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西门子6ES7155-5AA00-0AC0

更新时间:2019-06-19

简要描述:

工业自动化设备,电气设备研发,软件开发系统集成系统,计算机零配件,电子产品,电子仪器,电子元件及组件,电子电器,电子产品及配件,机械配件,电池,机电产品,办公设备,通用机械设备销售,电线,电缆西门子西门子6ES7155-5AA00-0AC0

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西门子正不断扩展其数字化企业业务组合并融入诸多未来,以推动离散和过程工业的数字化转型。越来越多的工业企业,是中小型企业,正在向工业4.0迈进,利用数字化解决方案提升自身竞争力。市场需求瞬息万变,所有工业领域的企业都在要求产品以更快、更灵活且更小批量地生产出来。随着对人工智能(AI)和边缘计算等的进一步集成,西门子正在为工业的未来扫清道路。
    其中:按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质不同,分为持续噪声、偶发噪声等;按声音干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地面的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压送加所形成。共模电压有时较大,是采用隔离性能差的电器供电室,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O模件损坏率较高的原因),这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指用于信号两极间得干扰电。
    负责现场高速数据采集(控制手柄的位置),实现逻辑、定时、计数、PID调节等功能,通过串行通讯口向PC机传送PLC工作状态及有关数据,同时从PC机接受指令,向蜂鸣器、指示灯、滑油泵、控制手柄的位置等发出命令,实现PC机对控制系统的管理,提高了PLC的控制能力和控制范围,使整个系统成为集散控制系统。2.通讯协议计算机与PLC之间的通信是建立在以RS232标准为基础的异步双向通信上的,FX系列PLC有其特定的通信格式,整个通信系统采用上位机主动的通信方式,PLC内部不需要编写专门的通信程序,只要把数据存放在相应的数据寄存器中即可,每个数据寄存器都有相应的物理通信地址,通信时计算机直接对物理通信地址进行操。
    Windows区分两种不同类型的线程,一种是用户界面线程(UserInterfaceThread),它包含消息循环或消息泵,用于处理接收到的消息;另一种是工作线程(WorkThread)它没有消息循环,用于执行后台任务、监视串口事件的线程即为工作线程。并获得一个串口句柄,用SetCommState()进行端口配置,包括缓冲区设置,超时设置和数据格式等。然后调用函数ReadFile()和WriteFile()进行数据的读写,用WaitForSingleObject()监视通信事件。在用ReadFile()和WriteFile()读写串口时,一般采用重叠方式。因为同步I/O方式是当程序执行完毕才返。
    3.闭环过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC通过模拟量I/O模块,实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换与D/A转换,并对模拟量实行闭环PID(比例-积分-微分)控制。现代的大中型PLC一般都有PID闭环控制功能,这一功能可以用PID子程序或的PID模块来实现。其PID闭环控制功能已经广泛地应用于塑料挤压成形机、加热炉、热处理炉、锅炉等设备,以及轻工、化工、机械、冶金、电力、建材等行业。4.数据处理现代的PLC具有数学运算(包括四则运算、矩阵运算、函数运算、字逻辑运算、求反、循环、移位和浮点数运算等)、数据传送、转换、排序和查表、位操作等功。
    那么伺服电机就以60r/min的速度走完一圈。所以,PLC是通过控制发送的脉冲来控制伺服电机的,用物理方式发送脉冲,也就是使用PLC的晶体管输出是常用的方式,一般是低端PLC采用这种方式。而中高端PLC是通过通讯的方式把脉冲的个数和频率传递给伺服驱动器,比如Profibus-DPCANopen,MECHATROLINK-II,EtherCAT等等。这两种方式只是实现的渠道不一样,实质是一样的,对我们编程来说,也是一样的。这也就是我想跟大家说的,要学习原理,触类旁通,而不是为了学习而学习。对于程序编写,这个差别很大,日系PLC是采用指令的方式,而欧系PLC是采用功能块的形式。但实质是一样的,比如要控制伺服走一个定。


