
西門子6ES232-0HD22-0XA0大量現貨
1. 溫度
PLC要求環境溫度在0~55℃,安裝時不能放在發熱量大的元件下面,四周通風散熱的空間應足 夠大,基本單元和擴展單元之間要有30mm以上間隔;開關柜上、下部應有通風的百葉窗,防止太陽光直接照射;如果周圍環境**過55℃,要安裝電風扇強迫通風。
2. 濕度
為了**PLC的絕緣性能,空氣的相對濕度應小于85%(無凝露)。
3. 震動
應使PLC遠離強烈的震動源,防止振動頻率為10~55Hz的頻繁或連續振動。當使用環境不可避 免震動時,必須采取減震措施,如采用減震膠等。
4. 空氣
避免有腐蝕和易燃的氣體,例如、等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環境,可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中,并安裝空氣凈化裝置。 5. 電源 PLC供電電源為50Hz、220(1±10%)V的交流電,對于電源線來的干擾,PLC本身具有足夠的抵制能力。對于可靠性要求很高的場合或電源干擾特別嚴重的環境,可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1:1的隔離變壓器,以減少設備與地之間的干擾。還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。 FX系列PLC有直流24V輸出接線端,該接線端可為輸入傳感器(如光電開關或接近開關)提供直流24V電源。當輸入端使用外接直流電源時,應選用直流穩壓電源。因為普通的整流濾波電源,由于紋波的影響,容易使PLC接收到錯誤信息。PLC的編程語言采用與**標準IEC 61131-3相對應的日本工業標準JIS B 3503。進入20世紀90年代后期,日本PLC業界一個引人注目的動向是開始注重采用和向**標準靠攏,如1997年頒布的日本工業標準JIS B 3501《可編程序控制器——一般信息》,JIS B 3502《可編程序控制器裝置的要求事項和試驗》,JIS B 3503《可編程序控制器——編程語言》,分別對應IEC制定的PLC標準IEC 61131-1、IEC 61131-2和IEC 61131-3。其中尤以采用PLC編程語言具有特殊的意義。眾所周知,IEC 61131-3是可編程序控制器的編程語言的標準,它將現代軟件的概念和現代軟件工程的機制與傳統的PLC編程語言成功地結合,使它在工業控制領域的影響越出PLC的界限,成為DCS、制、運動控制,以及SA的編程系統事實上的標準。同樣,大家也知道,日本雖然是一個工業發達國家,但又是一個技術相對封閉的國家。只有在某種**標準已成為世界的主流的情況下,它才會考慮讓日本工業標準向**標準靠攏。我國在1995年就采用IEC 61131-3作為國家標準,而日本,采用IEC 61131-3要比我們晚好幾年。
但是,日本是一個PLC的生產大國,也是一個PLC的出口大國,所以在它一旦采用了IEC 61131-3之后,便在其新一代的PLC編程軟件平臺中廣泛采用。三菱電機的PLC編程軟件包GX Ver.8開發系統,支持梯形圖LD、指令表IL、順序功能圖SFC編程和結構化文本ST,其PX開發系統支持功能塊圖FBD,供PLC用于過程控制,不過PX是要與GX V.7.20W或更高版本一起用的。OMRON的PLC的編程軟件包CX除支持LD、IL外,近期即將推出支持FB(功能塊,不是FBD功能塊圖;其功能塊將包括支持SYSMAC CS/CJ系列PLC等各種控制網絡的通信功能塊,以實現通信的無程序化),以及ST(結構化文本語言)。富士電機的PLC編程軟件包及橫河電機的FA-M3系列的編程系統,也支持IEC 61131-3。
