西门子主机6ES7 313-6CF03-0AB0
公司主营:数控系统,S7-200PLC S7-300PLC S7-400PLC S7-1200PLC 6ES5 ET200 人机界面,变频器,DP总线,MM420 变频器MM430 变频器MM440 6SE70交流工程调速变频器6RA70直流调速装置 SITOP电源,电线电缆,数控备件,伺服电机等工控产品 2、PLC选型匹配较复杂,请客户务必确认核实好型号参数货期等问题后在进行采购,
詹 850-111 59 0
功能表图中跳步与循环问题 复杂的控制系统不仅I/O点数多,功能表图也相当复杂,除包括前面介绍的功能表图的基本结构外,还包括跳步与循环控制,而且系统往往还要求设置多种工作方式,如手动和自动(包括连续、单周期、单步等)工作方式。手动程序比较简单,一般用经验法设计,自动程序的设计一般用顺序控制设计法。 1.跳步 如图5-34所示用状态器来代表各步,当步S31是活动步,并且X5变为“1”时,将跳过步S32,由步S31进展到步S33。这种跳步与S31S32S33等组成的“主序列”中有向连线的方向相同,称为正向跳步。当步S34是活动步,并且转换条件时,将从步S34返回到步S33,这种跳步与“主序列”中有向连线的方向相反,称为逆向跳步。显然,跳步属于选择序列的一种特殊情况。 图5-34 含有跳步和循环的功能表图 2.循环 在设计梯形图程序时,经常遇到一些需要多次重复的操作,如果一次一次地编程,显然是非常繁琐的。我们常常采用循环的方式来设计功能表图和梯形图,如图5-34所示,假设要求重复执行10次由步S33和步S34组成的工艺过程,用C0控制循环次数,它的设定值等于循环次数10。每执行一次循环,在步S34中使C0的当前值减1,这一操作是将S34的常开触点接在C0的计数脉冲输入端来实现的,当步S34变为活动步时,S34的常开触点由断开变为接通,使C0的当前值减1。每次执行循环的后一步,都根据C0的当前值是否为零来判别是否应结束循环,图中用步S34之后选择序列的分支来实现的。假设X4为“1”,如果循环未结束,C0的常闭触点闭合,转换条件满足并返回步S33;当C0的当前值减为0,其常开触点接通,转换条件满足,将由步S34进展到步S35。 在循环程序执行之前或执行完后,应将控制循环的计数器复位,才能保证下次循环时循环计数。复位操作应放在循环之外,图5-34中计数器复位在步S0和步S25显然比较方便。
西门子DP总线连接器/代理,DP总线连接器适用于宽温度范围(-25 °C 至 +60 °C)并具有优异防恶劣环境性能(覆膜涂层)的 SIPLUS 模块
2)软总线电缆不适用于这种接头
西门子DP总线连接器/代理
由于其连接方法简捷,可快速调试
因采用冗余网络拓扑结构,具有高可用性
采用简单、有效的信令概念,持续监控网络部件
通过工厂范围内的时钟控制,可实现整个工厂范围内基于时间的准确事件分配
由于现有网络容易扩展,且无任何不利影响,具有高度灵活性
是系统范围内实现联网的基础(垂直集成)
是 PROFINET 的基础
由于在必要时可通过交换技术获得扩展性能,以太网的通讯性能几乎不受限制
可实现不同应用领域的联网,例如办公环境与生产环境
用于苛刻工业环境的网络部件
通过具有 RJ45 技术的 FastConnect 电缆接线系统进行快速本地组装
通过高速冗余和冗余电源实现故障安全网络
通过持续的兼容性开发而获得投资保护
因具有接口选件,可通过 WAN(广域网)并使用 Internet 服务实现公司范围内的通讯
通过 SCALANCE W,西门子公司的 IWLAN(工业无线局域网)为无故障地连接具有可靠无线通讯功能的移动站提供了基础
