浔之漫智控技术(上海)有限公司
武威西门子PLC代理商
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产品描述

品牌西门子 适用范围工业自动化 产地德国 系列全系列 结构形式模块式
1.PLC程序的结构体系
无论PLC控制系统有多么复杂,归根到底,PLC用户程序都是由大量基本编程指令所组成的。
设计者可以根据控制对象各部分的不同要求,通过对要求的分解,运用基本指令编制出相应的程序网络(Network)或由几个网络组成的简单“功能程序段”。在此基础上,只要将这些程序网络或功能程序段,按照控制系统的动作要求,以S7程序规定的格式进行排列与组合,就可以组成完整的PLC程序。
所谓PLC的程序结构,就是组成PLC程序的各种网络(Network)或“功能程序段”在PLC内部的组织、管理形式。
在PLC上,从CPU操作系统对程序执行管理的角度看,PLC程序可以分为“线性化结构”与“分块式结构”两种不同的结构体系,每一体系又可以分若干不同的结构形式。
(1)线性化结构体系
采用线性化结构体系的PLC用户程序不分块,全部指令都集中在同一个程序块中。执行PLC程序时,CPU的每次循环扫描都是按照从上至下的次序,行PLC用户程序的所有指令。
线性化结构体系是一种控制对象相对较简单的小型PLC系统常用的结构体系。
(2)分块式结构体系
分块式结构体系的PLC用户程序由多个不同的“程序块”所组成,执行PLC程序时,需要根据外部输入条件与程序中规定的控制要求,由负责管理的主程序通过对不同程序块的调用与选择,决定每次循环扫描实际需要执行的程序块。
对于控制复杂、程序容量大的大中型PLC系统,出于方便设计、检查、调试等方面的考虑,通常采用分块式结构。
PLC用户程序的两种结构体系各有其特点,实际使用时采用何种程序结构体系,一方面决定于PLC所具备的功能,另一方面取决于程序设计者的选择。
2.线性化结构
按照线性化结构体系设计时,程序常见的形式有“普通线性化结构”与“分时管理线性化结构”两种。
(1)普通线性化结构
普通的线性结构程序为简单,设计者只需要将由基本指令组成的全部网络与功能程序段,进行逐网络、逐段排列即可。
只要程序中没有特定的次序要求(如为了产生边沿脉冲的需要等),组成程序的各网络与功能程序段就可以在PLC程序中任意排列,其位置与程序的执行结果无关。
CPU执行普通的线性结构程序时,总是对全部程序指令按照输入采样、执行程序、输出刷新三个阶段不断循环,全部输入、输出信号的采样与刷新时间统一,每次处理的时间(循环扫描时间)固定。
在S7-200/300/400系列PLC中,如果将全部PLC用户程序都编制在组织块OB1中,即属于此结构
(2)分时管理线性化结构
在部分PLC中,为了满足控制系统中需要高速处理的信号控制要求,线性结构的程序也可以采用“分时管理线性化结构”的结构形式(见图11-1.1)。
采用“分时管理线性化结构”时,设计者可以根据控制系统的需要,将线性化结构的PLC用户程序划分为“高速扫描循环”与“普通扫描循环”两部分
如何提高开关电源的效率显得尤为重要。在提高开关电源的效率上采取了如下措施。
2.1 DC-DC转换电路中电感在很大程度上影响系统的效率。市场上很难买到符合要求的电感,在绕制时对电感磁芯和漆包线的要求非常高,应将输出电压纹波降到小。
2.2 DC-DC转换电路中开关管采用MOS管取代双性晶体管,串联栅电阻将衰减由MOS输入电容、栅一源电路引线电感所产生的高频寄生振荡。可有效提高转换效率,若选用几个MOS管IRF530并联,可进一步提率。
