西門(mén)子6EP1333-3BA10
siemens西門(mén)子電源模塊是可以直接貼裝在印刷電路板上的電源供應(yīng)器,其特點(diǎn)是可為集成電路(ASIC)、數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP)、微處理器、存儲(chǔ)器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列 (FPGA) 及其他數(shù)字或模擬負(fù)載提供供電。
結(jié)構(gòu)緊湊的基本型電源可用于單相、兩相或三相電網(wǎng),輸出電流從 5A 到 40A。根據(jù)特定需要,還可增加附加模塊,實(shí)現(xiàn)其它功能。 結(jié)構(gòu)緊湊的小型開(kāi)關(guān)電源幾乎不占用什么安裝空間。 SITOP電源的堅(jiān)固金屬外殼,使其非常適合在惡劣的工況條件下使用。 防振型 DIN 安裝導(dǎo)軌也采用金屬材質(zhì), 這使得安裝過(guò)程變得快速、便捷,并且防振。SITOP電源的電子電路也是采用高可靠性、高品質(zhì)設(shè)計(jì)。 較寬的輸入范圍和各種認(rèn)證,使其幾乎可在各種電網(wǎng)中應(yīng)用。
由于zui高可達(dá) 550 V 的超寬輸入范圍,單相 5 A 和 10 A 基本型電源甚至還可連接到 兩 相電網(wǎng)上。
------基本型電源已具有近乎滿(mǎn)足各種要求的功能。
------三個(gè) LED 指示燈使電源的工作狀態(tài)一目了然。 通過(guò)調(diào)整電源前端的電位計(jì),還可以便捷地將輸出電壓提高 20%。 這意味著即便采用較長(zhǎng)的電纜,也可穩(wěn)定供應(yīng) 24 V 的電壓。 對(duì)于短路,即可安全重啟,也可采取自動(dòng)重啟。 借助于其集成的電源升壓器,SITOP 電源能夠輸出zui高可達(dá)額定值三倍的電流(例如,發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)或熔斷器斷路電流)。 如果需要連續(xù)電流,則可使用同一 SITOP 電源,切換至"并行運(yùn)行"模式。
------SITOP modular 基本型電源可與所有 SITOP 附加模塊組合使用,以靈活防范各種危險(xiǎn)。
EPR0M存儲(chǔ)器是一種常的只讀存儲(chǔ)器,定入時(shí)加高電平,擦除時(shí)用紫外線(xiàn)照射。PLC通過(guò)寫(xiě)入器可將RAM區(qū)的用戶(hù)程序固化到R0M盒中的EPR0M中去。在PLC機(jī)中插入R0M盒,PLC則執(zhí)行R0M盒中用戶(hù)程序;反之,不插上R0M盒,PLC則執(zhí)行RAM區(qū)用戶(hù)程序。
EEPR0M存儲(chǔ)器是一種可用電改寫(xiě)的只讀存儲(chǔ)器。
(4)輸入輸出組件(I/0模塊)
I/0模塊是CPU與現(xiàn)場(chǎng)I/0裝置或其它外部設(shè)備之間的連接部件。PLC提供了各種操作電平與驅(qū)動(dòng)能力的I/0模塊和各種用途的I/0組件供用戶(hù)選用。如輸入/輸出電平轉(zhuǎn)換、電氣隔離、串/并行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)、誤碼較驗(yàn)、A/D或D/A轉(zhuǎn)換以及其它功能模塊等。I/0模塊將外界輸入信號(hào)變成CPU能接受的信號(hào),或?qū)PU的輸出信號(hào)變成需要的控制信號(hào)去驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象(包括開(kāi)關(guān)量和模擬量),以確保整個(gè)系統(tǒng)正常工作。
輸入的開(kāi)關(guān)量信號(hào)接在IN端和0V端之間,PLC內(nèi)部提供24V電源,輸入信號(hào)通過(guò)光電隔離,通過(guò)R/C濾波進(jìn)入CPU控制板,CPU發(fā)出輸出信號(hào)至輸出端。PLC輸出有三種型式:繼電器方式、晶體管方式和晶閘管方式。
(5)編程器
編程器是用于用戶(hù)程序的編制、編輯、調(diào)試檢查和監(jiān)視等。還可以通過(guò)其鍵盤(pán)去調(diào)用和顯示PLC的一些內(nèi)部狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)。它通過(guò)通訊端口與CPU聯(lián)系,完成人機(jī)對(duì)話(huà)連接。編程器上有供編程用的各種功能鍵和顯示燈以及編程、監(jiān)控轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。編程器的鍵盤(pán)采用梯形圖語(yǔ)言鍵符式命令語(yǔ)言助記符,也可以采用軟件的功能鍵符,通過(guò)屏幕對(duì)話(huà)方式進(jìn)行編程。
