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信息标签:西门子6AV6640-0CA11-0AX0,供应,电子、电工,工控系统及装备
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PLC概念1、PLC的基本概念可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,这种装置称作可编程控制器,简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC 2、PLC的基本结构 PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本
上与微型计算机相同,如图所示:a. 处理单元(CPU)处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时,首先它以扫描的接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后,后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。
为了进一步PLC的可*性,近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余,或采用三CPU的表决式。这样,即使某个CPU出现故障,整个仍能正常运行。b、存储器存放的存储器称为程序存储器。存放应用的存储器称为用户程序存储器。C、电源 PLC的电源在整个中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可*得电源是无常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。3、PLC的工作原理一. 扫描技术当PLC投入运行后,其工作一
般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。(一) 输入采样阶段在输入采样阶段,PLC以扫描依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲,则该脉冲的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。(二) 用户程序执行阶段在用户程序执行阶段,PLC总
是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即,在用户程序执行中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作
用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。(三) 输出刷新阶段当扫描用户程序结束后,PLC就输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是PLC的真正输出。比较下二个程序的异同:程序1:程序2:这两段程序执行的结果完全一样,但在PLC中执行的却不一样。※ 程序1只用一次扫描周期,就可完成对%M4的刷新;※ 程序2要用四次扫描周期,才能完成对%M4的刷新。这两个例子说明:同样的若干条梯形图,其排列次序不同,执
行的结果也不同。另外,也可以看到:采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然,如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略,那么二者之间就没有什么区别了。一般来说,PLC的扫描周期包括自诊断、通讯等,如下图所示,即一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。二. PLC的I/O响应时间为了增强PLC的抗能力,其可*性,PLC的每个开关量输入端都采用光电隔离等技术。为了能实现继电器控制线路的硬逻辑并行控制,PLC采用了不同于一般微型计算机的运行(扫描技术)。以上两个主要原因,使得PLC得I/
O响应比一般微型计算机构成的工业控制满的多,其响应时间至少等于一个扫描周期,一般均大于一个扫描周期甚至更长。所谓I/O响应时间指从PLC的某一输入变化开始到有关输出端的改变所需的时间。其短的I/O响应时间与长的I/O响应时间如图所示: 第(n-1)个扫描**I/O响应时间:长I/O响应时间SIEMENS PLC在的产品,根据规模和性能的大小,主要有 S7-200 S7-300 和S7-400三种,下面就简单介绍一下该三种产品的一些特性。S7-200针对低性能要求的摸块化小控制,它多可有7个模块的扩展能力,在模块中集成背板总线,
它的网络联接有RS-485通讯接口和Profibus两种,可通过编程器PG访问所有模块,带有电源、CPU和I/O的一体化单元设备。其中的扩展模块(EM)有以下几种:数字量输入模块(DI)——24VDC 和 120/230VAC;数字量输出(DO)——24VDC 和 继电器;模拟量输入模块(AI)——电压、电流、电阻和热电偶;模拟量输出模块——电压和电流。 还有一个比较特殊的模块-通讯处理器(CP)——该块的功能是可以把S7-200作为主站连接到AS-接口(传感器和执行器接口),通过AS-接口的从站可以控制多达248个设备,这样就可以显著的扩展S7-200的输入和输出点数。
西门子SIMATIC系列PLC,诞生于1958年,经历了C3,S3,S5,S7系列,已成为应用非常广泛的可编程控制器。西门子(SIMATIC)PLC的6代西门子(SIMATIC)PLC的6代1、西门子公司的产品早是1975年投放市场的SIMATIC S3,它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器。2、1979年,S3被SIMATIC S5所取代,该广泛地使用了微处理器。3、20世纪80年代初,S5进一步升级——U系列PLC,较常用机型:S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。4、1994年4月,S7系列
诞生,它具有更化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势,其机型为:S7-200、300、400。5、1996年,在控制领域,西门子公司又提出PCS7(控制7)的概念,将其优势的WINCC(与WINDOWS兼容的操作界面)、PROFIBUS(工业现场总线)、COROS(监控)、SINEC(西门子工业网络)及控调技术融为一体。6、西门子公司提出TIA(Totally Integrated Automation)概念,即全集成自动化,将PLC技术溶于全部自动化领域。由初发展至今,S3、S5系列PLC已逐步退出市场,停止生产
,而S7系列PLC发展成为了西门子自动化的控制核心,而TDC沿用SIMADYN D技术内核,是对S7系列产品的进一步升级,它是西门子自动化,功能强的可编程控制器。产品分类编辑可编程控制器是由现代化生产的需要而产生的,可编程序控制器的分西门子PLCS7-200系列西门子PLCS7-200系列类也必然要符合现代化生产的需求。一般来说可以从三个角度对可编程序控制器进行分类。其一是从可编程序控制器的控制规模大小去分类,其二是从可编程序控制器的性能高低去分类,其三是从可编程序控制器的结构特点去分类。控制规模可以分为大型机
、中型机和小型机。西门子PLCS7-300系列西门子PLCS7-300系列小型机: 小型机的控制点一般在256点之内,适合于单机控制或小型的控制。西门子小型机有S7-200:处理速度0.8~1.2ms ;存贮器2k ;数字量248点;模拟量35路 。中型机:中型机的控制点一般不大于2048点,可用于对设备进行直接控制,还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控,它适合中型或大型控制的控制。西门子中型机有S7-300:处理速度0.8~1.2ms ;存贮器2k ;数字量1024点;模拟量128路 ;网络PROFIBUS;工业以太网;MPI。大型机
:大型机的控制点一般大于2048点,不仅能完成较复杂的算术运西门子PLCS7-400系列西门子PLCS7-400系列算还能进行复杂的矩阵运算。它不仅可用于对设备进行直接控制,还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控。西门子大型机有S7-400 :处理速度0.3ms / 1k字;存贮器512k ;I/O点12672;控制性能可以分为机、中档机和低档机。低档机这类可编程序控制器,具有基本的控制功能和一般的运算能力。工作速度比较低,能带的输入和输出模块的数量比较少。比如,德国SIEMENS公司生产的S7-200就属于这一类。中
档机这类可编程序控制器,具有较强的控制功能和较强的运算能力。它不仅能完成一般的逻辑运算,也能完成比较复杂的三角函数、指数和PID运算。工作速度比较快,能带的输入输出模块的数量也比较多,输入和输出模块的种类也比较多。比如,德国SIEMENS公司生产的S7-300就属于这一类。机这类可编程序控制器,具有强大的控制功能和强大的运算能力。它不仅能完成逻辑运算、三角函数运算、指数运算和PID运算,还能进行复杂的矩阵运算。工作速度很快,能带的输入输出模块的数量很多,输入和输出模块的种类也很。这类可编程序控制器可以完成规模很大的控制任务。在联网中一般做主站使用。
比如,德国SIEMENS公司生产的S7-400就属于这一类。结构整体式整体式结构的可编程序控制器把电源、CPU、存储器、I/O都集成plc结构plc结构在一个单元内,该单元叫做作基本单元。一个基本单元就是一整的PLC。控制点数不符合需要时,可再接扩展单元。整体式结构的特点是非常紧凑、体积小、成本低、安装方便。组合式组合式结构的可编程序控制器是把PLC的各个组成部分按功能分成plc组合plc组合若干个模块,如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等等。其中各模块功能比较单一,模块的种类却日趋丰富。比如,一些可编程序控制器。