① PLC在自由口通信中作为主站和从站的区别
PLC在自由口通信中作为主站和从站的区别是(程序图为主站):
1、功能不同。总站是主控制单元,含有CPU,从站可以不加CPU,可以作为远程站,用主站控制。主站通常具有CPU模块能够进行运算处理,通迅处理等功能。从站也是有CPU的,像一个西门子的系统,通过Profinet或Profibus-dp联网后,主站读从站的数据或给从站发送数据。
2、作用不同。主站和从站就像计算机的服务器和客户端的关系。从站还提供与现场设备的接口。和主站的通迅可以认为是CPU与现场设备之间的桥梁。
3、通信不同。如果用串口通信,PLC能接几个串口模块就能接几个从站,但是如果要求不高,通信速率不快,一个串口也能接10来个从站,这样PLC能接几个串口就能接几十个从站,而且现在有串口交换机,如果PLC串口接交换机,然后交换机在分到从站,一个串口能接几百个。
(1)场桥plc分析扩展阅读:
1、应用自由口通信首先要把通信口定义为自由口模式,同时设置相应的通信波特率和上述通信格式。用户程序通过特殊存储器SMB30(对端口0 即 CPU 本体集成 RS485 口)、SMB130(对端口1 即通信信号板)控制通信口的工作模式。
2、CPU通信口工作在自由口模式时,通信口就不支持其他通信协议(比如PPI)。通信口的工作模式,是可以在运行过程中由用户程序重复定义的。自由口通信的核心指令是发送(XMT)和接收(RCV)指令。
3、自由口通信常用的中断有“接收指令结束中断”、“发送指令结束中断”,以及字符接收中断。用户程序不能直接控制通信芯片而必须通过操作系统。用户程序使用通信数据缓冲区和特殊存储器与操作系统交换相关的信息。
参考资料来源:西门子官网-自由口通信
② PLC里面的主站和从站是什么
主站通常具有CPU模块能够进行运算处理、通迅处理等功能。从站不具备这些功能,只提供与现场设备的接口和主站的通迅,可以认为是CPU与现场设备之间的桥梁。
主站:网络上的主站器件可以向网络上的其他器件发出要求。主站也可以对网络上的其他主站的要求做出响应。典型的主站器件包括:STEP7-Micro/WIN、TD200等HMI产品和S7-300或S7-400PLC.当S7-200需要从另外一个S7-200读取信息时被定义为主站(点对点通讯)。如果网络上有其他的主站,TP070将无法工作。
从站:配置为从站的器件只能对其他主站的要求做出响应,自己不能发出要求。对于多数情况,S7-200被配置为从站。作为主站,S7-200响应主站要求。主站可以是操作面板或者STEP7-Micrco/WIN等。
从站的作用:
PLC控制器本身的硬件采用积木式结构,有母板,数字I/O模板,模拟I/O模板,还有特殊的定位模板,条形码识别模板等模块,用户可以根据需要采用在母板上扩展或者利用总线技术配备远程I/O从站的方法来得到想要的I/O数量。
PLC在实现各种数量的I/O控制的同时,还具备输出模拟电压和数字脉冲的能力,使得它可以控制各种能接收这些信号的伺服电机,步进电机,变频电机等,加上触摸屏的人机界面支持,施耐德的PLC可以满足您在过程控制中任何层次上的需求。
③ 现场总线技术的发展趋势
现场总线技术的发展应体现为两个方面:一个是低速现场总线领域的继续发展和完善;另一个是高速现场总线技术的发展。
现场总线产品主要是低速总线产品,应用于运行速率较低的领域,对网络的性能要求不是很高。从应用状况看,无论是FF和Profibus,还是其他一些现场总线,都能较好地实现速率要求较慢的过程控制。因此,在速率要求较低的控制领域,谁都很难统一整个世界市场。而现场总线的关键技术之一是互操作性,实现现场总线技术的统一是所有用户的愿望。今后现场总线技术如何发展、如何统一,是所有生产厂商和用户十分关心的问题。
高速现场总线主要应用于控制网内的互连,连接控制计算机、PLC等智能程度较高、处理速度快的设备,以及实现低速现场总线网桥间的连接,它是充分实现系统的全分散控制结构所必须的。这一领域还比较薄弱。因此,高速现场总线的设计、开发将是竞争十分激烈的领域,这也将是现场总线技术实现统一的重要机会。而选择什么样的网络技术作为高速现场总线的整体框架将是其首要内容。
