西门子S7-1200 控制器是我们新推出产品的核心,可实现简单却高度精确的自动化任务。西门子S7-1200 控制器实现了模块化和紧凑型设计,功能强大、投资安全并且*适合各种应用。可扩展性强、灵活度高的设计,可实现标准工业通信的通信接口以及一整套强大的集成技术功能,使该控制器成为完整、全面的自动化解决方案的重要组成部分。
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PLC控制系统
咱们在规划小型的PLC控制系统时,常常会需求在外部改动PLC内部的数据,譬如Counter,Timer或许Data的值,以习惯生产过程的需求。并且要求系统关机今后,这些数据还能够保存在PLC内部,当下次开机后,这些数据能够被调出继续运用。
现在许多小型的PLC都或多或少地供给了掉电坚持寄存器,以便在PLC断电的时候,保存用户想要保存的数据。但大多数时候,PLC制造厂商为了节约本钱,不可能供给足够数的掉电坚持寄存器供系统规划人员运用,所以当被调整的数据项目超过PLC内部的掉电坚持寄存器的数目的时候,咱们不得不减少被调整的数据项目(固定或不用)或许购买具有更多掉电坚持寄存器数目的PLC,这样的话,就使得生产机械缺乏灵活性和习惯性,从而下降产品层次或添加本钱。
下面就介绍解决这种问题的一种办法,以便咱们规划时参考。
所用PLC:松下FP0-C16T,被调整数据有16个,PLC内部掉电坚持寄存器数目为10个,其中8个数据寄存器(DT1652-DT1659:8个各16Bit)和2个字的内部继电器(WR61、WR62:2个各16Bit)。假如按常规的一个被调整数据占用一个数据寄存器的办法,这显然不能调整16个被调整数据,而只能调整10个被调整数据。为此,自己专门分析了16个被调整数据的数据调整范围,发现多数数据的调整范围只需求从0~255,即0~28-1;而掉电坚持数据寄存器DT1652等内部的数据巨细为216-1,即256×256-1;所以咱们能够将一个被调整的数据只用到数据寄存器的低8位,那么该数据寄存器的高8位就能够来存储另一个被调整数据。
下面就列出该部分的程序:
(1)开机时,分隔掉电坚持寄存器中高8位和低8位至别的两个数据寄存器:
其中,R9013是松下FP0系列PLC内部所规定的、在PLC从program状况到run状况时只动作一个PLC扫描周期的脉冲继电器。指令F65是一个字与指令,它的效果就是将掉电坚持数据寄存器DT1655内的数据与十六进制数FF进行字与,然后将结果送到一般数据寄存器DT0,这样就能够分离出掉电坚持数据寄存器DT1655内数据的低8位;相同第二行的字与指令能够分离出掉电坚持数据寄存器DT1655内数据的高8位。
指令F120是一个不带进位右移指令,即:对数据字进行右移时,对高位进行补零。K8表明右移8位。指令F0是一个字传送指令,就是将一般数据寄存器DT10内的数据传送到一般数据寄存器DT1。上述程序段的目的就是在开机时将掉电坚持数据寄存器DT1655内的数据分红两个被调整数据。
(2)开机之后,将别的两个数据寄存器的数据合并至掉电坚持寄存器的高8位和低8位:
R9014是系列PLC内部所规定的、在PLC从program状况到run状况时、第二个PLC扫描周期开始动作的脉冲继电器。指令F121是一个不带进位左移指令,K8即左移8位。指令F66是一个字或指令,将一般数据寄存器DT20内的数据与一般数据寄存器DT0内的数据进行字或,结果送掉电坚持寄存器DT1655。由上能够看出,在PLC运行的时候,能够任意改动一般数据寄存器DT0和DT1中的数据,而这些改动也同时送到了掉电坚持寄存器DT1655,这样,当PLC掉电时,所被调整的数据也就被保存了。
经过相同的办法,咱们能够视被调整数据的巨细,灵活的运用掉电坚持寄存器的每一个Bit位,从而使咱们在不添加本钱的情况下,进步小型PLC控制系统的功能。
PLC程序规划,一般均选用直觉法,也就是说它植根据电路规划者自身之学习经验,较为片面及直接。须阅历一段瞎子摸象的尝试过错(tryanderror)时期,对程序进行除错之后才能符合所需功能或动作要求;因而规划出来的程序因人而异,除了原程序规划者之外,运用者或维修人员较不易了解其动作流程,亦即程序的可读性较低。