工业无线局域网(IWLAN)的数据储备
快速漫游,用于不同网络接入点间移动站的快速传播
通过采用西门子 SCALANCE S 和 SOFTNET 安全客户端的安全概念,能够保护网络与数据
控制层上大量数据的千兆通讯,如 WinCC,web 应用程序,多媒体应用程序等

西门子DP总线连接器/代理
PROFINET
基于工业以太网,PROFINET 实现了现场设备(IO 设备)与控制器(IO 控制器)的直接通讯,并可提供运动控制应用等时驱动控制解决方案。
通过组件的工程与组态(基于组件的自动化),PROFINET 还支持分布式自动化系统。
媒体冗余协议(MRP)
西门子DP电缆西门子电缆 西门子通讯电缆 西门子紫色电缆 西门子PROFIBUSDP通讯电缆 西门子拖曳电缆 西门子拖缆 西门子软线,,西门子现场总线线,西门子拖缆,西门子DP总线 西门子DP现场总线 西门子PROFIBUS电缆 西门子PROFIBUS通讯电缆 西门子现场总线 西门子DP通讯电缆
屏蔽的双绞电缆,圆形截面
所有 PROFIBUS 总线电缆的特点:
因为双屏蔽作用,这些电缆特别适合用于易受电磁干扰的工业环境中。
通过总线电缆外皮和总线端子上的接地端子,能实现系统范围内的接地方案。
印有以米表示的标记
电缆类型
全新的快速连接(FC)总线电缆为径向对称设计,可使用剥线工具。以此,可以快速、简便地安装总线接头。
PROFIBUS FC 标准电缆GP:
标准总线电缆专门为快速安装而设计的
PROFIBUS FC 标准电缆 IS GP:
具有特殊设计的标准总线电缆,用于快速安装本质安全分布式 I/O 系统
PROFIBUS FC 快速连接高强度电缆:
专门设计用于腐蚀环境和苛刻机械负荷条件
PROFIBUS FC 食用电缆:
该种电缆使用 PE 外套材料,因此适用于食品和烟草行业。
PROFIBUS FC 接地电缆:
于地下敷设。它不同于装备有附加外套的 PROFIBUS 总线电缆
PROFIBUS FC软电缆
柔性(绞合导线)、无卤素总线电缆,带聚氨酯护套,可偶然移动
PROFIBUS FC 拖缆:
于在拖缆中强制运动控制的总线电缆,例如在连续运动的机器部件中(绞合导线)
PROFIBUS FC FRNC 电缆:
双芯屏蔽,阻燃设计,无卤总线电缆,有一个共聚物外壳 FRNC(阻燃无腐蚀)
不采用快速连接技术的总线电缆(取决于结构类型)
PLC控制系统的一般结构和故障类型
PLC控制系统主要由输入部分、CPU、采样部分、输出控制和通讯部分组成,如图1所示。输入部分包括控制面板和输入模板;采样部分包括采样控制模板、AD转换模板和传感器;CPU作为系统的核心,完成接收数据,处理数据,输出控制信号;输出部分有的系统用到DA模板,将输出信号转换为模拟量信号,经过功放驱动执行器;大多数系统直接将输出信号给输出模板,由输出模板驱动执行器工作;通讯部分由通讯模板和上位机组成。
因为PLC本身的故障可能性极小,系统的故障主要来自外围的元部件,所以它的故障可分为如下几种:
(1)输入故障,即操作人员的操作失误;
■传感器故障;
■执行器故障;
■PLC软件故障
这些故障,都可以用合适的故障诊断方法进行分析和用软件进行实时监测,对故障进行预报和处理。
PLC控制系统的故障诊断方法
PLC控制系统故障的宏观诊断
故障的宏观诊断就是根据经验,参照发生故障的环境和现象来确定故障的部位和原因。PLC控制系统的故障宏观诊断方法如下:
■是否为使用不当引起的故障,如属于这类故障,则根据使用情况可初步判断出故障类型、发生部位。常见的使用不当包括供电电源故障、端子接线故障、模板安装故障、现场操作故障等。