    这就是目前市面上大多数的液压伺服控制的做法,人们接受液压的培训很多,但也仅限于此。PLC控制的一个挑战发生在液压缸的指令和实际位置相差很大的情况,因为此时输出至阀的信号可能很大。结果就是液压缸全速运动至指令位置。在指令位置的时候会发生什么就取决于增益和负载大小了。有时候液压缸会平滑减速至指令位置,但是如果负载很大,也会产生超调,并带有衰减振荡。关于此问题可以有多种解决方案。一个简单的办法就是限制输出值为低于的某个值。更好的解决办法就是准备一个目标发生器,从而可以朝着指令位置的的方向增加目标值。接着,不是比较指令位置与实际位置,而是比较实际位置与下一个目标位置。目标位置在当前位置开始启动,按照期望的速率增加并达到指令位。
    PLC与其他智能控制设备一起,可以组成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统。必须指出,并不是所有的PLC都有上述全部功能,有些小型PLC只有上述的部分功能,但是价格较低。PLC集成了计算机,自动控制和通信,采用面向用户的“自然语言”编程进行控制,适应工业环境而且简单易懂,操作简便,可靠性高的工业控制设备。PLC是一种以微处理器为核心的通用自动控制装置,基于继电器顺序控制发展而成。人员会说:PLC是先进的控制。销售人员会说:PLC就是钱和市场,他们可以在不懂PLC的前提下直接把PLC卖出去。自控公司老板会说:PLC就是一种赚钱的工控产品。其实PLC就是时间。PLC的出现使得汽车生产线从原来需要6~9月的生产周期缩减到6-9。
    被广泛应用。可实现顺序控制、PID回路调节、高速数据采集分析、计算机上位管理,是实现机电一体化的重要手段和发展方向。但PLC无法单独构成完整的控制系统,无法进行复杂的运算和显示各种实时控制图表和曲线,无良好的用户界面,不便于监控。将个人计算机(PC)与PLC结合起来使用,可以使二者优势互补,充分利用个人计算机强大的人机接口功能、丰富的应用软件和低廉的价格优势,组成高性能价格比的控制系统。1.系统构成推进系统中,PC机选用工控计算机。它是整个控制系统的核心,是上位机。其主要利用良好的图形用户界面,显示从PLC接收的开关量和控制手柄的位置,进行一些较复杂的数据运算,并且向PLC发出控制指令。PLC是该系统的下位。
    但是需要不同设备厂商共同协作才能完成,很难做到,而且成本较高。(2)利用模拟信号隔离器,有称作信号变送器、属于信号调理的范畴。其主要起抗干扰作用。正因为它有特强的抗干扰能力所以在自动化控制系统中应用非常广泛。尤其对于复杂的工业现场,控制程序越来越复杂,信号隔离器对各种模拟量信号进行输入、输出、电源三端隔离,的确是当今自动化控制系统中抗干扰的有效措施之一。为什么解决PLC系统干扰信号隔离器呢?(1)使用简单方便、可靠,成本低廉,可同时解决多种干扰。(2)可大量减轻设计人员、系统调试人员工作量,即使复杂的系统在普通的设计人员手里,也会变的非常稳定可靠。信号隔离器工作原理是什么?首先将PLC接收的信。


