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西门子S120控制器模块6SL3000-0EE38-8AA0
影响现场输入给PLC信号及执行机构出错的主要原因
虽然工业控制机和可编程控制器本身都具有很高的可靠性,但如果输入给PLC的开关量信号出现错误,模拟量信号出现较大偏差,PLC输出口控制的执行机构没有按要求动作,这些都可能使控制过程出错,造成无法挽回的经济损失。
影响现场输入给PLC信号出错的主要原因有:
1)造成传输信号线短路或断路(由于机械拉扯,线路自身老化,特别是鼠害),当传输信号线出故障时,现场信号无法传送给PLC,造成控制出错;
2)机械触点抖动,现场触点虽然只闭合一次,PLC却认为闭合了多次,虽然硬件加了滤波电路,软件增加微分指令,但由于PLC扫描周期太短,仍可能在计数、累加、移位等指令中出错,出现错误控制结果;
3)现场变送器,机械开关自身出故障,如触点接触不良,变送器反映现场非电量偏差较大或不能正常工作等,这些故障同样会使控制系统不能正常工作。
影响执行机构出错的主要原因有:
1)控制负载的接触不能可靠动作,PLC发出了动作指令,但执行机构并没按要求动作;
2)控制变频器起动,由于变频器自身故障,变频器所带电机并没按要求工作;
3)各种电动阀、电磁阀该开的没能打开,该关的没能关到位,由于执行机构没能按PLC的控制要求动作,使系统无法正常工作,降低了系统可靠性。要提高整个控制系统的可靠性,必须提高输入信号的可靠性和执行机构动作的准确性,否则PLC应能及时发现问题,用声光等报警办法提示给操作人员,尽快排除故障,让系统安全、可靠、正确地工作。
西门子PLC控制系统设计的几个步骤
(一)决定系统所需的动作及次序。
当使用可编程控制器时,**的一环是决定系统所需的输入及输出。输入及输出要求:
(1) **步是设定系统输入及输出数目。
(2) 第二步是决定控制先后、各器件相应关系以及作出何种反应。
(二)对输入及输出器件编号
每一输入和输出,包括定时器、计数器、内置寄存器等都有一个**的对应编号,不能混用。
(三)画出梯形图。
根据控制系统的动作要求,画出梯形图。
(四)将梯形图转化为程序
把继电器梯形图转变为可编程控制器的编码,当完成梯形图以后,下一步是把它的编码编译成可编程控制器能识别的程序。
这种程序语言是由序号(即地址)、指令(控制语句)、器件号(即数据)组成。地址是控制语句及数据所存储或摆放的位置,指令告诉可编程控制器怎样利用器件作出相应的动作。
(五)在编程方式下用键盘输入程序。
(六)编程及设计控制程序。
(七)测试控制程序的错误并修改。
(八)保存完整的控制程序。
西门子PLC和松下PLC的区别
西门子的编程软件和程序结构
1. 编程软件
西门子公司针对SIMATIC系列PLC提供了很多种的编程软件,主要有STEP MICRO/DOS和STEP MICRO/WIN;STEP mini;标准软件包STEP7
S7系列的PLC的编程语言非常丰富,有LAD、STL、SCL、GRAPH、HIGRAPH、CFC等。用户可以选择一种语言编程,如果需要,也可以混合使用几种语言编程。
2. 程序结构
程序结构主要适用与S7-3000和S7-400,他有线性编程、分步式编程和结构化编程等3种编程方法。
FPI系列可编程控制器是日本松下电工公司的小型PLC产品。
FPI编程软件及指令系统
1.编程方式
NPST-GR提供了3种编程方式:梯形图方式;语句表方式和语句表达方式。
2.注释功能
NPST-GR可以为I/O继电器和输出点加入注释,使用户对继电器所对应的设备及继电器的用途一目了然。
3.程序检查
NPST-GR能查找程序中语法的错误和进行程序校验
4.监控
NPST-GR能监控用户编制的程序,并可以进行运行测试。用户可以检查继电器、寄存器和PLC工作状态,方便的进行调试与修改。
5.系统寄存器设置
NPST-GR可设置N0.0-N0.418系统寄存器的内容,根据屏幕的提示信息进行选择或输入,简单方便。
6.I/O和远程I/O地址分配
用NPST-GR可以为主机扩展板上每个槽分配I/O和远程I/O地址
7.数据管理
