西门子S7-300DP线西门子S7-300DP线
上海诗幕自动化设备有限公司,*从事品自动化设备研发及销售的企业,对各大自动化产品有着强大的优势,并且对优势产品有着大量的备货。与欧洲及从事电气的各大公司有着良好的协作关系。
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图解法编程
图解法是靠画图进行 PLC 程序设计。常见的主要有梯形图法、逻辑流程图法、时序流程图法和步进顺控法。
(1) 梯形图法:梯形图法是用梯形图语言去编制 PLC 程序。这是一种模仿继电器控制的编程。其图形甚至元件名称都与继电器控制电路十分相近。这种很容易地就可以把原继电器控制电路移植成 PLC 的梯形图语言。这对于熟悉继电器控制的人来说,是方便的一种编程。
(2) 逻辑流程图法:逻辑流程图法是用逻辑框图表示 PLC 程序的执行,反应输入与输出的关系。逻辑流程图法是把的工艺流程,用逻辑框图表示出来形成的逻辑流程图。这种编制的 PLC 控制程序逻辑思路清晰、输入与输出的因果关系及联锁条件明确。逻辑流程图会使整个程序脉络清楚,便于分析控制程序,便于查找故障点,便于调试程序和维修程序。有时对一个复杂的程序,直接用语句表和用梯形图编程可能觉得难以下手,则可以先画出逻辑流程图,再为逻辑流程图的各个部分用语句表和梯形图编制 PLC 应用程序。
(3) 时序流程图法:时序流程图法使首先画出控制的时序图(即到某一个时间应该进行哪项控制的控制时序图),再根据时序关系画出对应的控制任务的程序框图,后把程序框图写成 PLC 程序。时序流程图法很适合于以时间为基准的控制的编程。
(4) 步进顺控法:步进顺控法是在顺控指令的配合下设计复杂的控制程序。一般比较复杂的程序,都可以分成若干个功能比较简单的程序段,一个程序段可以看成整个控制中的一步。从整个角度去看,一个复杂的控制是由这样若干个步组成的。控制的任务实际上可以认为在不同时刻或者在不同中去完成对各个步的控制。为此,不少 PLC 生产厂家在自己的 PLC 中了步进顺控指令。在画完各个步进的状态流程图之后,可以利用步进顺控指令方便地编写控制程序。
2. 法编程
法是运用自己的或别人的进行设计。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,有的是来自自己的结,有的可能是别人的设计,就需要日积月累,善于结。
3. 计算机辅助设计编程
计算机辅助设计是通过 PLC 编程在计算机上进行程序设计、离线或在线编程、离线和在线调试等等。使用编程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。
7.3.2 PLC 设计的步骤
在了解了程序结构和编程的基础上,就要实际地编写 PLC 程序了。编写 PLC 程序和编写其他计算机程序一样,都需要经历如下。
1. 对任务分块
分块的目的就是把一个复杂的工程,分解成多个比较简单的小任务。这样就把一个复杂的大问题化为多个简单的小问题。这样可便于编制程序。
2. 编制控制的逻辑关系图
从逻辑关系图上,可以反应出某一逻辑关系的结果是什么,这一结果又英国导出哪些。这个逻辑关系可以是以各个控制活动顺序为基准,也可能是以整个活动的时间节拍为基准。逻辑关系图反映了控制中控制作用与被控对象的活动,也反应了输入与输出的关系。
3. 绘制各种电路图
绘制各种电路的目的,是把的输入输出所设计的地址和名称联系起来。这是很关键的一步。在绘制 PLC 的输入电路时,不仅要考虑到的连接点是否与命名一致,还要考虑到输入端的电压和电流是否,也要考虑到在特殊条件下运行的可靠性与条件等问题。特别要考虑到能否把高压引导到 PLC 的输入端,把高压引入 PLC 输入端,会对 PLC 造成比较大的伤害。在绘制 PLC 的输出电路时,不仅要考虑到输出的连接点是否与命名一致,还要考虑到 PLC 输出模块的带负载能力和耐电压能力。此外,还要考虑到电源的输出功率和极性问题。在整个电路的绘制中,还要考虑设计的原则努力其性和可靠性。虽然用 PLC 进行控制方便、灵活。但是在电路的设计上仍然需要谨慎、。因此,在绘制电路图时要考虑周全,何处该装按钮,何处该装开关,都要一丝不苟。