    通信过程中,传输字符和命令字以ASCⅡ码为准,常用的字符及其ASCⅡ码对应关系。计算机与PLC进行通讯时,计算机与PLC之间是以帧为单位进行信息交换的,其中控制字符ENQ、ACK、NAK,可以构成单字符帧发送和接受,其余的信息帧发送和接受时都是由字符STX、命令字、数据、字符ETX以及和校验5部分组成。校验和在信息帧的尾部用来判断传输的正确与否,和校验码的计算方法是将命令码到ETX之间的所有字符的ASCⅡ码(十六进制数)相加,取所得和的2位数,在后面的通信程序设计里面还会提到。进行差错检验的方法很多,常用的有奇偶校验码,水平垂直冗余校验LRC,目前广泛使用的是CRC校验码,它能查处99%以上18位或更长的突出错。
    正确的接地,既能电磁干扰的影响,又能设备向外发出干扰;而错误的接地,反而会引入严重的干扰信号,使PLC系统将无法正常工作。PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地,如果电缆屏蔽层两端A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发生异常状态加雷击时,地线电流将更大。此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内有会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱,所产生的地环流可能在地线上产生不等电位分。
    PLC脉冲量的控制目的主要是位置控制、运动控制、轨迹控制等。例如:脉冲数在角度控制中的应用。步进电机驱动器的细分是每圈10000,要求步进电机旋转90度。那么所要动作的脉冲数值=10000/(360/90)=2500。模拟量的计算-10—10V。-10V—10V的电压时,在6000分辨率时被转换为F448—0BB8Hex(-3000—3000);12000分辨率时被转换为E890—1770Hex(-6000—6000)。0—10V。0—10V的电压时,在12000分辨率时被转换为0—1770Hex(0—6000);12000分辨率时被转换为0—2EE0Hex(0—12000)。0—20mA。0—20mA的电流。


    因为相对于变频器,伺服电机可以在几毫米内达到几千转,由于伺服都是闭环的,速度非常稳定。转矩控制主要是控制伺服电机的输出转矩,同样是因为伺服电机的响应快。应用以上两种控制,可以把伺服驱动器当成变频器,一般都是用模拟量控制。伺服电机主要的应用还是定位控制,位置控制有两个物理量需要控制,那就是速度和位置,确切的说,就是控制伺服电机以多快的速度到达什么地方,并准确的停下。伺服驱动器通过接收的脉冲频率和数量来控制伺服电机运行的距离和速度。比如,我们约定伺服电机每10000个脉冲转一圈。如果PLC在一分钟内发送10000个脉冲,那么伺服电机就以1r/min的速度走完一圈,如果在一秒钟内发送10000个脉冲。
    影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存储,造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。(6)来自PLC系统内部的干扰:主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于PLC制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容,比较复杂,作为应用部门是无法改变,可不过多考虑,但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。(1)理想状态下是选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源、动力线和信号线走线、电源接地要更加合理等。
    主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种让直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。PLC控制系统中电磁干扰的主要来源有哪些呢?(1)来自空间的辐射干扰:空间的辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂。若PLC系统置于所射频场内,就回收到辐射干扰,其影响主要通过两条路径;一是直接对PLC内部的辐射,由电路感应产生干扰;而是对PLC通信内网络的辐射,由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小,是频率有关,一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保。

    可以完成数据的采集、分析和处理。这些数据可以与储存在存储器中的参考值比较,也可以用通信功能传送到别的智能装置,或者将它们打印制表。5.通信联网用PLC控制的时候,为什么还需要花钱去购买一个的电液运动控制器呢?答案很简单。一般来说,考虑的因素包括使用数量,实现难度,可用时间,生产效率,精度要求以及经济性等。做出何种决定往往是很模糊的。根据以往的经验,我知道哪种类型的应用可以用PLC,哪种不适用。对于大多数的控制系统设计者来说,成本是首当其冲的想法。简单的办法就是购买带有模拟量输入和输出的PLC用于各种轴的控制,还可以带有一些数字I/O,接着就可以编程了。通常都是从简单的比例控制开始,甚至PID控制块都不需。

 

 

