上海诗幕自动化设备有限公司
西门子PLC 2路输入/输出模块SM1234 量大从优
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产品描述

品牌西门子 结构形式模块式 厂家德国 产地德国 数量1000 特色服务质保一年 加工定制 产品认证CE 哪里发货上海
自动化系统所使用的各种类型PLC中,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各电机设备上,它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力,另一方面要求应用部门在工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。
电磁干扰类型及其影响
影响PLC控制系统的干扰源与一般影响工业控制设备的干扰源一样,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是干扰源。
干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声波形性质来划分。按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质不同,可分为持续噪声、偶发噪声等;按噪声干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。
共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压迭加所形成。共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的配电器供电时,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因),这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两间的干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的,这种干扰叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。
电磁干扰的主要来源
1.来自空间的辐扰。空间辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、、高频感应加热设备等产生的,通常称为辐扰,其分布为复杂。若PLC系统置于其射频场内,就会受到辐扰,其影响主要通过两条路径:一是直接对PLC内部的辐射,由电路感应产生干扰;二是对PLC通信网络的辐射,由通信线路感应引入干扰。辐扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小特别是频率有关,一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护
2.来自系统外引线的干扰。主要通过电源和信号线引入,通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较为严重,主要有下面三类:
一类是来自电源的干扰。实践,因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多,笔者在某工程调试中遇到过,后更换隔离性能更高的PLC电源问题才得到解决。
PLC系统的正常供电电源均由电网供电,由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电流,尤其是电网内部的变化、开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路传到电源原边。PLC电源通常采用隔离电源,但因其机构及制造工艺等因素使其隔离性并不理想。实际上,由于分布参数特别是分布电容的存在,隔离是不可能的。
IMATIC DP,CPU 1512SP-1 PN 针对 ET 200SP, *处理器,带 主存储器 200 KB 用于 程序及 1MByte 用于数据, 第 1 个接口:PROFINET IRT 含 3 端交换机, 48 ns 性能表现, 需要 SIMATIC 存储卡, 需要总线适配器用于 端口 1 和 2
模块化、可扩展通用系统,IP20 防护等级适用于离散自动化领域中各种自动化应用的系统解决方案具有高性能和可用性只能在含有 STEP 7 Professional V12 或更高版本的 Totally Integrated Automation Portal 中进行组态性能提高性能高速指令执行:语言扩展新数据类型更快速的背板总线经过优化的代码生成功能强大的通信:以 PROFINET IO(双端口开关)作为标准接口;
西门子PLC扩展单元的功能特点
S7-200系列西门子PLC是模块式结构,可以通过配接各种扩展模块来达到扩展功能、扩大控制能力的目的。目前S7-200西门子plc主要有类扩展模块。
(1)输入/输出扩展模块 S7-200系列CPU226CN上已经集成了一定数量的数字量I/O点,但如用户需要多于CPU单元I/O点时,必须对系统做必要的扩展。CPU221无I/O扩展能力,CPU 222多可连接2个扩展模块(数字量或模拟量),而CPU224XP和CPU226CN多可连接7个扩展模块。