发展现场总线技术已成为工业自动化领域广为注的焦点课题,国际上现场总线的研究、开发,使测控系统冲破了长期封闭系统的禁锢,走上开放发展的征程,这对中国现场总线控制系统的发展是个极好的机会,也是一次严峻的挑战。自动化系统的网络化是发展的大趋势,现场总线技术受计算机网络技术的影响是十分深刻的。网络技术日新月异,发展十分迅猛,一些具有重大影响的网络新技术必将进一步融合到现场总线技术之中,这些具有发展前景的现场总线技术有;智能仪表与网络设备开发的软硬件技术;组态抗术,包括网络拓扑结构、网络设备、网段互连等;网络管理技术,包括网络管理软件、网络数据操作与传输;人机接口、软件技术;现场总线系统集成技术。
总体说来,自动化系统与设备将朝着现场总线体系结构的方向前进,这一发展趋势是肯定的。既然是总线,就要向着趋于开放统一的方向发展,成为大家都遵守的标准规范,但由于这一技术所涉及的应用领域十分广泛,几乎覆盖了所有连续、离散工业领域,如过程自动化、制造加工自动化、楼宇自动化、家庭自动化等等。大千世界,众多领域,需求各异,一个现场总线体系下可能不止容纳单一的标准。几大技术均具有自己的特点,已在不同应用领域形成了自己的优势。加上商业利益的驱使,它们都各自正在十分激烈的市场竞争中求得发展。有理由认为:在从起的未来10年内,可能出现几大总线标准共存,甚至在一个现场总线系统内,几种总线标准的设备通过路由网关互连实现信息共享的局面。在连续过程自动化领域内,今后10年内,FF基金会现场总线将成为主流发展趋势,LonWorks将成为有力的竞争对手,HART作为过渡性产品也能有一定的市场。这3种技术是从这一领域的工业需求出发,其用户层的各种功能是专业连续过程设计的,而且充分考虑到连续工业的使用环境,如支持总线供电,可满足本质安全防爆要求等。
另外,FF基金会几乎集中了世界上主要自动化仪表制造商;LonWorks形成了全面的分工合作体系。这些因素对成为这一领域的主流技术是十分关键的。由于HART建立在广泛采用的模拟系统之上,它可以充分照顾到现有设备和已有投资的效益,技术上也充分考虑连续过程使用环境的需要。它已经占有一定的市场份额,其技术本身还在不断完善与更新,如提高传输速率等。国外HART仪表的市场份额还在不断增长,呈上升趋势,但是它毕竟是过渡性产品,其生存周期不会很长。国内则由于很多项目都是新项目,所以对兼容性的考虑较少,而对先进性的考虑较多,相信HART在国内的市场份额不会很大。国内市场与国外市场会有比较大的差异。一方面国外市场上占优势的产品会不断渗透到国内;另一方面,由于国内厂商的规模相对较小,研发能力较差,更多的是依赖技术供应商的支持,比较容易受现场总线技术供应商 (芯片制造商等)对国内的支持和市场推广力度的影响。国内仅LonWorks技术有实质性的市场活动,所以大部分国内厂商将首先将接受LonWorks技术。尽管FF号称仪器仪表行业的未来标准,但是由于没有明确的市场策略和在国内的积极的市场活动,市场份额将会受到很大影响。而且事实表明,所有的现场总线基金会(FF)会员在研制符合FF标准的同时,都同时推出采用LonWorks技术的应用,由此可见LonWorks技术的生命力十分顽强。在离散制造加工领域,由于行业应用的特点和历史原因,其主流技术会有一些差别。Profibus和CAN在这一领域具有较强的竞争力。他们已经在这一领域形成了自己的优势。在楼宇自动化、家庭自动化、智能通信产品等方面,LonWorks则具有独特的优势。由于LonWorks技术的特点,在多样化控制系统的应用上将会有较大的发展。
现场总线技术的兴起,开辟了工厂底层网络的新天地。它将促进企业网络的快速发展,为企业带来新的效益,因而会得到广泛的应用,并推动自动化相关行业的发展。
④ PLC什么是模拟量输入什么是数字量输入
数字信号输入输出: 就是开关闭合,断开。
模拟量输入输出: 就是一个数值。比如:液位1.5米,温度30度,这样的数。
输入单元
输入单元是PLC与被控设备相连的输入接口,是信号进入PLC的桥梁,它的作用是接收主令元件、检测元件传来的信号。输入的类型有直流输入、交流输入、交直流输入。
输出单元