2.3续流二管选择肖特基二管,其开启时间短、管压降小,可使电感存储能量大,有利于提高电源转换效率。
2.4二管、电感和MOS管的栅尽可能地靠近焊接,这样可以减少损耗,有利于提高系统的效率。
3 测试数据和分析
3.1 电压调整率SU
电压调整率SU指U2在范围内变化时,输出电压U0的变化率。用自耦调压器调节U2从15V到21V之间变化,在输出电流为2A时候,测量出输出电压,从而得到电压调整率SU。
3.2 负载调整率SI
负载调整率SI指I0在范围内变化时,输出电压U0的变化率。改变负载电阻,使输出电流在0~2A以内变化时,得到负载调整率数据如下。
3.3 DC-DC变换器效率
效率η=P0/PIN,其中P0=U0I0,PIN=UINIIN。用毫伏表在DC-DC模块端口直接读出输入和输出电压电流各值,可得变换器效率。
3.4 纹波电流
在开关电源设计中,MOS管源接上1kΩ的电阻,电源滤波处加无性电容,滤除高频纹波。电流纹波实测数据如下
基于AT89S52的开关稳压电源具有良好智能控制和步进功能,测试数据表明电源系统具有较高的电压调整率和负载调整率,并具有很高的效率,电源在输出功率下能连续安全工作足够长的时间。当然可通过对MOS管及相关元器件选择、电路优化设计,或选择DC-DC成品模块可进一步提高电源性能
多面板模块系列 S7-300 可以进行模块定制来满足多变的任务。
功能模块是智能性的,可以立执行技术任务,如计数、测量、凸轮控制、PID 控制和传动控制。 因此它们可以减轻 CPU 的负荷。
它们可以使用在需要高等级的精度和动态响应的应用中。
.通讯模块说明
通讯处理器用于把 S7-300 连接到不同的总线系统/通讯网络上,以及进行点到点连接。根据应用情况和模块的不同协议,可以提供不同的总线系统,如 PROFIBUS DP 或工业以太网
点到点连接
通过处理器(CP)进行点到点连接是一种强大而低成本的中线系统替代方案。相对于总线系统,点到点链接的优点在只有较少 (RS485) 设备需要连接到 SIMATIC S7 上时非常明显。
CP 可以方便的把第三方系统连接到 SIMATIC S7 上。由于 CP 具有高的灵活性,可以实现多种不同的物理传输介质、传输速率,甚至可以自定义传输协议
对于每个 CP,我们用 CD 光盘提供了组态软件包和电子手册,以及用于实现 CPU 和 CP 之间通讯的参数化屏幕形式和标准的功能块
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模拟量转换的相关设置
S7-1200(1214C)内部集成了2路模拟量信号输入通道,分别为通道0和通道1,也就是可以同时接收并处理两个传感器输入的模拟信号,对应的为IW和IW66(长度为一个字,16位),在TIA PROTAL中选中PLC的“常规”—“AI”标签项可以进行查看和设置。
浅谈西门子S7-1200PLC的模拟量转换,附实例演示
S7-1200PLC模拟量转换的工作原理
假设PLC的AI0口外接了一个温度传感器,传感器将测得的温度值转换为一个范围为0~10V的连续电压信号输入给PLC。模拟量经过PLC内部的A/D转换后被转换成了范围0~27648的数字量并存储在特定的寄存器中。具体的转换流程如下图所示。
浅谈西门子S7-1200PLC的模拟量转换,附实例演示
如何将模拟量输入转换的数字值还原成对应的物理量?