S7-200 系列西门子PLC系列目前总共提供共5大类扩展模块:数字量输入扩展板EM221(8路扩展输入);数字量输出扩展板EM222(8路扩展输出);数字量输入和输出混合扩展板EM223(8I/O,16I/O,32I/O);模拟量输入扩展板EM231,每个EM231可扩展3路模拟量输入通道,A/D转换时间为25μs,12位;模拟量输入和输出混合扩展模板EM235,每个西门子plc模块EM235可同时扩展3路模拟输入和1路模拟量输出通道,其中A/D转换时间为25μs,D/A转换时间]100μs,位数均为12位。基本单元通过其右侧的扩展接口用总线连接器(插件)与扩展单元左侧的扩展接口相连接。扩展单元正常工作需要+5VDC工作电源,此电源由基本单元通过总线连接器提供,扩展单元的24VDC输入点和输出点电源,可由基本单元的24VDC电源供电,但要注意基本单元所提供的大电流能力。
(2)热电偶/热电阻扩展模块 热电偶、热电阻模块(EM231)是为CPU222,CPU224,CPU226设计的,S7-200与多种热电偶、热电阻的连接备有隔离接口。用户通过模块上的DIP开关来选择热电偶或热电阻的类型,接线方式,测量单位和开路故障的方向。
(3)通讯扩展模块 除了西门子plc的CPU集成通讯口外,S7-200西门子plc还可以通过通讯扩展模块连接成更大的网络。S7-200系列目前有两种通讯扩展模块:PROFIBUS-DP扩展从站模块(EM277)和AS-i接口扩展模块(CP243-2)。可以方便的才有TPC1162HI。
对于MICROMASTER系列变频器见的故障就是通电无显示,该系列变频器的开关电源采用了一块UC2842芯片作为波形
发生器,该芯片的损坏会导致开关电源无法工作,从而也无常显示,此外该芯片的工作电源不正常也会使得开关电源无常工
作。
对于MIDIMASTER系列变频器较常见的故障主要有驱动电路的损坏,以及IGBT模块的损坏,MIDIMASTER的驱动电路是由一
对对管去驱动IGBT模块的,而这对管也是容易损坏的元器件,损坏原因常由于IGBT模块的损坏,而导致高压大电流窜入驱
动回路,导致驱动电路的元器件损坏。
此外,还会碰到F025、F026、F027关于输入相缺失的,故障原因一是由于6SE70系列本身带有输入相检测功能,输入检
测电路的损坏会导致输入缺相,如排除此故障原因,信号还不能,那故障很有可能就是CU板的损坏了。
此外F011(过电流)故障也是一个常见的故障,电流传感器的损坏是引起此故障的原因之一,此外,在维修中经常会碰
到驱动电路和开关电源上的一些贴片的滤波电容的损坏也会引起F011,要特别注意由于这种原因而引起的故障。
对于ECO的变频器,碰到多的就是电源板的烧坏以及功率模块的损坏,引起的原因也主要是由于强电侧(功率模块)
与弱电侧(驱动电路)没有隔离电路,导致强电进入了控制电路,引起驱动电路及开关电源大面积烧坏,此外预充电回路损坏
西门子PLC 2路输入/输出模块SM1234
S7 1200 的USS库
USS_DRV 功能块是S7-1200 USS通信的主体功能块,接受变频器的信息和控制变频器的指令都是通过这个功能快来完成的。必须在主 OB中调用,不能在循环中断OB中调用。
USS_PORT功能块是S7-1200与变频器USS通信的接口,主要设置通信的接口参数。可在主OB或中断OB中调用。
USS_RPM功能块是通过USS通信读取变频器的参数。必须在主 OB中调用,不能在循环中断OB中调用。
USS_WPM功能块是通过USS通信设置变频器的参数。必须在主 OB中调用,不能在循环中断OB中调用。
这些功能块与变频器之间的控制关系如下图所示:
USS 通信功能块与变频器的控制关系
USS_DRV功能块通过USS_DRV_DB数据块实现与USS_PORT功能块的数据接收与传送,而USS_PORT功能块是S7-1200 PLC CM1241 RS485模块与变频器之间的通信接口。USS_RPM功能块和USS_WPM功能块与变频器的通信与USS_DRV功能块的通信方式是相同的。
每个S7-1200 CPU多可带3个通信模块,而每个CM1241 RS485通信模块多支持16个变频器。因此用户在一个S7-1200 CPU中多可建立3个USS网络,而每个USS网络多支持16个变频器,总共多支持48个USS变频器。
5. 2 S7 1200 PLC进行USS通信的编程
1.USS通信接口参数功能块的编程
USS通信接口参数功能块的编程如下图所示。
USS通信接口参数功能块的编程
USS_PORT功能块用来处理USS网络上的通信,它是S71200 CPU与变频器的通信借口。每个CM1241 RS485模块有且必须有一个USS_PORT功能块。
PORT:指的是通过个通信模块进行USS通信。
BAUD:指的是和变频器进行通行的速率。 变频器的参数P2010种进行设置。
USS_DB:指的是和变频器通信时的USS数据块。每个通信模块多可以有16个USS数据块,每个CPU多可以有48个USS数据块,具体的通信情况要和现场实际情况相联系。每个变频器与S7-1200进行通信的数据块是的。
ERROR:输出错误。
STATUS:扫描或初始化的状态。
S7-1200 PLC与变频器的通信是与它本身的扫描周期不同步的,在完成一次与变频器的通信事件之前,S7-1200通常完成了多个扫描。
USS_PORT通信的时间间隔是S7-1200与变频器通信所需要的时间,不同的通信波特率对应的不同的USS_PORT通信间隔时间。下图列出了不同的波特率对应的USS_PORT小通信间隔时间。
不同的波特率对应的USS_PORT小通信间隔时间
USS_PORT在发生通信错误时,通常进行3次尝试来完成通信事件,那么S7-1200与变频器通信的时间就是USS_PORT发生通信超时的时间间隔。例如:如果通信波特率是57600,那么USS_PORT与变频器通信的时间间隔应当大于小的调用时间间隔,即大于36.1Ms而小于109Ms。S7-1200 USS 协议库默认的通信错误超时尝试次数是2次。
基于以上的USS_PORT通信时间的处理,我们建议在循环中断OB块中调用USS_PORT通信功能块。在建立循环中断OB块时,我们可以设置循环中断OB块的扫描时间,以满足通信的要求。
