西門子PLC可編程控制器CPU414-2

西門子PLC可編程控制器CPU414-2          西門子PLC可編程控制器CPU414-2

 
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西門子CPU414-2模塊

SIMOTION 面向機(jī)械工程應(yīng)用中的所有任務(wù)提供了適宜功能。

實(shí)現(xiàn)這些功能的基礎(chǔ)是采用了符合 IEC 61131-3 標(biāo)準(zhǔn)中的機(jī)器自動(dòng)化要求（如監(jiān)控、順序控制、輸入/輸出處理、計(jì)算等）的 PLC。

提供了用于運(yùn)動(dòng)控制的可擴(kuò)展功能：從凸輪控制器到定位、齒輪傳動(dòng)和凸輪傳動(dòng)，直至各種搬運(yùn)運(yùn)動(dòng)的 3D 路徑插補(bǔ)。生產(chǎn)機(jī)械中常用的工藝功能（如壓力調(diào)節(jié)器或溫度控制器）對(duì)該功能加以補(bǔ)充。

因此，SIMOTION 提供了一種全面而可擴(kuò)展的功能，擁有生產(chǎn)機(jī)器所需的全部功能，PLC 性能從低到高，適用于基本單軸應(yīng)用到復(fù)雜多軸應(yīng)用。

SIMOTION 應(yīng)用可通過(guò)不同方式編程：靠近平行敖設(shè)，以減少電磁干擾。

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  3、 硬件濾波及軟件抗如果措施

   

  雙開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)啟停有些場(chǎng)合需要控制變頻器正反轉(zhuǎn)，而交流異步電機(jī)雖然可以在變頻器輸出端把任何兩條相線調(diào)轉(zhuǎn)就能反轉(zhuǎn)，但是操作起來(lái)比較麻煩費(fèi)勁，而變頻器都帶有反轉(zhuǎn)直接啟動(dòng)控制功能。比如一個(gè)開(kāi)關(guān)接到變頻器的正轉(zhuǎn)端子（有些是FWD，這里是DI1)，這時(shí)候變頻器會(huì)正轉(zhuǎn)，開(kāi)關(guān)當(dāng)然要選擇保持式的，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，變頻器會(huì)直接停止。同樣，當(dāng)另外一個(gè)開(kāi)關(guān)接到變頻器的反轉(zhuǎn)端子（有些是REV，這里是DI2)，這時(shí)候變頻器會(huì)反正，開(kāi)關(guān)同樣要保持式的，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，變頻器會(huì)停止運(yùn)行。如果沒(méi)有外接電位器，同樣可以通過(guò)面板來(lái)給定變頻器的頻率值。

  

  圖1.3給出了有關(guān)信號(hào)的波形圖，圖中用高電平表示1狀態(tài)(線圈通電，按鈕被按下)，用低電平表示0狀態(tài)(線圈斷電，按鈕被放開(kāi))。PLC的兩種基本工作模式及掃描過(guò)程在通信服務(wù)階段，PLC與其它的帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。

  AD/A轉(zhuǎn)換單元的接線方法在有關(guān)章節(jié)已敘述，下面是連接時(shí)的注意事項(xiàng)。A/D模塊：★為防止輸入信號(hào)上有電磁感應(yīng)和噪聲干擾，應(yīng)使用兩線雙絞式屏蔽電纜?！锝ㄗh將屏蔽電纜接到框架接地端（F★若需將電壓范圍選擇端（RNAGE）短路，應(yīng)直接在端子板上短接，不要拉出引線短接。

  

