西門子S7-1500PLC 控制器產(chǎn)品系列中具有較大容量程序及數(shù)據(jù)存儲器的 CPU,適用于具有較高程序范圍和聯(lián)網(wǎng)要求的苛刻應(yīng)用。具有*處理速度,適用于二進(jìn)制和浮點運算。用于系列機(jī)器、機(jī)器以及工廠中的跨領(lǐng)域自動化任務(wù),在具有集中式和分布式 I/O 的生產(chǎn)線上作為集中式控制器使用。
產(chǎn)品簡介
詳細(xì)介紹
遼寧西門子S7-1500PLC模塊代理
PLC的硬件組成部分都有哪些
PLC的硬件主要由*處理器(CPU)、存儲器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴(kuò)展接口電源等部分組成。其中,CPU是PLC的核心,輸入單元與輸出單元是連接現(xiàn)場輸入/輸出設(shè)備與CPU之間的接口電路,通信接口用于與編程器、上位計算機(jī)等外設(shè)連接。
對于整體式PLC,所有部件都裝在同一機(jī)殼內(nèi);對于模塊式PLC,各部件獨立封裝成模塊,各模塊通過總線連接,安裝在機(jī)架或?qū)к壣?。無論是哪種結(jié)構(gòu)類型的PLC,都可根據(jù)用戶需要進(jìn)行配置與組合。
盡管整體式與模塊式PLC的結(jié)構(gòu)不太一樣,但各部分的功能作用是相同的,下面對PLC主要組成各部分進(jìn)行簡單介紹。
1、*處理單元(CPU)
同一般的微機(jī)一樣,CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU 隨機(jī)型不同而不同,常用有三類:通用微處理器(如Z80、8086、80286等)、單片微處理器(如8031、8096等)和位片式微處理器(如AMD29W等) 。小型PLC大多采用8位通用微處理器和單片微處理器;中型PLC大多采用16位通用微處理器或單片微處理器;大型PLC大多采用高速位片式微處理器。
目前,小型PLC為單CPU系統(tǒng),而中、大型PLC則大多為雙CPU系統(tǒng),甚至有些PLC中多達(dá)8 個CPU。對于雙CPU系統(tǒng),一般一個為字處理器,一般采用8位或16位處理器;另一個為位處理器,采用由各廠家設(shè)計制造的芯片。字處理器為主處理器,用于執(zhí)行編程器接口功能,監(jiān)視內(nèi)部定時器,監(jiān)視掃描時間,處理字節(jié)指令以及對系統(tǒng)總線和位處理器進(jìn)行控制等。位處理器為從處理器,主要用于處理位操作指令和實現(xiàn)PLC編程語言向機(jī)器語言的轉(zhuǎn)換。位處理器的采用,提高了PLC的速度,使PLC更好地滿足實時控制要求。
在PLC中CPU按系統(tǒng)程序賦予的功能,指揮PLC有條不紊地進(jìn)行工作,歸納起來主要有以下幾個方面:
1)接收從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)。
2)診斷電源、PLC內(nèi)部電路的工作故障和編程中的語法錯誤等。
3)通過輸入接口接收現(xiàn)場的狀態(tài)或數(shù)據(jù),并存入輸入映象寄有器或數(shù)據(jù)寄存器中。
4)從存儲器逐條讀取用戶程序,經(jīng)過解釋后執(zhí)行。
5)根據(jù)執(zhí)行的結(jié)果,更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內(nèi)容,通過輸出單元實現(xiàn)輸出控制。有些PLC還具有制表打印或數(shù)據(jù)通信等功能。
2、存儲器
存儲器主要有兩種:一種是可讀/寫操作的隨機(jī)存儲器RAM,另一種是只讀存儲器ROM、PROM 、EPROM 和EEPROM。在PLC中,存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)程序是由PLC 的制造廠家編寫的,和PLC的硬件組成有關(guān),完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用管理、邏輯運算、通信及各種參數(shù)設(shè)定等功能,提供PLC運行的平臺。系統(tǒng)程序關(guān)系到PLC的性能,而且在PLC使用過程中不會變動,所以是由制造廠家直接固化在只讀存儲器ROM、PROM或EPROM中,用戶不能訪問和修改。
用戶程序是隨PLC的控制對象而定的,由用戶根據(jù)對象生產(chǎn)工藝的控制要求而編制的應(yīng)用程序。為了便于讀出、檢查和修改,用戶程序一般存于CMOS靜態(tài)RAM中,用鋰電池作為后備電源,以保證掉電時不會丟失信息。為了防止干擾對RAM中程序的破壞,當(dāng)用戶程序經(jīng)過運行正常,不需要改變,可將其固化在只讀存儲器EPROM中?,F(xiàn)在有許多PLC直接采用EEPROM作為用戶存儲器。
工作數(shù)據(jù)是PLC運行過程中經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的一些數(shù)據(jù)。存放在RAM中,以適應(yīng)隨機(jī)存取的要求。在PLC的工作數(shù)據(jù)存儲器中,設(shè)有存放輸入輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器等邏輯器件的存儲區(qū),這些器件的狀態(tài)都是由用戶程序的初始設(shè)置和運行情況而確定的。根據(jù)需要,部分?jǐn)?shù)據(jù)在掉電時用后備電池維持其現(xiàn)有的狀態(tài),這部分在掉電時可保存數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域稱為保持?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)。
由于系統(tǒng)程序及工作數(shù)據(jù)與用戶無直接聯(lián)系,所以在PLC 產(chǎn)品樣本或使用手冊中所列存儲器的形式及容量是指用戶程序存儲器。當(dāng)PLC提供的用戶存儲器容量不夠用,許多PLC還提供有存儲器擴(kuò)展功能。
3、輸入/輸出單元
輸入/輸出單元通常也稱I/O單元或I/O模塊,是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接部件。 PLC通過輸入接口可以檢測被控對象的各種數(shù)據(jù),以這些數(shù)據(jù)作為PLC對被控制對象進(jìn)行控制的依據(jù);同時PLC又通過輸出接口將處理結(jié)果送給被控制對象,以實現(xiàn)控制目的。
