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产品描述

品牌西门子

大同西门子S7-400代理商


工业自动化系统通常分成三类:一类是控制开关量的逻辑装置,一类是控制慢连续量的过程控制系统,一类是控制快连续量的运动控制系统。在传统上对于这三种控制系统用不同的控制装置。逻辑控制用电控制(电气控制装置即继电器接触器控制柜),过程控制用仪表装置(电动单元组合仪表),运动控制用电传装置(电气传动控制装置)。所谓三电就是指的是电控、电仪、电传。

在一家工厂、一个车间、一个工段,甚至在一台设备上,这三种设备常常并存在一起,单设备各不相干。这主要是因为这三种控制装置相差太远,无法兼容。长久以来,人们一直希望能把他们用一种控制装置统一起来,协调地进行控制。 这对于提高生产效率,产品质量,实现优化控制无疑是很有意义的。把三电合成于一体就叫做三电一体。

从现代控制装置来看,无论是逻辑控制、过程控制还是运动控制都使用的是计算机开发的控制装置,计算机成为三电一体的物质基础。

有两种实现三电一体化的思路:一种思路是在网络一级实现三电一体化,逻辑控制装置、过程控制装置、运动控制装置尽管各不相同,但如果它们都可以连入同一网络,则网络就成了三电同一的载体,在网络一级实现了三电一体化。另一种思路是在控制装置一级实现三电一体化,控制装置即有逻辑控制功能,又有过程控制功能,还有运动控制功能。DCS(distrabuted control system)系统沿着种思路发展三电一体化,他花费较大,适合于大型自动控制系。PLC则沿着后一种思路发展三电一体化,他灵活机动,三电一体集成度较高,适合于各种规模自动控制系统。

研制开发PLC的初动因是为了取代继电器,构成的控制开关量的装置,因此,从一开始,逻辑控制就是PLC的强项。随着PLC的换代,PLC中处理器处理速度的不断增加,PLC的功能也在不断增多,现在发展成具有逻辑控制功能,过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的名副其实的多功能控制器。在PLC从逻辑控制功能向多功能的发展过程中,制造商们曾发生过争论,出现过一个短暂的停顿时期。曾经怀疑在PLC上增加对连续量的控制功能是否有意义,与同一时期兴起的用于控制的可编程调节器、工业PC、DCS系统相比较,是否具有竞争力,是否有市场。停顿是崭短的,大家很快意识到,在PLC上增加的控制功能的生命力并不在于其配置的控制算法的复杂程度,而在于多种功能的集成。PLC的主要在于它把三电集于一体,在装置一级实现了三电一体化。

为什么PLC有能力在装置一级集三电于一体,而用于过程控制的计算机控制装置实现三电一体却比较困难呢?其中有三个原因。一是PLC是以控制开关量起家的,他采用循环扫描方式,通过串行处理使其在逻辑小于并行处理的继电器逻辑控制系统,为了不丢失输入信号,要求循环扫描周期越短越好,这就使得在PLC中配置的处理器性能好,速度快。这些的微处理器本身有很大的潜能,早期PLC只利用速度快这一条,其他潜能并没有得到充分得利用。后来发现处理好不同性质的实时多任务的调度,在PLC中加入针对慢连续量的过程控制并不困难。反过来,针对慢连续量的过程控制计算机,改成周期循环扫描并加入大量开关控制却是力不能及的。个是大中型PLC中普遍采用了多微处理机结构进行多道处理。例如西门子的S5-155U,S5-153U内多配置4个CPU加一个协处理器德州仪器公司的T1565可编程控制器多可装入8台MC68000的处理器,这使得PLC不仅速度快,而且可以独立各自处理不同问题,也可分解协调,共同处理非常复杂的问题。第三个是PLC配置着大量内含CPU的智能模板,有些用于PID控制,有些用运动控制,有些用于高速记数,有些用于联网通信,他们采用模块结构,通过背板并行总线连成有机的整体,所有这一切为PLC在装置一级实现三电一体奠定了坚实的基础。当然从目前看,PLC在装置一级的三电一体化并不是很完善的,复杂过程控制还欠缺一些,运动控制能力也还不,这些都有待于进一步开发。尽管如此,在装置一级实现三电一体化本身,使得PLC在竞中居于强有力的地位

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西门子ET200SP是高度灵活可扩展的分布式I/O系统,通过PROFINET或者PROFIBUS将过程信号连接到控制器。

ET 200SP安装于标准导轨,其基本组成:

· 一个接口模块,和控制器通过PROFINET或者PROFIBUS进行通讯

· 多64个插入无源基座中的I/O模块

· 一个右侧用于完成站点配置的服务模块(无需单独订购,随接口模块附带)

