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PLC有哪些常用的網(wǎng)絡組態(tài)
PLC控制系統(tǒng)
現(xiàn)在,以監(jiān)控軟件如Wince,MCGS為上位機軟件,PLC為下位機而組成的操控體系,已成為廣泛應用的操控模式,它結合了計算機的界面友好,直觀和PLC安穩(wěn)、編程靈活的長處,主導計算機操控體系的流行趨勢,因此,對PLC的數(shù)據(jù)交互,組網(wǎng)功用提出了更高的要求,如PLC與PLC之間,PLC與計算機、PLC與智能設備等都需求進行數(shù)據(jù)交互,特別是在某些遠程操控,操控點分散等場合,PLC的網(wǎng)絡功用顯得尤為重要
常用PLC組網(wǎng)方式大致可歸納為根據(jù)通用串口、根據(jù)總線及根據(jù)以太網(wǎng)三種。
1通用串口模塊
根據(jù)串口通訊模塊來完成網(wǎng)絡銜接,網(wǎng)絡結構如圖1所示,采用了計算機鏈接的方式,在上位機的組態(tài)軟件中進行相應的設置,無需編程,即可與多臺PLC進行通訊,以三菱公司的FXlS系列的PLC為例,RS232C/485轉換適配器選用FX-485PC—IF,RS-485通訊板選用FXlN-485一BD即可完成,這種方法運用較為便利,性能也很好,關鍵是串口通訊模塊的本錢相對較高。
2根據(jù)總線
現(xiàn)在,PLC廠商如OMRON,Siemens等,對其旗下的PLC產品都供給了的網(wǎng)絡體系,如OMRON公司的ControllerLink網(wǎng),DeviceNet網(wǎng)絡等,這種網(wǎng)絡體系由于廠商產品的專屬性,不同廠家的設備無法互通,基本上選定一個廠家的PLC,其他配套設備設備也必須為該廠家的,本錢相對較高,所以應用時有必定的局限。
3根據(jù)規(guī)范工業(yè)以太網(wǎng)
根據(jù)規(guī)范工業(yè)以太網(wǎng)方式進行組網(wǎng),體系一般分為三個層次:*層為工控機組成的上位機監(jiān)控站;第二層為由集線器、雙絞線和收發(fā)器等組成的工業(yè)以太網(wǎng);第三層為操控站,選擇TCP/IP作為通訊協(xié)議,并采用C/S模式使操控站和監(jiān)控站完成面向銜接的通訊。
采用此種方式組網(wǎng),大的長處在于可以運用現(xiàn)有的工廠局域網(wǎng),進步綜合利用率,且速度快,以太網(wǎng)通訊速率可達100Mbps;若采用光纖傳輸,則抗干擾才能大大增強,且傳輸間隔可達數(shù)十公里,但是,以太網(wǎng)無法和PLC等串口設備進行直接通訊,需配以相關設備完成通訊,運用上增加了本錢。在一般小中型操控體系中并不多見。
PLC串口通訊如何使用
電力作業(yè)人員在使用PLC的時候會接觸到很多的通訊協(xié)議以及通訊接口,那么你是否了解基本的PLC串口通訊和通訊接口呢?