■如果不是使用故障,则可能是偶然性故障或系统运行时间较长所引发的故障。对于这类故障可按PLC的故障分布,依次检查、判断故障。首先检查与实际过程相连的传感器、检测开关、执行机构和负载是否有故障:然后检查PLC的I/O模板是否有故障:后检查PLC的CPU是否有故障。
■在检查PLC本身故障时,可参考PLC的CPU模板和电源模板上的指示灯。
■采取上述步骤还检查不出故障部位和原因,则可能是系统设计错误,此时要重新检查系统设计,包括硬件设计和软件设计。
PLC控制系统的故障自诊断
故障自诊断是系统可维修性设计的重要方面,是提高系统可靠性必须考虑的重要问题。自诊断主要采用软件方法判断故障部分和原因。不同控制系统自诊断的内容不同。PLC有很强的自诊断能力,当PLC出现自身故障或外围设备故障,都可用PLC上具有的诊断指示功能的发光二极管的亮、灭来查找。
体诊断
根据体检查流程图找出故障点的大方向,逐渐细化,以找出具体故障,如图2所示。
电源故障诊断
电源灯不亮,需对供电系统进行诊断.如果电源灯不亮,首先检查是否有电,如果有电,则下一步就检查电源电压是否合适,不合适就调整电压,若电源电压合适,则下一步就是检查熔丝是否烧坏,如果烧坏就更换熔丝检查电源,如果没有烧坏,下一步就是检查接线是否有误,若接线无误,则应更换电源部件.
运行故障诊断
电源正常,运行指示灯不亮,说明系统已因某种异常而终止了正常运行。检查流程如图3所示.
图3 运行故障诊断流程图
输入输出故障诊断
输人输出是PLC与外部设备进行信息交流的通道,其是否正常工作,除了和输入输出单元有关外,还与联接配线、接线端子、保险丝等元件状态有关。
出现输入故障时,首先检查LED电源指示器是否响应现场元件(如按钮、行程开关等)。如果输入器件被激励(即现场元件已动作),而指示器不亮,则下一步就应检查输入端子的端电压是否达到正确的电压值。若电压值正确,则可替换输入模块。若一个LED逻辑指示器变暗,而且根据编程器件监视器、处理器未识别输入,则输入模块可能存在故障。如果替换的模块并未解决问题且连接正确,则可能是I/O机架或通信电缆出了问题。
出现输出故障时,首先应察看输出设备是否响应LED状态指示器。若输出触点通电,模块指示器变亮,输出设备不响应。那么,首先应检查保险丝或替换模块。若保险丝完好,替换的模块未能解决问题,则应检查现场接线。若根据编程设备监视器显示一个输出器被命令接通,但指示器关闭,则应替换模块。
在诊断输入/输出故障时,佳方法是区分究竟是模块自身的问题,还是现场连接上的问题。如果有电源指示器和逻辑指示器,模块故障易于发现。通常,先是更换模块,或测量输入或输出端子板两端电压测量值正确,模块不响应,则应更换模块。若更换后仍无效,则可能是现场连接出问题了。输出设备截止,输出端间电压达到某一预定值,就表明现场连线有误。若输出器受激励,且LED指示器不亮,则应替换模块。如果不能从I/O模块中查出问题,则应检查模块接插件是否接触不良或未对准。后,检查接插件端子有无断线,模块端子上有无虚焊点。
指示诊断
LED状态指示器能提供许多关于现场设备、连接和I/O模块的信息。大部分输入/输出模块至少有一个指示器。输入模块常设电源指示器,输出模块则常设一个逻辑指示器。
对于输入模块,电源LED显示表明输入设备处于受激励状态,模块中有一信号存在。该指示器单独使用不能表明模块的故障。逻辑LED显示表明输入信号已被输入电路的逻辑部分识别 。如果逻辑和电源指示器不能同时显示,则表明模块不能正确地将输入信号传递给处理器。输出模块的逻辑指示器显示时,表明模块的逻辑电路已识别出从处理器来的命令并接通。除了逻辑指示器外,一些输出模块还有一只保险丝熔断指示器或电源指示器,或二者兼有。保险丝熔断指示器只表明输出电路中的保护性保险丝的状态;输出电源指示器显示时,表明电源已加在负载上。像输入模块的电源指示器和逻辑指示器一样,如果不能同时显示,表明输出模块就有故障了。