但程序规划其实有些许脉络可循,仅仅坊间的书本很少提及这一部份。以下权且抱着野人献曝的心境,以『三相感应电动机故障警报操控』电路为例,由传统电工图转化为阶梯图的进程,浅谈程序规划,信任此后对于相关的回路转化或程序规划,您或许可举一反三。
一、传统电工图
已知的三相感应电动机故障警报操控电路,其传统电工图,如图1所示。
PLC控制系统
图1三相感应电动机故障警报操控电路图
二、动作阐明
1、电源正常时,仅绿灯gl亮,电动机不动作。
2、按下启动按钮pb1,电磁接触器mc动作,电动机当即工作,指示灯rl亮,绿灯gl熄。
3、按下中止按钮pb2,电磁接触器mc断电,电动机中止工作,指示灯rl熄,绿灯gl亮。
4、电动机在工作中,因过载或其它故障原因,致使积热电驿th-ry动作,电动机中止工作,蜂鸣器bz宣布警报,指示灯rl熄,绿灯gl亮。
5、按下按钮开关pb3,蜂鸣器bz中止警报,白灯wl亮,绿灯gl亮,红灯rl熄。
6、故障排除后,按下积热电驿th-ry复归杆,则白灯wl熄,绿灯gl亮,红灯rl熄,能够从头起动电动机。
三、i/o编码
运用plc,就是以软件程序来替代硬件配线。传统电工图当中,主电路是plc无法替代的;plc能够替代的部份,是操控电路。由传统电工图转化为阶梯图的*个过程,就是i/o编码,亦行将传统电工图中的输入/输出组件,先行断定其在plc中所拟对应之外部输入/输出端子编号,以及外部输入组件接线方法是选用a/b接点。
如表1所示。
PLC控制系统
(a):外部採a接点方法接线
(b):外部採b接点方法接线
四、plc外部接线图
输入/输出组件经i/o编码,并决定外部输入组件是选用a/b接点接线方法后,plc外部接线图如图2所示。图中所示为丰炜vigor-vb系列plc机种,选用npn接线,亦即24v端子与s/s端子并接。
PLC控制系统
图2plc外部接线图
五、plc阶梯图
由传统电工图转化为阶梯图之程序规划过程如下:
1、将电工图中操控电路直接转成对应阶梯图。因为plc阶梯图中规定,接点在前,输出线圈则必须坐落回路的终。故首先须从头制作电工图,将图中接点与输出线圈方位适度改动,以符合plc阶梯图的要求,从头制作后的电工图,如图3所示。
本步骤的实验意图是将通过实验室调试的PLC机及逻辑程序,放到实际工艺流程中,通过现场工艺设备的输入、输出节点及衔接线路进行体系工作的逻辑验证。
实验时,将PLC操控的工艺设备(主要指电力拖动设备)主回路断开二相(仅保留作为继电操控电源的一相),使其在送电时不会转动。按规划要求对子体系的不同工作办法及其他操控功用,逐项进行体系模仿实验,先承认各转换开关、作业办法挑选开关,其他预置开关的正确方位,然后通过PLC起动体系,按联锁次序调查并记载PLC各输出节点所对应的继电器、接触器的吸合与断开状况,以及其次序、时刻间隔、信号指示等是否与规划的工艺流程逻辑操控要求相符,调查并记载其他设备的作业状况。
对模仿联动空投实验中不能动作的履行机构,料位开关、限位开关、外表的开关量与模仿量输入、输出节点,与其他子体系的联锁等,视具体状况选用手动辅佐、外部输入、机内强置等手法加以模仿,以协助PLC指挥整个体系按规划的逻辑操控要求工作。
7PLC操控的单体试车
本步骤实验的意图是承认PLC输出回路能否驱动继电器、接触器的正常接通,而使设备工作,并查看工作后的设备,其回来信号是否能正确送人PLC输入回路,限位开关能否正常动作。
其办法是,在PLC操控下,机内强置对应某一工艺设备(电动机、履行机构等)的输出节点,使其继电器、接触器动作,设备工作。这时应调查并记载设备运送状况,查看设备工作回来信号及限位开关、履行机构的动作是否正确无误。
实验时应特别注意,被强置的设备应悬挂工作危险指示牌,设专人值守。待机旁值守人员宣布指令后,PLC操作人员才能强置设备起动。应当特别重视的是,在整个调试进程中,没有充沛的预备,绝不允许选用强置办法起动设备,以保证安全。
8PLC操控下的体系无负荷联动试工作
本步骤的实验意图是承认通过单体无负荷试运的工艺设备与通过体系模仿试运证明逻辑无误的PLC联接后,能否按工艺要求正确工作,信号体系是否正确,查验各外部节点的可靠性、安稳性。