输出单元也是PLC与被控设备之间的连接部件,它的作用是把PLC的输出信号传送给被控设备,即将中央处理器送出的弱电信号转换成电平信号,驱动被控设备的执行元件。输出的类型有继电器输出、晶体管输出、晶闸门输出。
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PLC工作原理
当可编程逻辑控制器投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,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,可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
⑤ RTU和PLC是什么区别
RTU英文全称 Remote Terminal Unit,中文全称为远程终端控制系统。RTU具有的特点是:
1、通讯距离较长
2、用于各种恶劣的工业现场
3、模块结构化设计,便于扩展。
4、在具有遥信、遥测、遥控领域的水利,电力调度,市政调度等行业广泛使用。
RTU 产品目前与无线设备,工业TCP/IP产品结合使用,正在发挥越来越大的作用。
RTU(Remote Terminal Unit)是一种远端测控单元装置,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。与常用的可编程控制器PLC相比,RTU通常要具有优良的通讯能力和更大的存储容量,适用于更恶劣的温度和湿度环境,提供更多的计算功能。正是由于RTU完善的功能,使得RTU产品在SCADA系统中得到了大量的应用。
远程终端设备(RTU)是安装在远程现场的电子设备,用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备。RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式。它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令,实现对设备的功能控制。
监视控制和数据采集是一个含义较广的术语,应用于可对安装在远距离场地的设备进行中央控制和监视的系统。SCADA系统可以设计满足各种应用(水、电、气、报警、通信、保安等等),并满足顾客要求的设计指标和操作概念。SCADA系统可以简单到只需通过一对导线连在远端的一个开关,也可复杂到一个计算机网络,它由许多无线远程终端设备(RTU)组成并与安装在中控室的功能强大的微机通信。
SCADA系统的远程终端设备可以用各种不同的硬件和软件来实现。这取决于被控现场的性质、系统的复杂性、对数据通信的要求、实时报警报告、模拟信号测量精度、状态监控、设备的调节控制和开关控制。
远程测控终端(RTU)述评
一、概述
在生产过程自动化装置中,PLC、DCS是两类应用最广泛的控制系统,20世纪80年代之前,这些控制系统的I/O卡件均集中在远离现场的控制室内,与现场装置(其中包括AI/AO模拟量输入输出装置和DI/DO 开关量输入输出装置等)的连接线都是一对一直接接线,我们现在还可以在很多现场看到进出控制室的大量电缆和敷设电缆的大尺寸桥架。在80年代后期,PLC、DCS两类控制系统先后推出远离控制室安装的远程I/O卡件,它安装在现场,可就近与现场装置连线,而这些远程I/O 卡件与PLC、DCS系统安装在控制室的控制器是通过单根电缆的通讯实现信息交换。而在这之前,即在80年代初期,一些相对生产规模小一些的厂家利用它们在数据采集转换及通讯方面的优势,就已经推出远程测控终端RTU,并采用RTU 构成计算机SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,有时我们又将它称为四遥(遥测、遥信、遥控、遥调)系统,像我们知道的英国施伦伯杰(Schelumberger)公司20世纪80年代初期开发的IMP远程测控终端及由它构成的SCADA系统就是RTU早期成功应用的一个例子。