PROFIBUS 彩色电缆:
软总线电缆(成束线),用于花彩线。
用于圆电缆,用于电缆运输车模式
PROFIBUS 扭转电缆
高度灵活用总线电缆:
用于移动机器部件的拖缆(绞线)
(在长 1 m电缆上能至少扭转 500 万次,± 180o)
PROFIBUS 混合电缆 GP:
适合拖曳的坚固混合电缆,带有两条用于数据传输的铜导线和两条用于 ET 200pro 的电源的铜导线
SIENOPYR FR 船用电缆
无卤素、抗踩压、阻燃、经过船级社的光纤电缆,可安装在船甲板及船舱内。按米销售
InterBus现场总线作为IEC61158标准,广泛应用于制造业和机器加工业。汽车生产过程中的物料呼叫控制系统采用InterBus现场总线技术,
在现有生产线上进行生产物流重构,实现了企业同步化物流的需求。 InterBus现场总线作为IEC61158标准,是一种开放型的串行总线系统
其数据传输速度快、效率高,总线控制器和总线设备具有智能化和很强的故障诊断能力,广泛应用于制造业和机器加工业。汽车生产过程中的物料呼叫控制系统采用InterBus现场总线技术,在现有生产线上进行生产物流重构,实现了企业同步化物流的需求。该系统能使物料供应及时、
节省物料线边占用空间、减少线边库存和储位库存,自动统计缺料的工位、时间与频次,有效防止不必要的延误、等待时间和因物料短缺产生停线的问题。控制系统具有在线故障诊断功能,减少了系统故障处理的时间,提高了系统运行的可靠性和工厂生产效率。 物料呼叫控制系统由硬件和软件构成。硬件主要由工控机,现场总线控制器,总线耦合器BK模块,数字输入、输出模块DIO、SAB模块,LED显示屏,灯箱和按钮构成。现场线控制器选用RFC430,其具有数据采集、逻辑控制、信息交换和自动诊断等功能。控制系统软件由控制程序和故障诊断程序组成。控制程序功能如下:根据汽车生产要求,当生产线线边库存低于较低值时,生产工人按下工位上对应的按钮,总线控制器根据回送的过程数据,通过一种基于InterBus现场总线的通信模块,发送该物料的名称、工位号数量等信息到LED大屏幕显示屏,同时启动音乐铃声和灯箱上对应该物料的指示灯。仓库工作人员得到信息后,按下灯箱指示灯下面对应的按钮,表示信息确认,已开始投料。总线控制器根据确认的信息,将工位按钮上方的指示灯由常亮转为闪亮状态,表示该物料正在投送中。当物流到达呼叫的工位后,操作人员恢复按钮,该物料配送过程结束。该物料的名称、呼叫工位、呼叫时间、到位时间、投料人等信息记入上位机的数据库,作为管理人员考核员工的一项指标。故障诊断程序包括运行在控制器上的诊断和自启动程序和运行在上位机(工控机)上的OPC(OLE for Process Control)应用程序。控制系统一旦出现故障,总线便停止运行。在线故障诊断程序可以快速诊断故障原因,并应用OPC技术将RFC430总线控制器的诊断信息传送到上位机,上位机根据控制器传送的诊断信息,采用数据库技术为管理层提供更为详细的故障原因以及处理方法。因此,一旦控制系统出现故障,值班人员就能根据故障诊断信息以及处理方法迅速排除故障。故障排除后,系统能自动启动总线,恢复正常运行。InterBus总线控制器RF430中的标准寄存器提供了总线运行的状态信息,也可通过控制程序操作总线系统。总线控制器中的标准寄存器包括诊断状态寄存器、诊断参数寄存器、标准功能启动寄存器、标准功能状态寄存器和标准功能参数寄存器。寄存器的地址可利用PCWORX组态软件在控制系统的输入或输出地址区域设定,以便在编程中应用。