編程器分為簡(jiǎn)易型和智能型兩類(lèi)。前者只能連機(jī)編程,而后者既可連機(jī)編程又可脫機(jī)編程。同時(shí)前者輸入梯形圖的語(yǔ)言鍵符,后者可以直接輸入梯形圖。根據(jù)不同檔次的PLC產(chǎn)品選配相應(yīng)的編程器。
(6)外部設(shè)備
一般PLC都配有盒式錄音機(jī)、打印機(jī)、EPR0M寫(xiě)入器、高分辨率屏幕彩色圖形監(jiān)控系統(tǒng)等外部設(shè)備。
(7)電源
根據(jù)PLC的設(shè)計(jì)特點(diǎn),它對(duì)電源并無(wú)特別要求,可使用一般工業(yè)電源。
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可編程控制器的工作過(guò)程及FN2N PLC的組成
PLC雖具有微機(jī)的許多特點(diǎn),但它的工作方式卻與微機(jī)有很大的不同。微機(jī)一般采用等待命令的工作方式,如常見(jiàn)的鍵盤(pán)掃描方式或I/O掃描方式,有鍵按下或I/O動(dòng)作則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序無(wú)鍵按下則繼續(xù)掃描。PLC則采用循環(huán)掃描工作方式,在PLC中,用戶(hù)程序按先后順序存放
1) Circuit B:使用四個(gè)導(dǎo)電通路,電流一定降至75 %。另外,由于熱量不斷,可能需要切換特性曲線(xiàn)。
2)VL160X 根據(jù)要求。
3)第四極(N),無(wú)過(guò)載和短路脫扣裝置,或者第四極(N=100 %)。
一般信息
反時(shí)限過(guò)電流脫扣器(熱過(guò)載脫扣器,“L"脫扣器)所標(biāo)定的脫扣值是在冷態(tài)下和在導(dǎo)電回路具有恒定的電流負(fù)載時(shí),所有整定范圍的誤差帶的平均值。
瞬時(shí)(電磁)短路釋放(“I"釋放)的脫扣特性基于相額定電流In,它還代表可調(diào)熱過(guò)載釋放的斷路器上的設(shè)定范圍的上限值。 對(duì)于較低的電流值,“I"脫扣器的脫扣電流倍數(shù)會(huì)相應(yīng)。
DIN VDE 0660 和 IEC 60947,確定時(shí)間/電流特性,限流特性和I2t 特性曲線(xiàn)。
直流或者為50/60 Hz交流的反時(shí)限過(guò)載釋放(熱過(guò)載釋放,L過(guò)載釋放)的脫扣特性。
對(duì)于熱磁式脫扣器(TM),適用以下描述:
特性曲線(xiàn)是指冷態(tài)下的特性;在工作溫度下,熱磁式脫扣器的脫扣時(shí)間將 25%。
在正常工作條件下,裝置的所有三極都必須加載。 三個(gè)導(dǎo)電通路必須串聯(lián),以保護(hù)單相或直流負(fù)載。
使用固態(tài)過(guò)電流脫扣裝置的用于電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)保護(hù)的SENTRON VL160,VL250,VL400 和 VL630斷路器的脫扣特性曲線(xiàn)。
過(guò)電流反時(shí)限過(guò)電流脫扣器的脫扣時(shí)間僅對(duì)非預(yù)負(fù)載(冷態(tài))起動(dòng)狀態(tài)有效。 在工作溫度/熱起動(dòng)狀態(tài)時(shí)(在加載額定電流之后),脫扣時(shí)間縮短至約 33 %。 由于過(guò)電流所引起的脫扣之后,依照動(dòng)態(tài)脫扣響應(yīng),了脫扣,這就是說(shuō)需要幾分鐘的冷卻時(shí)間之后才能進(jìn)行下一次電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。
西門(mén)子6EP1333-3BA10
ET200eco模塊,置于生產(chǎn)線(xiàn)滾輪下方,由于該模塊需要接觸到現(xiàn)場(chǎng)較為惡劣的生產(chǎn)環(huán)境,因此需要有防水防油防塵等功能。
3 目標(biāo)控制系統(tǒng)