  一個(gè)開(kāi)關(guān)控制啟停，另外一個(gè)控制轉(zhuǎn)速給定上邊已經(jīng)說(shuō)到一個(gè)開(kāi)關(guān)控制變頻器啟停的情況了，另外一個(gè)開(kāi)關(guān)其實(shí)還可以用來(lái)做轉(zhuǎn)速給定的，簡(jiǎn)單的，比如點(diǎn)動(dòng)控制，有些變頻器特別是歐系的，可以通過(guò)內(nèi)部參數(shù)設(shè)定多功能端子，可以把一個(gè)開(kāi)關(guān)設(shè)置成點(diǎn)動(dòng)形式，這樣通過(guò)這個(gè)開(kāi)關(guān)可以控制變頻器工作在點(diǎn)動(dòng)狀態(tài)，點(diǎn)動(dòng)狀態(tài)變頻器往往會(huì)以5%的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，當(dāng)然這個(gè)值還可以通過(guò)面板另外修改的?？梢圆捎米謧魉椭噶钔瓿?，例如Q2.7同時(shí)都為可以使用一條指令將十六進(jìn)制的數(shù)據(jù)0A9H直接傳送QW2即可。對(duì)于非重要設(shè)備。如果要使PLC多個(gè)輸出為固定值1（常閉）可以通過(guò)硬件上多個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)后再接入PLC輸入端，或者通過(guò)PLC編程來(lái)減少I/O點(diǎn)數(shù)，節(jié)約資源。

  由于電磁干擾的復(fù)雜性，要根本消除迎接干擾影響是不可能的，因此在PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和組態(tài)時(shí)，還應(yīng)在軟件方面進(jìn)行抗干擾處理，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。常用的一些措施：數(shù)字濾波和工頻整形采樣，可有效消除周期性干擾；定時(shí)校正參考點(diǎn)電位，并采用動(dòng)態(tài)零點(diǎn)，可有效防止電位漂移；采用信息冗余技術(shù)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件標(biāo)志位；采用間接跳轉(zhuǎn)，設(shè)置軟件陷阱等提高軟件結(jié)構(gòu)可靠性。

   

  信號(hào)在接入計(jì)算機(jī)前，在信號(hào)線與地間并接電容，以減少共模干擾；在信號(hào)兩極間加裝濾波器可減少差模干擾。

   

  對(duì)干較低信噪比的模擬量信號(hào)．常因現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)干擾而產(chǎn)生較大波動(dòng)，若僅用瞬時(shí)采樣植進(jìn)行控制計(jì)算會(huì)產(chǎn)生較大誤差，為此可采用數(shù)字濾波方法。

   

    現(xiàn)場(chǎng)模擬量信號(hào)經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換后變成離散的數(shù)字信號(hào)，然后將形成的數(shù)據(jù)按時(shí)間序列存入PLC內(nèi)存。再利用數(shù)字濾波程序?qū)ζ溥M(jìn)行處理，濾去噪聲部分獲得單純信號(hào)， 可對(duì)輸入信號(hào)用m次采樣值的平均值來(lái)代替當(dāng)前值，但井不是通常的每采樣。次求一次平均值，而是每采樣一次就與近的m－l次歷史采樣值相加，此方法反應(yīng)速度快，具有很好的實(shí)時(shí)性，輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后用干信號(hào)顯示或回路調(diào)節(jié)，有效地抑制了噪聲干擾。

  由干工業(yè)環(huán)境惡劣，干擾信號(hào)較多， I／ O信號(hào)傳送距離較長(zhǎng)，常常會(huì)使傳送的信號(hào)有誤。為提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，使PLC在信號(hào)出錯(cuò)倩況下能及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，并能排除錯(cuò)誤的影響繼續(xù)工作，在程序編制中可采用軟件容錯(cuò)技術(shù)。

除電氣傳動(dòng)外，一個(gè)控制器內(nèi)或者分布在多個(gè)控制器中的各液壓傳動(dòng)都可實(shí)現(xiàn)彼此同步。這樣就可以實(shí)現(xiàn)集成自動(dòng)化解決方案，例如在汽車工業(yè)中的輸送系統(tǒng)和沖壓生產(chǎn)線中，可在同一個(gè)系統(tǒng)中采用電氣傳動(dòng)（卷繞機(jī)、橫向切割機(jī)、輥式進(jìn)給裝置）和液壓傳動(dòng)（如深拉壓力機(jī)）

通過(guò)項(xiàng)目 SIMOTION easyProject，可將基本及模塊化機(jī)器功能集成到 SCOUT 工程組態(tài)項(xiàng)目中。

SIMOTION 等時(shí)模式

在 SIMOTION 系統(tǒng)中，所有組件（一個(gè)或多個(gè)控制模塊、傳動(dòng)、同步 I/O）都與機(jī)器的通信周期（PROFIBUS DP/PROFINET 周期）同步。應(yīng)用還通過(guò)同步應(yīng)用任務(wù)（在伺服與插補(bǔ)器周期中）與此周期同步。因此，等時(shí)模式遍布整個(gè)機(jī)器應(yīng)用（對(duì)于分布式系統(tǒng)也是如此），這樣可帶來(lái)大量?jī)?yōu)勢(shì)：

