浔之漫智控技术(上海)有限公司
海东西门子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
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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步进可调的稳压开关电源
{开关电源行业门户网}:开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。由于拥有较高的效率和较高的功率密度,开关电源在现代电子系统中的使用越来越普及。开关电源高频化、模块化和智能化是其发展方向。其中,步进可调、实时显示是开关电源智能化研究方向之一。现设计开关电源,技术指标为:输出电压30V至36V可调,输出电流2A,有过流保护功能,能对输出电压进行键盘设定和步进调整、步进值1V,并能实时显示输出电压和电流的开关稳压电源。
1 总体设计方案
采用AT89S52单片机为控制核心,对普通的开关电源控制部分进行优化设计,并通过软件编程实现了对开关电源的智能控制。设计中采用隔离变压器将市电变压后通过整流滤波送至DC-DC升压变换器,经过一系列的控制整合电路之后可实现设计要求。系统总体框图如图1.1所示。
1.1 DC-DC主回路拓扑
采用UC3842和MAX4080构成DC-DC转换电路。UC3842是一块功能齐全、较为典型的单端电流型PWM控制集成电路,内包含误差放大器、电流检测比较器、PWM锁存器、振荡器、内部基准电源和欠压锁定等单元。电流控制型升压DC-DC转换电路,外接元器件少、控制灵活、成本低,输出功率容易做到100W以上。当然,DC-DC转换电路也可以采用成品模块,若用PI公司生产的DPA-Switch设计开关电源具有集成度高、电路简单、发热量少、性能指标优良。
由UC3842设计的DC-DC升压电路直接用误差信号控制电感峰值电流,间接地控制PWM脉冲宽度,达到控制输出端电压的目的。开关管以UC3842设定的频率周期开闭,使电感L储存能量并释放能量。当开关管导通时,电感充电,把能量储存在L中。当开关截止时,L产生反向感应电压,通过二管把储存的电能释放到输出电容器中。输出电压由传递的能量多少来控制,而传递能量的多少由通过电感电流的峰值来控制
1.2 保护电路
在大电流的情况下容易损坏芯片,所以需要对大电流的情况给予电路保护。设计中采用单片机控制继电器的通断来控制电路中的电流,对输出电路电流采样,采样值与额定值比较,反馈比较电路,当电流大于2.时,则产生信号使单片机进入中断处理程序,使继电器起动,实现DC-DC电路的断电,从而达到保护电路的作用。单片机控制电路。该方案中单片机控制继电器的吸合时间短,而且易于实现
数字设定及显示电路
采用AT89S52单片机和集成芯片CD4051实现程控和步进,用单片机控制键盘实现输出电压的初始设定,可以实现电压的步进1V,步减1V。使用液晶显示输出电压和电流,可拨动转换开关来选择显示电压/电流模式。
1.4 程序设计
在设计好相关电路的基础上,通过编程由单片机对开关电源进行智能控制。系统由单片机AT89S52控制,电源系统具有"+‰"和"-"步进功能,步进幅度为1V。同时AT89S52结合继电器等电路实现了电路过流保护功能,并且能实时显示开关电源的输出电压和电流
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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
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PROFIBUS 通信 使用EM DP01扩展模块可以将S7-200 SMART SR/ST CPU做为PROFIBUS-DP从站连接 到PROFIBUS通信网络。通过模块上的旋转开关可以设置PROFIBUS-DP从站地址。该 模块支持9600波特到12M波特之间的任一PROFIBUS波特率,大允许244输入字 节和244输出字节。
支持下列协议:
1. MPI从站
2. PROFIBUS-DP从站
串口通信 S7-200 SMART CPU模块均集成1个RS485接口,可以与变频器、触摸屏等第三方 设备通信。如果需要额外的串口,可通过扩展CM01信号板来实现,信号板支持 RS232/RS485自由转换。
串口支持下列协议: 1.Modbus RTU 2. USS 3.自由口通信
与上位机的通信 通过PC Access SMART,操作人员可以轻松通过上位机读取S7-200 SMART的数据, 从而实现设备或者进行数据存档管理。
注:(PC Access SMART 是 S7-200 SMART 与上位机通信的OPC软件)
运动控制
通过脉冲方式控制伺服/步进驱动器
S7-200 SMART CPU 提供了三种开环运动控制方法:
1.脉冲串输出 (PTO):内置在 CPU 的速度和位置控制。此功能仅 提供脉冲串输出,方向和限值控制必须通过应用程序使用PLC 中集成的或由扩展模块提供的 I/O 来提供。请参见脉冲输出PLS 指令
2.脉宽调制 (PWM):内置在 CPU 的速度、位置或负载循环控制。 若组态 PWM 输出,CPU 将固定输出的周期时间,通过程序控制 脉冲的持续时间或负载周期。可通过脉冲持续时间的变化来控 制应用的转速或位置。请参见脉冲输出PLS指令
3.运动轴:内置于CPU中,用于速度和位置控制。此功能提供了 带有集成方向控制和禁用输出的单脉冲串输出,还包括可编程 输入,并提供包括自动参考点搜索等多种操作模式
PWM 和运动控制向导设置
为了简化您应用程序中位控功能的使用,STEP 7- Micro/WIN SMART提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM、 PTO的组态。该向导可以生成位控指令,您可以用这些指令在您 的应用程序中对速度和位置进行动态控制。
PWM向导设置根据用户选择的PWM脉冲个数,生成相应的PWMx_ RUN子程序框架用于编辑。
运动控制向导多提供3轴脉冲输出的设置,脉冲输出速度从20 Hz到100 KHz可调
带载运行时,305、307罐出现干扰报警。将地线改至控制307罐(该罐已使用变频器,线槽内走的是该变频器的输出线)变压器的地线上,305罐不再干扰报警,但307罐仍间隔几分钟出现干扰报警现象,分析可能是两台变频器产生的共模干叠加所至,也可能是地线放在动力线槽内,走线较长引起的,于是在地线上加装地线滤波器,但效果也不太好。后来将地线拆除(经测量变频器整机漏电流很小,对人体不会造成危害,所以可以将地线拆除),效果好一些,但报警现象也是间断出现,这样分析应该不是地线引起的,还是输入端的滤波措施不够,没有将高频干扰滤除干净
当 PLC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,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
(1)输入采样阶段
在输入采样阶段, PLC以扫描方式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,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号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。
(2)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,刷新该逻辑线圈在系统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功能指令。即,在用户程序执行过程中,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映象区或系统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。
(1)输出刷新阶段
当扫描用户程序结束后, PLC就进入输出刷新阶段。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。
http://www.absygs.com

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