西門子模塊6ES7322-5FF00-0AB0
(1)電源(PS)
電源模塊提供了機(jī)架和CPU內(nèi)部的供電電源,置于1號(hào)機(jī)架的位置。
(2)中央處理器(CPU)
CPU存儲(chǔ)并處理用戶程序,為模塊分配參數(shù),通過嵌入的MPI總線處理編程設(shè)備和PC、模塊、其它站點(diǎn)之間的通訊,并可以為進(jìn)行DP主站或從站操作裝配一個(gè)集成的DP接口。置于2號(hào)機(jī)架。
(3)接口模塊(IM)
接口模塊將各個(gè)機(jī)架連接在一起。不同型號(hào)的接口模塊可支持機(jī)架擴(kuò)展或PROFIBUS DP連接。置于3號(hào)機(jī)架,沒有接口模塊時(shí),機(jī)架位置為空。
(4)信號(hào)模塊(SM)
通常稱為I/O(輸入/輸出)模塊。測量輸入信號(hào)并控制輸出設(shè)備。信號(hào)模塊可用于數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào),還可用于進(jìn)行連接,如傳感器和啟動(dòng)器的連接。
(5)功能模塊(FM)
用于進(jìn)行復(fù)雜的、重要的但獨(dú)立于CPU的過程,如:計(jì)算、位置控制和閉環(huán)控制。
(6)通訊處理器(CP)
模塊化的通訊處理器通過連接各個(gè)SIMATIC站點(diǎn),如:工業(yè)以太網(wǎng),PROFIBUS或串行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接等。
后三個(gè)模塊在機(jī)架上可以任意放置,系統(tǒng)可以自動(dòng)分配模塊的地址。
需要說明的是,每個(gè)機(jī)架X*多只能安裝8個(gè)信號(hào)模塊、功能模塊或通訊模塊。如果系統(tǒng)任務(wù)超過了8個(gè),則可以擴(kuò)展機(jī)架(每個(gè)帶CPU的中央機(jī)架可以擴(kuò)展3個(gè)機(jī)架)。
各個(gè)模塊的性能具體如下:
(1)電源模塊(PS)
電源模塊用于將SIMATIC S7-300 連接到120/230V AC電源。
數(shù)控機(jī)床中英威騰伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器操控按其結(jié)構(gòu)可分成開環(huán)操控和閉環(huán)操控。假如詳細(xì)分類,開環(huán)操控又可分為普通型和反應(yīng)補(bǔ)償型,閉環(huán)(半閉環(huán))操控也可分為普通型和反應(yīng)補(bǔ)償型。
1.閉環(huán)操控
因?yàn)殚_環(huán)操控的精度不能很好地滿意機(jī)床的要求,為了提高英威騰伺服驅(qū)動(dòng)器的操控精度,根本的辦法是選用閉環(huán)操控方法。即不光有前身操控通道,并且有檢測輸出的反應(yīng)通道,指令信號(hào)與反應(yīng)信號(hào)比較后得,到偏差信號(hào),形成以偏差操控的閉環(huán)操控體系。
2.反應(yīng)補(bǔ)償型開環(huán)操控
開環(huán)體系的精度較低,這是因?yàn)橛⑼v伺服驅(qū)動(dòng)器的步距差錯(cuò)、起停差錯(cuò)、機(jī)械體系的差錯(cuò)都會(huì)直接影響到定位精度。應(yīng)選用補(bǔ)償型進(jìn)行改進(jìn),這種體系且有開環(huán)與閉環(huán)兩者的優(yōu)點(diǎn),即具有開環(huán)的穩(wěn)定性和閉環(huán)的精,確性。不會(huì)因?yàn)闄C(jī)床的諧振頻率、匍匐、失動(dòng)等引起體系振蕩。反應(yīng)補(bǔ)償型開環(huán)操控不需要空隙補(bǔ)償和螺距補(bǔ)償。
3.反應(yīng)補(bǔ)償型的半閉環(huán)操控
這種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器操控補(bǔ)償原理與開環(huán)補(bǔ)償體系相同,由旋轉(zhuǎn)變壓器和感應(yīng)同步器組成的兩套獨(dú),立的測量體系均以鑒幅方法作業(yè)。該體系的缺點(diǎn)是本錢高,要用兩套檢測體系,優(yōu)點(diǎn)是比全閉環(huán)體系調(diào)整容易,穩(wěn)定性好,適合用做高精度大型數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。
4.半閉環(huán)操控