附帶要指出的是,上述這些符合IEC 61131-3的編程系統大多是在德國KW公司的標準編程系統MULTIPROG的基礎上進行二次開發的。該編程系統基于IEC 61131-3標準,且包括IEC標準的全部特性。它由一個在各種IEC編程語言的環境中的獨立PLC核組成;不但提供文本化語言ST和IL,也很好地提供圖形化語言LD、FBD和SFC。每個編輯程序都提供編輯向導,允許快速而方便地插入關鍵字、語句、運算操作符、函數和功能塊。編輯向導也可用來對數據類型加以說明。特定的軟部件適應于不同的PLC,以完成某種特定PLC的獨立的核。MULTIPROG在日本PLC業界有不少使用,應歸功于設在東京的KW公司的代理——歐洲遠東有限公司碶而不舍的推廣應用。(1)高可靠性
1)所有的I/O 接口電路均采用光電隔離,使工業現場的外電路與PLC內部電路之間電氣上隔離。
2)各輸入端均采用R-C濾波器,其濾波時間常數一般為10~20ms。
3)各模塊均采用屏蔽措施,以防止輻射干擾。
4)采用性能優良的開關電源。
5)對采用的器件進行嚴格的篩選。
6)良好的自診斷功能,一旦電源或其他軟、硬件發生異常情況,CPU立即采用有效措施,以防止故障擴大。
7)大型PLC 還可以采用由雙CPU 構成冗余系統或有三CPU 構成表決系統,使可靠性更進一步提高。
(2)豐富的I/O 接口模塊
PLC針對不同的工業現場信號,如:
? 交流或直流;
? 開關量或模擬量;
? 電壓或電流;
? 脈沖或電位;
? 強電或弱電等。
有相應的I/O 模塊與工業現場的器件或設備,如:
? 按鈕
? 行程開關
? 接近開關
? 傳感器及變送器
? 電磁線圈
? 控制閥
直接連接另外為了提高操作性能,它還有多種人-機對話的接口模塊;為了組成工業局部網絡,它還有多種通訊聯網的接口模塊,等等。
(3)采用模塊化結構
為了適應各種工業控制需要除了單元式的小型PLC 以外絕大多數PLC 均采用模塊化結構PLC 的各個部件包括CPU 電源I/O等均采用模塊化設計由機架及電纜將各模塊連接起來系統的規模和功能可根據用戶的需要自行組合。
(4)編程簡單易學
PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式對使用者來說不需要具備計算機的專門知識因此很容易被一般工程技術人員所理解和掌握。
(5)安裝簡單維修方便
PLC不需要專門的機房可以在各種工業環境下直接運行使用時只需將現場的各種設備與PLC 相應的I/O 端相連接即可投入運行各種模塊上均有運行和故障指示裝置便于用戶了解運行情況和查找故障。由于采用模塊化結構因此一旦某模塊發生故障用戶可以通過更換模塊的方法使系統迅速恢復運行 。
開關量:開關量只有兩種狀態,0、1,包括開入量和開出量,反映的是狀態。
數字量:數字量由多個開關量組成。如三個開關量可以組成表示八個狀態的數字量。
模擬量:模擬量是連續的量,數字量是不連續的。反映的是電量測量數值(如電流、電壓)。
1、開關量:為通斷信號,無源信號,電阻測試法為電阻0或無窮大;
也可以是有源信號,專業叫法是階躍信號,就是0或1,可以理解成脈沖量
版主說的好,多個開關量可以組成數字量
2、數字量:有0和1組成的信號類型,通常是經過編碼后的有規律的信號。和模擬量的關系是量化后的模擬量。
3、模擬量:連續的電壓,電流等信號量,模擬信號是幅度隨時間連續變化的信號,其經過抽樣和量化后就是數字量。
4、脈沖量:在瞬間電壓或電流由某一值躍變到另一值的信號量。在量化后,其連續規律的變化就是數字量,如果其由0變成某一固定值并保持不變,其就是開關量
開關量主要指開入量和開出量,是指一個裝置所帶的輔助點,譬如變壓器的溫控器所帶的繼電器的輔助點(變壓器**溫后變位)、閥門凸輪開關所帶的輔助點(閥門開關后變位),接觸器所帶的輔助點(接觸器動作后變位)、熱繼電器(熱繼電器動作后變位),這些點一般都傳給PLC或綜保裝置,電源一般是由PLC或綜保裝置提供的,自己本身不帶電源,所以叫無源接點,也叫PLC或綜保裝置的開入量。
數字量定義為:在時間和數值上都是斷續變化的離散信號。
模擬量定義為:在時間和數值上都是連續變化的信號。
較基本的數字量就是0和1,較基本來說即指反映到開關上就是指一個開關的打開(0)或閉合(1)狀態,開關量是無源的,即它需要裝置輸出電源對它進行(這也就是裝置的開入量,如綜保裝置的非電量輸入即是一個外部提供的開入量);也可以用0和1進行編碼,編成各種通訊碼。