诊断状态寄存器为一个字长,每一位都反映了总线系统运行状态的某一方面情况。诊断参数寄存器为诊断状态寄存器的状态位提供更为详细的信息,当外围设备出现故障和总线出错时,诊断参数寄存器提供错误位置;当控制器和总线出错时,诊断参数寄存器提供错误代码。诊断和自启动程序在PC WORX 2.02中功能编程软件Program Worx上开发,采用ST(结构化文本)语言编程,编程后封装能模块FCDIAG(见图1)。该模块以诊断状态寄存器、诊断参数寄存器作为输入,经过处理之后把诊断信息赋给全局部变量ERR DIAG STATUS 和ERR DIAG_A。自启动功能可以检测故障是否清除,一旦检测到故障已经清除后,通过标准功能启动寄存器,

了解了PROFIBUS的各个网络器件,这里就PROFIBUS安装的注意事项进行介绍,同时会结合一些现场的实例加以说明。
设计一条PROFIBUS网络,首先需要了解PROFIBUS网络的拓扑规则:
① PROFIBUS网络是RS485串口通讯,半双工,支持光纤通讯;
② 每个网络理论上多可连接127个物理站点,其中包括主站、从站以及中继设备;
③ 网络的通讯波特率9.6kbps~12Mbps,通讯波特率与通讯的距离具有一定的对应关系(见表3);
④ 每个物理网段多32个物理站点设备,物理网段两终端都需要设置终端电阻或使用有源终端电阻;
⑤ 每个网段的通讯距离或者设备数如果限,需要增加RS485中继器进行网络拓展,中继器多可串联9个;
⑥ 每个中继设备(RS485中继器、OLM)也做为网络中的一个物理站点,但没有站号;
⑦ 网络支持多主站,但在同一网络中,不建议多于3个主站;
⑧ 在Step7软件中进行PROFIBUS网络组态时,应当按照从小到大的顺序设置从站站号,且应该连续;
⑨ 一般0是PG的地址,1~2为主站地址,126为某些从站默认的地址,127是广播地址,因而这些地址一般不再分配给从站,故DP从站多可连接124个,站号设置一般为 3~125。
⑩ 如果网络中涉及到分支电缆,则应注意分支电缆的长度应当严格遵守PROFIBUS的协议规定,比如:波特率1.5Mbps时,网段中分支电缆长度6.6米(表5)。
|
波特率 [kbit/s] |
9.6 |
97.75 |
187.5 |
500 |
1500 |
|
分支电缆 长度(m) |
500 |
100 |
33 |
20 |
6.6 |
? 表5 波特率与分支电缆的长度对应表
? 用户如果使用了西门子的SIMOCODE 3UF7等产品时,就会涉及到网络中存在分支电缆的问题。为了保证每个网段的分支电缆不过规定长度,一般可以在每个抽屉柜内设计一个中继器,进行物理网段的分割,同时还可以起到隔离干扰的作用。
在进行PROFIBUS网络连接之前,首先应当考虑拓扑结构的设计是否有问题。如果拓扑结构有问题,将来网络通讯很可能出现问题。
另外,从波特率与距离的对应关系中可以看到,波特率越高,则对应的通讯距离越近,因而如果现场遇到PROFIBUS的通讯有通讯不上或者通讯不稳定的情况,也可以考虑先将波特率降低,再进行观察处理。
①选择标准PROFIBUS通讯电缆
标准PROFIBUS通讯电缆的特性阻抗为150欧姆,这与PB头的终端电阻设置为“ON”时的终端电阻值刚好匹配,如果选择普通的电缆,其特性阻抗与终端电阻很可能不匹配,则通讯性能将会受到影响;
标准的PROFIBUS电缆往往是双层屏蔽的,屏蔽效果比较好。另外,标准通讯电缆是双绞的,因而对于信号在电缆内传输时自身产生的干扰也能够起到自我抑制的作用。
②屏蔽层多点接地
