西門子模塊6SE7024-7ES87-1FE0

小型的PLC其底部尺寸小于100mm，重量小于150g，由于PLC體積小的特點，發(fā)熱量低功耗僅為數(shù)瓦（W）。

1.2實用性更強

PLC除了具備基本的邏輯處理功能，還具有一定的數(shù)據(jù)運算能力，適用于各種規(guī)模的電氣控制場合。PLC除了能夠應用于模擬電氣控制系統(tǒng)外，還可應用到電氣數(shù)字控制系統(tǒng)，兼容性更高。隨著對PLC的研發(fā)和應用，其功能也要越來越豐富，能夠實現(xiàn)溫度、位置控制，以及對CNC多個領域進行控制。

1.3抗干擾能力強

由于PLC采用大規(guī)模集成電路技術制作而成，其內部電路采取了*的抗干擾處理工藝，具有相當不錯的穩(wěn)定性。PLC還能自動檢測硬件故障，檢測到故障并及時發(fā)出警報。PLC軟件層面，使用者可根據(jù)需要在外圍器件編寫故障自診斷程序，使PLC在軟件和硬件層 有良好的自我保護功能。

2電氣控制與PLC應用技術

2.1PLC電氣控制在立式倉庫的應用  上海昽燁自動化設備有限公司

立式倉庫作為物流管理的一項重要內容，也是倉儲管理一個關鍵環(huán)節(jié)?，F(xiàn)階段立式倉庫主要有貨架、計算機以及PLC等部分組成，其中PLC作為立式倉庫的電氣控制核心。立式倉庫的電氣控制系統(tǒng)中，采用的是閉環(huán)控制，高速計數(shù)器接收編碼器反饋的轉數(shù)，再把轉數(shù)轉化為數(shù)字信號發(fā)向PLC，實現(xiàn)單次電機閉環(huán)控制。

2.2PLC電氣控制在機床的應用

機床的電力控制中CNC與PLC裝置各自獨立，同時2個裝置都要經(jīng)過CNC內部進行傳遞。PLC電氣控制信號，則通過T/O以及CNC從而實現(xiàn)PLC電氣控制功能。PLC能夠初始化機車面板上信號，實現(xiàn)急停、******子程序、控制主軸使能等功能；自動夾緊機床，對機床通信情況自動檢測斷 及 位，還可自動換 。PLC在數(shù)控機床的應用，能夠實現(xiàn)機床監(jiān)控自動化，大幅度提高機床生產(chǎn)率。

2.3PLC電氣控制在開關量控制的應用

在電氣自動化控制系統(tǒng)中應用PLC技術，保證了控制系統(tǒng)自動切換方式，從而解決通斷時反應時間過長的問題，提高電氣控制系統(tǒng)運行效率。

2.4PLC電氣控制在控制順序的'應用

通常采用PLC技術的企業(yè)往往將其作為順序控制器來使用，在實際生產(chǎn)活動中，順序控制是PLC運作的一個常見環(huán)節(jié)。把PLC系統(tǒng)納入電氣自動化順序控制的環(huán)節(jié)時，要滿足幾點要求，如：只有設計科學以及組合合理的電氣自動化系統(tǒng)才能應用PLC進行順序控制。

2.5PLC在分散控制系統(tǒng)的應用

通過分散控制系統(tǒng)的信號傳輸，能夠對控制對象進行分類，在分類基礎上進行單獨控制。有很多種控制裝置都能夠連接PLC設備，利用設備連接各種類型的PLC能夠實現(xiàn)PLC分散控制。特別是在個別設備出現(xiàn)故障時，PLC分散控制能夠及時切斷故障設備的信號，避免故障影響到其他設備。

2.6PLC在集中控制系統(tǒng)的應用

以計算機作主橋接通道，把各種電器設備連接起來，在集中控制系統(tǒng)中PLC處于核心控制的地位，通過它能夠對多個電氣設備進行統(tǒng)一控制。以合理的連接順序和連接方式，使多種設備能被統(tǒng)一控制。