關(guān)于閉環(huán)操控體系,合理的規(guī)劃可以得,到牢靠的穩(wěn)定性和很高的精度,可是直接測量作業(yè)臺(tái)的方位信號(hào)需要用如光柵、有磁尺或直線感應(yīng)同步器等設(shè)備、維護(hù)要求較高的方位檢測設(shè)備。通過對(duì)傳動(dòng)軸或絲杠角位移的測量,可間接地取得方位輸出量的等效反應(yīng)信號(hào)。因?yàn)檫@部分傳動(dòng)引起的差錯(cuò)不能被閉環(huán)體系中不包含從旋轉(zhuǎn)軸到作業(yè)臺(tái)之間的傳動(dòng)鏈,因而這部分傳動(dòng)引起的差錯(cuò)不能被閉環(huán)體系主動(dòng)補(bǔ)償,所以稱這種由等效反應(yīng)信號(hào)構(gòu)成的閉環(huán)操控體系為半閉環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)器,這種操控方法稱為半閉環(huán)操控方法
S7-300 SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統(tǒng),可滿足中、低端的性能要求。 模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計(jì)、易于實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟(jì)、用戶友好的解決方案。
目前,PLC 不僅可以執(zhí)行開環(huán)控制,而且還可以執(zhí)行
- 閉環(huán)控制、
- 定位、
- 計(jì)數(shù)、比例控制、
- 閥門控制以及其它功能。
為此,公司開發(fā)了各種智能型 I/O 模板。 它們均為微處理器控制,能夠*獨(dú)立地執(zhí)行時(shí)間要求苛刻的控制任務(wù),并可直接通過其輸入/輸出通道連接到過程控制。 避免了對(duì) CPU 的額外負(fù)擔(dān)。
分布式 I/O
在連接遠(yuǎn)距離分布的過程與 I/O 模板時(shí),其布線往往非常復(fù)雜,而且極易造成故障。 若需要一個(gè)模塊化的靈活自動(dòng)化系統(tǒng),我們還是建議使用分布式 I/O 系統(tǒng):
- 使用分布式 I/O 系統(tǒng) ET 200,即可從距離遠(yuǎn)達(dá) 23km 的過程站遠(yuǎn)程操控遠(yuǎn)程 I/O 設(shè)備、小型控制系統(tǒng)以及大量現(xiàn)場設(shè)備。設(shè)備之間通過快速現(xiàn)場總線 PROFIBUS-DP 連接,符合標(biāo)準(zhǔn) EN 50 170。
編程器,軟件
SIMATIC® 系列產(chǎn)品提供有一種精心打造的全面編程器解決方案,包括從經(jīng)濟(jì)的便攜式編程器,到功能強(qiáng)大的臺(tái)式編程器。
同時(shí),我們還提供與之相匹配的應(yīng)用軟件。 所適用的操作系統(tǒng):
- Windows 95/98/NT 或業(yè)已驗(yàn)證的 SIMATIC® 軟件以及適用于所有 PC 的應(yīng)用程序
- 并且,通過7 軟件,可快速、便捷地對(duì)控制器進(jìn)行編程。 使用同一種軟件,即可進(jìn)行歸檔和測試。
也可以采用公共接地,如圖6-37b所示;但禁止使用如圖6-37c所示的串聯(lián)接地方式,因?yàn)檫@種接地方式會(huì)產(chǎn)生PLC與設(shè)備之間的電位差。a)分別接地b)公共按地c)串聯(lián)接地PLC的接地線應(yīng)盡量短,使接地點(diǎn)盡量靠近PLC。同時(shí),接地電阻要小于100Ω,接地線的截面應(yīng)大于2mm2。另外,PLC的CPU單元必須接地,若使用了I/O擴(kuò)展單元等,則CPU單元應(yīng)與它們具有共同的接地體,而且從任一單元的保護(hù)接地端到地的電阻都不能大于100Ω。必須的保護(hù)環(huán)節(jié)1.短路保護(hù)當(dāng)PLC輸出設(shè)備短路時(shí),為了避免PLC內(nèi)部輸出元件損壞,應(yīng)該在PLC外部輸出回路中裝上熔斷器,進(jìn)行短路保護(hù)。好在每個(gè)負(fù)載的回路中都裝上熔斷器。2.互鎖與聯(lián)鎖措施除在程序中保證電路的互鎖關(guān)。
PLC控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源有哪些呢?