模擬量即指經PT、CT等傳送過來的電壓、電流、頻率等電量信號;壓力傳感器經壓力變送器、液位傳感器經液位變送器、流量傳感器經流量變送器、熱電偶或熱電偶經溫度變送器等傳送過來的4-20mA(電Ⅲ型儀表)信號等就是模擬量。綜保裝置能檢測電量(經PT、CT等傳送過來的電壓、電流、頻率等信號,即模擬量)和非電量信號(變壓器的輕瓦斯、重瓦斯、**溫信號,即非電量,也就是開關的打開和閉合)
開關量、數字量、脈沖量。
1、直接測量到的是開關量、模擬量。
開關量:反映的是狀態信號(如開關開、合)。
模擬量:反映的是電量測量數值(如電流、電壓)。
2、脈沖量一般是積分量(如電度量),不能直接測量到,需要經過測量儀表進行運算得到。
3、接測量到的開關量、數字量、脈沖量進行調制、數字編碼,在通訊通道中傳輸。
以前也有用模擬信號來傳輸的,現在一般都是用數字信號來傳輸。
4、調度端解調信號,還原信息。
把數字量和數字信號分清楚就很明了
數字量相對的是模擬量,模擬信號。
開關量、脈沖量都屬于數字信號
在時間上和數量上都是離散的物理量稱為數字量。把表示數字量的信號叫數字信號。例如:
用電子電路記錄從自動生產線上輸出的零件數目時,每送出一個零件便給電子電路一個信號,使之記1,而平時沒有零件送出時加給電子電路的信號是0,所在為記數。可見,零件數目這個信號無論在時間上還是在數量上都是不連續的,因此他是一個數字信號。較小的數量單位就是1個。
在時間上或數值上都是連續的物理量稱為模擬量。把表示模擬量的信號叫模擬信號。例如:
熱電偶在工作時輸出的電壓信號就屬于模擬信號,因為在任何情況下被測溫度都不可能發生突跳,所以測得的電壓信號無論在時間上還是在數量上都是連續的。而且,這個電壓信號在連續變化過程中的任何一個取值都是具體的物理意義,即表示一個相應的溫度。
1、數字量
在時間上和數量上都是離散的物理量稱為數字量。把表示數字量的信號叫數字信號。把工作在數字信號下的電子電路叫數字電路。
例如:
用電子電路記錄從自動生產線上輸出的零件數目時,每送出一個零件便給電子電路一個信號,使之記1,而平時沒有零件送出時加給電子電路的信號是0,所在為記數。可見,零件數目這個信號無論在時間上還是在數量上都是不連續的,因此他是一個數字信號。較小的數量單位就是1個。
2、模擬量
在時間上或數值上都是連續的物理量稱為模擬量。把表示模擬量的信號叫模擬信號。把工作在模擬信號下的電子電路叫模擬電路。
例如:
熱電偶在工作時輸出的電壓信號就屬于模擬信號,因為在任何情況下被測溫度都不可能發生突跳,所以測得的電壓信號無論在時間上還是在數量上都是連續的。而且,這個電壓信號在連續變化過程中的任何一個取值都是具體的物理意義,即表示一個相應的溫度。
開關量包括開入量和開出量,是數字信號,只有0和1兩種狀態,表示繼電器接點的閉合或斷開或者一些斷路器的輔助接點。開入量就是保護裝置的信號輸入,采集現場開關、閘等位置信息。
微機保護里的開入量和開出量指的是數字量即繼電器接點的閉合或斷開或者一些斷路器的輔助觸點的閉合與斷開。
具體來說就是輸入到微機保護里的開關量就是開入量,而微機保護CPU控制單元發出指令時,繼電器閉合或斷開輸出到設備上的就是開出量。FX2N系列PLC硬件組成與其他類型PLC基本相同,主體由三部分組成,主要包括*處理器CPU、存儲系統和輸入、輸出接口。PLC的基本結構如圖1-1所示。系統電源有些在CPU模塊內,也有單獨作為一個單元的,編程器一般看作PLC的外設。PLC內部采用總線結構,進行數據和指令的傳輸。
外部的開關信號、模擬信號以及各種傳感器檢測信號作為PLC的輸入變量,它們經PLC的輸入端子進入PLC的輸入存儲器,收集和暫存被控對象實際運行的狀態信息和數據;經PLC內部運算與處理后,按被控對象實際動作要求產生輸出;輸出送到輸出端子作為輸出變量,驅動執行機構。PLC的各部分協調一致地實現對現場設備的控制。
(1)*處理器CPU
