 CC/EU 可以連接八個模塊。通過接口模板連接:
每個 CC / EU 都有自己的接口模塊。在*控制器上它總是被插在 CPU 旁邊的插槽中,并自動處理與擴展裝置的通信。通過 IM 365 擴展:
1 個擴展裝置***遠擴展距離為 1 米;電源電壓也通過擴展裝置提供。通過 IM 360/361 擴展:
3 個擴展裝置, CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的***遠距離為 10m。
單獨安裝:
對于單獨的 CC/EU,也能夠以更遠的距離安裝。兩個相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離:長達 10m。靈活的安裝選項:
CC/EU 既可以水平安裝,也可以垂直安裝。這樣可以限度滿足空間要求。通信
S7-300 具有不同的通信接口:連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信處理器。用于點到點連接的通信處理器多點接口 (MPI), 集成在 CPU 中;
是一種經(jīng)濟有效的方案,可以同時連接編程器/PC、人機界面系統(tǒng)和其它的 SIMATIC S7/C7 自動化系統(tǒng)
在可編程邏輯控制器(PLC)和分布式控制系統(tǒng)(DCS)之間如何抉擇,要取決于具體的項目和工廠類型。因為應(yīng)用場合不同,對控制系統(tǒng)的要求也各不相同。
自動化項目要想成功,首先需要自動化工程師、設(shè)計工程師一起評估應(yīng)用需求,然后選擇較有效的控制系統(tǒng)平臺。這些決定將會對工廠的經(jīng)營業(yè)績帶來長遠的影響,在某些情況下,影響可長達25年甚至更多。大多數(shù)控制系統(tǒng)的決策,可歸結(jié)為選擇可編程邏輯控制器(PLC)或分布式控制系統(tǒng)(DCS)。有時,某種選擇非常適合于一個工廠,而在另外一種情況下,它可能就不適用了。在選擇控制系統(tǒng)時考慮的因素越多,就越有助于實現(xiàn)短期和*目標(biāo)。
控制系統(tǒng)平臺,對自動化系統(tǒng)滿足優(yōu)化生產(chǎn)、維持可用性和獲取數(shù)據(jù)等需求的方式,會有一定的影響。在選擇控制系統(tǒng)方面缺乏遠見,也可能會影響未來的擴展、流程優(yōu)化、用戶滿意度和公司利潤。
除了一些基本準則之外(比如如何控制過程),設(shè)計團隊還必須考慮安裝、可擴展性、維護、保養(yǎng)等方面的各種因素。
目前,雖然對小設(shè)備來講,PLC系統(tǒng)可能是較劃算的,但DCS系統(tǒng)則提供了更具經(jīng)濟性的可擴展能力,更可能獲得較高的初始投資回報。
PLC是一種工業(yè)計算機,用于控制生產(chǎn)制造過程,如機器人、高速包裝、裝瓶和運動控制等。在過去20年里,PLC增添了更多的功能,為小型工廠和裝置創(chuàng)造了更多的效益。PLC通常是單機系統(tǒng)運行,但也可以與其它系統(tǒng)集成,經(jīng)由通信來實現(xiàn)彼此之間的連接。由于每個PLC都有自己的數(shù)據(jù)庫,因此集成需要控制器之間某種程度的映射。這使PLC特別適用于那些對擴展沒有太大需求的小型應(yīng)用程序。
DCS系統(tǒng)則將控制器分散在自動化系統(tǒng)中,并提供通用的接口、*的控制、系統(tǒng)級數(shù)據(jù)庫以及易于共享的信息。傳統(tǒng)上,DCS主要應(yīng)用于過程工藝和比較大的工廠,在整個工廠的生命周期中,大型系統(tǒng)應(yīng)用程序更容易維護。
PLC和DCS系統(tǒng)一般分別適用于離散和過程生產(chǎn)制造。使用PLC系統(tǒng)的離散生產(chǎn)制造設(shè)施,一般由單獨的生產(chǎn)裝置組成,主要用于完成部件的組裝,例如打標(biāo)簽、填充或研磨等。過程制造設(shè)施,通常使用自動化系統(tǒng),以連續(xù)和批處理的方式按照配方而不是按件生產(chǎn)。大型連續(xù)加工設(shè)備,如煉油廠和化工廠,都使用DCS自動化系統(tǒng)?;旌蠎?yīng)用通常同時使用PLC系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)。為某個應(yīng)用選擇控制器,需要考慮過程的規(guī)模、可擴展性和未來的更新計劃、集成需求、功能、高可用性以及工廠設(shè)施整個生命周期的投資回報等等諸多因素。
過程規(guī)模:需要多少輸入/輸出(I/O)點?小系統(tǒng)(<300個I/O點)可能預(yù)算較少,因此用PLC系統(tǒng)更適合。想要將DCS系統(tǒng)應(yīng)用到較小的項目上,其實并不容易,相反,它在大工廠應(yīng)用中更能發(fā)揮其功能。由于擁有全局數(shù)據(jù)庫,DCS系統(tǒng)更易于管理和升級,任何變更都是全局性的。
升級計劃:規(guī)模較小的工業(yè)過程可以適用PLC系統(tǒng),但如果該過程需要擴展或升級,則需要增加更多的PLC硬件和數(shù)據(jù)庫,并且需要進行單獨維護。這是一個耗時、費力的過程,而且容易出現(xiàn)錯誤。DCS系統(tǒng)更容易升級,比如可以從*集線器對用戶受信進行管理,因此就更易于保養(yǎng)和維護。