一、什么是串口通訊
串口是計算機上一種非常通用設備通信的協(xié)議(不要與通用串行總線Universal Serial Bus或者USB混淆)。大多數(shù)計算機包含兩個基于RS232的串口。串口同時也是儀器儀表設備通用的通信協(xié)議;很多GPIB兼容的設備也帶有RS- 232口。同時,串口通信協(xié)議也可以用于獲取遠程采集設備的數(shù)據(jù)。
二、串口通訊的使用
串口通訊使用3根線完成:(1)地線,(2)發(fā)送,(3)接收。由于串口通信是異步的,端口能夠在一根線上發(fā)送數(shù)據(jù)同時在另一根線上接收數(shù)據(jù)。其他線用于握手,但是不是必須的。
串口通信重要的參數(shù)是波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗。對于兩個進行通行的端口,這些參數(shù)必須匹配:
a、停止位:用于表示單個包的后一位。典型的值為1,1.5和2位。由于數(shù)據(jù)是在傳輸線上定時的,并且每一個設備有其自己的時鐘,很可能在通信中兩臺設備間出現(xiàn)了小小的不同步。因此停止位不僅僅是表示傳輸?shù)慕Y束,并且提供計算機校正時鐘同步的機會。適用于停止位的位數(shù)越多,不同時鐘同步的容忍程度越大,但是數(shù)據(jù)傳輸率同時也越慢。
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b、數(shù)據(jù)位:這是衡量通信中實際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。當計算機發(fā)送一個信息包,實際的數(shù)據(jù)不會是8位的,標準的值是5、7和8位。如何設置取決于你想傳送的信息。比如,標準的ASCII碼是0~127(7位)。擴展的ASCII碼是0~255(8位)。如果數(shù)據(jù)使用簡單的文本(標準ASCII碼),那么每個數(shù)據(jù)包使用7位數(shù)據(jù)。每個包是指一個字節(jié),包括開始/停止位,數(shù)據(jù)位和奇偶校驗位。由于實際數(shù)據(jù)位取決于通信協(xié)議的選取,術語“包"指任何通信的情況。
c、奇偶校驗位:在串口通信中一種簡單的檢錯方式。有四種檢錯方式:偶、奇、高和低。當然沒有校驗位也是可以的。對于偶和奇校驗的情況,串口會設置校驗位(數(shù)據(jù)位后面的一位),用一個值確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有偶個或者奇?zhèn)€邏輯高位。例如,如果數(shù)據(jù)是011,那么對于偶校驗,校驗位為0,保證邏輯高的位數(shù)是偶數(shù)個。如果是奇校驗,校驗位位1,這樣就有3個邏輯高位。高位和低位不真正的檢查數(shù)據(jù),簡單置位邏輯高或者邏輯低校驗。這樣使得接收設備能夠知道一個位的狀態(tài),有機會判斷是否有噪聲干擾了通信或傳輸和接受的數(shù)據(jù)不同步。
d、波特率:這是一個衡量通信速度的參數(shù)。它表示每秒鐘傳送的bit的個數(shù)。例如300波特表示每秒鐘發(fā)送300個bit。當我們提到時鐘周期時,我們就是指波特率例如如果協(xié)議需要4800波特率,那么時鐘是4800Hz。這意味著串口通信在數(shù)據(jù)線上的采樣率為4800Hz。通常電話線的波特率為14400,28800和36600。波特率可以遠遠大于這些值,但是波特率和距離成反比。高波特率常常用于放置的很近的儀器間的通訊。
三、常用PLC基本通訊接口
a、什么是RS-232?
RS-232 (ANSI/EIA-232標準)是IBM-PC及其兼容機上的串行連接標準??捎糜谠S多用途,比如連接鼠標、打印機或者Modem,同時也可以接工業(yè)儀器儀表。用于驅動和連線的改進,實際應用中RS-232的傳輸長度或者速度常常超過標準的值。
RS-232只限于PC串口和設備間點對點的通信。RS- 232串口通信遠距離是50英尺。
b、什么是RS-485
RS -485(EIA-485標準)是RS-422的改進,因為它增加了設備的個數(shù),從10個增加到32個,同時定義了在大設備個數(shù)情況下的電氣特性,以保證足夠的信號電壓。有了多個設備的能力,你可以使用一個單個RS-422口建立設備網(wǎng)絡。出色抗噪和多設備能力,在工業(yè)應用中建立連向PC機的分布式設備網(wǎng)絡、其他數(shù)據(jù)收集控制器、HMI或者其他操作時,串行連接會選擇RS-485。
RS-485是RS-422的超集,因此所有的RS-422設備可以被RS-485控制。RS-485可以用超過4000英尺的線進行串行通行。
c、什么是RS-422?