那么什么是RTU呢?RTU是Remote Terminal Unit(远程测控终端)的缩写,是SCADA系统的基本组成单元。一个RTU可以有几个,几十个或几百个I/O点,可以放置在测量点附近的现场。RTU应该至少具备以下两种功能:数据采集及处理、数据传输(网络通信),当然,许多RTU还具备PID控制功能或逻辑控制功能、流量累计功能等等。
远程测控终端RTU作为体现“测控分散、管理集中”思路的产品从20世纪80年代起介绍到中国并迅速得到广泛的应用。它在提高信号传输可靠性、减轻主机负担、减少信号电缆用量、节省安装费用等方面的优点也得到用户的肯定。
二、远程测控终端RTU的应用
(一)应用场合
除了在传统的工业生产过程中大量应用(例如电厂、钢铁厂、化工厂)之外在测控点特别分散的场合,例如在以下行业中远程测控终端RTU得到广泛的应用:城市供水自动化控制系统;城市废水处理系统;城市煤气管网综合调度系统;天然气、石油行业自动化系统;电力远程数据集控系统;热网管道自动化控制;大气/水质等环保监测;水情水文测报系统;灯塔信标、江河航运、港口、矿山调度系统。
(二)应用实例
甘肃玉门发电厂2×130t/h锅炉、25MW汽机数采系统由34台解放军南京工程兵学院生产的893-IDCB 型远程测控终端RTU和5台微机组成,采集控制全系统380个模拟量输入信号、30个模拟量输出信号、125个开关量输入信号和6个开关量输出信号,实现了火力发电机组运行参数的在线监测、设备故障诊断、参数变化趋势分析等功能。
新疆塔里木油田桑塔木作业区是一个方圆数百平方公里的作业区,地处塔克拉玛干沙漠边缘,自然环境十分恶劣。全区范围内分布着80口油井,平时油井无人值守,油井的计量数据采集只能靠人工巡视。但由于地域宽阔、自然条件差,一次巡视往往要用大半天的时间才能完成,而且设备故障不能及时发现,为此作业区下定决心对涉及5个计量站,2个阀组站的油田计量系统进行改造,数采、控制部分采用和利时公司的FOPLC系统,再通过数传电台将设备运行状态信息传到中心站。本系统在塔里木油田应用后,运行稳定,中心站对7个RTU站的轮询只要几分钟就可以完成(中心站与RTU站间最远距离为13公里),所有数据采集准确无误,避免人为因素采集数据错误,真正实现了计量自动化。
昆明市环保局污水远程监控系统由控制中心和分散于昆明市区的数百个监控点的远程测控终端组成,远程测控终端采用的是带GSM/GPRS模块的微型PLC。远程测控终端将监控点的数据(包括排放污水流量值、污水处理设备运行时间等数据)以短信息方式,通过电信部门提供的短信业务定时将以上数据传送到控制中心,录入SQL Server数据库,并对录入的排放污水流量值、污水处理设备运行时间进行实时累计。在每天晚上的固定时间将当日累计数据上报数据中心。此外,控制中心监控人员可随时察看分散于昆明市区的监控点的实时运行数据,了解各监控点的实际运行情况,如污水处理装置是否运行,实际排放污水量的大小等数据。
三、远程测控终端RTU性能比较
从用户角度出发,我们可以从以下几个方面对各种远程测控终端产品进行性能比较:
(一)外形
远程测控终端外形通常为长方形,大多数相当于是一个黑匣子,没有显示器及操作键盘,操作及显示都要在上位计算机上进行。而北京安控科技发展有限公司的SuperE可按照用户要求带液晶显示器及操作键盘,液晶显示器为单色,显示分辨率为240×128,显示器的显示对比度及背光值可在线调节,在远程测控终端的液晶显示器及操作键盘上还可进行现场监控、现场操作、现场诊断、现场维护、现场升级。其最大组态画面数为40页,画面动态元素最大数量为40个,操作键盘有28个,可见其操作能力很强、显示功能非常丰富。此主题相关图片如下:
图1 埃波罗公司EP105 RTU
(二)品种
英国施伦伯杰公司IMP的品种比较少,只有直流模拟量输入、电阻量输入、直流模拟量输出及开关量输入/输出等少数几个品种,但每一个IMP的通用性较好,如模拟量输入IMP可接受热电偶、直流电流、直流电压三种类型的输入信号,每一类型信号又有多个分度号或多个量程可供选择,又如电阻量输入IMP可接受电阻、直流电压、Pt100、应变量四种类型的输入信号,每一类型信号又有多种桥路类型或多个量程可供选择,再如开关量输入/输出IMP可自由选择各点是开关量输入还是开关量输出。这种灵活性是同时期其他仪表所不曾具有的,所以它的通用输入特性受到普遍欢迎。
