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西门子6ES7135-6GB00-0BA1

更新时间:2019-06-24

简要描述:

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西门子PLC由于采用现代大规模集成电路,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰,具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。
    目的就是要挤身标准,合法的占领更多的市场,现在有关标准的争战已告一段落,各大公司组织都已意识到,要真正占领市场,就得完善系统及相关产品。我们可以做这样的预测,不久的将来,完善的现场总线系统及相关产品必将成为现场总线的主流。具体比较:(1)DCS系统是个大系统,其控制器功能强而且在系统中的作用十分重要,数据公路更是系统的关键,所以,必须整体投资一步到位,事后的扩容难度较大。而FCS功能下放较,信息处理现场化,数字智能现场装置的广泛采用,使得控制器功能与重要性相对减弱。因此,FCS系统投资起点低,可以边用、边扩、边投运。(2)DCS系统是封闭式系统,各公司产品基本不兼容。而FCS系统是开放式系。
    3.2.1.3梯形图中的接点可以任意串、并联,但线圈只能并联不能串联。3.2.1.4内部继电器、计数器、寄存器等均不能直接控制外部负载,只能做中间结果供CPU内部使用。3.2.1.5PLC是按循环扫描事件,沿梯形图先后顺序执行,在同一扫描周期中的结果留在输出状态暂存器中所以输出点的值在用户程序中可以当做条件使用。3.2.2语句表语言,类似于汇编语言。3.2.3逻辑功能图语言,沿用半导体逻辑框图来表达,一般一个运算框表示一个功能左边画输入、右边画输出。4STEP7程序的使用4.1创建一个项目结构,项目就象一个文件夹,所有数据都以分层的结构存在于其中,任何时候你都可以使用。在创建一个项目之后,所有其他任务都在这个项目下执。
    执行器等)进行远方诊断、维护和组态。FCS系统采用全数字化,数字智能现场装置发送多变量信息,而不仅仅是单变量信息,并且还具备检测信息差错的功能。FCS系统采用双向数字通信现场总线信号制。因此,它可以对现场装置(含变送器,执行机构等)进行诊断、维护和组态。FCS系统的这点优越性是DCS系统无法比拟的。(6)FCS系统由于信息处理现场化,与DCS系统相比,可以省去相当数量的隔离器、端子柜、I/O终端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜。同时也节省了I/O装置及装置室的空间与占地面积,有专家认为可以省去60%.(7)与(6)同样理由,FCS系统可以减少大量电缆与敷设电缆用的桥架等,同时也省去了设计、安装和维护费。
    可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。3.6通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展,工厂自动化网络发展得很快,各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口,通信非常方便。4.PLC的状况上公认的台PLC是1969年美国数字设备公司(DEC)研制的。限于当时的元器件条件及计算机发展水。
    其中热控电缆和弱电电缆将大于500根,及约占60%左右(以根数计量)。设计、投资及使用上述的比较偏重于纯性的比较,以下比较拟加入经济因素。比较的前提是DCS系统与典型的,理想的FCS系统进行比较。为什么要做如此的假设?作为DCS系统发展到今天,开发初期提出的要求已满足并得到了完善,目前的状况是进一步提高,因此也就不存在典型、理想的说法。而作为FCS系统,20世纪90年代刚进入实用化,作为开发初期的要求:兼容开放、双向数字通信、数字智能现场装置、高速总线等,目前还不理想,有待完善。这种状态与现场总线标准的制定不能说没有关系。过去的十多年,各总线组织都忙于制定标准,开发产品,占领更多的市。