4. 编制 PLC 程序并进行模拟调试
在绘制完电路图之后,就可以着手编制 PLC 程序了。当然可以用上述编程。在编程时,除了要注意程序要正确、可靠之外,还要考虑程序要简捷、省时、便于阅读、便于修改。编好一个程序块要进行模拟实验,这样便于查找问题,便于及时修改,好不要整个程序完成后一起算帐。
5. 制作控制台与控制柜
在绘制完电器、编完程序之后,就可以制作控制台和控制柜了。在时间紧张的时候,这项工作也可以和编制程序并列进行。在制作控制台和控制柜的时候要注意选择开关、按钮、继电器等器件的,规格必须要求。设备的安装必须注意安全、可靠。比如说屏蔽问题、接地问题、高压隔离等问题必须妥善处理。
6. 现场调试
现场调试是整个控制完成的重要环节。任何程序的设计很难说不经过现场调试就能使用的。只有通过现场调试才能发现控制回路和控制程序不能要求之处;只有通过现场调试才能发现控制电路和控制程序发生矛盾之处;只有进行现场调试才能后实地和后控制电路和控制程序,以适应控制的要求。
7. 编写技术文件并现场试运行
经过现场调试以后,控制电路和控制程序基本被确定了,整个的硬件和基本没有问题了。这时就要整流技术文件,包括整理电路图、PLC 程序、使用说明及帮助文件。到此工作基本结束。
plc与dcs的分析比较
dcs和plc的设计原理区别较大,plc是由继电器控制原理发展起来的,它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通过数字输入和输出操作,来控
制各类机械或生产。用户编制的控制程序表达了生产的工艺要求,并事先存入plc的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行,以完成工艺流程要求的操作。plc的cpu内有指示程序步存储地址的程序计数器,在程序运行中,执行一步该计数器自动加1,程序从起始步(步序号为零)起依次执行到终步(通常为end指令),然后再返回起始步循环运算。plc每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的plc,循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。程序计数器这样的循环操作,这是dcs所没有的。这也是使plc的冗余不如dcs的原因。dcs是在运算放大器的基础上得以发展的。把所有的函数和变量之间的关系都做*能块(有的dcs称为膨化块)。dcs和plc的的主要差别是在开关量的逻辑解算和模拟量的运算上,即使后来两者相互有些渗透,但是还是有区别。80年代以后,plc除逻辑运算外,控制回路用的算能已经大大加强,但 plc用梯形图编程,模拟量的运算在编程时不太直观,编程比较麻烦。但在解算逻辑方面,出快速的优点,在微秒量级,解算1k逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理,16位(也有32位的)为一个模拟量。而dcs把所有输入都当成模拟量,1位就是开关量。解算一个逻辑是在几百微秒至几毫秒量级。对于plc解算一个pid运算在几十毫秒,这与dcs的运算时间不相上下。
在接地电阻方面,对plc也许要求不高,但对dcs一定要在几欧姆以下(通常在4欧姆以下)。模拟量隔离也是非常重要的。
相同i/o点数的,用plc比用dcs,其成本要低一些(大约能省40%左右)。plc没有操作站,它用的和硬件都是通用的,所以成本比dcs要低很多。如果被控对象主要是设备连锁、回路相对很少,采用plc较为。如果主要是模拟量控制、并且函数运算很多,好采用dcs。dcs在控制器、i/o板、通讯网络等的冗余方面,一些运算、行业的特殊要求方面都要比plc好的多。plc由于采用通用,在设计企业的信息方面,要容易一些。
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按照PLC所能实现的功能不同PLC的三档次
按照PLC所能实现的功能的不同,可以把PLC大致地分为低档,中档和机三类。
(1) 低档机:具有逻辑运算、计时、计数、移位、自诊、监控等基本功能,还具有一定的算术运算、数据传送和比较、通讯、远程和模拟量处理功能。