南京工程兵学院的893-IDCB继承了IMP上述优点,同时它又根据中国用户的需要,开发了很多新品种RTU,如工频交流量输入、智能调节器等,以适应国内(特别是电厂)对电量信号的采集及PID调节回路的要求。此主题相关图片如下:
图2 北京安控RTU产品
北京安控科技发展有限公司的SuperE则选择了另一个思路,它在每一块RTU内部均可配置模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出、脉冲量输入5种类型的信号通道,最大通道数为35个。用户选型时只要根据现场信号采集类型及数量的要求确定5类信号通道是否都需选用及每一类信号的通道数。我们知道,每一个特定的生产现场往往不是只有单一的信号类型,例如污水处理的曝气沉淀池,它有温度、液面、流量、pH值等模拟量输入信号,也有控制调节阀动作的模拟量输出信号,还有泵、闸门开启关闭的开关量输入和输出信号,甚至某些流量信号可能是脉冲量输入信号。所以生产现场要求的是可接受不同信号类型的混合型RTU。而且,不同的生产现场各类信号类型的点数差别很大,它又要求各类信号的点数可以灵活选择。在IMP、893-IDCB等RTU现场配线时,要将单一信号类型都接入同一个RTU,必定有部分信号的连接电缆加长。所以像SuperE这样混合型信号输入输出且点数可以适当变动的RTU,就可以灵活地适应各类生产现场的要求,不仅方便用户选型,还可节省RTU的数量及减少信号电缆的用量。
SuperE小型化的产品SuperE-M,最多15路I/O,它集成了最新的GPRS(通用分组无线业务)技术。另一个产品是SuperE-S,它采用模块化积木式结构,I/O通道数可少到几个,多到600个。增加了这些产品后,用户选型时挑选的余地更大了。
澳大利亚悉雅特公司MOX Origin卡件I/O包括 8点AI、8点DI、8点DO、2点计数脉冲,MOX Unity卡件则可由用户选择4个I/O模块,用户若需要更多的I/O点,可通过RS485、以太网等方式与各种AI、AO、DI、DO卡件连接。MOX Unity卡件还可实现I/O点、电源的冗余配置,而冗余功能在RTU中不太多见。MOX GATEWAY现场总线组件可提供各种标准现场总线(如Profibus-DP、Interbus、DeviceNet、ControlNet、CANOpen、AS-I)和工业标准协议(如MODBUS、MODNET)的转换。
(三)电源
英国施伦伯杰公司S-网络的IMP数量为5块或5块以下时,IMP可直接由主计算机供电,IMP数量超过5块时,由外部供电,电源等级为12~50VDC。
南京工程兵学院893-IDCB使用220VAC电源,也可按特殊要求,采用12~36VDC供电。
北京安控科技发展有限公司的SuperE使用220VAC电源、24VDC供电、12V太阳能电池供电,具有省电模式,并具备电池充电和后备功能。省电模式是指在软件控制下RTU 进入休眠状态,电耗降低,而一旦有中断输入,系统就恢复供电,这特别适用于太阳能电池供电。SuperE另一个优点是可向现场仪表(如变送器)提供隔离的24V电源输出,从而大大减少了配电用的专用电源、连接导线及接线工作量。
北京华迅通信电子技术公司eNET无线RTU使用10~30VDC供电,支持太阳能电池供电。
澳大利亚埃波罗(ELPRO)公司的RTU可提供交流供电、直流供电、太阳能电池供电、蓄电池供电、24VDC环形供电等多种方式。
(四)通讯
通讯一般分为有线和无线两大类,有线方式采用各个公司专用网络或符合国际标准的现场总线网络通讯,无线方式称则采用远程拨号通讯、无线电台、卫星通讯、专线通讯、GSM/GPRS通讯。
英国施伦伯杰公司IMP远程测控终端通过S-网络相连,S-网络是一根总长可达1000m的专用双芯双绞屏蔽电缆,其通讯波特率为163k,每秒可完成1000个通道的扫描。与主计算机的连接是通过S-网络适配器,主机数只能是一台。
南京工程兵学院893-IDCB远程测控终端通过893-网络相连,893-网络是一根总长可达1200m的普通双芯双绞屏蔽电缆,其通讯波特率为187.5k,每秒可完成1600个通道的扫描。与计算机的连接是通过893-网络适配器,为多主机系统,主机数最多为31台。
