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2012年,西门子推出了的SIMATIC S7-1500系列PLC,其优异的性能让初次使用的工程人员爱不释手。那么,相对于西门子传统的SIMATIC S7-300/400系列PLC,S7-1500系列PLC都有哪些优势呢?以下为我的一点经验之谈。
1.首先,它的外观设计更人性化,选用时更容易被工程现场人员所接受。S7-1500模块大小比S7-300稍大,机架类似于S7-300,前连接器安装时具有接线位置,并提供专门的电源元件和屏蔽支架及线卡,使接线更方便,可靠性更高;尤其让工程人员心动的是CPU上配置有LED显示屏,可方便显示CPU状态和故障信息等。
2.其次,从硬件方面来说,S7-1500PLC的处理速度更快,联网能力更强,诊断能力和安全性更高,不仅可节省成本,提高生产效率,而且安全可靠,维护简单方便,真正成为工厂客户和现场维护人员的控制器。例如,相对于S7-300/400,S7-1500 PLC采用的背板总线技术,采用高波特率和高传输协议,使其信号处理速度更快;S7-1500所有CPU集成1-3个PROFINET接口,可实现低成本快速组态现场级通信和公司网络通信,而S7-300/400PLC只有个别型号CPU才集成有PROFINET接口;S7-1500 PLC的模块集成有诊断功能,诊断级别为通道级,无需进行额外编程,当发生故障时,可快速准确地识别受影响的通道,减少停机时间,这是S7-300/400PLC所无法比拟的。
3.S7-1500PLC的组态和编程效率更高,信息采集和查看更方便,这也是工程设计人员的福音。由于S7-1500PLC是无缝集成到TIA博途软件中,无论是硬件组态、网络连接和上位组态,还是软件编程,其操作均简单快捷。
而S7-300/400PLC组态编程软件为经典STEP7,上位组态软件为WinCC,相对于TIA博途软件,某些操作显得繁琐(例如对于各个程序块需要每个单独存盘,当有语法错误时,则无法执行保存操作)。对于S7-1500,可通过Internet浏览器、内置CPU显示屏、TIA博途和HMI设备随时查看CPU状态、过程变量和故障信息等,而对于S7-300/400 PLC,则没有CPU显示屏,信息采集和查看也没有S7-1500PLC方便。
4.相对于S7-300/400PLC,S7-1500PLC支持的数据类型更广泛。S7-1500PLC的基本数据类型的长度到64位,而S7-300/400 PLC支持的基本数据类型长度为32位;S7-1500PLC支持Pointer、Any和Variant三种类型指针,S7-300/400PLC只支持前两种。这些特点,均使S7-1500PLC的编程更加灵活。
另外,S7-1500 PLC无需使用其它模块即可实现运动控制功能。通过PLCopen 技术,控制器可使用标准组件连接支持PROFIdrive 的各种驱动装置;此外,S7-1500 PLC还支持所有CPU 变量的TRACE 功能,提高了调试效率,优化了驱动和控制器的性能。
之,S7-1500 PLC的功能不仅涵盖了绝大多数S7-300/400PLC,而且有过之而无不及,适用范围广泛,加之其具有上述的优点,使其在今后的发展中,必将广泛应用于各个工程领域之中。
西门子PLC按照小型、中型、大型分为三种,依次为:s7-200, s7-300, S7-400系列, 西门子PLC的选型与一般PLC选型原则无异。
1、200PLC的处理器是位的: S7-200 CPU的中央处理芯片数据长度为32位.从CPU累加器AC0/AC1/AC2/AC3的数据长度也可以看出.
2、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。
3、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(SIPLUS s7-200):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。
3、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? s7-300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.
在第三稿中,对PLC作了如下定义:可编程序控制器是一种数字运算操作电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的,模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关的外围设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。定义强调了PLC是:
1 数字运算操作的电子系统——也是一种计算机
2 专为在工业环境下应用而设计
3 面向用户指令——编程方便
4 逻辑运算、顺序控制、定时计算和算术操作
5 数字量或模拟量输入输出控制
6 易与控制系统联成一体
7易于扩充可编程序控制器PLC的应用范围目前,在国内外PLC已广泛应用冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保及文化娱乐等各行各业,随着PLC性能价格比的不断提高,其应用领域不断扩大。
8从应用类型看, PLC的应用大致可归纳为以下几个方面:
开关量逻辑控制利用PLC基本的逻辑运算、定时、计数等功能实现逻辑控制,可以取代传统的继电器控制,用于单机控制、多机群控制、生产自动线控制等,例如:机床、注塑机、印刷机械、装配生产线、电镀流水线及电梯的控制等。这是PLC基本的应用,也是PLC广泛的应用领域。运动控制大多数PLC都有拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。这一功能广泛用于各种机械设备,如对各种机床、装配机械、机器人等进行运动控制。过程控制大、中型PLC都具有多路模拟量I/O模块和PID控制功能,有的小型PLC也具有模拟量输入输出。所以PLC可实现模拟量控制,而且具有PID控制功能的PLC可构成闭环控制,用于过程控制。这一功能已广泛用于锅炉、反应堆、水处理、酿酒以及闭环位置控制和速度控制等方面。数据处理现代的PLC都具有数学运算、数据传送、转换、排序和查表等功能,可进行数据的采集、分析和处理,同时可通过通信接口将这些数据传送给其它智能装置,如计算机数值控制(CNC)设备,进行处理。通信联网 PLC的通信包括PLC与PLC、PLC与上位计算机、PLC与其它智能设备之间的通信, PLC系统与通用计算机可直接或通过通信处理单元、通信转换单元相连构成网络,以实现信息的交换,并可构成“集中管理、分散控制”的多级分布式控制系统,满足工厂自动化(FA)系统发展的需要。
技术发展动向:
1. 产品规模向大、小两个方向发展大: I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。小:由整体结构向小型模块化结构发展,增加了配置的灵活性,降低了成本。
2. PLC在闭环过程控制中应用日益广泛
3. 不断加强通讯功能
4. 新器件和模块不断推出的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外,还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等化模块。
5. 编程工具丰富多样,功能不断提高,编程语言趋向标准化有各种简单或复杂的编程器及编程软件,采用梯形图、功能图、语句表等编程语言,亦有的PLC指令系统。
6. 发展容错技术采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。
7. 追求软硬件的标准化。 国内发展及应用概况我国的PLC产品的研制和生产经历了三个阶段:顺序控制器(1973~1979)——一位处理器为主的工业控制器(1979~1985)——8位微处理器为主的可编程序控制器(1985以后)。在对外开放政策的推动下,国外PLC产品大量进入我国市场,一部分随成套设备进口。如宝钢一、二期工程就引进了500多套,还有咸阳显象管厂、秦皇岛煤码头、汽车厂等。现在, PLC在国内的各行各业也有了极大的应用,技术含量也越来越高。
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