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产品描述

产地德国 品牌西门子

SIEMENS北京西门子PLC授权代理商


西门子 S7-300 PLC 说明

SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统,可满足中、低端的性能要求。

模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。

SIMATIC S7-300 的应用领域包括:

特殊机械,

纺织机械,

包装机械,

一般机械设备制造,

控制器制造,

机床制造,

安装系统,

电气与电子工业及相关产业。

多种性能等级的 CPU,具有用户友好功能的全系列模块,可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时,可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。

西门子 S7-300 是一个通用的控制器:

具有高电磁兼容性和抗震性,可大限度地用于工业领域。

S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,且这些模块均可以独立地组合使用。

一个系统包含下列组件:

CPU:
不同的 CPU 可用于不同的性能范围,包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。

用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。

用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。

用于高速计数、定位(开环/闭环)及 PID 控制的功能模块(FM)。

根据要求,也可使用下列模块:

用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。

接口模块 (IM),用于多层配置时连接中央控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
通过分布式中央控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行,并且无需风扇。

SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件:
适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅,在防护等级为 IP20 机柜内使用时,可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。

设计西门子模拟量输入模块(2路,多种信号)

简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护:

安装模块:
只需简单地将模块挂在安装导轨上,转动到位然后锁紧螺钉。

集成的背板总线: 
背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连,总线连接器插在外壳的背面。

模块采用机械编码,更换极为容易:
更换模块时,必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构,可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。

现场明可靠的连接:
对于信号模块,可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。

TOP 连接:
为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。

规定的安装深度:
所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内,并有前盖保护。因此,所有模块应有明确的安装深度。

无插槽规则:
信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。

扩展

若用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时,则可对 S7-300(除 CPU 312 和 CPU 312C 外)进行扩展:

中央控制器和3个扩展机架多可连接32个模块:
总共可将 3 个扩展装置(EU)连接到中央控制器(CC)。每个 CC/EU 可以连接八个模块。

通过接口模板连接:
每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在中央控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中,并自动处理与扩展装置的通信。

通过 IM 365 扩展:
1 个扩展装置远扩展距离为 1 米;电源电压也通过扩展装置提供。

通过 IM 360/361 扩展:
3 个扩展装置, CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的远距离为 10m。

单独安装:
对于单独的 CC/EU,也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离:长达 10m。

灵活的安装选项:
CC/EU 既可以水平安装,也可以垂直安装。这样可以大限度满足空间要求。

通信

S7-300 具有不同的通信接口:

连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。

用于点到点连接的通信处理器

多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中;
是一种经济有效的方案,可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统

模拟量输出模块用于从PLC向过程变量输出模拟量信号。适用于连接模拟量执行器。

模拟量输出模块将控制器的数字信号转换成过程所需的模拟量信号(电流或电压)。

该模块具有如下特点:

分辨率:12 ~ 15 位

多种电压和电流范围:
使用参数赋值软件可以对每个通道进行单独的量程设置。

中断能力:
出现错误时,模块将诊断中断发送到控制器的 CPU。

诊断:
该模块将综合诊断信息发送到 CPU。

DI(Digital Input)开关量输入,     亦称数字量输入。以开关状态为输出的传感器,如水流开关、风速开关、压差开关等,将高/低电平(相当于开关)两种状态输入到控制器,控制器将其转换为数字量1或0,进而对其进行逻辑分析和计算,这种控制器通道即为DI通道。      

DO(Digital Output)开关量输出,     亦称数字量输出,它可由控制软件将输出通道变成高电平或低电平,通过驱动电路即可带动继电器或其他开关元件动作,也可驱动指示灯显示状态。开关量输出DO信号可用来控制开关、交流接触器、变频器以及可控硅等执行元件动作。      

AI(Analogy Input)模拟量输入,     模拟量输入的物理量有温度、压力、流量等,这些物理量由相应的传感器感应测得,往往经过变送器转变为电信号送入控制器的模拟输入口。      

AO(Analogy Output)模拟量输出,     

模拟量输出的信号是电压(如0~5V、0~10V间的电压)或电流(如0~10mA间的电流),其输出电压或电流的大小由控制软件决定。

电缆长度大500 米(标准输入)蔽50 米(高速计数器输入)屏蔽300 米(标准输入)*处理单元(CPU)CPU 221,CPU 222 CN,CPU 224 CN,CPU 224XP CN/CPU 224XPsi CN,CPU 226 C*处理单元(CPU)PU 221,CPU 222 CN,CPU 224 CN,CPU 224XP CN/CPU 224XPsi CN,CPU 226 CN

*处理单元(CPU)CPU 221,CPU 222 CN,CPU 224 CN,CPU 224XP CN/CPU 224XPsi CNC速计数器逻辑 1=15 – 26V DC 20kHz(单相) ,10kHz(两相)
同时接通的输入30kHz(单相) ,20kHz(两相)电缆长度大所有屏蔽500 米(标准输入)非屏蔽50 米(高速计数器输入)00 米(标准输入)

数字量输出特性本机集成数字量输出点数16 输出
输出类型固态 — MOSFET(源型)额定电压24V DC电压范围20.4 至 28.8V DC浪涌电流(大) 8A,100ms逻辑 1(小) 20V DC,大电流逻辑 0(大) 0.1V DC,10KΩ负载每点额定电流(大) 0.75A每个公共端的额定电流(大) 6 A漏电流(大) 10μA灯负载(大) 5W