5. 3 S7 1200 PLC进行USS通信的调试
S7-1200 PLC 通过CM1241 RS485模块与变频器进行USS通信时,需要注意如下几点:
当同一个CM1241 RS485 模块带有多个(多16个)USS变频器时,这个时候通信的USS_DB是同一个,USS_DRV功能块调用多次,每个USS_DRV功能块调用时,相对应的USS站地址与实际的变频器要一致,而其它的控制参数也要一致。
当同一个S7-1200 PLC 带有多个CM1241 RS485模块(多3个)时,这个时候通信的USS_DB相对应的是3个,每个CM1241 RS485模块的USS网络使用相同的USS_DB,不同的USS网络使用不同的USS_DB。
当对变频器的参数进行读写操作时,注意不能同时进行USS_RPM和USS_WPM的操作,并且同一时间只能进行一个参数的读或者写操作,而不能进行多个参数的读或者写操作。
西门子PLC 2路输入/输出模块SM1234
模拟量信号模块可以提供输入信号,或等待表示电压范围或电流范围的输出值。 这些范围是 ±10 V、±5 V、±2.5 V 或 0 - 20 mA。 模块返回的值是整数值,其中,0 到 27648 表示电流的额定范围,-27648 到 27648 表示电压的额定范围。 任何该范围之外的值即表示上溢或下溢。 有关超出范围值的类型的详细信息,请参见模拟量输入表示法和模拟量输出表示法表格。
在控制程序中,很可能需要以工程单位使用这些值,例如表示体积、温度、重量或其它数量值。 要以工程单位使用模拟量输入,必须先将模拟值标准化为由 0.0 到 1.0 的实数(浮点)值。 然后,必须将其标定为其表示的工程单位的小值和值。 对于要转换为模拟量输出值的以工程单位表示的值,应先将以工程单位表示的值标准化为 0.0 和 1.0 之间的值,然后将其标定为 0 到 27648 之间或 -27648 到 27648 之间(取决于模拟模块的范围)的值。 STEP 7 为此提供了 NORM_X 和 SCALE_X 指令。 还可以使用 CALCULATE 指令来标定模拟值。
指令执行时间低可达0.01 μs,为中低端性能设备开创了全新的应用方案。通过全局数据通信 (GD) 实现联网的 CPU 之间的数据包循环交换。SIMATIC HMI 产品 WinCC flexible 和 WinCC 对所有 SIMATIC WinAC 的所有数据和功能具有完全的访问能力,这符合对全集成自动化的要求。它们可以和 SIMATIC WinAC 运行在同一个本地 PC 上,也可以通过系统支持的网络从远端进行工作。(9)在扩展时,原有系统只需要很小的变更;  使用子程序可以将程序分成容易管理的小块,使程序结构简单清晰,易于查错和维护。如程序中只引用参数和局部变量,可以将子程序移植到其他项目。为了移植子程序,应避免使用全局符号和变量,如I、Q、M、SM、Al、AQ、V、T、C、S、AC等存储器中的地址。
(1) PLC控制系统的输入电路设计。PLC供电电源一般为AC85—240V,适应电源范围较宽,但为了抗干扰,应加装电源净化元件(如电源滤波器、1:1隔离变压器等);隔离变压器也可以采用双隔离技术,即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地,次级线圈屏蔽层接PLC 输入电路的地,以减小高低频脉冲干扰。   2.电源机架、CPU主板都只能在主电源切断时取下。微型箱式 PC SIMATIC IPC227D 和小型箱式 PC SIMATIC IPC427C/427D 或  程序状态故障安全和高可用性自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下,冗余控制部分将发挥作用,继续控制生产过程。通过 SD 读卡器并使用 Office 工具,可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据(与控制器之间的双向数据交换)
3.输出处理 连接和控制部件易于接触,并由前盖板提供保护一个系统包含下列组件:通过 CP 443-x 通信处理器,可以将 SIMATIC S7-400 连接至 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。SIMATIC S7-400(使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)  二是PLC向高性能小型化方向发展。PLC的功能正越来越丰富,而体积则越来越小。比如三菱的FX-1S系列PLC,小的机种,体积仅为60×90×75mm,相当于一个继电器,但却具有高速计数、斜坡、交替输出及16位四则运算等能力,还具有可调电位器时间设定功能。PLC已不再是早期那种只能进行开关量逻辑运算的产品了,而是具有越来越强的模拟量处理能力,以及其他过去只有在计算机上才能具有的处理能力,如浮点数运算、PID调节、温度控制、定位、步进驱动、报表统计等。从这种意义上说,PLC系统与DCS(集散控制系统)的差别已经越来越小了,用PLC同样可以构成一个过程控制系统。 技术规范  当一个元素被放入网络中时,FBD编辑器自动将元素的逻辑流输入与左侧的任何逻辑流指示器连接。在右侧的网络中。逻辑流的自动扩充并非无条件。上面的个例子显示水平行未扩充至带有“立即”设置的逻辑流输出。  显示所有硫化罐的基本工作状态信息,如内外腔压力、内外腔温度以及硫化时间等。  目前在DCS系统中,一般使用两类通信手段,即同步的和异步的,同步通信依靠一个时钟来调节数据的传输和接收,异步网络采用没有时钟的报告系统。
西门子PLC 2路输入/输出模块SM1234
S7-200 SMART CPU能否支持5 V编码器?
