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商洛西门子PLC代理商 原装保内
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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
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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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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PROFINET 是自动化领域中的开放式、跨供应商工业以太网标准 (IEC 61158/61784)。
PROFINET 基于工业以太网,可实现现场设备(IO 设备)和控制器(IO 控制器)之间直接通信,能够用于运动控制应用的同步驱动控制解决方案。
PROFINET 基于符合 IEEE 802.3 标准的标准以太网技术,可将现场层的任何设备连接管理层。
这样,PROFINET 可实现系统范围内的通信、工厂范围内的工程组态,并将 Web 服务器或 FTP 等 IT 标准技术一直应用到现场层。可以方便地集成经过反复检验的现场总线系统(如 PROFIBUS 或 AS-Interface),无需对现有设备进行任何改动。
PROFIBUS
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-bbbb
通过通信标准 IO-bbbb,可将传感器和分断装置智能连接到控制层。IO-bbbb 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大集成度和无缝通信
信号模块通过CPU进行集中处理,或者通过分布式I/O进行处理,信号模块的特点如下所示:
1. 可靠性强
西门子PLC S7-1500系列的信号模块,电源线和信号线分开走线,具有增强抗电磁干扰的能力,其中模拟量模块集成有电缆屏蔽附件,为用户在使用时提供了方便和安全性保障;
2. 安装便捷
西门子PLC S7-1500系列的信号模块为用户配置了统一标准的前连接器,使得用户在接线时简单方便,而且不需要额外进行采购连接器等附件。在模块上集成了短接片,大的方便了用户进行接线操作,同时模块上还附有电路图,用户可以参照电路图进行接线,减低了错误的发生;
3. 处理速度快
西门子PLC S7-1500系列的信号模块处理速度快,其中数字量输入模块,具有50μs短的输入延时,模拟量模块中的8通道转换时间非常快,达到125μs;
商洛西门子PLC代理商
西门子PLC保养
一、 保养规程、设备定期测试、调整规定
(1) 每半年或季度检查PLC柜中接线端子的连接情况,若发现松动的地方及时重新坚固连接;
(2) 对柜中给主机供电的电源每月重新测量工作电压;
二、 设备定期清扫的规定
(1) 每六个月或季度对PLC进行清扫,切断给PLC供电的电源把电源机架、CPU主板及输入西门子输出板依次拆下,进行吹扫、清扫后再依次原位安装好,将全部连接恢复后送电并启动PLC主机。认真清扫PLC箱内卫生;
(2) 每三个月更换电源机架下方过滤网;
三、 检修前准备、检修规程
(1) 检修前准备好工具;
(2) 为保障元件的功能不出故障及模板不损坏,必须用保护装置及认真作防静电准备工作;
(3) 检修前与调度和操作工联系好,需挂检修牌处挂好检修牌;
四、 设备拆装顺序及方法
(1) 停机检修,必须两个人以上监护操作;
(2) 把CPU前面板上的方式选择开关从“运行”转到“停”位置;
(3) 关闭PLC供电的总电源,然后关闭其它给模坂供电的电源;
(4) 把与电源架相连的电源线记清线号及连接位置后拆下,然后拆下电源机架与机柜相连的螺丝,电源机架就可拆下;
(5) CPU主板及I西门子0板可在旋转模板下方的螺丝后拆下;
(6) 安装时以相反顺序进行;
五、 检修工艺及技术要求
(1) 测量电压时,要用数字电压表或精度为1%的表测量
(2) 电源机架,CPU主板都只能在主电源切断时取下;
(3) 在RAM模块从CPU取下或插入CPU之前,要断开PC的电源,这样才能保证数据不混乱;
(4) 在取下RAM模块之前,检查一下模块电池是否正常工作,如果电池故障灯亮时取下模块PAM内容将丢失;
(5) 输入西门子输出板取下前也应先关掉总电源,但如果生产需要时I西门子0板也可在可编程控制器运行时取下,但CPU板上的QVZ(超时)灯亮;
