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6、如何进行S7-200的电源需求与计算? S7-200CPU模块提供5VDC和24VDC电源: 当有扩展模块时CPU通过I/O总线为其提供5V电源,所有扩展模块的5V电源消耗之和不能过该CPU提供的电源额定。若不够用不能外接5V电源。 每个CPU都有一个24VDC传感器电源,它为本机输入点和扩展模块输入点及扩展模块继电器线圈提供24VDC。如果电源要求出了CPU模块的电源定额,你可以增加一个外部24VDC电源来提供给扩展模块。 所谓电源计算,就是用CPU所能提供的电源容量,减去各模块所需要的电源消耗量。 注意: EM277模块本身不需要24VDC电源,这个电源是专供通讯端口用的。24VDC电源需求取决于通讯端口上的负载大小。 CPU上的通讯口,可以连接PC/PPI电缆和TD200并为它们供电,此电源消耗已经不必再纳入计算。 7、200PLC能在零下20度工作吗? S7-200的工作环境要求为: 0°C-55°C,水平安装 0°C-45°C,垂直安装 相对湿度95%,不结露 西门子还提供S7-200的宽温度范围产品(SIPLUSS7-200): 工作温度范围:-25°C-+70°C 相对湿度:55°C时98%,70°C时45% 其他参数与普通S7-200产品相同 S7-200的宽温型产品,每种都有其单独的订货号,可以到SIPLUS产品主页查询。如果没有找到,则说明目前没有对应的SIPLUS产品。 文本和图形显示面板没有宽温型产品。 还要注意国内没有现货,如需要请和当地西门子办事处或经销商联系。 8、数字量输入/输出(DI/DO)响应速度有多快?能作高速输入和输出吗? S7-200在CPU单元上设有硬件电路(芯片等)处理高速数字量I/O,如高速计数器(输入)、高速脉冲输出。这些硬件电路在用户程序的控制下工作,可以达到很高的频率;但点数受到硬件资源的限制。 S7-200CPU按照以下机制循环工作: 读取输入点的状态到输入映像区 执行用户程序,进行逻辑运算,得到输出信号的新状态 将输出信号写入到输出映像区 注意:只要CPU处于运行状态,上述步骤就周而复始地执行。在第二步中,CPU也执行通讯、自检等工作。 上述三个步骤是S7-200CPU的软件处理过程,可以认为就是程序扫描时间。实际上,S7-200对数字量的处理速度受到以下几个因素的限制: 输入硬件延时(从输入信号状态改变的那一刻开始,到CPU刷新输入映像区时能够识别其改变的时间) CPU的内部处理时间,包括: 读取输入点的状态到输入映像区 执行用户程序,进行逻辑运算,得到输出信号的新状态 将输出信号写入到输出映像区 输出硬件延时(从输出缓冲区状态改变到输出点真实电平改变的时间) 上述A,B,C三段时间,就是限制西门子PLC处理数字量响应速度的主要因素。 一个实际的系统可能还需要考虑输入、输出器件的延时,如输出点外接的中间继电器动作时间等。 以上数据都在《S7-200系统手册》中标明,这里只是列表比较。CPU上的部分输入点延时(滤波)时间可 以在编程软件Micro/WIN的“系统块”中设置,其缺省的滤波时间是6.4ms。 如果把容易受到干扰的信号接到CPU上可改变滤波时间的DI点上,调整滤波时间可能改善信号检测的质量。 支持高速计数器功能的输入点在相应功能开通时不受此滤波时间约束。滤波设置对输入映像区的刷新、开关量输入中断、脉冲捕捉功能同样有效。 有些输出点要比其他点更快些,是因为它们可以用于高速输出功能,在硬件上有特殊设计。没有专门使用硬件高速输出功能时,它们只是和普通点一样处理继电器输出开关频率为1Hz。