PROFIBUS电缆在插头内接线时,须将屏蔽层剥开,压在插头内的金属部分,该金属部分与当Sub-D插头外部的金属部分相连,当将插头插在CPU或者ET200M等设备的DP口上时,则通过设备连接到了安装底板,而安装底板一般是连接在柜壳上并接地的,从而实现了屏蔽层的接地。
图23 PROFIBUS 插头内部接线即屏蔽层的处理
由于接地有利于保护PLC设备以及DP通讯口,因此对于所有的PROFIBUS站点都要求进行接地处理,即“多点接地”。
③布线规则
高电压,大电流的动力电缆,与小电压和小电流的电缆应该是分线槽布线,同时线槽应盖上盖板,尽量全封闭;如果现场无法分线槽布线,则将两类电缆尽量远离,中间加金属隔板进行隔离,同时金属线槽要做接地处理(图24)。

图24 电缆槽架以及电缆在线槽内的处理
图25 现场布线
电缆槽架之间也的连接应该保证用金属连接部件大面积连接处理,同时注意“接地”的连接。
图26 电缆桥架之间的连接以及接地处理
图27 现场的通讯电缆
图26中的电缆通讯直接暴露在外面,很容易被压断,类似情况可考虑局部或者全部穿管。
由于平行布线的两根电缆之间需要考虑空间电容耦合,因此为了避免相互之间的影响,应避免平行布线(图27)。
图28 通讯电缆在线槽内与动力电缆平行走线
在图27中,通讯电缆不仅没有满足a. 或 b. 两条原则,反而与比较大的动力电缆平行布线,这会导致该电缆比较容易受到动力电缆的干扰。
可以交叉布线:
两根交叉布线的电缆相互之间不会因为容性耦合而产生干扰。
图29 通讯电缆贴近金属板
通讯电缆应与大面积的金属板或“地平面”贴近。
图30 通讯电缆形成环
此时如果有磁力线从环中间穿过时,根据“右手定律”,容易产生干扰信号。
在图30中,尽管背板是比较大的金属板,但由于项目已经完成,因而不存在电缆长度变化的可能,因此还是建议用户将过长的电缆剪短,放入柜内的电缆槽内。
PROFIBUS 连接的站点可能分布较广,为了保证通讯的质量,一般要求所有通讯站点都应该处于同一个电压等级上,即应当都是“等电势”的(图31)。
图31 通讯站点之间应做“等电势”处理
如果两个站点的“地”之间不等电势,则当两个设备分别各自接地时,将会在两个接地点之间产生电势差,此时电流会流过通讯电缆的屏蔽层,从而对通讯产生影响。因此应该在两个设备之间进行等电势的绑定。
可以用等势线将两个设备的“地”进行连接,等势线的规格为:铜 6mm2 ,铝 16mm2,钢 50mm2 。
当然,这里不是要求所有的现场都需要增加额外的等势线而增加成本,只是建议在出现接地点电势不相等的情况时,如果影响到通讯,或者可能造成设备损坏,则应当想办法加以改进。
如果由于接地点本身的原因造成了通讯不稳定,比如某个系统的“地”本身存在着很强的干扰,则在此处将屏蔽层接地反而会对PROFIBUS通讯造成影响,因而此时应该考虑首先处理好“地”,然后再将PROFIBUS屏蔽层接地。
为现场设备提供一个良好的“地”以及进行正确的“接地”是提高EMC特性的前提(图32)。
图32 系统进行良好的接地设计和实施
通讯电缆在电柜内布线时,也应该遵循之前的原则,即远离干扰源。
在柜内的走线应当进行精心的设计,尽量避免与高电压、大电流的电缆在同一线槽内走线(图33),同时,不要在柜内形成“环”,特别时避免将变频器等干扰源包围在
图 33 通讯电缆与动力电缆在电柜内的受干扰情况
1) 首先是PROFIBUS插头,除了之前介绍的,需要将屏蔽层压在插头的金属部分外,还需要注意屏蔽层不要剥开的太长,否则会暴露在空间,成为容易受干扰的“天线”(图34)。
图34 屏蔽层暴露在空间容易接收干扰
2) 通讯电缆的屏蔽层在进/出电气柜时,都应该进行屏蔽层接地处理
屏蔽层应该保证与接地铜排进行大面积的接触(图35)。