北京安控科技发展有限公司的SuperE在通讯方面则灵活得多,它采用标准的通讯协议和多种通讯方式进行通讯,可提供两路对外通讯接口。例如可采用以下通讯方式:RS232、RS485、无线电台、远程拨号通讯、卫星通讯、专线通讯。通讯距离RS232为16m、RS485为1200m、无线电台为数10km、专线通讯也超过10km。用户可根据使用环境从多种通讯方式种中进行选择或组合。它还支持标准的MODBUS RTU/ASCII通讯协议,也可以自定义通讯协议。
(五)系统功能
英国施伦伯杰公司IMP只能构成单一功能的数据采集系统,不能进行PID回路控制和逻辑控制。
南京工程兵学院893-IDCB因其品种中有智能调节器,所以它可以构成带PID回路控制的数据采集与控制系统,但这种PID回路控制不应该是太复杂的。
北京安控科技发展有限公司的SuperE的软件中包括逻辑梯级图程序和C程序,逻辑梯级图程序可完成一般的计算、逻辑控制、PID回路控制等功能;C程序可完成复杂的计算、逻辑控制、PID回路控制等功能,所以它可以构成带逻辑控制、PID回路控制的数据采集与控制系统,这样的系统通常也可以称之为PLC或DCS系统。
(六)软件
英国施伦伯杰公司IMP仅提供驱动程序、基于Windows的组态软件包等少数软件。
南京工程兵学院893-IDCB仅提供网络驱动程序、网络演示调试程序及与多种工控软件的接口程序等软件。
北京安控科技发展有限公司的SuperE采用的是多任务系统,其内部程序包括:监控程序、逻辑梯级图程序、C程序、屏幕组态程序等4部分。监控程序控制整个系统的运行,完成数据的采集、存储、通讯等工作;逻辑梯级图程序可完成一般的计算、逻辑控制、PID调节等功能;C程序可完成复杂的计算、逻辑控制、PID调节等功能,也可实现自定义的通讯协议;屏幕组态程序完成屏幕画面的组态显示。SuperE还可提供多种气体流量算法和专用监测、控制软件包,如污水处理、水源井控制、抽油机控制、油气计量专用软件包,用户也可以进行二次开发。
⑥ 怎么查找PLC外围电路故障
1、检查PLC控制回路中是否有元器件损坏故障,如果有元器件损坏故障,PLC控制系统就会立即自动停止工作。
2、检查PLC中外接继电器、接触器、电磁阀等元器件质量的优劣、接线方式及是否牢靠。
3、查看在外围电路中是否选择了不当的输出形式导致系统不能正常工作。
4、确认PLC的输出端子带负载能力是否已经超过了规定的最大限值。
5、检查外围电路中是否出现了线圈短路、机械故障等情况造成触点不动或接触不良。
(6)场桥plc分析扩展阅读:
排除PLC外围电路故障的方法:
保证只有有屏蔽的模拟量输入信号线才能与数字量信号线装在同一线槽内,直流电压数字量信号线和模拟量信号线不能与交流电压线同在一线槽内。只有有屏蔽的220V电源线才能与信号线装在同一线槽内。
PLC外壳的屏蔽,一般应保证与电气柜浮空。在PLC外壳底板上加装一块等位屏蔽板保护地使用铜导线与底板保持一点连接其截面积应不少于10mm ,以构成等位屏蔽体,有效地消除外部电磁场的干扰。
对处于强磁场的部分要进行金属屏蔽 电控柜内不宜采用荧光灯具照明。PLC控制系统电源也应采用相应的抗干扰措施。PLC控制系统电源抗干扰的方法有采用隔离变压器、低通滤波器及应用频谱均衡法3种。
⑦ PLC运行故障的常见原因及处理方法分别是什么
随着现代化企业自动化生产规模的扩大.PLC在工业自动化控制中的应用越来越广泛。PLC是专为工业控制设计的.一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境使用。但是在PLC控制系统中,如果环境过于恶劣或安装使用不当,会降低系统的可靠性。
PLC实质上是一种专用计算机由中央处理单元CPU、存储器输入输出I/o模块以及编程器等组成。PLC硬件部分包括外围线路、电源模块、I/o模块等,其中外围线路由现场信号输入(1:L)l按钮、行程开关、传感器的输出开关量、中间继电器输出等)和现场输出信号(比如电磁阀线圈、继电器接触器电阻丝、电动机等).以及一些导线、接线端子和接线盒等组成。在引起PLC的常见故障中,主要分为功能性故障和硬件故障两大类,其中硬件部分的故障要占到8O% 以上。