CPU的主要作用是解釋并執行用戶及系統程序,通過運行用戶及系統程序完成所有控制、處理、通信以及所賦予的其它功能,控制整個系統協調一致地工作。常用的CPU主要有通用微處理器、單片機和雙較型位片機。
(2)存儲器模塊
隨機存取存儲器RAM用于存儲PLC內部的輸入、輸出信息,并存儲內部繼電器(軟繼電器)、移位寄存器、數據寄存器、定時器/計數器以及累加器等的工作狀態,還可存儲用戶正在調試和修改的程序以及各種暫存的數據、中間變量等。
只讀存儲器ROM用于存儲系統程序。可擦除可編程序的只讀存儲器EPROM主要用來存放PLC的操作系統和監控程序,如果用戶程序已完全調試好,也可將程序固化在EPROM中。
(3)輸入輸出模塊
可編程序控制器是一種工業控制計算機系統,它的控制對象是工業生產過程,與DCS相似,它與工業生產過程的聯系也是通過輸入輸出接口模塊(I/O)實現的。I/O模塊是可編程序控制器與生產過程相聯系的橋梁。
PLC連接的過程變量按信號類型劃分可分為開關量(即數字量)、模擬量和脈沖量等,相應輸入輸出模塊可分為開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和脈沖量輸入模塊等。
(4)編程器
編程器是PLC的重要外部設備。編程器將用戶所希望的功能通過編程語言送到PLC的用戶程序存儲器中。編程器不僅能對程序進行寫入、讀出、修改,還能對PLC的工作狀態進行監控,同時也是用戶與PLC之間進行人機對話的界面。隨著PLC的功能不斷增強,編程語言多樣化,編程已經可以在計算機上完成。具體介紹將在項目二、三中詳細說明。
1引言
可編程控制器(PLC)是一種新型的通用自動化控制裝置,它將傳統的繼電器控制技術、計算機技術和通訊技術融為一體,具有控制功能強,可*性高,使用靈活方便,易于擴展等優點而應用越來越廣泛。但在使用時由于工業生產現場的工作環境惡劣,干擾源眾多,如大功率用電設備的起動或停止引起電網電壓的波動形成低頻干擾,電焊機、電火花加工機床、電機的電刷等通過電磁耦合產生的工頻干擾等,都會影響PLC的正常工作。
盡管PLC是專門在現場使用的控制裝置,在設計制造時已采取了很多措施,使它對工業環境比較適應,但是為了確保整個系統穩定可靠,還是應當盡量使PLC有良好的工作環境條件, 并采取必要的抗干擾措施。
2 PLC在安裝和維護時應注意的問題
2.1 PLC的安裝
PLC適用于大多數工業現場,但它對使用場合、環境溫度等還是有一定要求。控制PLC的工作環境,可以有效地提高它的工作效率和壽命。在安裝PLC時,要避開下列場所:
(1)環境溫度**過0 ~ 50℃的范圍;
(2)相對濕度**過85%或者存在露水凝聚(由溫度突變或其他因素所引起的);
(3)太陽光直接照射;
(4)有腐蝕和易燃的氣體,例如、等;
(5)有打量鐵屑及灰塵;
(6)頻繁或連續的振動,振動頻率為10 ~ 55Hz、幅度為0.5mm(峰-峰);
(7)**過10g(重力加速度)的沖擊。
小型可編程控制器外殼的4個角上,均有安裝孔。有兩種安裝方法,一是用螺釘固定,不同的單元有不同的安裝尺寸;另一種是DIN(德國共和標準)軌道固定。DIN軌道配套使用的安裝夾板,左右各一對。在軌道上,先裝好左右夾板,裝上PLC,然后擰緊螺釘。為了使控制系統工作可*,通常把可編程控制器安裝在有保護外殼的控制柜中,以防止灰塵、油污、水濺。為了**可編程控制器在工作狀態下其溫度保持在規定環境溫度范圍內,安裝機器應有足夠的通風空間,基本單元和擴展單元之間要有30mm以上間隔。如果周圍環境**過55C,要安裝電風扇,強迫通風。
為了避免其他外圍設備的電干擾,可編程控制器應盡可能遠離高壓電源線和高壓設備,可編程控制器與高壓設備和電源線之間應留出至少200mm的距離。
當可編程控制器垂直安裝時,要嚴防導線頭、鐵屑等從通風窗掉入可編程控制器內部,造成印刷電路板短路,使其不能正常工作甚至*損壞。
2.2 電源接線
PLC供電電源為50Hz、220V±10%的交流電。
FX系列可編程控制器有直流24V輸出接線端。該接線端可為輸入傳感(如光電開關或接近開關)提供直流24V電源。