图35 屏蔽层的接地
通讯电缆在进/出电柜时,都应该将电缆的屏蔽层进行接地处理。这样避免外部的干扰信号进入电柜,同时也避免柜内产生的干扰对外部设备造成影响(图36)。
图36 屏蔽层在柜内进行接地处理
如果通讯电缆在柜内需要经过端子进行连接,则屏蔽层好在端子排的两侧分别进行连接(图37)。
图37 通讯电缆通过端子连接时的屏蔽层处理
而此时应当避免的做法是将屏蔽层剥开,拧成一根连接到端子(图38),这种方式在EMC领域有个名称叫做“猪尾巴”。
图38 屏蔽电缆接头处的“猪尾巴效应”
在现场的连接中,如果将屏蔽层剥开过长,则通讯电缆将有很长一段没有被屏蔽层“保护”,而屏蔽层拧成一根后将形成天线,更容易将干扰引入系统(图39)。
图39 屏蔽电缆的“猪尾巴”连接
如果使用场合存在过压的危险,请在柜外采用直埋电缆,同时在柜内、柜外的电缆上采用过压保护装置(图40)。
如果存在雷击,请参照防雷设计标准进行防雷的设计。
图40 过压保护装置
变频器等比较大功率的设备除了通过干扰电源、通过空间辐射干扰影响设备正常运行外,随着变频器等设备具有PROFIBUS通讯的能力,这些设备产生的干扰也有可能直接进入通讯系统,因而应该对变频器进行EMC的处理。
首先是变频器的安装。在电柜内,尽量用镀锌底板替代喷漆底板做为安装背板(图41),以改善EMC特性。
图41 使用镀锌安装底板代替喷漆底板
变频器的出线,都应该进行相应的EMC处理,比如采用通讯电缆采用屏蔽电缆接地,动力电缆采用屏蔽电缆接地或者采用铁氧体磁环进行滤波处理等(图42)。
图42 对变频器的电缆进行规范的EMC处理
PROFIBUS是一种抗干扰性比较强的现场总线,但不时还会发生一些故障。在处理故障的过程中我们发现,造成PROFIBUS通讯出现故障的原因,80%都是简单的原因,比如:现场没有接地处理、布线时与动力电缆没有分开等等;因此为了避免PROFIBUS网络后期运行时出现故障,首先应该注意按照PROFIBUS的规范进行网络设计,同时严格遵守安装规范的要求进行现场施工。
除此之外,现场诊断一般会使用到BT200和示波器等设备。BT200是西门子的提供的PROFIBUS网络诊断设备,可以进行网络距离检测,网络连接的质量的检查(比如断线、短路等等),常用于项目现场施工布线阶段;
图43 BT200
而示波器常常用于检测PROFIBUS通讯的波形,一般用于项目投产运行后进行网络通讯信号质量的检测。
图43 示波器显示PROFIBUS信号受到干扰时的波形
另外,STEP7等编程工具也可以做为网络诊断的一种工具。在STEP7软件中,提供了“在线诊断”的功能,可以实时的对PROFIBUS网络进行直接的诊断。比如:哪些从站出现故障,可在STEP7的诊断缓冲区中直接得到故障信息,因此一般用于项目调试过程中以及项目运行过程中的网络诊断。
图44 Step7在线诊断功能
另外STEP7还提供了一些PROFIBUS的诊断功能块,比如FB125/FC125等,方便用户通过编程的方式在程序运行中诊断PROFIBUS网络中出现的故障,同时可将故障信息直接显示在上位机画面上。
软件的诊断方式都支持到通道级的诊断。
PROFIBUS总线的应用场合非常多,应用环境也各不相同,但只要严格按照PROFIBUS的规范进行网络拓扑的设计、遵守布线规则、处理好系统的“地”与“接地”等,将在很大程度上避免总线网络使用中出现的各种问题。因此,希望广大的用户在阅读本文的基础上,能够继续参照PROFIBUS的安装和使用手册来正确的应用PROFIBUS现场总线,保证PROFIBUS总线网络和整个自动化项目的正常运行。