(6) 拨插模板时,要格外小心,轻拿轻放,并运离产生静电的物品
桌面 CPU 创新
设计
S7-300 可以实现空间节省和模块式组态。除了模块,只需要一条 DIN 安装轨用于固定模块并把它们旋转到位。
这样就实现了坚固而且具有 EMC 兼容性的设计。
随用随建式的背板总线可以通过简单的插入附加的模块和总线连接器进行扩展。S7-300 系列丰富的产品既可以用于集中扩展,也可用于构建带有 ET 200M 的分布式结构;因此实现了经济的备件控制。
扩展选件
如果自动化任务需要超过 8 个模块,S7-300 的控制器 (CC) 可以使用扩展装置 (EU) 扩展。中心架上多可以有 32 个模块,每个扩展装置上多 8 个。接口模块 (IM) 可以同时处理各个机架之间的通讯。如果工厂覆盖范围很宽,CC/EU 还可以相互间隔较长距离安装(长 10m)。
在单层结构中,这可以实现 256 个 I/O 的大组态,在多层结构中多可以达到 1024 个 I/O。在带有 PROFIBUS DP 的分布式组态中,可以有 65536 个 I/O 连接(多 125 个站点,如通过 IM153 连接的 ET200M)
现用到西门子S7-300(CPU315)做整流系统的PID控制,具体是由AI模块输入4-20MA信号(既A柜/B柜饱和电抗器控制电流信号反馈和机组A柜/B柜直流电流信号反馈),通过CPU调用PID功能块,实现自动闭环控制,后由AO模块输出一个4-20MA的信号给稳流系统(既A柜/B柜电流给定反馈)。
发现问题:
1、具体应调用S7的PID中的哪些功能块。直接在OB1里边调用FB41,不知可否。
2、PID标准块FB41的输入输出参数如何整定,PV_PER、SP_INT、PV_IN有何区别。
3、GAIN、TI、TD如何整定。
4、MAN_ON、PVPER_ON怎么用,是直接在FB41的输入端写吗?
原理上,PID的调节节奏应该与其采样周期*,这是数学模型应与物理过程*的要求。这也就是FB41要在OB35中周期调用且OB35的周期要与FB41采样周期*的原因。
当然,在OB1或其他FC、FB中调用FB41也是可以的,此时将OB1参数区中扫描周期作为FB41的采样周期。在管道恒流恒压的PID过程控制中,也曾在FC中无条件连续调用FB41,PID效果也还令人满意。我个人认为,精度要求不高的应用中,简单调用也是可以的。
FB41参数的设置很灵活,可根据自己的习惯或应用的方便选择。下面是一种方式。
MAN_ON:激活PID手动调节给定值MAN的使能位,可用PID手自动转换位来触发。
PVPER_ON:是PID输入输出参数“PERIPHERAL化”的使能位,即将参数看成0~27648之间的整数。换个说法,就是PID的反馈值直接取自相应AIW通道,而PID输出则直接给出到AQW通道。参数整定由FB41完成。可用调节装置的启动标志来触发本位。
MAN:PID手动调节给定值,当“MAN_ON=1”时有效。
CYCLE:采样周期。根据物理量变化快慢定,一般要求与FB41执行的周期*。
SP_INT:PID的设定值。注意设定值与反馈值的单位*。为了避免错误,建议将SP_INT转换为-100.0~100.0%之间无量纲的百分数,输入到FB41时,注意只取百分号之前的数即可。
PV_PER:PID过程的反馈值,直接取自反馈量的AIW通道的A/D码。仅在“PVPER_ON=1”时有效。
GAIN:比例系数。
TI:积分时间。
TD:微分时间。
LMN_PER:PID的调节输出,直接对应调节输出AQW通道。
设置了上述参数,基本的PID调节就可以实现了。根据需要再完善其他参数的设置,比如死区的设定等。
利用STEP7中的PID赋值工具可形象快捷地完成参数设置,结果直接存入相应背景数据块,FB41调用时无须再赋值
作为通用工业控制计算机,30年来,可编程控制器从无到有,实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃;其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制的进步;其应用领域从小到大,实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制、及集散控制等各种任务的跨越。今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备,在世界各地发挥着越来越大的作用。
http://www.absygs.com

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