ST20、ST30 CPU的I0.0~I0.3,I0.6~I0.7,ST40、ST60 CPU的I0.0~I0.3可以支持。
5.S7-200 SMART CPU能否连接差分输出的编码器?
不能。由于查分数出的信号需要的差分信号件,而S7-200 SMART CPU不具备这样的差分接口,所以无法直接连接差分输出的编码器。
6.为什么高速计数器不能正常工作?
在程序中要使用初次扫描存储器位SM0.1来调用HDEF指令,而且只能调用一次。如果用SM0.0调用或者第二次执行HDEF指令会引起运行错误,而且不能改变一次执行HDEF 指令时对计数器的设定。
7.对高速计数器如何寻址? 为什么从SMDx中读不出当前的计数值?
可以直接用HC0;HC1;HC2;HC3;HC4;HC5对不同的高速计数器进行寻址读取当前值,也可以在状态表中输入上述地址直接监视高速计数器的当前值。SMDx不存储当前值,参见上述表2。
高速计数器的计数值是一个32位的有符号整数。
8.高速计数器如何复位到0?
选用带外部复位模式的高速计数器,当外部复位输入点信号有效时,高速计数器复位为0
也可使用内部程序复位,即将高速计数器设定为可更新初始值,并将初始值设为0,执行HSC指令后,高数计数器即复位为0
9.高速计数器的值在复位后是复位到初始值还是“0”值?
外部复位会将当前值复位到0值而不是初始值;内部复位则将当前值复位到初始值(若初始值设为”0“,则内部复位也是复位到”0“值)。如果你设定了可更新初始值,但在中断中未给初始值寄存器赋新值,则在执行HSC 指令后,它将按初始化时设定的初始值赋值。
10.为何给高速计数器赋初始值和预置值时后不起作用,或效果出乎意料?
高速计数器可以在初始化或者运行中更改设置,如初始值、预置值。其操作步骤应当是:
设置控制字节的更新选项。需要更新哪个设置数据,就把控制字节中相应的控制位置位(设置为“1”);不需要改变的设置,相应的控制位就不能设置
然后将所需 的值送入初始值和预置值控制寄存器
西门子PLC 移位指令及应用:可使用移位指令向左或向右逐位移动输入 IN 的内容(另请参阅 CPU 寄存器)。向左移动 n 位相当于将输入端 IN 的内容乘以 2 的 n 次幂(2 n);向右移动 n 位则相当于将输入端 IN 的内容除以 2 的 n 次幂(2n)。例如,如果将等价于十进制值 3 的二进制数左移 3 位,将得到等价于十进制值 24 的二进制数。
西门子变频器
详细使用及方法介绍说明如果将等价于十进制值 16 的二进制数右移 2 位,则会得到等价于十进制值 4 的二进制数。可提供给输入参数 N 的数值决定了移动相应值的位数。移位指令产生的空位将用零或符号位的信号状态(0 表示正,1 表示负)来填补。*移动的位的信号状态将装入状态字的 CC1 位中。状态字的 CC0 和 OV 位将复位为 0。您可以使用跳转指令判断 CC1 位。
西门子PLC 移位指令根据不同参数调整以及数据类型,可用于SHR_I(整数右移)、SHR_DI(长整数右移)、SHL_W(字左移)、SHR_W(字右移)、SHL_DW(双字左移)以及SHR_DW(双字右移)。
属性
数字量输入模块 SM 321; DI 8 x AC 120/230 V ISOL 的属性:
8 点输入,按每组 1 个电气隔离
额定输入电压 120/230 VAC
适用于开关以及 2-/3-/4 线 AC 接近开关
超过60Hz运转时应留意以下事项
(1)机械和装置在该速下运转要充分可能(机械强度、噪声、振动等)。
(2) 电机进进恒功率输出范围,其输出转矩要能够维持工作(风机、泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加,所以转速少许升高时也要留意)。
(3) 产生轴承的寿命题目,要充分加以考虑。
(4) 对于中容量以上的电机特别是2电机,在60Hz以上运转时要与厂家仔细商讨。
25、变频器可以传动齿轮电机吗?