(1)來自空間的輻射干擾
空間的輻射電磁場(EMI)主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達(dá)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的,通常稱為輻射干擾,其分布極為復(fù)雜。若PLC系統(tǒng)置于所射頻場內(nèi),就回收到輻射干擾,其影響主要通過兩條路徑;一是直接對(duì)PLC內(nèi)部的輻射,由電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾;而是對(duì)PLC通信內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的輻射,由通信線路的感應(yīng)引入干擾。輻射干擾與現(xiàn)場設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場大小,是頻率有關(guān),一般通過設(shè)置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)。
西門子模塊6ES7322-5FF00-0AB0
16DO(Relay2A)16DI(DC24V),16DO(DC24V/2A)(二)模擬量I/O模塊模擬量I/O模塊提供了模擬量輸入和模擬量輸出的擴(kuò)展功能。S7-200的模擬量擴(kuò)展模塊具有較大的適應(yīng)性、可以直接與傳感器相連,并有很大的靈活性,且安裝方便。1.EM231模擬量輸入模塊4AI(電壓或電流)輸入信號(hào)的范圍由SWSW2和SW3設(shè)定。2.EM232模擬量輸出模塊2AO(電壓或電流)3.EM235模擬量混合模塊4AI(電壓或電流),量程由SW1~SW6設(shè)定1AO(電壓或電流)(三)通信模塊S7-200系列PLC除了CPU226本機(jī)集成了兩個(gè)通信口以外,其他均在其內(nèi)部集成了一個(gè)通信口,通信口采用了RS-485總。 更換了一塊主控板問題解決了,(5)上電后顯示正常,一運(yùn)行即顯示過流,[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空載也一樣,一般這種現(xiàn)象說明IGBT模塊損壞或驅(qū)動(dòng)板有問題,需更換IGBT模塊并仔細(xì)檢查驅(qū)動(dòng)部分后才能再次上電。
(2)來自系統(tǒng)外引線的干擾
主要通過電源和信號(hào)線引入,通常稱為傳導(dǎo)干擾。這種干擾在我國工業(yè)現(xiàn)場較嚴(yán)重。
(3)來自電源的干擾
實(shí)踐證明,因電源引入的干擾造成PLC控制系統(tǒng)故障的情況很多,筆者在某工程調(diào)試中遇到過,后更換隔離性能更高的PLC電源,問題才得到解決。
PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓和電路。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化,入開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流轉(zhuǎn)動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,都通過輸電線路到電源邊。PLC電源通常采用隔離電源,但其機(jī)構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實(shí)際上,由于分布參數(shù)是分布電容的存在,隔離是不可能的。
2)DP協(xié)議設(shè)置:所有PLC必須設(shè)置的DPSlave站,CP5611(或CP5613)要求通過Simaticnet設(shè)置的DP好master站;3)組態(tài)王中設(shè)備地址定義:選擇PLC/西門子/S7-200系列(DP)/Profibus-DP。 該系列變頻器的開關(guān)電源采用了一塊UC2842芯片作為波形發(fā)生器,該芯片的損壞會(huì)導(dǎo)致開關(guān)電源無法工作,從而也無法正常顯示,此外該芯片的工作電源不正常也會(huì)使得開關(guān)電源無法正常工作,對(duì)于MIDIMASTER系列變頻器較常見的故障主要有驅(qū)動(dòng)電路的損壞。
(4)來自信號(hào)線引入的干擾
與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號(hào)傳輸線,除了傳輸有效的各類信號(hào)之外,總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。此干擾主要有兩種途徑:一是通過變送器或共用信號(hào)儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾,這往往被忽略;二是信號(hào)線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾,即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾,這是很嚴(yán)重的。由信號(hào)引入干擾會(huì)引起I/O信號(hào)工作異常和測量精度大大降低,嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。對(duì)于隔離性能差的系統(tǒng),還將導(dǎo)致信號(hào)間互相干擾,引起共地系統(tǒng)總線回流,造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動(dòng)和死機(jī)。PLC控制系統(tǒng)因信號(hào)引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當(dāng)嚴(yán)重,由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。
系統(tǒng)程序分為系統(tǒng)監(jiān)控程序和解釋程序。系統(tǒng)監(jiān)控程序用于監(jiān)視并控制PLC的工作,如診斷PLC系統(tǒng)工作是否正常,對(duì)PLC各模塊的工作進(jìn)行控制,與處設(shè)交換信息,根據(jù)用戶的設(shè)定使PLC比處在編制用戶程序狀態(tài)或者處在運(yùn)行用戶程序狀態(tài)等。解釋程序用于把用戶程序解釋成微處理器能夠執(zhí)行的程序。來自PLC之家。用戶程序用戶程序又稱為應(yīng)用程序,是用戶為完成某一特定的控制任務(wù)而利用PLC的編程語言編制的程序。來自PLC之家。用戶程序通過編程器輸入到PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中。編程語言可編程控制器是通過程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行控制的,所以各種機(jī)型的PLC都有自己的編程語言。PLC的編程語言有多種,如梯形圖、語句表、邏輯功能圖、邏輯方程式。
從用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時(shí),PLC從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的對(duì)應(yīng)輸入端子狀態(tài),從輸出映象寄存器讀出對(duì)應(yīng)映象寄存器,根據(jù)用戶程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算,存入有關(guān)器件寄存器中。對(duì)每個(gè)器件來說。器件映象寄存器中所寄存的內(nèi)容,會(huì)隨著程序執(zhí)行過程而變化。3.輸出處理程序執(zhí)行完畢后,將輸出映象寄存器,即器件映象寄存器中的Y寄存器的狀態(tài),在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器,通過隔離電路,驅(qū)動(dòng)功率放大電路,使輸出端子向外界輸出控制信號(hào),驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。PLC產(chǎn)生、發(fā)展的條件及其給工業(yè)控制帶來的變化隨著計(jì)算機(jī)控制的不斷發(fā)展,可編程控制器的應(yīng)用已廣泛普及,成為自動(dòng)化的重要組成。