例:某个压力传感器的量程为0~0.1MPa,转换成对应的电压信号为0~5V,设转换后IW中的数值为N,尝试求以Pa为单位的压力值。
解:S7-1200PLC默认的模拟信号输入电压范围是0~10V,转换成数字信号的范围是0~27648,因为此压力传感器输出电压范围是0~5V,所以转换的数字信号范围是0~13824。压力传感器的测量压力范围是0~0.1MPa,由此可推导出公式,将电压值还原成以Pa为单位的压力值并将结果存储于寄存器MD30中。
电压转换成数字信号后存入IW的数值为N
浅谈西门子S7-1200PLC的模拟量转换,附实例演示
在博途软件中编写对应的PLC程序如下:
在编写梯形图程序时有以下两点需要特别注意:
1)因为PLC执行除法指令时会丢掉余数而只保留商值,这样会影响计算的精度,所以在编写梯形图程
序计算压力值时要注意先乘后除。
2)IW中的数据类型为整型(INT),该值乘以100000后其结果会超出int的范围,所以必须先应用CONV指令将数据类型转换为DInt
SITOP 电源:35mm 标准导轨安装SITOP电源,可提供标准24V从0.5A到40A 单模块输出,,同时可通过并联扩容系统容量,与附加模块组合成安全可靠,智能化电源系统。同时也提供48V 直流输出产品,提供更丰富的应用。
SIMATIC 设计电源:S7 标准导轨安装SIMATIC 电源(PS307 电源),DIN 标准导轨S7-200、S7-1200 和SIMATIC ET 200pro 系导轨电源,可提供标准24VDC,2-8A 单模块输出,也可同时可通过并联扩容系统容量,与附加模块组合成安全可靠,智能化电源系统
LOGO! 电源:35mm 标准导轨安装小巧的LOGO!电源,小巧的LOGO! 电源,提供丰富的直流输出电压,5V,12V, 15V, 24V 可选。模块化的微型设计,节省了用户的设计空间。
SIYOUNG 电源:螺钉安装的SIYOUNG电源,标准24V直流输出,提供2.5A、4A、 6A、12A 功率输出,紧凑的金属外壳设计和人性化的接线方式设计。
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PROFIBUS 是工业现场级的标准 (IEC 61158/61784)。它是经认可的在加工制造和过程工业两种领域均可进行通讯的现场总线。
PROFIBUS 用于将现场设备(如分布式 I/O 设备或驱动器)连接到自动化系统(如 SIMATIC S7、SIMOTION、SINUMERIK 或 PC 机)。
PROFIBUS 是标准化的现场总线,符合 IEC 61158 规范,是功能强、开放式、坚固耐用、响应时间短的现场总线系统。PROFIBUS 有多种规格,可
用于各种应用环境。
PROFIBUS DP(分布式 I/O)
PROFIBUS DP 用于连接分布式现场设备(如SIMATIC ET 200)或响应时间的驱动器。PROFIBUS DP 用在传感器/执行器分布在机器或厂房内的
情况(如,现场级别)。
AS-Interface
AS-Interface 符合标准 (IEC 62026/EN 50295),可代替电缆束,只需一条双股线即可其经济可靠地将传感器和执行器连接起来。这条双股
线还用于为各个工作站提供电力。这样,AS-Interface 就成为 PROFIBUS DP 或 PROFINET 现场总线的理想接口。
IO-link
通过通信标准 IO-link,可将传感器和分断装置智能连接到控制层。IO-link 促进了控制柜和现场层中了所有部件的集成,实现直至终过程仪表
的较大集成度和无缝通信。
西门子的 IO-link 解决方案可确保任何生产系统实现较高精度和经济实用性。IO-link 已完全集成在全集成自动化 (TIA) 中,具有众多优点。
借助于开放式标准,可以将来自不同厂商的设备联网
ET 200iSP 是一种模块化、本质安全型 I/O 系统,防护等级为 IP30,可以在环境温度范围为 -20 至 +70 °C 的气体和粉尘环境中运行。
根据 ATEX 指令 94/9/EC,可以将 ET200iSP 远程 I/O 站直接安装在 Ex 区域 1、2、21 或 22 中以及非危险区域内。必要时,还可以在zone0
或 20 中安装本质安全传感器、执行器和 HART 现场设备。
ET 200iSP 采用模块化设计,可根据相应的自动化任务,通过各种组态和灵活扩展调整远程 I/O 站。为了提高工厂利用率,站的压力封装电源和
本质安全型 PROFIBUS DP 连接 (RS 485-iS) 也可以采用冗余设计。
通过带有立接线和自动插槽编码功能的结构,可以在没有消防证书的情况下,简单而可靠地对每个模块进行热插拔。
除了用于实现过程工艺(基本过程控制)自动化的模拟量和数字量 I/O 模块之外,该系列电子模块还包含用于实现安全应用的安全有关 F-I/O
模块。各种类型的电子模块可以在站内混合布置
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使用SINAMICS DC MASTER 系列丰富的产品,所需的培训时间更少、成本更低、产品使用了数量的相同部件。
标准和无缝系列的SINAMICS DC MASTER 装置可以处理宽范围的电流和电压。该系列设备设计用于连接三相线路供电。此外,该设备还可以连接定直流 125A 的单相线路供电。
功能和性能方面具有灵活的扩展能力。
产品丰富,有许多选件可以让直流转换器化的满足客户需求 - 无论是在技术上还是经济上。不同的客户需求,包括接口的类型和数量以及计算性能和速度都可以通过选择标准 CUD、 CUD 或者组合使用来准确满足。
由于能够快速简单的更换组件,提高了工厂和系统的可用性。
可更换组件的设计使它们能够实现快速简单的更换。可以随时检查现有的备件,设备的序列号。
使用带有图形化 LCD 和纯文本显示屏的 AOP30 操作面板上的交互菜单可以方便的进行调试和参数化,还可以使用STARTER 调试工具进行获得 PC 支持(见“工具和工程设计”)