RS -422(EIA RS-422-A Standard)是Apple的Macintosh計算機的串口連接標準。
RS-422使用差分信號,RS-232使用非平衡參考地的信號。差分傳輸使用兩根線發(fā)送和接收信號,對比RS-232,它能更好的抗噪聲和有更遠的傳輸距離。在工業(yè)環(huán)境中更好的抗噪性和更遠的傳輸距離是一個很大的優(yōu)點。
PLC功能模塊
1、自在循環(huán)組織塊OB1
S7CPU發(fā)動完成后,操作體系循環(huán)履行OB1,OB1履行完成后,操作體系再次發(fā)動OB1。在OB1中能夠調用FB、SFB、FC、SFC等用戶程序使其循環(huán)履行。除OB90以外,OB1優(yōu)先級低,能夠被其他OB中止。OB1默認掃描監(jiān)控時刻為150ms(可設置),掃描超時,CPU主動調用)B80報錯,假如程序中沒有樹立OB80,CPU進入中止形式。
2、日期中止組織塊OB10~OB17
在CPU特點中,能夠設置日期中止組織塊OB10~OB17觸發(fā)的日期、履行形式(抵達設定的觸發(fā)日期后,OB只履行一次或按每分、每小時、每周、每月周期履行)等參數(shù),當CPU的日期值大于設定的日期值時,觸發(fā)相應的OB并按設定的形式履行。在用戶程序中也能夠經(jīng)過調用SFC28體系函數(shù)設定CPU日期中止的參數(shù),調用SFC30激活日期中止投入運轉,與在CPU特點中的設置比較,經(jīng)過用戶程序,能夠在CPU運轉時靈敏地修正設定的參數(shù),兩種方法能夠恣意挑選,也能夠同時對一個OB進行設置。
3、時刻推遲中止組織塊OB20~OB23
時刻推遲中止組織塊OB20~OB23的優(yōu)先級及更新進程映像區(qū)的參數(shù)需求在CPU特點中設置,經(jīng)過調用體系函數(shù)SFC32觸發(fā)履行,OB號及推遲時刻在SFC32參數(shù)中設定,推遲時刻為1~60000ms,大大優(yōu)于定時器精度。
4、循環(huán)中止組織塊OB30~OB38
循環(huán)中止組織塊OB30~OB38按設定的時刻距離循環(huán)履行,循環(huán)中止的距離時刻在CPU特點中設定,每一個OB默認的時刻距離不同,例如)B35默認的時刻距離為100ms,在OB35中的用程序將每隔100ms調用一次,時刻距離能夠自在設定,小時刻距離不能小于55ms。OB中的用戶程序履行時刻必須小于設定的時刻距離,假如距離時刻較短,因為循環(huán)中止OB沒有完成程序掃描而被再次調用,然后造成CPU毛病,觸發(fā)OB80報錯,假如程序中沒有創(chuàng)立OB80,CPU進入中止形式。經(jīng)過調用SFC39~SFC42體系函數(shù)能夠禁止、推遲、使能循環(huán)中止的調用。循環(huán)中止組織塊一般處理需求固定掃描周期的用戶程序,例如PID函數(shù)塊一般需在循環(huán)中止中調用以處理積分時刻的計算。
5、硬件中止組織塊OB40~OB47
硬件中止也叫進程中止,由外部設備發(fā)生,例如功用模塊FM、通訊處理器CP及數(shù)字量輸入、輸出模塊等。一般運用具有硬件中止的數(shù)字量輸入模塊觸發(fā)中止呼應,然后為每一個模塊裝備相應的中止OB(一個模塊只能良一個中止OB,S7-300系列PLCCPU只能觸發(fā)硬件中止OB40),在模塊裝備中能夠挑選輸入點的上升沿、下降沿或悉數(shù)作為觸發(fā)中止OB的事情。裝備中的中止事情呈現(xiàn),中止主程序,履行中止OB中的用戶程序一個周期,然后跳回中止處持續(xù)履行主程序。運用中止與一般輸入信號比較,沒有主程序掃描和進程映像區(qū)更新時刻,合適需求快速呼應的運用。
假如輸入模塊中的一個通道觸發(fā)硬件中止,操作體系將辨認模塊的槽號及觸發(fā)相應的OB,中止OB履行之后發(fā)送與通道相關的承認。在辨認和承認進程中,該通道再次觸發(fā)的中止事情將丟掉;假如模塊其他通道觸發(fā)中止事情,中止不會丟掉,在當前正在運轉的中止承認之后觸發(fā);假如是不同的模塊觸發(fā)的中止事情,中止請求被記錄,中止OB在閑暇(沒有模塊其他通道的中止請求)時觸發(fā)。經(jīng)過調用SFC39~SFC42體系函數(shù)能夠禁止、推遲、使能硬件中止的調用。