根据减速机的结构和润滑方式不同,需要留意若干题目。在齿轮的结构上通常可考虑70~80Hz为大限,采用油润滑时,在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等。
26、变频器能用来驱动单相电机吗?可以使用单相电源吗?
基本上不能用。对于调速器开关起动式的单相电机,在工作点以下的调速范围时将烧毁绕组;对于电容起动或电容运转方式的,将诱发电容器爆炸。变频器的电源通常为3相,但对于小容量的,也有用单相电源运转的机种。
27、变频器本身消耗的功率有多少?
它与变频器的机种、运行状态、使用频率等有关,但要回答很困难。不过在60Hz以下的变频器效率大约为94%~96%,据此可推算损耗,但内躲再生制动式(FR-K)变频器,假如把制动时的损耗也考虑进往,功率消耗将变大,对于操纵盘设计等必须留意。
软件结构
二个强有力的微处理器(C163 和 C167)为电枢和励磁电路实施所有闭环和驱动控制功能。 闭环控制功能由软件实现,作为通过参数相联系的程序模块
连接器
经由连接器可以获取闭环控制系统中的所有重要的量。 它们对应于测量点,且能够作为数字值访问。 14 位 (16,384 步)对应于标准归一化中的100 % 。 这些值在变频器中可以做其他用途,例如:控制设定值或改变一个限定值。 它们也可经由操作员面板,模拟输出和串行接口输出。
经由连接器可以获得下列量:
模拟量输入和输出
实际值传感电路的输入
斜坡函数发生器的输入和输出,限,选通单元,控制器,免费提供的软件模块
数字的固定设定值
一般的量,如操作状态,电机温度,可控硅温度,报警存储,故障存储,操作计时表,处理器容量的利用率
开关量连接器
开关量连接器是假设 一个“0”或“1” 值的数字控制信号。 例如它们可以用来输入一个设定值或执行一个控制功能。 开关量连接器也可经由操作员面板,二进制输出,或串行接口输出。
下列状态可经由开关量连接器来获取:
二进制输入的状态
固定控制位
控制器的状态,限,斜坡函数发生器,控制字,状态字。
干预点
软件模件的输入使用关联的参数在干预点上定义。 在对连接器信号的干预点,所需信号的连接器编号被输入相关的参数中,从而来定义哪一个信号必须作为输入量。 因此,有可能用模拟输入和接口来的信号,以及内部变量来设定值,附加的设定值,限等。
作为输入量的开关量连接器的编号在干预点被输入,用作开关量连接器信号。 从而可以利用二进制输入,串行接口的控制位或者是在闭环控制中产生的控制位,执行一个控制功能或者是一个控制位输出。
安全相关程序是在 TIA 博途中创建的。STEP7 Safety 组态工具为用 LAD 和 FBD 语言编写的安全相关程序提供了命令、操作和块。为此,我们提供了一个经 TÜV 认同的预组态块库以提供安全功能。
输入输出电路引入的
为了实现输入输出电路上的隔离,近年来在控制系统中光电耦合得到广泛应用,已成为防止的有效措施之一。光电耦合器具有以下特点:先,由于是密封在一个管壳内,不会受到外界光的;其次,由于靠光传送,切断了各部件电路之间地线的;第三,发光二管动态电阻非常小,而源的内阻一般很大,能够传送到光电耦合器输入输出的就很小;第四,光电耦合器的传输比和晶体管的放大倍数相比,一般很小,远不如晶体管对那么灵敏,而光电耦合器的发光二管只有在通过一定的电流时才能发光。因此,即使是在电压幅值较高的情况下,由于没有足够的能量,仍不能使发光二管发光,从而可以有效地掉。由于光电耦合器的线性区一般只能在某一特定的范围内,因此,应保证被传的变化范围始终在线性区内。为了保证线性耦合,既要严格挑选光电耦合器,又要采取相应的非线性较正措施,否则将产生较大的误差。
http://www.absygs.com

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