用经验法和计算机辅助设计的方法进行PLC编程 1) 经验法编程 经验法是运用自己的或别人的经验进行设计。多数是设计前先选择与自己工艺要求相近的程序,把这些程序看成是自己的“试验程序”。结合自己工程的情况,对这些“试验程序”逐一修改,使之适合自己的工程要求。这里所说的经验,有的是来自自己的经验结,有的可能是别人的设计经验,就需要日积月累,善于结。 2) 计算机辅助设计编程 计算机辅助设计是通过 PLC 编程软件在计算机上进行程序设计、离线或在线编程、离线仿真和在线调试等等。使用编程软件可以十分方便地在计算机上离线或在线编程、在线调试,使用编程软件可以十分方便地在计算机上进行程序的存取、加密以及形成 EXE 运行文件 1)MT→PLC地址表。该表又称“输入信号地址表”。它由8位15字节地址构成(即:X00,X02,X04,X06,X08,X10,X12,X14,X16,X17-X22),字节的每位对应一个输入信号接口,并附有该信号的连接器名称和插脚编号。输入信号由MT侧传送至PMC侧,信号地址用XOO.O表示。输入信号中,除*ESP,SKIP,*DECX,*DECY,*DECZ等少数信号已由CNC厂家确定了地址外,其他地址的信号名称由设计者定义,并用缩写英文字母表示。如“急停”用“*EMG.M”,“进给保持”用“SP.M”等。所有输入信号均应据此表选定地址。 2)PLC→MT地址表。该表又称“输出信号地址表”。它由8位10字节地址构成(即:Y48~53,YS0,Y82,Y84,Y86),字节的每位对应一个输出信号接口,并附有该信号的连接器名称和插脚编号。输出信号由PMC侧传送至MT侧,信号地址用YOO.O表示。所有输出信号名称由设计者定义,并用缩写英文字母表示。 输入和输出信号地址一经确定,信号所用连接器,插脚编号亦随之确定。安装时,各信号线即按连接器和插脚连接。 3)PLC→NC地址表。该表为PMC侧向NC侧传送信号的接口地址表。由8位27字节地址构成(即:G100~G111,G116~G122,G124~G131)。信号地址用GOOO.O表示。这些信号已由CNC厂家定义,名称和含义均已固定,用户不能增删和改变。 4)NC→PLC地址表。该表为NC侧向PMC侧传送信号的接口地址表。由8位27字节地址构成(即:P14~8F156,F160~F163,F171~P178)。信号地址用FOOO.O表示。这些信号也已由CNC厂家定义,用户不能增删和改变。 各信号传送方向如图2所示。 图2 信号传送方向 多个定时器协同工作梯形图编程 可用多个定时器“接力”定时来控制时序控制电路中输出继电器的工作。按下起动按钮X0后,要求Y0和Y1按图1中的时序工作,图中用T0,T1和T2来对三段时间定时。起动按钮提供给X0的是短信号,为了保证定时器的线圈有足够长的“通电”时间,用起保停电路控制M0。按下起按钮X0后,M0变为ON,其常开触点使定时器T0的线圈“通电”,开始定时,3s后T0的常开触点闭合,使T1的线圈“通电”,T1开始定时,4s后T1常开触点闭合,使T2的线图“通电”……各定时器以“接力”的方式依次对各段时间定时(见图2),直至后一段定时结束,T2的常闭触点断开,使M0变为OFF,M0的常开触点断开,使T0的线圈“断电”,T0的常开触点断开,又使T1的线圈“断电”……这样所有的定时器都被复位,系统回到初始状态。控制Y0和Y1的输出电路可根据波形图来设计。由图1可知,Y0的波形与T0的常开触点的波形相同,所以用T0的常开触点来控制Y0的线圈。Y1的波形可由T1常开触点的波形取反后,再与M0的波形相“与”而得知,即Y1=M0·T1,用常闭触点可以实现取反,“与”运算可用触点的串联来实现,所以Y1可用M0的常开触点和T1的常闭触点组成的串联电路来驱动。