1、外围电路元器件故障
此类故障在PLC工作一定时间后的故障中经常发生。在PLC控制回路中如果出现元器件损坏故障,PLC控制系统就会立即自动停止工作。输入电路是PLC接受开关量、模拟量等输入信号的端口,其元器件质量的优劣、接线方式及是否牢靠也是影响控制系统可靠性的重要因素。对于开关量输出来说,PLC的输出有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出三种形式,具体选择哪种形式的输出应根据负载要求来决定,选择不当会使系统可靠性降低严重时导致系统不能正常工作。此外 PLC的输出端子带负载能力是有限的.如果超过了规定的最大限值.必须外接继电器或接触器.才能正常工作。外接继电器、接触器、电磁阀等执行元件的质量,是影响系统可靠性的重要因素。常见的故障有线圈短路、机械故障造成触点不动或接触不良
2、端子接线接触不良
此类故障在PLC 工作一定时间后随着设备动作的频率升高出现。由于控制柜配线缺陷或者使用中的震动加剧及机械寿命等原因,接线头或元器件接线柱易产生松动而引起接触不良。这类故障的排除方法是使用万用表,借助控制系统原理图或者是PLC逻辑梯形图进行故障诊断维修。对于某些比较重要的外设接线端子的接线,为保证可靠连接.一般采用焊接冷压片或冷压插针的方法处理。
3、PLC出现非正常工作的功能性故障
3 1 PLC受到干扰引起的功能性故障
自动化系统中所使用的各种类型PLC 是专门为工业生产环境而设计的控制装置在设计和制造过程中采用了多层次抗干扰和精选元件措施.故具有较强的适应恶劣工业环境的能力、运行稳定性和较高的可靠性因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境使用。PLC受到的干扰可分为外部干扰和内部干扰。在实际的生产环境下,外部干扰是随机的,与系统结构无关,且干扰源是无法消除的只能针对具体情况加以限制内部干扰与系统结构有关.主要通过系统内交流主电路模拟量输入信号等引起,通过精心设计系统线路或系统软件滤波等处理.可使内部干扰得到最大限度的抑制。PLC生产现场的抗干扰技术措施通常从电源与接地保护、接线安排屏蔽和抗噪声等4个方面着手考虑。
3 1.1电源与接地保护
PLC本身的抗干扰能力一般都很强。通常.将PLC的电源与系统的动力设备电源分开配线对于电源线来的干扰,一般都有足够强的抑制能力。但是电源干扰特别严重可加接一个带屏蔽层的隔离变压器以减少设备与地之间的干扰,提高系统的可靠性。如果一个系统中含有扩展单元.则其电源必须与基本单元共用一个开关控制,也就是说它们的上电与断电必须同时进行。为了抑制附加在电源及输入端、输出端的干扰,应给PLC接专用地线接地线线径要足够粗.接地电阻要小于4Q,接地点应尽可能靠近PLC,并且接地点要与其它设备分开。对供电系统中的强电设备其外壳、柜体、框架、机座及操作手柄等金属构件必须保护接地。PLC内部电路包括CPU、存储器和其他接口共接数字地.外部电路包括A/D、D/A 等共接模拟地并用粗短的铜线将PLC底板与中央接地点星形联结防哚声干扰。PLC非接地工作时,应将PLC的安装支架容性接地以抑制电磁干扰。
3.1.2接线安排
(1)电气柜内线路走线布置。只有有屏蔽的模拟量输入信号线才能与数字量信号线装在同一线槽内,直流电压数字量信号线和模拟量信号线不能与交流电压线同在一线槽内。只有有屏蔽的220V电源线才能与信号线装在同一线槽内。电气柜电缆插头的屏蔽一定要可靠接地。
(2)电气柜外部走线安排。直流和交流电压的数字量信号线和模拟量信号线一定要各自用独立的电缆,且要用屏蔽电缆。信号线电缆可与电源电缆共同装在一线槽内.为改进抗噪性建议保证间隔250px以上。
3.1.3屏蔽处理
PLC外壳的屏蔽,一般应保证与电气柜浮空。在PLC外壳底板上加装一块等位屏蔽板(一般使用镀锌板).保护地使用铜导线与底板保持一点连接其截面积应不少于1 0mm ,以构成等位屏蔽体,有效地消除外部电磁场的干扰。对模拟量信号的屏蔽总线可绝缘并将中央点连到参考电位或地(GND)上。数字量信号线的电缆两端接地可保证较好地排除高频干扰。