在完整的生产过程中,所有组件都会受到全面的测试和检测。这就确保了高度的功能安全性
使用如标准的 PROFIBUS 通讯接口和各种模拟和数字接口,可将它们轻松集成到自动化解决方案中;
SINAMICS DC MASTER 控制模块主要用于更新现有工厂和系统中的直流驱动器。在直流技术方面,有许多旧式的工厂和系统不能连接到现代化的自动化系统上
当这类工厂和系统需要更新或升级时,电机、机械系统和电源部分都可以保留,只需要用控制模块更换闭环控制部分。这样一来,就可以获得价格其有利的直流驱动器并配有功能全面、成熟的全数字 SINAMICS DC MASTER 系列装置
新系统可以使用简单的参数化适应现有组件的组态
SINAMICS DC MASTER 控制模块包含用于励磁供电的电源部分,额定电流 40A
SIMATIC S7-300
(通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
SIMATIC S7-400
(通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
SIMATIC C7
(通过带 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP)
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,带IM 308
SIMATIC 505
出于性能原因,每条线路上连接的主站不得超过 2 个
以下设备可作为从站连接:
ET 200 分布式 I/O 设备
S7-300,通过 CP 342-5
CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP
PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。
整体式PLC的每一个I/O点的平均价格比模块式的便宜,且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中;而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I/O点数、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类等方面选择余地大,且维修方便,一般于较复杂的控制系统。
二、安装方式的选择
PLC系统的安装方式分为集中式、远程I/O式以及多台PLC联网的分布式。
集中式不需要设置驱动远程I/O硬件,系统反应快、成本低;远程I/O式适用于大型系统,系统的装置分布范围很广,远程I/O可以分散安装在现场装置附近,连线短,但需要增设驱动器和远程I/O电源;多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别立控制,又要相互的场合,可以选用小型PLC,但必须要附加通讯模块。
三、相应的功能要求
一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能,对于只需要开关量控制的设备都可满足。
对于以开关量控制为主,带少量模拟量控制的系统,可选用能带A/D和D/A转换单元,具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。对于控制较复杂,要求实现PID运算 、闭环控制、通信联网等功能,可视控制规模大小及复杂程度,选用中档或高挡PLC。但是中、高挡PLC价格较贵,一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。
四、响应速度要求
PLC是为工业自动化设计的通用控制器,不同档次PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC,或者某些功能或信号有的速度要求时,则应该慎重考虑PLC的响应速度,可选用具有高速I/O处理功能的PLC,或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。
五、系统可靠性的要求
对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统,应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。
六、机型尽量统一
一个企业,应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑到以下三方面问题:
1)机型统一,其模块可互为备用,便于备品备件的采购和管理。
2)机型统一,其功能和使用方法类似,有利于技术力量的培训和技术水平的提高。
3)机型统一,其外部设备通用,资源可共享,易于联信,配上位计算机后易于形成一个多级分布式控制系统
可以分为大型机、中型机和小型机。
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系统的控制。
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,它适合中型或大型控制系统。
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。
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西门子PLCS7-400系列
西门子PLCS7-400系列
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。
http://www.absygs.com

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