(2) 中档机:除具有低档机的功能外,还具有较强的算术运算、数据传送和比较、数据转换、远程、通讯、子程序、中断处理和回路程控制功能。
(3)机:除具有中档机的功能外,还具有带符号的算术运算、矩阵运算、函数、表格、CRT显示、打印等功能。
在数控机床出现以前,顺序控制技术在工业生产中已经广泛应用。许多机械设备的工作都需要遵循一定的步骤或顺序。顺序控制即是以机械设备的运行状态和时间为依据,使其按预先规定好的次序顺序地进行工作的一种控制。
数控机床所用的顺序控制装置(或)主要有两种,一种是的“继电器逻辑电路”,简称RLC(Relay Logic Circuit)。另一种是“可编程序控制器”,即PLC。
RLC是将继电器、器、按钮、开关等机电式控制器件用导线连接而成的以实现规定的顺序控制功能的电路。在实际应用中,RLC存在一些难以克服的缺点。如:只能解决开关量的简单逻辑运算,以及定时、计数等有限几种功能控制,难以实现复杂的逻辑运算、算术运算、数据处理,以及数控机床所需要的许多特殊控制功能,修改控制逻辑需要增减控制元器件和重新布线,安装和周期长,工作量大;继电器、器等器件体积较大,每个器件工作触点有限。当机床受控对象较多,或控制顺序较复杂时,需要采用大量的器件,因而整个RLC体积庞大,功耗高,可靠性差等。由于RLC存在上述缺点,因此只能用于一般的工业设备和数控车床、数控钻床、数控镗床等控制逻辑较为简单的数控机床。
与RLC比较,PLC是一种工作原理完全不同的顺序控制装置。PLC具有如下基本功能:
1)PLC是由计算机简化而来的。为适应顺序控制的要求,PLC省去了计算机的一些数字运算功能,而强化了逻辑运算控制功能,是一种功能介于继电器控制和计算机控制之间的自动控制装置。
PLC具有与计算机类似的一些功能器件和单元,它们包括:CPU、用于存储控制程序和用户程序的存储器、与外部设备进行数据通信的接口及工作电源等。为与外部机器和实现传送,PLC还具有输入、输出接口。PLC有了这些功能器件和单元,即可用于完成各种的控制任务。PLC的基本功能结构框图如图1所示。
图1 PLC的基本功能结构
2)具有面向用户的指令和于存储用户程序的存储器。用户控制逻辑用实现。适用于控制对象复杂,控制逻辑需要灵活变更的。
3)用户程序多采用图形符号和逻辑顺序关系与继电器电路十分近似的“梯形图”编辑。梯形图形象直观,工作原理易于理解和。
4)PLC可与编程机、编程器、个人计算机等设备联接,可以很方便地实现程序的显示、编辑、诊断、存储和传送等操作。
5)PLC没有继电器那种不良、触点熔焊、磨损和线圈烧断等故障。运行中无振动、无噪音,且具有较强的抗能力,可以在较差(如:粉尘、高温、等)的条件下、可靠地工作。
6)PLC结构紧凑、体积小、容易装入机床内部或电气箱内,便于实现数控机床的机电一体化。
PLC的利用,为数控机床提供了一种*的顺序控制装置,并很快在实际应用中显示了强大的生命力。现在PLC已成为数控机床的一种基本的控制装置。与RLC比较,采用PLC的数控机床结构更紧凑,功能更丰富,工作更可靠。对于车削中心、加工中心、FMC、FMS等机械运动复杂,自动化程度高的加工设备和生产制造,PLC则是不可缺少的控制装置。
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PLC由哪几个主要部分组成?各部分的作用是什么?
PLC由处理器CPU,存储器,输入输出接口,编程器组成.
处理器CPU是核心,它的作用时接受输入的程序并存储程序.扫描现场的输入状态,执行用户程序,并自诊断.
存储器用来存放程序和数据,
输入接口采集现场各种开关接点的状态,并将其转化成的逻辑电平,输出接口用于输出电来控制对象.
编程器用于用户程序的编制,编辑,调试,检查和.还可以显示PLC的各种状态.
扫描周期:是PLC每执行一遍从输入到输出所需的时间.
工作是
1.输入现场:在的控制下,顺序扫描各输入点,读入的输入点的状态.
2.顺序扫描用户程序中的各条指令,根据输入状态和指令内容进行逻辑运算.
3.并输出控制,根据逻辑运算的结果,输出状态寄存器向各输出点发出相应的控制.实现所要求的逻辑控制功能.