|西门子的“全集成自动化”思想也发生了质的飞跃。全集成自动化TIA(Totally Integrated Automation)是西门子在1996年提出的概念,即统一的组态和编程、统一的数据库管理和统一的通信,是集统一性和开放性于一身的自动化。如果说之前的TIA还停留在自动化层面,之后的TIA就演变为支持工厂从业务管理、现场操作到设备控制的一体化架构。
    (4)来自信号线引入的干扰:与PLC控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信号之外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽略;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动和死机。PLC控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重,由此引起系统故障的情况也很多。(5)来自接地系统混乱时的干扰:接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之。
    MAX14912这颗IC里集成了释放通道,让它具有了去磁的功能,可以把感性负载的反冲吸收掉,为设备和其他单元提供有效的保护。帮助用户摆脱设计的局限性。Jeff提到,之所以命名为GoIO,意在这款平台产品因为其小型化的特征可以进入更多的应用场景,不只局限于工业自动化应用,开关量也称逻辑量,指仅有两个取值,0或ON或OFF。它是常用的控制,对它进行控制是PLC的优势,也是PLC基本的应用。开关量控制的目的是,根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序,使PLC产生相应的开关量输出,以使系统能按一定的顺序工作。所以,有时也称其为顺序控制。而顺序控制又分为手动、半自动或自动。而采用的控制原则有分散、集中与混合控制三。
    而在计算机与PLC点对点的短距离通讯时,出错的几率较小,因而采用校验和法,基本能满足要求。3.多线程及在VC++串口通信程序中的实现在Windows的一个进程内,包含一个或多个线程,每个线程共享所有的进程资源,包括打开的文件、信号标识及动态分配的内存等等。一个进程内的所有线程使用同一个32位地址空间,而这些线程的执行由系统调度程序控制,调度程序决定哪个线程可执行和什么时候执行线程。线程有优先级别,优先权较低的线程必须等到优先权较高的线程执行完任务后再执行。在多处理器的机器上,调度程序可以把多个线程放到不同的处理器上运行,这样可以使处理器的任务平衡,也提高系统的运行效率。Windows内部的抢先调度程序在活动的线程之间分配CPU时。
    在6000分辨率时被转换为0—1770Hex(0—6000);12000分辨率时被转换为0—2EE0Hex(0—12000)。4—20mA。4—20mA的电流时,在6000分辨率时被转换为0—1770Hex(0—6000);12000分辨率时被转换为0—2EE0Hex(0—12000)。以上仅做简单的介绍,不同的PLC有不同的分辨率,并且您所测量物理量实现的量程不一样。计算结果可能有一定的差异。注:模拟输入的配线的要求:使用屏蔽双绞线,但不连接屏蔽层。当一个输入不使用的时候,将VIN和COM端子短接。模拟信号线与电源线隔离(AC电源线,高压线等)。在现代工业控制系统中,PLC以其高可靠性、适应工业过程现场、强大的联网功能等特。

西门子S7-200 PLC 的硬件特性、编程元件、基本指令及功能指令,STEP7-Micro/WIN 编程软件的安装、功能以及程序的调试运行, S7-200 PLC 的通信网络、PID 闭环控制、PLC 的工程应用等内容;重点阐述了控制程序梯形图的设计方法,使读者较快地掌握一套系统的编程方法。书中还介绍了应用控制系统设计规则、安装和维护,提供了S7-200 PLC 的工程应用案例,
    PLC在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的生产和经济运行,系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各种电机设备上,它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性,设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统可靠运行。电磁干扰源及对系统的干扰影响PLC控制系统的干扰源于一般影响工业控制设备的干扰源一样,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源,即干扰源。干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划。
    能够让产线针对外界环境的变化,实现一些动态响应和调整。由此带来的好处是通过自适应调节提供生产灵活性,工厂可以用一条产线生产多种产品,不需要增建、扩建更多的产线;按照两年更新一代的节奏,到了今年2018年,美信如约推出了第三代工业平台GoIO产品,这一代产品的尺寸较上一代缩小10倍,功耗降低50%。如果说代和第二代工业平台产品的推出背后是随着自动化水平的提高,工业领域对于模块体积要求越来越高,对分布式控制的需求也越来越多。那么到了第三代产品,我们能看到工业4.0对工厂建设的新要求和新趋势,即随工业物联网和智能化的不断推进,整个工厂网络面临重建,智能化控制正在加速向前沿、边缘推进,而工业设备边缘侧的小型化、低功耗要求显著更。
    (2)来自系统外引线的干扰:主要通过电源和信号线引入,通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。(3)来自电源的干扰:实践证明,因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多,笔者在某工程调试中遇到过,后更换隔离性能更高的PLC电源,问题才得到解决。PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化,开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流转动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路到电源边。PLC电源通常采用隔离电源,但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上,由于分布参数是分布电容的存在,隔离是不可能。

 


 

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