如果電源發生故障,中斷時間少于10ms,PLC工作不受影響。若電源中斷**過10ms或電源下降**過允許值,則PLC停止工作,所有的輸出點均同時斷開。當電源恢復時,若RUN輸入接通,則操作自動進行。
對于電源線來的干擾,PLC本身具有足夠的抵制能力。如果電源干擾特別嚴重,可以安裝一個變比為1:1的隔離變壓器,以減少設備與地之間的干擾。
2.3 接地
良好的接地是**PLC可*工作的重要條件,可以避免偶然發生的電壓沖擊危害。接地線與機器的接地端相接,基本單元接地。如果要用擴展單元,其接地點應與基本單元的接地點接在一起。為了抑制加在電源及輸入端、輸出端的干擾,應給可編程控制器接上專用地線,接地點應與動力設備(如電機)的接地點分開。若達不到這種要求,也必須做到與其他設備公共接地,禁止與其他設備串聯接地。接地點應盡可能*近PLC。
2.4 直流24V接線端
使用無源觸點的輸入器件時,PLC內部24V電源通過輸入器件向輸入端提供每點7mA的電流。
PLC上的24V接線端子,還可以向外部傳感器(如接近開關或光電開關)提供電流。24V端子作傳感器電源時,COM端子是直流24V地端。如果采用擴展船員,則應將基本單元和擴展單元的24V端連接起來。另外,任何外部電源不能接到這個端子。
如果發生過載現象,電壓將自動跌落,該點輸入對可編程控制器不起作用。
每種型號的PLC的輸入點數量是有規定的。對每一個尚未使用的輸入點,它不耗電,因此在這種情況下,24V電源端子向外供電流的能力可以增加。
FX系列PLC的空位端子,在任何情況下都不能使用。
2.5 輸入接線
PLC一般接受行程開關、限位開關等輸入的開關量信號。輸入接線端子是PLC與外部傳感器負載轉換信號的端口。輸入接線,一般指外部傳感器與輸入端口的接線。
輸入器件可以是任何無源的觸點或集電極開路的NPN管。輸入器件接通時,輸入端接通,輸入線路閉合,同時輸入指示的發光二極管亮。
輸入端的一次電路與二次電路之間,采用光電耦合隔離。二次電路帶RC濾波器,以防止由于輸入觸點抖動或從輸入線路串入的電噪聲引起PLC誤動作。
若在輸入觸點電路串聯二極管,在串聯二極管上的電壓應小于4V。若使用帶發光二極管的舌簧開關,串聯二極管的數目不能**過兩只。
另外,輸入接線還應特別注意以下幾點:
(1)輸入接線一般不要**過30m。但如果環境干擾較小,電壓降不大時,輸入接線可適當長些。
(2)輸入、輸出線不能用同一根電纜,輸入、輸出線要分開。
(3)可編程控制器所能接受的脈沖信號的寬度,應大于掃描周期的時間。
2.6 輸出接線
(1)可編程控制器有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出3種形式。
(2)輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。當PLC的輸出繼電器或晶閘管動作時,同一號碼的兩個輸出端接通。在不同組中,可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。
(3)由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上,并且連接至端子板,若將連接輸出元件的負載短路,將燒毀印制電路板,因此,應用熔絲保護輸出元件。
(4)采用繼電器輸出時,承受的電感性負載大小影響到繼電器的工作壽命,因此繼電器工作壽命要求長。
(5)PLC的輸出負載可能產生噪聲干擾,因此要采取措施加以控制。
此外,對于能使用戶造成傷害的危險負載,除了在控制程序中加以考慮之外,還應設計外部緊急停車電路,使得可編程控制器發生故障時,能將引起傷害的負載電源切斷。
交流輸出線和直流輸出線不要用同一本電纜,輸出線應盡量遠離高壓線和動力線,避免并行。
3 結語
PLC以其顯著的優點而廣泛用于工業控制,其實際應用涉及的問題很多,本文只是就其現場安裝和維護問題提出了一些注意事項,供從事PLC設計及應用人員參考。
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