由于外部輸入設(shè)備和輸出設(shè)備所需的信號電平是多種多樣的,而PLC內(nèi)部CPU的處理的信息只能是標(biāo)準(zhǔn)電平,所以I/O接口要實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。I/O接口一般都具有光電隔離和濾波功能,以提高PLC的抗*力。另外,I/O接口上通常還有狀態(tài)指示,工作狀況直觀,便于維護(hù)。
PLC提供了多種操作電平和驅(qū)動能力的I/O接口,有各種各樣功能的I/O接口供用戶選用。I/O接口的主要類型有:數(shù)字量(開關(guān)量)輸入、數(shù)字量(開關(guān)量)輸出、模擬量輸入、模擬量輸出等。
常用的開關(guān)量輸入接口按其使用的電源不同有三種類型:直流輸入接口、交流輸入接口和交/直流輸入接口。
常用的開關(guān)量輸出接口按輸出開關(guān)器件不同有三種類型:是繼電器輸出、晶體管輸出和雙向晶閘管輸出。繼電器輸出接口可驅(qū)動交流或直流負(fù)載,但其響應(yīng)時間長,動作頻率低;而晶體管輸出和雙向晶閘管輸出接口的響應(yīng)速度快,動作頻率高,但前者只能用于驅(qū)動直流負(fù)載,后者只能用于交流負(fù)載。
PLC的I/O接口所能接受的輸入信號個數(shù)和輸出信號個數(shù)稱為PLC輸入/ 輸出(I/O)點數(shù)。I/O點數(shù)是選擇PLC的重要依據(jù)之一。當(dāng)系統(tǒng)的I/O點數(shù)不夠時,可通過PLC的I/O擴(kuò)展接口對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。
4、通信接口
PLC配有各種通信接口,這些通信接口一般都帶有通信處理器。PLC通過這些通信接口可與監(jiān)視器、打印機(jī)、其它PLC、計算機(jī)等設(shè)備實現(xiàn)通信。PLC與打印機(jī)連接,可將過程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打印;與監(jiān)視器連接,可將控制過程圖像顯示出來;與其它PLC連接,可組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)更大規(guī)模控制。 與計算機(jī)連接,可組成多級分布式控制系統(tǒng),實現(xiàn)控制與管理相結(jié)合。
遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)也必須配備相應(yīng)的通信接口模塊。
5、智能接口模塊
智能接口模塊是一獨立的計算機(jī)系統(tǒng),它有自己的CPU、系統(tǒng)程序、存儲器以及與PLC系統(tǒng)總線相連的接口。它作為PLC系統(tǒng)的一個模塊,通過總線與PLC相連,進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,并在PLC的協(xié)調(diào)管理下獨立地進(jìn)行工作。
PLC的智能接口模塊種類很多,如:高速計數(shù)模塊、閉環(huán)控制模塊、運動控制模塊、中斷控制模塊等。
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(jī)械特性:緊湊型設(shè)計堅固的塑料機(jī)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(hù)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jī)混凝土攪拌機(jī)通風(fēng)設(shè)備集中潤滑系統(tǒng)/法蘭潤滑系統(tǒng)木工機(jī)械門禁系統(tǒng)液壓起重機(jī)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(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù))電氣安裝為CPU的本機(jī)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?jǐn)U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(jī)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(jìn)行打掃,切斷給PLC供電的電源把電源機(jī)架、CPU主板及輸入/輸出板順次拆下,進(jìn)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(jī)。仔細(xì)打掃PLC箱內(nèi)衛(wèi)生;
(2)每三個月替換電源機(jī)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(hù)裝置及仔細(xì)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;
四、設(shè)備拆裝次序及方法
(1)停機(jī)檢修,有必要兩個人以上監(jiān)護(hù)操作;
(2)把CPU前面板上的方法選擇開關(guān)從“運行”轉(zhuǎn)到“停”方位;
(3)封閉PLC供電的總電源,然后封閉其它給模坂供電的電源;
(4)把與電源架相連的電源線記清線號及銜接方位后拆下,然后拆下電源機(jī)架與機(jī)柜相連的螺絲,電源機(jī)架就可拆下;
(5)CPU主板及I/0板可在旋轉(zhuǎn)模板下方的螺絲后拆下;
(6)裝置時以相反次序進(jìn)行;
五、檢修工藝及技能要求
(1)測量電壓時,要用數(shù)字電壓表或精度為1%的*表測量
(2)電源機(jī)架,CPU主板都只能在主電源切斷時取下;
(3)在RAM模塊從CPU取下或刺進(jìn)CPU之前,要斷開PC的電源,這樣才能確保數(shù)據(jù)不紊亂;
(4)在取下RAM模塊之前,檢查一下模塊電池是否正常作業(yè),如果電池毛病燈亮?xí)r取下模塊PAM內(nèi)容將丟掉;
(5)輸入/輸出板取下前也應(yīng)先關(guān)掉總電源,但如果生產(chǎn)需求時I/0板也可在可編程控制器運行時取下,但CPU板上的QVZ(超時)燈亮;
(6)撥插模板時,要格外當(dāng)心,輕拿輕放,并運離發(fā)生靜電的物品;
(7)替換元件不得帶電操作
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