6、DPV1中止組織塊OB55~OB57
CPU呼應PROFIBUS-DPV1從站觸發(fā)的中止信息。
7、多處理器中止組織塊OB60
用于S7-400系列PLC多CPU(一個機架中多刺進4個CPU完成同一個雜亂使命)處理功用,經(jīng)過調用SFC35,能夠觸發(fā)OB60在多個CPU中同時履行。
8、時鐘同步中止組織塊OB61~OB64
![](https://img70.chem17.com/4448be7ada874d04ed2077960a3bbbceecaa39f831b052e872598204a77e502d09c66c4d24950793.jpg)
用于處理PROFIBUS-DPV1等時鐘同步,從收集各個從站的輸入到邏輯結果輸出,需求經(jīng)過從站輸入信號采樣循環(huán)(信號轉換)、從站背板總線循環(huán)(轉換的信號從模塊傳遞到從站接口)、PROFIBUS-DP總線循環(huán)(信號自從站傳遞到主站)、程序履行循環(huán)(信號的程序處理)、PROFIBUS-DP總線循環(huán)(信號從主站傳遞到從站)、從站背板總線循環(huán)(信號從從站接口傳遞到輸出柜塊)及模塊輸出循環(huán)(信號轉換)7個循環(huán),時鐘同步中止將7個循環(huán)同步,優(yōu)化數(shù)據(jù)的傳遞并確保PROFIBUS-DP各個從站數(shù)據(jù)處理的同步性。PROFIBUS時鐘同步中止只能用于S7-400系列PLCCPU(具有DPV2功用)。
9、工藝同步處理中止組織塊OB65
用于T-CPU(具有運動控制功用的CPU)工藝塊與開始程序的同步處理。
10、冗余毛病中止組織塊OB70、OB72
用于S7-400H冗余體系,當I/O冗余毛病,例如冗余的PROFIBUS-DP從站毛病時,觸發(fā)OB70的調用,當CPU冗余毛病,如CPU切換、同步毛病時,觸發(fā)OB72的調用。假如I/O冗余,或許CPU冗余毛病而在CPU中沒有創(chuàng)立OB70、OB72,CPU不會進入中止形式。
11、異步毛病中止組織塊OB80~OB87
異步毛病中止用于處理各種毛病事情。
OB80:處理時刻毛病、CIR(ConfigurationInRun)后的從頭運轉等功用,例如OB1或OB35運轉超時,CPU主動調用OB80報錯,假如程序中沒有創(chuàng)立OB80,CPU進入中止形式。
OB81:處理與電源相關的各種信息(S7-400系列PLCCPU只要電池毛病時調用),呈現(xiàn)毛病,CPU主動調用OB81報錯,假如程序中沒有創(chuàng)立OB81,CPU不會進入中止形式。
OB82:確診中止,假如使能一個具有確診中止模塊的確診功用(例如斷線、傳感器電源丟掉),呈現(xiàn)毛病時調用OB82,假如程序中沒有創(chuàng)立OB82,CPU進入中止形式。確診中止還對CPU所有內外部毛病,包含模塊前銜接器拔出、硬件中止丟掉等作出呼應。
OB83:用于模塊插拔事情的中止處理,事情呈現(xiàn),CPU主動調用OB83報警,假如程序中沒有創(chuàng)立OB83,CPU進入中止形式。
OB84:用于處理存儲器、冗余體系中兩個CPU的冗余銜接性能降低等事情。
OB85:用于處理操作體系拜訪模塊毛病、更新進程映像區(qū)時I/O拜訪毛病、事情觸發(fā)但相應的OB沒有下載到CPU等事情,事情呈現(xiàn),CPU主動調用OB85報錯,假如程序中沒創(chuàng)立OB85,CPU進入中止形式。
OB86:用于處理擴展機架(不適用于S7-300系列)、PROFIBUS-DP主站、PROFIBUS-DP或PROFINETI/O分布I/O體系中站點毛病等事情,事情呈現(xiàn),CPU主動調用OB86報錯,假如程序中沒有創(chuàng)立,CPU進入中止形式。