ET 200SP使用尤其简单,设计紧凑节省了控制箱的空间,带来了极大的经济性。SIMATIC ET 200SP支持高速PROFINET通讯,性能更高


应用领域

SIMATICET 200SP是一种多功能分布式I/O系统适用于各种应用领域。防护等级为IP20,用于柜内。ET 200SP灵活的架构,使得I/O站可以安装于现场满足确切的需要。

优势

西门子ET200S是多功能、高度模块化的 I/O 系统,具有 IP20 的防护等级,可以针对自动化任务的量身定制。

带有集成的 CPU 和 PROFINET/PROFIBUS 连接的接口模块现已推出-有标准设计和安 全型设计两种。模块化的 ET 200S 可以提供丰富的模块,包括了电源模块、数字或模拟输入和输出模块、技术模块、一个 IO-Link 主站以及电机起动器、变频器和一个启动接口。由于具有坚固的结构,ET200S 还可以用在高机械压力的条件下。


可编程序控制器(PLC)的特点

为适应工业环境使用,与一般控制装置相比较,PLC机有以下特点:

1. 可靠性高,抗干扰能力强

工业生产对控制设备的可靠性要求:

①平均故障间隔时间长

②故障修复时间(平均修复时间)短

任何电子设备产生的故障,通常为两种:

①偶发性故障。由于外界恶劣环境如电磁干扰、超高温、超低温、过电压、欠电压、振动等引起的故障。这类故障,只要不引起系统部件的损坏,一旦环境条件恢复正常,系统也随之恢复正常。但对PLC而言,受外界影响后,内部存储的信息可能被破坏。

②性故障。由于元器件不可恢复的破坏而引起的故障。

如果能限制偶发性故障的发生条件,如果能使PLC在恶劣环境中不受影响或能把影响的后果限制在范围,使PLC在恶劣条件消失后自动恢复正常,这样就能提高平均故障间隔时间;如果能在PLC上增加一些诊断措施和适当的保护手段,在性故障出现时,能很快查出故障发生点,并将故障限制在局部,就能降低PLC的平均修复时间。为此,各PLC的生产厂商在硬件和软件方面采取了多种措施,使PLC除了本身具有较强的自诊断能力,能及时给出出错信息,停止运行等待修复外,还使PLC具有了很强的抗干扰能力。

·硬件措施:

主要模块均采用大规模或超大规模集成电路,大量开关动作由无触点的电子存储器完成,I/O系统设计有完善的通道保护和信号调理电路。

①    屏蔽——对电源变压器、CPU、编程器等主要部件,采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽,以防外界干扰。

②    滤波——对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波,如LC或π型滤波网络,以消除或高频干扰,也削弱了各种模块之间的相互影响。

③    电源调整与保护——对微处理器这个核心部件所需的+5V电源,采用多级滤波,并用集成电压调整器进行调整,以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。

④    隔离——在微处理器与I/O电路之间,采用光电隔离措施,有效地隔离I/O接口与CPU之间电的联系,减少故障和误动作;各I/O口之间亦彼此隔离。

⑤    采用模块式结构——这种结构有助于在故障情况下短时修复。一旦查出某一模块出现故障,能迅速更换,使系统恢复正常工作;同时也有助于加快查找故障原因。

·软件措施:

有*的自检及保护功能。

①故障检测——软件定期地检测外界环境,如掉电、欠电压、锂电池电压过低及强干扰信号等。以便及时进行处理。

②信息保护与恢复——当偶发性故障条件出现时,不破坏PLC内部的信息。一旦故障条件消失,就可恢复正常,继续原来的程序工作。所以,PLC在检测到故障条件时,立即把现状态存入存储器,软件配合对存储器进行封闭,禁止对存储器的任何操作,以防存储信息被冲掉。

③设置警戒时钟WDT()——如果程序每循环执行时间超过了WDT规定的时间,预示了程序进入死循环,立即报警。

④加强对程序的检查和校验——一旦程序有错,立即报警,并停止执行。

⑤对程序及动态数据进行电池后备——停电后,利用后备电池供电,有关状态及信息就不会丢失。

PLC的出厂试验项目中,有一项就是抗干扰试验。它要求能承受幅值为1000V,上升时间1nS,脉冲宽度为1μS的干扰脉冲。一般,平均故障间隔时间可达几十万~上千万小时;制成系统亦可达4~5万小时甚至更长时间。

2 .通用性强,控制程序可变,使用方便

PLC品种齐全的各种硬件装置,可以组成能满足各种要求的控制系统,用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件确定以后,在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下,不必改变PLC的硬设备,只需改编程序就可以满足要求。因此,PLC除应用于单机控制外,在工厂自动化中也被大量采用。

3.功能强,适应面广

现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能,还具有数字和模拟量的输入输出、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能。既可控制一台生产机械、一条生产线,又可控制一个生产过程




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