3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線(xiàn)是一個(gè)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)順序裝配的流水線(xiàn)工藝過(guò)程。由于工藝的繁瑣性,工程的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)考慮采用分散控制和集中管理的分布式控制模式,采用以PLC為核心構(gòu)成的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),各獨(dú)立工位控制系統(tǒng)之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息、資源共享。該裝配線(xiàn)在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中較為關(guān)鍵,由于每個(gè)工位之間是流水線(xiàn)生產(chǎn),因此每個(gè)環(huán)節(jié)的控制都必須具備高可靠性和一定的靈敏度,才能保證生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。從站中的每個(gè)ET200S站和其對(duì)應(yīng)的 ET200eco站共同構(gòu)成一個(gè)工位, ET200eco主要是采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)之用。ET200S站的模塊置于小型控制箱內(nèi), 對(duì)于工位的基本操作有兩種方式,就地控制箱手動(dòng)方式和就地自動(dòng)方式。由于每個(gè)控制工位的操作進(jìn)度不*,操作工可以按照裝配要求進(jìn)行手自動(dòng)切換。特殊情況下亦可通過(guò)手動(dòng)操作進(jìn)行工件位置的修正。
安裝在各工位的分布式I/O模塊ET200S和ET200eco通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)元件和傳感器將系統(tǒng)主要的監(jiān)控參數(shù)(主要是開(kāi)關(guān)量)采集進(jìn)來(lái),ET200S和ET200eco將現(xiàn)場(chǎng)模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為高精度的數(shù)據(jù)量,通過(guò)zui高速度可達(dá)12M的Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)將采集數(shù)據(jù)上傳到*控制器,控制器根據(jù)具體工藝要求進(jìn)行處理,再通過(guò)Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)將控制輸出下傳給ET200S,實(shí)現(xiàn)各工位的控制流程。 PROFIBUS是應(yīng)用zui廣泛的過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)。PROFIBUS有三種類(lèi)型:FMS、DP和PA。PROFIBUS-FMS可用于通用自動(dòng)化;PROFIBUS-DP用于制造業(yè)自動(dòng)化;PROFIBUS-PA用于過(guò)程自動(dòng)化。使用PROFIBUS過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)可以使硬件、工程設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試和維修費(fèi)用節(jié)省40%以上。PROFIBUS-DP的技術(shù)性能使它可以應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化的一切領(lǐng)域,包括冶金、化工、環(huán)保、輕工、制藥等領(lǐng)域。除了安裝簡(jiǎn)單外,它有*的傳輸速率,可達(dá)12Mbits/s,通訊距離可達(dá)到1000米,如果加入中繼器可以將通訊距離延長(zhǎng)到數(shù)十公里,具有多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(總線(xiàn)型、星型、環(huán)型)可供選擇。在一個(gè)網(wǎng)段上zui多可連接Profibus-DP從站即ET200S或是ET200eco 32個(gè)。
整個(gè)控制系統(tǒng)根據(jù)工藝劃分由轉(zhuǎn)臺(tái)、舉升臺(tái)、舉升轉(zhuǎn)移臺(tái)、翻轉(zhuǎn)機(jī)五種工位組成。各部分可獨(dú)立完成各自的控制任務(wù),并通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)和上位監(jiān)控系統(tǒng)的連接,由上位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各部分的協(xié)調(diào)控制。