数据管理可以将程序或数据存盘,用于数据备份,或在传入PLC之前暂存数据
两者在编程的应用上还有就是西门子的是单母线,而日本松下的是双母线;
还有就是西门子和日本松下的输入和输出也不同的,日本松下的输入就只有X,输出就只有Y。
其实语言是相通的,就是方法不同,两个可以相互转换。
定时器与计数器组合的延时PLC程序梯形图
利用定时器与计数器级联组合可以扩大延时时间,如图5-13所示。图中T4形成一个20s的自复位定时器,当X4接通后,T4线圈接通并开始延时,20s后T4常闭触点断开,T4定时器的线圈断开并复位,待下一次扫描时,T4常闭触点才闭合,T4定时器线圈又重新接通并开始延时。所以当X4接通后,T4每过20s其常开触点接通一次,为计数器输入一个脉冲信号,计数器C4计数一次,当C4计数100次时,其常开触点接通Y3线圈。可见从X4接通到Y3动作,延时时间为定时器定时值(20s)和计数器设定值(100)的乘积(2000s)。图中M8002为初始化脉冲,使C4复位。
PLC是专为工业控制而开发的装置,其主要使用者是工厂广大电气技术人员,为了适应他们的传统习惯和掌握能力,通常PLC不采用微机的编程语言,而常常采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程。国际电工委员会(IEC)1994年5月公布的IEC1131-3(可编程控制器语言标准)详细地说明了句法、语义和下述5种编程语言:功能表图(sequential function chart)、梯形图(Ladder diagram)、功能块图(Function black diagram)、指令表(Instruction list)、结构文本(structured text)。梯形图和功能块图为图形语言,指令表和结构文本为文字语言,功能表图是一种结构块控制流程图。
梯形图是使用得**多的图形编程语言,被称为PLC的**编程语言。梯形图与电器控制系统的电路图很相似,具有直观易懂的优点,很容易被工厂电气人员掌握,特别适用于开关量逻辑控制。梯形图常被称为电路或程序,梯形图的设计称为编程。
梯形图编程中,用到以下四个基本概念:
1.软继电器
PLC梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称,如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等,但是它们不是真实的物理继电器,而是一些存储单元(软继电器),每一软继电器与PLC存储器中映像寄存器的一个存储单元相对应。该存储单元如果为“1”状态,则表示梯形图中对应软继电器的线圈“通电”,其常开触点接通,常闭触点断开,称这种状态是该软继电器的“1”或“ON”状态。如果该存储单元为“0”状态,对应软继电器的线圈和触点的状态与上述的相反,称该软继电器为“0”或“OFF”状态。使用中也常将这些“软继电器”称为编程元件。
2.能流
如图5-1所示触点1、2接通时,有一个假想的“概念电流”或“能流”(Power Flow)从左向右流动,这一方向与执行用户程序时的逻辑运算的顺序是一致的。能流只能从左向右流动。利用能流这一概念,可以帮助我们更好地理解和分析梯形图。图5-1a中可能有两个方向的能流流过触点5(经过触点1、5、4或经过触点3、5、2),这不符合能流只能从左向右流动的原则,因此应改为如图5-1b所示的梯形图。
图5-1 梯形图
a)错误的梯形图 b)正确的梯形图
3.母线
梯形图两侧的垂直公共线称为母线(Bus bar),。在分析梯形图的逻辑关系时,为了借用继电器电路图的分析方法,可以想象左右两侧母线(左母线和右母线)之间有一个左正右负的直流电源电压,母线之间有“能流”从左向右流动。右母线可以不画出。
4.梯形图的逻辑解算
根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系,求出与图中各线圈对应的编程元件的状态,称为梯形图的逻辑解算。梯形图中逻辑解算是按从左至右、从上到下的顺序进行的。解算的结果,马上可以被后面的逻辑解算所利用。逻辑解算是根据输入映像寄存器中的值,而不是根据解算瞬时外部输入触点的状态来进行的。