OB87:用于處理MPIGD通訊及時鐘同步毛病,事情呈現(xiàn),CPU主動調用OB87報錯,假如程序中沒有創(chuàng)立,CPU不會進入中止形式。
12、處理中止組織塊OB88
用于處理程序嵌套、區(qū)域數(shù)據(jù)分配毛病,毛病呈現(xiàn),CPU主動調用OB88報錯,假如程序中沒有創(chuàng)立,CPU進入中止形式。
13、布景循環(huán)中止組織塊OB90
優(yōu)先級低,確保CPU短的掃描時刻,防止進程映像區(qū)更新過于頻繁。程序的下載和CPU中程序的刪除觸發(fā)OB90的調用。只能用于S7-400系列PLCCPU。
14、發(fā)動中止組織塊OB100~OB102
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對于較體型較大的患者,由于X線球管受大輸出電流限制,在低KV時可能無法滿足所需的對比噪聲比,此時需要選用高KV,盡管碘對比度會受影響,但更大的好處是在輻射劑量沒有明顯增加的情況下提高了圖像質量。所以,根據(jù)不同體型不同檢查目的,CAREKV提供了科學的優(yōu)劑量和圖像質量一站式解決方案。
PLC現(xiàn)場安裝的注意事項的安裝步驟
到了現(xiàn)場后,進行系統(tǒng)安裝前,需要考慮安裝環(huán)境是否滿足PLC的使用環(huán)境要求,這一點可以參考各類產品的使用手冊。但無論什么PLC,不都能裝設在下列場所:含有腐蝕性氣體之場所,陽光直接照射到的地方,溫度上下值在短時間內變化急遽的地方,油、水、化學物質容易侵入的地方,有大量灰塵的地方,振動大且會造成安裝件移位的地方。
如果必須要在上面的環(huán)境使用,則要為PLC制作合適的控制箱,采用規(guī)范和必要的防護措施。如果需要在野外極低溫度下使用,可以使用有加熱功能的控制箱。如何做這些防護箱或控制箱,各制造商和和資格的系統(tǒng)集成商將會為客戶提供相應的供應和設計。
在使用控制箱時,在控制箱內OpenPLC安裝的位置要注意如下事項:控制箱內空氣流通是否順暢(各裝置間須保持適當?shù)木嚯x),變壓器、馬達控制器、變頻器等是否與PLC保持適當距離,動力線與信號控制線是否分離配置,組件裝設之位置是否利于日后之檢修,是否需預留空間,供日后系統(tǒng)擴充使用。
除了上述注意事項之外,還有其它注意事項要留意。
首先比較重要的是靜電的隔離。靜電是無形的殺手,但可能因為不會對人造成生命危險,所以許多人常常忽視它。在中國的北方、干燥的場所,人體身上的靜電都是造成靜電損壞電子組件的因素。雖然你被靜電打到的話,只不過是輕微的酥麻,但這對PLC和其它任何電子器件就足以致命了。
要避免靜電的沖擊有下列三種方式:在進行維修或更換組件時,請先碰觸接地的金屬,以去除身上的靜電;不要碰觸電路板上的接頭或是IC接腳;電子組件不使用時,請用有隔離靜電的包裝物,將組件放置在里面。想象PLC里的元器件是一個嬌嫩的嬰兒,而那些靜電會導致這個嬰兒死亡,你就會更容易以正確的態(tài)度對待這個問題了。
基座安裝(RACK)時,在決定控制箱內各種控制組件及線槽位置后,要依照圖紙所示尺寸,標定孔位,鉆孔后將固定螺絲旋緊到基座牢固為止。在裝上電源供應模塊前,必須同時注意電源線上的接地端有無與金屬機殼連結,若無則須接上。接地不好的話,會導致一系列的問題,靜電、浪涌、外干擾,等等。由于不接地,往往PLC也能夠工作,因此,不少經(jīng)驗不足的工程師就誤以為接地不那么重要了。這就像登山的時候,沒有系上保護纜繩一樣,雖然你正常前進的時候,保護纜繩沒有任何作用,但一旦你失足的時候,沒有那根繩子,你的生命就完結了。PLC的接地,就相當于給PLC系上保護纜繩。
在I/O模塊安裝時,須注意如下事項:I/O模塊插入機架上的槽位前,要先確認模塊是否為自己所預先設計的模塊;I/O模塊在插入機架上的導槽時,務必插到底,以確保各接觸點是緊密結合的;模塊固定螺絲務必鎖緊;接線端子排插入后,其上下螺絲必須旋緊。由于現(xiàn)場的變壓器、電機等影響,多少會有振動,如果這些螺絲釘松動了,會導致模塊從機架中松開