集成需求:對于單機裝置,PLC系統(tǒng)是理想選擇。當(dāng)工廠配置多個PLC系統(tǒng)時,就會產(chǎn)生相互連接的要求。這一般很難實現(xiàn),因為通常需要利用通信協(xié)議對數(shù)據(jù)進行映射。集成當(dāng)然沒有問題,但當(dāng)有變更需求時,那用戶的麻煩就來了:一旦某個PLC系統(tǒng)做了變更,就可能會導(dǎo)致兩個PLC不能正常通訊,這是因為數(shù)據(jù)映射受到影響的緣故。對DCS系統(tǒng)而言,則根本不需要映射,配置變更只是一個簡單的過程;控制器是系統(tǒng)自帶的。
功能需求:某些行業(yè)和設(shè)施需要歷史數(shù)據(jù)庫、流線型的報警管理、以及配置通用用戶接口的*控制室。有些則需要制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的集成、*的控制和資產(chǎn)管理。DCS系統(tǒng)內(nèi)置這些應(yīng)用,使其很容易被添加到自動化工程應(yīng)用中,而無需增加獨立的服務(wù)器,也不會增加集成成本。從這方面講,DCS系統(tǒng)經(jīng)濟性更高,而且可以提高生產(chǎn)力,降低風(fēng)險。
生命周期投資回報率:設(shè)施的需求,因行業(yè)而異。對于規(guī)模較小的工藝工程,沒有擴展需求,也不需要與其它工藝過程區(qū)域集成,因此PLC系統(tǒng)具有較好的投資回報率。DCS系統(tǒng)可能具有較高的安裝成本,但從全生命周期來看,DCS系統(tǒng)所帶來的產(chǎn)量增加和安全效益,會抵消一部分成本。
平衡短期需求與*愿景,對操作確定性和改善工廠運行、維護非常關(guān)鍵。
PLC控制系統(tǒng)出現(xiàn)功能性故障時如何解決
PLC控制系統(tǒng)
外圍電路元器件故障
此類故障在PLC工作一定時間后的故障中經(jīng)常發(fā)生。在PLC控制回路中如果出現(xiàn)元器件損壞故障,PLC控制系統(tǒng)就會立即自動停止工作。
輸入電路是PLC接受開關(guān)量、模擬量等輸入信號的端口,其元器件質(zhì)量的優(yōu)劣、接線方式及是否牢靠也是影響控制系統(tǒng)可靠性的重要因素。
對于開關(guān)量輸出來說,PLC的輸出有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出三種形式,具體選擇哪種形式的輸出應(yīng)根據(jù)負載要求來決定,選擇不當(dāng)會使系統(tǒng)可靠性降低嚴重時導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作。
此外PLC的輸出端子帶負載能力是有限的.如果超過了規(guī)定的大限值.必須外接繼電器或接觸器.才能正常工作。
外接繼電器、接觸器、電磁閥等執(zhí)行元件的質(zhì)量,是影響系統(tǒng)可靠性的重要因素。常見的故障有線圈短路、機械故障造成觸點不動或接觸不良
端子接線接觸不良
此類故障在PLC工作一定時間后隨著設(shè)備動作的頻率升高出現(xiàn)。由于控制柜配線缺陷或者使用中的震動加劇及機械壽命等原因,接線頭或元器件接線柱易產(chǎn)生松動而引起接觸不良。
這類故障的排除方法是使用萬用表,借助控制系統(tǒng)原理圖或者是PLC邏輯梯形圖進行故障診斷維修。對于某些比較重要的外設(shè)接線端子的接線,為保證可靠連接.一般采用焊接冷壓片或冷壓插針的方法處理。
PLC出現(xiàn)非正常工作的功能性故障
1、PLC受到干擾引起的功能性故障
自動化系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設(shè)計的控制裝置在設(shè)計和制造過程中采用了多層次抗干擾和精選元件措施.故具有較強的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力、運行穩(wěn)定性和較高的可靠性因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用。PLC受到的干擾可分為外部干擾和內(nèi)部干擾。
在實際的生產(chǎn)環(huán)境下,外部干擾是隨機的,與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無關(guān),且干擾源是無法消除的只能針對具體情況加以限制內(nèi)部干擾與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有關(guān).主要通過系統(tǒng)內(nèi)交流主電路模擬量輸入信號等引起,通過精心設(shè)計系統(tǒng)線路或系統(tǒng)軟件濾波等處理.可使內(nèi)部干擾得到大限度的抑制。
PLC生產(chǎn)現(xiàn)場的抗干擾技術(shù)措施通常從電源與接地保護、接線安排屏蔽和抗噪聲等4個方面著手考慮
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