2.7PLC在數(shù)據(jù)處理的應用

通過PLC技術控制，在運行過程中能夠對電氣系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)計算、轉換、傳達和存儲等功能。PLC把存儲器處理數(shù)據(jù)傳輸至機械電氣裝備，其內部設備進行數(shù)據(jù)接收，并根據(jù)設備運行狀態(tài)進行反饋，實現(xiàn)電氣系統(tǒng)自動化控制。

2.8PLC在運動控制的應用

3、輸入/輸出單元異常、擴展單元異常：發(fā)生這類報警時，應首先檢查輸入/輸出單元和擴展單元連接器的插入狀態(tài)、電纜連接狀態(tài)，確定故障發(fā)生的某單元之后，再更換單元。

4、不執(zhí)行程序：一般情況下可依照輸入---程序執(zhí)行---輸出的步驟進行檢查

(1)輸入檢查是利用輸入LED指示燈識別，或用寫入器構成的輸入監(jiān)視器檢查。當輸入LED不亮時，可初步確定是外部輸入系統(tǒng)故障，再配合萬用表檢查。如果輸出電壓不正常，就可確定是輸入單元故障。當LED亮而內部監(jiān)視器無顯示時，則可認為是輸入單元、CPU單元或擴展單元的故障。

(2) 程序執(zhí)行檢查是通過寫入器上的監(jiān)視器檢查。當梯形圖的接點狀態(tài)與結果不一致時，則是程序錯誤(例如內部繼電器雙重使用等),或是運算部分出現(xiàn)故障。

(3)輸出檢查可用輸出LED指示燈識別。當運算結果正確而輸出LED指示錯誤時，則可認為是CPU單元、1/0接口單元的故障。當輸出LED是亮的而無輸出，則可判斷是輸出單元故障，或是外部負載系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。

另外，由于PLC機型不同，1/0與LED連接方式的不一樣(有的接于1/0單元接口上，有的接于1/0單元上)。以，根據(jù)LED判斷的故障范圍也有差別。

5、部分程序不執(zhí)行：檢查方法與前項相同;但是，如果計數(shù)器、步進控制器等的輸入時間過短，則會出現(xiàn)無響應故障，這時應該校驗輸入時間是否足夠大，校驗可按輸入時間<輸入單元的*響應時間+運算掃描時間乘以2的關系進行

西門子模塊6SE7024-7ES87-1FE0

制造報文規(guī)范MMS

　　制造報文規(guī)范(Manufacturing Message Specification,MMS)是網(wǎng)絡上實時處理和監(jiān)控系統(tǒng)信息交換的國際標準，由國際標準化組織和國際電工委員會工業(yè)自動化技術委員會TC184工業(yè)組負責制定和發(fā)展，它適合于在不同的設備、應用、發(fā)展商和領域內提供通用信息服務，例如：MMS提供的讀(Read)服務允許網(wǎng)絡上的設備、應用或計算機從另外一個設備、應用或計算機內讀取所需的變量，而不管這個變量是在可編程邏輯控制器、機器人、遠方終端設備或智能電子設備內。MMS已經(jīng)廣泛應用在制造、石油化工、電力工業(yè)和太空探索等領域。

　　MMS由以下各部分組成：

　　1) 服務規(guī)范(Service Specification)

　　2) 協(xié)議規(guī)范(Protocol Specification)

　　3) 機器人伴同標準(Robot Companion Standard)

　　4) 數(shù)字控制器伴同標準(Numberical Controller Companion Standard)

　　5) 可編程邏輯控制器伴同標準(Programmable Logical Controller Companion Standard)

　　6) 過程控制系統(tǒng)伴同標準(Process Control System Companion Standard)

　　上列各部分中，部分服務規(guī)范和第二部分協(xié)議規(guī)范是其核心，服務規(guī)范包含的定義

　　有：①虛擬制造設備(Virtual Manufacturing Device,VMD)；②網(wǎng)絡上節(jié)點間的信息交換；③與VMD有關的屬性和參數(shù)。協(xié)議規(guī)范定義的是通信規(guī)則，包括：①信息格式；②通過網(wǎng)絡的信息順序；③MMS層與ISO/OSI開放模型的其他層的交互，而3)-6)則是針對不同的應用領域的伴同標準。