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(4)程序编写质量 用户编写的程序优劣对程序长短和运行时间都有较大影响。对于同样系统不同用户编写程序可能会使程序长度和执行时间差距很大。一般来说对初编者应为内存多留一些余量,而有经验的编程者可少留一些余量。 综上所述,下面的经验计算公式: 存储器字数=(开关量输人点数+开关量输出点数)*l0+模拟量点数*150。然后按计算存储器字数的25%考虑裕量。 3、响应时间 对过程控制,扫描周期和响应时间必须认真考虑。可编程控制器顺序扫描的工作方式使它不能可靠地接收持续时间小于扫描周期的输入信号。例如某产品有效检测宽度为5cm,产品传送速度每分钟50m,为了确保不会漏检经过的产品,要求可编程控制器的扫描周期不能大于产品通过检测点的时间间隔60ms(T=5cm /50m/60s)。 系统响应时间是指输入信号产生时刻与由此而使输出信号状态发生变化时刻的时间间隔。系统响应时间=输入滤波时间+输出滤波时间+扫描周期. 4、功能、结构要合理 单机控制往往是用一台可编程控制器控制一台设备,或者一台可编程控制器控制几台小设备,例如对原有系统的改造、完善其功能等。单机控制没有可编程控制器间的通信问题;但功能要求全面。选择箱体式结构的可编程控制器为好。若只有开关量控制,可选择F1、F2、FX、GE-1、C-20、S5-101、TI100、EX-40等品种。另外,国产化CKY-40H、D-40、CF-40、PCZ-40、ACMY-S256品种也可与进口货相媲美。 若被控对象是开关量和模拟量共有,就要选择有相应功能可编程序控制器。模块式结构的产品构成系统灵活,易于扩充,但造价高,适于大型复杂的工业现场。 5、输入输出模块的选择 可编程控制器输入模块是检测并转换来自现场设备(按钮、限位开关;接近开关等)的高电平信号为机器内部电平信号,模块类型分直流5、12、24、48、60V几种;交流115V和220V两种。由现场设备与模块之间的远近程度选择电压的大小。一般5、12、24V属低电平,传输距离不宜太远,例如5V的输入模块*远不能过10m,也就是说,距离较远的设备选用较高电压的模块比较可靠。另外高密度的输入模块如32点、64点,同时接通点数取决于输入电压和环境温度。一般讲,同时接通点数不得过60%。为了提高系统的稳定性,必须考虑门槛(接通电平与关断电平之差)电平的大小。门槛电平值越大,抗干扰能力越强,传输距离也就越远。 输出模块的任务是将机器内部信号电平转换为外部过程的控制信号。对于开关频繁、电感性、低功率因数的负载,使用晶闸管输出模块,缺点是模块价格高;过载能力稍差。继电器输出模块优点是适用电压范围宽,导通压降损失小,价格便宜,缺点是寿命短,响应速度慢。输出模块同时接通点数的电流累计值必须小于公共端所允许通过的电流值。输出模块的电流值必须大于负载电流的额定值。 6、结构型式的考虑 PLC的结构分为整体式和模块式两种。整体式结构把PLC的I/O和CPU放在一块大印刷电路板上,节省了插接环节,结构紧凑,体积小,每一I/O点的平均价格也比模块式的便宜,所以小型PLC控制系统多采用整体式结构。模块式PLC的功能扩展,I/O点数的增减,输入与输出点数的比例,都比整体式方便灵活。维修时更换模块,判断与处理故障快速方便。因此,对于较复杂的要求较高的系统,一般选用模块式结构。 7、对用户存贮器的要求 一般PLC都用CMOS RAM作用户存贮器,它具有静态消耗电流小(1/A)的特点。为了在停电时保护用户程序和现场数据,通常用锂电池作后备电源。 如果被控系统的工艺要求固定不变,所编程序经调试后己比较完善,不需要经常修改,为了防止他人随意改动控制程序,可以采用EPROM(选购件)将用户程序固化。 8、是否需要通讯联网的功能 大部分小型PLC都是以单机自动化为目的,一般没有和上位计算机通讯的接口。如果用户要求将PLC纳入工厂自动化控制网络,就应选用带有通讯接口的PLC。一般大、中型PLC都具有通讯功能。近年来,一些高性能的小型机(如FX、C40H、S5-100U等)也带有通讯接口,通过RS-232串行接口,与上位计算机或另一台PLC相连,也可以连接打印机、CRT等外部设备。 以上简要地介绍了PLC选型的依据和应考虑的几个问题,用户应根据生产实际的需要,综合考虑各种因素,选择性能价格比合适的产品,使被控对象的控制要求得到完全满足,也使PLC的功能得到充分发挥。
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