裝配I線(xiàn)工程PLC控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)具有下列特點(diǎn):
(1)計(jì)算機(jī)集成自動(dòng)化過(guò)程控制系統(tǒng),分布式、高可靠性、高穩(wěn)定性。
(2)從站作為相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)分散控制各個(gè)工位的運(yùn)行。
3.2 系統(tǒng)控制要點(diǎn)
(1)該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)主站CPU下兩條profibus網(wǎng)絡(luò)所帶的從站有44個(gè)之多,在利用Simatic Manager編程軟件進(jìn)行硬件配置時(shí),根據(jù)S7-300CPU中CPU31XC的地址分配的參數(shù)規(guī)范,對(duì)于數(shù)字量輸入輸出,其地址分配的參數(shù)范圍為0.0~127.7。因此在進(jìn)行硬件配置時(shí), S7~300CPU自帶的profibus-DP接口上的profibus I線(xiàn)上的模塊數(shù)字量I/O地址一般規(guī)定在0.0~127.7的范圍中,如有超出則采用間接尋址的方式來(lái)處理。profibus Ⅱ線(xiàn)上的模塊的數(shù)字量I/O地址無(wú)論處在哪個(gè)范圍中,都必須采用間接尋址方式。
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(2)關(guān)于接觸器的硬件互鎖。對(duì)于轉(zhuǎn)臺(tái)工位,轉(zhuǎn)臺(tái)有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩種工作狀態(tài),因此轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)電機(jī)需要有一個(gè)負(fù)荷開(kāi)關(guān)和兩個(gè)接觸器一并來(lái)控制(而舉升電機(jī)一般只需要一個(gè)負(fù)荷開(kāi)關(guān)和對(duì)應(yīng)的一個(gè)接觸器即可進(jìn)行控制),接觸器分正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器,輸入端為380AV。正轉(zhuǎn)接觸器的三相電壓A、B、 C分別和反轉(zhuǎn)接觸器的C、B、A短接。如圖2所示,當(dāng)程序在執(zhí)行過(guò)程中,若存在某些漏洞使得正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器的輸出點(diǎn)同時(shí)置1時(shí),則會(huì)出現(xiàn)正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器各自的A相和C相短接,造成接觸器短路損壞,主電源開(kāi)關(guān)跳閘。為了避免這種事故的發(fā)生,首先保證程序中不能出現(xiàn)兩個(gè)接觸器同時(shí)置1的情況,其次即是采用接觸器上硬件互鎖,如圖2所示,點(diǎn)Q1、點(diǎn)Q2是輸出控制點(diǎn),Q1兩端本應(yīng)接在正向接觸器的兩個(gè)輸入端子,同理, Q1兩端本應(yīng)接在正向接觸器的兩個(gè)輸入端子,但是改接成如圖所示。接觸器上有自帶的一個(gè)常開(kāi)點(diǎn)和一個(gè)常閉點(diǎn),互鎖中只需用到常閉點(diǎn),當(dāng)輸出點(diǎn)Q1閉合時(shí),正向接觸器上常閉點(diǎn)隨之?dāng)嚅_(kāi),則Q2輸出點(diǎn)兩端之間不可能形成回路,也就不會(huì)出現(xiàn)短路跳閘的事故。
(3)該項(xiàng)目中涉及到的變量數(shù)目較多,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況隨時(shí)可能有更改,為了便于管理,采取S7程序界面和Wincc人機(jī)界面共用一套變量。這樣可以將建立變量的工作量減少一半,也將出錯(cuò)概率減少一半。先安裝step7軟件,之后自定義安裝Wincc軟件,將Wincc通訊組件安裝完整。然后在 step7軟件中插入OS站,可點(diǎn)擊右鍵打開(kāi)并編輯Wincc項(xiàng)目。在Wincc項(xiàng)目中需要引用變量的位置進(jìn)行變量選擇,出現(xiàn)變量選擇對(duì)話(huà)框,即可在 step7項(xiàng)目變量表中選擇需要的變量,從而保證人機(jī)界面和下位機(jī)所用變量的*性。