• 終端到終端和終端到軸的響應(yīng)時(shí)間較短
• 機(jī)器循環(huán)時(shí)間更短
• 可通過(guò)編程完成同步閉環(huán)控制任務(wù)
• 基于確定且可再現(xiàn)的機(jī)器響應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)較高的產(chǎn)品質(zhì)量

模塊化概念 – 模塊化機(jī)器

SIMOTION 支持模塊化機(jī)器概念，進(jìn)而可降低工程和調(diào)試成本，具體體現(xiàn)在：

• 通過(guò)庫(kù)和可重復(fù)使用的模塊進(jìn)行模塊化軟件開(kāi)發(fā)
• 劃分為各個(gè)機(jī)器模塊，例如，可通過(guò)分布式同步操作（通過(guò) PROFIBUS DP 或帶同步實(shí)時(shí)功能的 PROFINET IO）來(lái)鏈接這些機(jī)器模塊?；诳蓪?duì)項(xiàng)目進(jìn)行重新組態(tài)（例如，使用人機(jī)界面）。
• 在組態(tài)和運(yùn)行期間，激活/禁用 DP 從站/PROFINET IO 設(shè)備（I/O 組件）和工藝對(duì)象（傳動(dòng)、軸、外部編碼器、探頭和凸輪）。
• 使用項(xiàng)目 SIMOTION easyProject，方便地對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行模塊化組態(tài)

模塊化的機(jī)器設(shè)計(jì)意味著可取得可擴(kuò)展的解決方案和大型軸布置。標(biāo)準(zhǔn)化的模塊可輕松適應(yīng)特定的要求，并可分別進(jìn)行測(cè)試。然后，這些模塊可以方便地組合成不同類型的機(jī)器。

通過(guò) PROFIBUS 進(jìn)行通信

在所有平臺(tái)上，可通過(guò) PROFIBUS 獲得通信功能：

• SIMOTION 和/或 SIMATIC 控制器之間的 I/O 通信
• 與編程設(shè)備（編程設(shè)備功能）的通信
• SIMATIC HMI 設(shè)備通信
• 與安裝有 SIMATIC NET OPC 的 PC 進(jìn)行通信。
  作為前提條件，PC 上應(yīng)安裝 SIMATIC NET SOFTNET S7 軟件。

基于以太網(wǎng)/PROFINET 的通信

所有平臺(tái)均提供以下基于以太網(wǎng)的通信功能：

• SIMOTION 和/或 SIMATIC 控制器之間的 I/O 通信
• 通過(guò) UDP 和 TCP/IP 與 SIMOTION 設(shè)備、SIMATIC CPU 和非 Siemens 設(shè)備進(jìn)行通信
• 與編程設(shè)備（編程設(shè)備功能）的通信
• SIMATIC HMI 設(shè)備通信
• 基于 SCADA 系統(tǒng) WinCC 的通信。
• 與安裝有 SIMATIC NET OPC 的 PC 進(jìn)行通信。
  作為前提條件，PC 上應(yīng)安裝 SIMATIC NET SOFTNET S7 軟件。

SIMOTION IT

使用 SIMOTION IT，可通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)（標(biāo)準(zhǔn) Internet 瀏覽器上的 HTML）獲得附加通信功能：

• 無(wú)需項(xiàng)目和工程組態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn) SIMOTION IT web 頁(yè)面，即可提供豐富、強(qiáng)大的診斷功能
• 通過(guò)用戶定義 SIMOTION IT web 頁(yè)面，實(shí)現(xiàn)相關(guān)診斷和操作功能 
• 通過(guò) SIMOTION IT OPC XML-DA 實(shí)現(xiàn)通信和過(guò)程值訪問(wèn)型應(yīng)用
• SIMOTION IT 虛擬機(jī)：除了自動(dòng)化功能后，還可創(chuàng)建 SIMOTON JAVA 運(yùn)行環(huán)境的 Java 應(yīng)用。

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