实验前,要编制体系无负荷联动试车计划,讨论承认后严格按计划履行。实验时,先分子体系联动,子体系的连锁用人工辅佐(节点短接或强置),然后进行全体系联动,实验内容应包含规划要求的各种起停和工作办法、事端状况与十分状况下的停车、各种信号等。总归,应尽可能地充沛想象,使之更契合现场实际状况。事端状况可用强置办法模仿,事端点的设置要依据工艺要求断定。
在联动负荷试车前,一定要再对全体系进行一次全面查看,并对操作人员进行培训,保证体系联动负荷试车一次成功。
PLC安装调试的3点注意事项
1、信号衰减问题的评论
(1)从PLC主机至I/O站的信号衰减值为35dB。因而,电缆敷设前应仔细规划,画出电缆敷设图,尽量缩短电缆长度(长度每添加1km,信号衰减0.8dB);尽量少用分支器(每个分支器信号衰减14dB)和电缆接头(每个电缆接头信号衰减1dB)。
(2)通讯电缆选用单总线办法敷设,即由*的通讯干线通过分支器接I/O站,而不是呈星状放射状敷设。PLC主机左右两头的I/O站数及传输距离应尽或许*,这样能保证一个较好的网络阻抗匹配。
(3)分支器应尽或许靠近I/O站,以削减搅扰。
(4)通讯电缆结尾应接75Ω电阻的BNC电缆终端器,与各I/O柜相连接,将电缆由I/O柜拆下时,带75Ω电阻的终端头应连在电缆网络的一头,以保持杰出的匹配。
(5)通讯电缆与高压电缆距离至少应保证40cm/kV;有必要与高压电缆穿插时,有必要垂直穿插。
(6)通讯电缆应防止与交流电源线平行敷设,以削减交流电源对通讯的搅扰。同理,通讯电缆应尽量避开大电机、电焊机、大电感器等设备。
(7)通讯电缆敷设要避开高温及易受化学腐蚀的地区。
(8)电缆敷设时要按0.05%/℃留有余地,以满意热胀冷缩的要求。
(9)一切电缆接头,分支器等均应连接严密,用螺钉紧固。
(10)剥削电缆外皮时,切忌损坏屏蔽层,堵截金属铂与绝缘体时,必定要用剥线钳,切忌刻伤损坏中心导线。
2、体系接地问题的评论
(1)主机及各分支站以上的部分,其接地应用10mm2的织造铜线汇接在一起经独自引下线接至独立的接地网,必定要与低压接地网分隔,以防止搅扰。体系接地电阻应小于4Ω。PLC主机及各屏、柜与根底底座间要垫3mm厚橡胶使之绝缘、螺栓也要通过绝缘处理。
(2)I/O站设备本体的接地应用独自的引下线引至共用接地网。
(3)通讯电缆屏蔽层应在PLC主机侧I/O处理模块处一起聚集接到体系的接地网,在I/O站一侧则不应接地。电缆接头的接地也应通过电缆屏蔽层接至接地网。要特别提示的是决不允许电缆屏蔽层有二点接地构成闭合回路,不然易引起搅扰。
(4)电源应选用阻隔办法,即电源中性线浮地。当不平衡电流出现时将经电源中性线直接进入体系中性点,而不会经维护接地构成回路,造成对PLC运转和搅扰。
(5)I/O模块的接地接至电源中性线上。
3、调试中应留意的问题
(1)体系联机前要进行组态,即确定体系管理的I/O点数,输入寄存器、保持寄存器数、通讯端口数及其参数、I/O站的匹配及其调度办法、用户占用的逻辑区巨细等等。组态一经确认,体系便依照必定的约束规则运转。
留意:重新组态时,按原组态的约好生成的程序将不能在新的组态下运转,不然会引起体系错乱。因而,*次组态时必定要慎重,I/O站、I/O点数,寄存器数、通道端口数、用户存储空间等均要留有余地,有必要考虑到近期的发展。可是,I/O站、I/O点数、寄存器数、端口数等的设置,都要占用必定的内存,同时延伸扫描时刻,降低运转速度。因而,余量又不能留得太多。特别要引起留意的是运转中的系*定不能重新组态。
(2)关于大中型PLC机来说,由于CPU对程序的扫描是分段进行的,每段程序分段扫描完毕,即更新一次I/O点的状况,因而大大提高了体系的实时性。可是,若程序分段不妥,也或许引起实时性降低或运转速度减慢的问题。
留意:分段不同将明显影响程序运转的时刻,特别是关于单个程序段专长的情况特别如此。一般地说,理想的程序分段是各段程序有大致适当的长度。
PLC控制体系的装置调试,是一个步调有序的体系工程,步步到位才能使调试成功,本文仅是作者经现场查验的经验总结,文中所述的PLC装置调试流程程序,应用于一系列企业界的技术改造中,既缩短了工期,又使调试试车一次成功,取得了令人满意的结果。
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