3.3 系統(tǒng)控制功能
(1)手自動(dòng)回路的切換
在Wincc人機(jī)界面上可以很方便地知道每個(gè)工位的手自動(dòng)狀態(tài),但是手自動(dòng)狀態(tài)的切換是在從站的控制箱面板上實(shí)現(xiàn)的。在自動(dòng)狀態(tài)下,工位的操作全由下位控制,可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制機(jī)械的操作流程。在手動(dòng)狀態(tài)下,操作具有自保護(hù)功能,在某些機(jī)械操作動(dòng)作下通過(guò)軟件互鎖可杜絕相應(yīng)的危險(xiǎn)動(dòng)作的發(fā)生。
(2)安全保護(hù)
上位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)定了若干級(jí)操作密碼,管理員和操作員分別有自己的操作權(quán)限,且操作員在進(jìn)行操作時(shí)有必要的警告提示框和信息提示框出現(xiàn)。
(3)查詢(xún)?cè)闯绦虼a
當(dāng)上位機(jī)畫(huà)面顯示某個(gè)工位出現(xiàn)故障時(shí),可從畫(huà)面直接點(diǎn)擊按鈕進(jìn)入相應(yīng)的下位機(jī)梯形圖程序界面,即可迅速查找出故障的根本原因,節(jié)省了維修時(shí)間。
(4)故障報(bào)警和報(bào)表打印
當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),報(bào)警框中會(huì)出現(xiàn)提示,并伴隨有聲音報(bào)警。操作員可根據(jù)需要打印與生產(chǎn)相關(guān)的報(bào)表信息。
4 結(jié)束語(yǔ)
西門(mén)子S7300 CPU通過(guò)兩條profibus-DP網(wǎng)絡(luò)連接若干ET200S和ET200eco從站構(gòu)成的集中分散式控制系統(tǒng)已經(jīng)在該發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線(xiàn)成功投運(yùn),能夠保證生產(chǎn)線(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn),尤其在機(jī)械動(dòng)作靈敏度上有較大提高,*了用戶(hù)的要求。工作小時(shí)累計(jì)是工程機(jī)械設(shè)備一個(gè)*的功能。一方面它是企業(yè)與客戶(hù)之間履行保修條款的重要的數(shù)字證據(jù);另一方面也是用戶(hù)施工結(jié)算的有效工作數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的小時(shí)計(jì)大都是電磁機(jī)械式的,也有用液晶式的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,plc(可編程序控制器)在工程機(jī)械設(shè)備上被廣泛應(yīng)用。三一重工股份有限公司在所有的產(chǎn)品中全部使用了siemens公司的S7-200PLC,使產(chǎn)品的可靠性、控制精度、智能化程度、擴(kuò)展性都有了很大的提高。S7-200功能強(qiáng)大、資源豐富,用它來(lái)實(shí)現(xiàn)工作小時(shí)累計(jì)是可行的,傳統(tǒng)的小時(shí)計(jì)可以省掉。
硬件組成
在現(xiàn)有的S7-200PLC電氣系統(tǒng)中,不需要增加任何資源。在外部計(jì)時(shí)條件滿(mǎn)足的情況下,CPU開(kāi)始計(jì)時(shí),同時(shí),計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)PPI電纜傳到人機(jī)界面顯示。
軟件設(shè)計(jì)
計(jì)時(shí)器。利用系統(tǒng)的特殊寄存器標(biāo)志位SM0.5作為計(jì)時(shí)脈沖,接通一次(或斷開(kāi)一次)為1秒,用計(jì)數(shù)器累計(jì)時(shí)間,滿(mǎn)60向前進(jìn)位。
時(shí)間累計(jì)。實(shí)時(shí)的小時(shí)計(jì)是前一次的累計(jì)時(shí)間加本次的工作時(shí)間。H=h0+h1。
時(shí)間存儲(chǔ)。用*存儲(chǔ)的方式存儲(chǔ)時(shí)間數(shù)據(jù)到EEPROM存儲(chǔ)器。