　　MMS提供了豐富的針對對等式實時通信網(wǎng)絡的一系列任務，已經(jīng)成為許多工業(yè)領域的控制設備的通信協(xié)議，例如CNC、可編程邏輯控制器、機器人、電力領域中的遠方終端設備(RTU)、能源管理系統(tǒng)(EMS)、重合器、開關等IED設備。許多流行的計算機平臺都支持基于MMS的互聯(lián)，在軟件支持上，更多的API、圖形界面、網(wǎng)關、字處理、電子表格、關系型數(shù)據(jù)庫都支持MMS，從通信連接上看，MMS在以太網(wǎng)、令牌總線、串行接口RS-232C、OSI、TCP/IP、MiniMAP上也都很容易實現(xiàn)

MMS在IEC61850報文結構中的位置

　　1.3 IEC61850標準的體系結構

　　變電站自動化系統(tǒng)由各種IED 組成，主要完成變電站內設備的控制、監(jiān)視和保護功能，并實現(xiàn)系統(tǒng)配置、通信管理和軟件管理等系統(tǒng)維護功能。IEC 61850 標準將變電站自動化系統(tǒng)在邏輯上劃分為3 層(即變電站層、間隔層和過程層)，并將具體應用功能分解為許多常駐在不同IED 內、彼此間相互通信的單元，稱為邏輯節(jié)點(logical node，LN)，然后以LN 為對象建立變電站內IED 的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和服務模型，旨在解決不同廠商提供的IED間的數(shù)據(jù)交換、信息共享等問題。

　　遵循IEC 61850 標準的變電站自動化系統(tǒng)主要包括：①主站自動化系統(tǒng)軟件(人機界面、數(shù)據(jù)庫及系統(tǒng)管理等)；②間隔層裝置(保護、測控單元等)；③過程層設備，包括電子式電流/電壓互感器(electronic current/potential transducer，ECT/EPT)、智能斷路器/隔離開關、合并單元等；④工程化工具(如配置工具等)，用于管理IEC 61850所定義的的通信模型，并滿足IEC 61850-6(配置)和IEC 61850-10(一致性測試)的規(guī)范要求，如圖3所示：

　　圖3：IEC61850與數(shù)字化變電站接口與體系結構

　　1.4數(shù)據(jù)模型

　　在了解數(shù)據(jù)模型之前，首先需要了解一些關于IEC61850 的重要概念

　　智能電子設備(IED)：實際的物理設備，如開關、斷路器，綜保等。

　　功能：變電站自動化系統(tǒng)執(zhí)行的任務，如：母線保護、聯(lián)鎖、報警管理等。

　　邏輯設備(LD)：一種虛擬設備，聚合邏輯節(jié)點和數(shù)據(jù)，物理設備可以包含一個或多個LD。

　　邏輯節(jié)點(LN)：用來描述系統(tǒng)功能的基本單位，是數(shù)據(jù)對象的容器，可以任意分配到

　　IED，每個邏輯節(jié)點和內部的數(shù)據(jù)都有具體的語義，并通過他們的服務與外部進行交互。

　　在IEC61850 中，一個IED 設備的外部性能通過Server 服務器類來表征，Server 服務器可以包含一個或多個邏輯設備，一個邏輯設備可以包含多個邏輯節(jié)點，在IEC61850 中一些邏輯節(jié)點是電力系統(tǒng)實設備的映射。一個IED 設備要實現(xiàn)特定功能必然需要這些邏輯節(jié)點來終實現(xiàn)操作、控制的功能。可以簡單理解邏輯設備是IED 設備實現(xiàn)具體一個功能的抽象容器，在這個容器中包含了實現(xiàn)功能所需的相應的邏輯節(jié)點。