3.1.4抗噪声的措施
对处于强磁场(例如变压器)的部分要进行金属屏蔽电控柜内不宜采用荧光灯具照明。PLC控制系统电源也应采用相应的抗干扰措施。PLC控制系统电源抗干扰的方法有采用隔离变压器、低通滤波器及应用频谱均衡法3种。其中隔离变压器是最常用的,因为PLC的i/o模块电源常用DC24V.须经隔离变压器降压,再经整流桥整流供给,或者直接使用开关电源供给。
3.2 PLC周期性死机
PLC周期性死机的特征是PLC每运行若干时间就出现死机或者程序混乱,或者出现不同的中断故障显示,重新启动后又一切正常。根据实践经验认为,该现象最常见原因是由于PLC机体长时间的积灰造成。所以应定期对PLC机架插槽接口处进行吹扫。吹扫时可先用压缩空气或软毛刷将控制板上、各插槽中的灰尘吹扫净,再用95%酒精擦净插槽及控制板插头。清扫完毕后细心组3.3 PLC无故程序丢失
PLC程序丢失通常是由于接地不良接线有误、操作失误和干扰等几个方面的原因造成的。(1)PLC 主机及模块必须有良好的接地。(2)主机电源线的相线与中性线必须接线正确。(3)预先准备好程序包,用作备份。(4)使用手持编程器查找故障时,应将锁定开关置于垂直位置.拔出就可起到保护内存的功能。(5)由于干扰的原因造成PLC程序丢失.其处理方法可参照PLC受干扰引起故障的处理。当PLG出现故障时,只要按照一般的故障规律进行判断,应该可以准确迅速地把故障排除掉。
装到位.恢复开机便能正常运行。
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⑧ 西门子plc如何控制伺服减速达到条件后停机
1、系统简介:
现场采西门子S7-400H DCS系统,监测和控制整个生产线的运行。两套S120做为DCS系统的Profibus DP 从站,分别控制两套流道闸板。同时为了保证系统的可靠性,设置了本地、远程切换功能。在远程工作模式时,进行位置控制,由DCS通过Profibus DP通讯,发送目标位置值S120,控制流道闸板上升或下降。
2、硬件配置:
S120的控制单元选用CU310-2DP,功率单元选用PM340,配合西门子1FT7高性能电机。CU310-2 DP控制单元设计用于 SINAMICS S120(AC/AC)的通信及开环/闭环控制功能,它和功率模块PM340组合在一起,便构成了一个强大的单轴驱动器。
3、电气原理图
利用CU310-2DP自身集成的IO点,可以使流道闸板完全脱离DCS的控制,实现本地控制。同时CU310-2DP自身也集成了DP通讯接口,可以通过DCS实现流道闸板的远程控制。
⑨ PLC中的组态是什么意思
PLC组态:通过对硬件进行配置来实现和计算机的连接。
通讯:利用电讯设备传送消息或音讯,有时指来回地传送的一种新闻体裁,比较详细地报导典型人物、事件、消息等。
人机界面:人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口。凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。现在大量运用在工业与商业上,指的是由人来进行机械或设备的操作和由机械或设备发出来的通知,如故障、警告、操作说明提示等。
(9)场桥plc分析扩展阅读:
PLC的输出类型:
PLC控制器数字量输出类型分为:继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出三种类型。
1、继电器输出
不同公共点之间可带不同的交、直流负载,且电压也可不同,带负载电流可达2A/点,其寿命随带负载电流的增加而减少,一般在几十万次至几百万次之间,响应时间为10ms。
2、晶体管输出
适应于高频动作,响应时间短,一般为0.2ms左右,但它只能带 DC 5—30V的负载,最大输出负载电流为0.5A/点,但每4点不得大于0.8A。
3、晶闸管输出
晶闸管(可控硅)带负载能力为0.2A/点,只能带交流负载,可适应高频动作,响应时间为1ms。
参考资料来源:网络:PLC系统