浔之漫智控技术(上海)有限公司
陇南西门子PLC代理商 诚信交易
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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
采用这种方式的特点是:在线性结构体系的程序可以处理PLC的高速输入/输出信号,以满足的控制要求。当然,根据实际系统的需要,程序中也可以没有高速扫描的程序段,但是,不可以将全部程序都作为高速程序。
3.分块式结构
分块式结构体系的PLC程序由多个程序块组成,由统一的程序“组织块”对各程序块进行组织与调度,“组织块”根据规定的条件与顺序依次调用各程序块。
采用了分块式结构体系的PLC程序,在实际处理过程中可以根据不同的外部输入条件与控制要求,每次循环扫描可以跳过某些程序块,仅对需要处理的程序块进行扫描,从而加快PLC程序的执行速度,缩短扫描时间。
根据PLC的不同,分块式结构体系的PLC程序可以采用主、子程序结构、功能调用式结构与结构化编程等形式实现。
(1)主、子程序结构
采用主、子程序结构的PLC用户程序,一般可以由主程序、子程序、中断程序等不同的程序块所组成,并且按照规定的顺序排列(如在S7-200中,程序块按照主程序、子程序、中断程序的顺序依次排列)。
在主、子程序结构程序中,主程序为PLC每次扫描都必须执行的程序块,必须予以编制;而子程序、中断程序可以根据实际需要进行编写与调用。
主、子程序结构的PLC程序与线性化结构相类似,如果程序中没有编制子程序、中断程序,它便成了线性结构的程序。
(2)功能调用式结构
功能调用式结构的PLC程序执行过程与主、子程序结构类似,但组成程序的各逻辑块按照不同的功能进行编排,无主、子之分。组成功能调用式结构的每一程序块都代表着控制对象的一组相对立动作,逻辑块由特定的“块”进行统一的管理与调用。
在S7-300/400系列PLC中,以上用于管理与调用的程序块称为组织块(OBl),其余逻辑块分别称程序块(FC)、功能块(FB)、数据块(DB)等。
一般而言,功能调用式PLC程序在CPU的一个扫描周期内,对同一程序块的调用次数不会超过一次;当超过一次时则称为“结构化编程”。
(3)结构化编程
结构化编程的程序结构形式与调用式完全相同,程序同样由多个程序块组成,并通过“组织块”对其进行组织与管理,但它采用了“参数化编程”的方法。
采用结构化编程的程序,在同- PLC扫描周期内可以多次重复调用程序中的同一程序块,因此,对于动作相同或相似的程序,可以通过在PLC程序中编写一个“公用程序块”,利用重复调用来实现。
为了保证“公用程序块”能控制不同的对象,必须将组成程序的各种操作数进行“参数化”,即:
①“公用程序块”中的所有信号的地址必须是可以变化的,即“公用程序块”中一般不能使用“地址”,而应采用“程序变量”(形式参数)进行编程。
②调用“公用程序块”前,为了使得程序中的所有信号有明确的含义,必须对“程序变量”(形式参数)进行赋值,即将“程序变量”定义成有明确含义的地址。因此,CPU必须划分一个的存储器区域用于存储这些赋值参数。S7-300/400中的“局部变量堆栈L”与“即时数据块DI”就是为了实现这一目的而设定的存储区域
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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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)
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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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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
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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