在PLC控制系统中,电源占有极重要的地位。电网干扰串入PLC控制系统主要通过PLC系统的供电电源(如CPU 电源、I/O电源等)、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在,对于PLC系统供电的电源,一般都采用隔离性能较好电源,而对于变送器供电的电源和PLC系统有直接电气连接的仪表的供电电源,并没受到足够的重视,虽然采取了一定的隔离措施,但普遍还不够,主要是使用的隔离变压器分布参数大,抑制干扰能力差,经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。所以,对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大(如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术)的配电器,以减少PLC系统的干扰。

 

此外,位保证电网馈点不中断,可采用在线式不间断供电电源(UPS)供电,提高供电的安全可靠性。并且UPS还具有较强的干扰隔离性能,是一种PLC控制系统的理想电源。

 

2、电缆选择的敖设

 

为了减少动力电缆辐射电磁干扰,尤其是变频装置馈电电缆。笔者在某工程中,采用了铜带铠装屏蔽电力电缆,从而降低了动力线生产的电磁干扰,该工程投产后取得了满意的效果。

 

不同类型的信号分别由不同电缆传输,信号电缆应按传输信号种类分层敖设,严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号,避免信号线与动力电缆靠行敖设,以减少电磁干扰。

 

3、 硬件滤波及软件抗如果措施

 

由于电磁干扰的复杂性,要根本消除迎接干扰影响是不可能的,因此在PLC控制系统的软件设计和组态时,还应在软件方面进行抗干扰处理,进一步提高系统的可靠性。常用的一些措施:数字滤波和工频整形采样,可有效消除周期性干扰;定时校正参考点电位,并采用动态零点,可有效防止电位漂移;采用信息冗余技术,设计相应的软件标志位;采用间接跳转,设置软件陷阱等提高软件结构可靠性。

 

信号在接入计算机前,在信号线与地间并接电容,以减少共模干扰;在信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。

 

对干较低信噪比的模拟量信号.常因现场瞬时干扰而产生较大波动,若仅用瞬时采样植进行控制计算会产生较大误差,为此可采用数字滤波方法。

 

 

定时器T001连续运行,定时器线圈由它自己的常闭触点驱动。当定时器完成定时过程,线圈被激活,使定时器常闭触点无效,通路被打断,由此线圈不能通电。这个新状态也意味着常闭触点不能再通电。因此,后情况是定时器复位并且自动地再次开始它的定时过程。

这是一个很快的响应。定时器的复位/置位会在程序的大约一次扫描(多两次扫描)内发生。在如此短的时间内,定时器的连续置位和复位使定时器触点动作如同受脉冲激励。使用定时器T001的常开触点驱动ALT指令说明了这一点。每过20秒,Y001和Y002的输出状态互换。

在这个例子中,变化着的输出对配给杂志的线路进行切换,20秒的停顿用于杂志沿传送带下移并的停倒入等待盒中。这样能保证一个稳定的生产流程,这个过程很由照看杂志装箱的一个操作人员管理。

 

 

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PLC现场硬件模块的组态和软件调试

 对于各种PLC的现场硬件组态和软件调试,通常有经验的工程师应该先花一些时间对自己的现场工作进行一个简单的规划,通常应当采取如下的步骤:   

   (1) 系统的规划

      首先,必须深入了解系统所需求的功能,并调查可能的控制方法,同时与用户或设计院共同之操作程序,根据所归纳之结论来拟定系统规划,决定所采行的PLC系统架构、所需之I/O点数与I/O模块型式。  

    (2) I/O模块选择与地址设定  

    当I/O模块选妥后,依据所规划之I/O点使用情形,由PLC的CPU系统自动设定I/O地址,或由使用者自定I/O模块的地址。  

      (3) 梯形图程序的编写与系统配线  

      在确定好实际的I/O地址之后,依据系统需求的功能,开始着手梯形图程序的编写。同时,I/O之地址已设定妥当,故系统之配线亦可着手进行。  

      (4) 梯形图程序的仿真与修改  

      在梯形图程序撰写完成后,将程序写入PLC,便可先行在PC与OpenPLC系统做在线连接,以执行在线仿真作业。倘若程序执行功能有误,则必须进行除错,并修改梯形图程序。

      (5) 系统试车与实际运转  

     在线上程序仿真作业下,若梯形图程序执行功能正确无误,且系统配线亦完成后,便可使系统纳入实际运转,项目计划亦告完成。  

     (6)程序注释和归档  

      为确保日后维修的便利,要将试车无误可供实际运转的梯形图程序做批注,并加以整理归档,方能缩短日后维修与查阅程序之时间。这是职业工程师的良好习惯,无论对今后自己进行维护,或者移交用户,这都会带来大的便利,而且是你的职业水准的一个体现。

  现场模拟量信号经A/D转换后变成离散的数字信号,然后将形成的数据按时间序列存入PLC内存。再利用数字滤波程序对其进行处理,滤去噪声部分获得单纯信号, 可对输入信号用m次采样值的平均值来代替当前值,但井不是通常的每采样。次求一次平均值,而是每采样一次就与近的m-l次历史采样值相加,此方法反应速度快,具有很好的实时性,输入信号经过处理后用干信号显示或回路调节,有效地抑制了噪声干扰。

由干工业环境恶劣,干扰信号较多, I/ O信号传送距离较长,常常会使传送的信号有误。为提高系统运行的可靠性,使PLC在信号出错倩况下能及时发现错误,并能排除错误的影响继续工作,在程序编制中可采用软件容错技术。



http://www.absygs.com

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