    图Corona参考设计电路板(MAXREFDES12#)图数字输入子系统参考设计框图。图中U1为MAX31911八通道电平转换器/串行器,U3为MAX148506通道数据隔离器该设计中,工业数字输入串行器(U1)将传感器和开关的24V数字输出进行电平转换、信号调理以及串行化,转变为满足微控制器要求的CMOS兼容信号。该器件提供PLC数字输入模块的前端接口电路,与传统的分立电阻分压方案相比,输入限流可有效减小对现场电源的消耗。图4所示为两种方法中单路输入通道的电流-电压关系。可选择的片上低通滤波器灵活地对传感器输出进行去抖和滤波。片上8至1串行化省去了隔离所需的光耦。每8位数据通过SPI端口发送一次多位CRC校。
    但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器,目前一般由计算机(运行编程软件)充当编程器。也就是我们系统的上位机。1.7.2人机界面:简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。1.8PLC的通信联网依靠先进的工业网络可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此,网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著,甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。
    多数PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信现在主要采用通过多点接口(MPI)的数据通讯、PROFIBUS或工业以太网进行联网。2PLC控制系统的设计基本原则2.1限度的满足被控对象的控制要求。2.2在满足控制要求的前提下,力求使控制系统简单、经济、使用和维护方便。2.3保证控制系统可靠。2.4考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC容量时应适当留有余量。3PLC软件系统及常用编程语言3.1PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等,主要用于管理全机、将程序语言翻译成机器语言,诊断机器故障。系统软件由PLC厂家提供并已固化在EPROM。
    4.2组态一个站,组态一个站就是你要使用的可编程控制器,例如SS7400等。4.3组态硬件,组态硬件就是在组态表中你的控制方案所要使用的模板以及在用户程序中以什么样的地址来访问这些模板,地址一般不用修改由程序自动生成。模板的特性也可以用参数进行赋值。4.4组态网络和通讯连接,通讯的基础是预先组态网络,也就是要创建一个满足你的控制方案的子网,设置网络特性、设置网络连接特性以及任何联网的站所需要的连接。网络地址也是程序自动生成如果没有更改经验一定不要修改。4.5定义符号,可以在符号表中定义局部或共享符号,在你的用户程序中用这些更具描述性的符号名替代地址。符号的命名一般用字母编写不超过8个字节。不要使用很长的汉字进行描。


    软件说明这是PLC基本、广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。3.2模拟量控制在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。3.3运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机。
    在这种传统架构中,电阻分压器消耗的功率较大,形成电路板(PCB)“热点”,要求设计支持高温工作以及增加散热器。热点甚至会降低系统可靠性。此外,对于高通道数量的模块,多光耦设计增加系统成本和功耗,浪费宝贵的电路板空间。显而易见,紧凑而简单的隔离数字输入接口将有利于工业生产。简化PLC的数字输入集成能够满足这一要求。说出来容易做出来难!首先,增加通道输入,扩展系统容量,但仍使接口保持简单。现在,转而考虑数字串行化,并寻求省去隔离用光耦的途径。使用可配置的限流以降低功耗(见图4)。改善检错功能,使同一简单接口上的数据传输非常可靠。集成以上这些特性,使数字输入功能更加完善而可靠,产生的热量更少、功耗更。
    考虑这个问题的原则是:尽量减少总线上的信息往返。一般可以选择与该功能有关的信息输出多的那台仪表上的功能块。典型系统比较通过使用现场总线,用户可以大量减少现场接线,用单个现场仪表可以实现多变量通信,不同制造厂生产的装置间可以互操作,增加现场一级的控制功能,系统集成大大简化,并且维护十分简便。传统的过程控制系统中,每个现场装置到控制室都需使用一对的双绞线,以传送4-20mA信号,现场总线系统中,每个现场装置到接线盒双绞线仍然可以使用,但是从现场接线盒到中央控制室仅用一根双绞线完成数字通信。通过采用现场总线控制系统,到底能节省多少电缆,编者尚未做此计算。但是,我们可以采用DCS系统的电厂中与自动控制系统有关的所用电缆公里数看。


    确保高噪声工业环境下的可靠通信。为实现更大灵活性,片上集成的5V电压稳压器可为外部光耦、数字隔离器或其它外部5V电路供电。图传统设计方案与Corona(MAX31911)设计方案中单路输入通道的电流-电压关系比较U3(MAX14850)以Pmod兼容的尺寸规格实现了6通道数据隔离。Pmod规范允许3.3V和5V模块,以及各种引脚分配。在Pmod侧,供电电压可为3.3V或5V;U1侧的电压为5V。支持的数据隔离为600VRMS。大多数情况下,U1(MAX31911)由24V现场电源供电;如果无现场电源可供使用,U1可由控制器侧供电。后一种情况中,Corona电路板上的H桥变压器驱动器(U2,MAX13256)和变压器为MAX31911提供使用级的隔离电。
    现在一般使用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。3.4过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。3.5数据处理现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功。
    不能直接存取和干预。用户程序是用户根据现场控制要求,用PLC的程序语言编制的应用程序(也就是逻辑控制)用来实现各种控制。STEP7是用于SIMATIC可编程逻辑控制器组态和编程的标准软件包,也就是用户程序,我们就是使用STEP7来进行硬件组态和逻辑程序编制,以及逻辑程序执行结果的在线监视。3.2PLC提供的编程语言3.2.1标准语言梯形图语言也是我们常用的一种语言,它有以下特点3.2.1.1它是一种图形语言,沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成,左右的竖线称为左右母线。3.2.1.2梯形图中接点(触点)只有常开和常闭,接点可以是PLC输入点接的开关也可以是PLC内部继电器的接点或内部寄存器

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