西門子NCU數控主板6FC5357-0BB33-0AE3
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SIEMENS可編程控制器
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高性能價格比的可編程邏輯控制器和設計相應的控制系統。
一、輸入輸出(I/O)點數的估算
I/O點數估算時應考慮適當的余量,通常根據統計的輸入輸出點數,再增加10%~20%的可擴展余量后,作為輸入輸出點數估算數據。實際訂貨時,還需根據制造廠商可編程邏輯控制器的產品特點,對輸入輸出點數進行圓整。
二、存儲器容量的估算
存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小,程序容量是存儲器中用戶應用項目使用的存儲單元的大小,因此程序容量小于存儲器容量。設計階段,由于用戶應用程序還未編制,因此,程序容量在設計階段是未知的,需在程序調試之后才知道。為了設計選型時能對程序容量有一定估算,通常采用存儲器容量的估算來替代。
存儲器內存容量的估算沒有固定的公式,許多文獻資料中給出了不同公式,大體上都是按數字量I/O點數的10~15倍,加上模擬I/O點數的100倍,以此數為內存的總字數(16位為一個字),另外再按此數的25%考慮余量。
三、控制功能的選擇
該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。
1、運算功能
簡單可編程邏輯控制器的運算功能包括邏輯運算、計時和計數功能;普通可編程邏輯控制器的運算功能還包括數據移位、比較等運算功能;較復雜運算功能有代數運算、數據傳送等;大型可編程邏輯控制器中還有模擬量的PID運算和其他運算功能。隨著開放系統的出現,在可編程邏輯控制器中都已具有通信功能,有些產品具有與下位機的通信,有些產品具有與同位機或上位機的通信,有些產品還具有與工廠或企業網進行數據通信的功能。設計選型時應從實際應用的要求出發,合理選用所需的運算功能。大多數應用場合,只需要邏輯運算和計時計數功能,有些應用需要數據傳送和比較,當用于模擬量檢測和控制時,才使用代數運算,數值轉換和PID運算等。要顯示數據時需要譯碼和編碼等運算。
2、控制功能
控制功能包括PID控制運算、前饋補償控制運算、比值控制運算等,應根據控制要求確定??删幊踢壿嬁刂破髦饕糜陧樞蜻壿嬁刂疲虼?,大多數場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制,有時也采用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能,提高可編程邏輯控制器的處理速度和節省存儲器容量。例如采用PID控制單元、高速計數器、帶速度補償的模擬單元、ASC碼轉換單元等。
3、通信功能
大中型可編程邏輯控制器系統應支持多種現場總線和標準通信協議(如TCP/IP),需要時應能與工廠管理網(TCP/IP)相連接。通信協議應符合ISO/IEEE通信標準,應是開放的通信網絡。
可編程邏輯控制器系統的通信接口應包括串行和并行通信接口、RIO通信口、常用DCS接口等;大中型可編程邏輯控制器通信總線(含接口設備和電纜)應1:1冗余配置,通信總線應符合標準,通信距離應滿足裝置實際要求。
可編程邏輯控制器系統的通信網絡中,上級的網絡通信速率應大于1Mbps,通信負荷不大于60%??删幊踢壿嬁刂破飨到y的通信網絡主要形式有下列幾種形式:
1)、PC為主站,多臺同型號可編程邏輯控制器為從站,組成簡易可編程邏輯控制器網絡;
2)、1臺可編程邏輯控制器為主站,其他同型號可編程邏輯控制器為從站,構成主從式可編程邏輯控制器網絡;
3)、可編程邏輯控制器網絡通過特定網絡接口連接到大型DCS中作為DCS的子網;
4)、可編程邏輯控制器網絡(各廠商的可編程邏輯控制器通信網絡)
SIEMENS/整體式結構一般用于小型plc。整體式plc是將cpu、電源、i/o接口等部件都集中裝在一個機箱內,如圖所示。具有結構緊湊、價格低、體積小的特點。整體式plc由不同i/o點數的擴展單元和基本單元(又稱主機)組成,擴展單元內只有i/o和電源等,而沒有cpu;基本單元內有i/o接口、cpu、與i/o擴展單元相連的擴展口以及與編程器或eprom寫入器相連的接口等?;締卧蛿U展單元之間一般用扁平電纜連接。整體式plc一般還可配備特殊功能單元,如位置控制單元、模擬量單元等,使其功能得以擴展。
還有一些plc將整體式和模塊式的特點結合起來,構成所謂的疊裝式plc。疊裝式plc的cpu、電源、i/o接口等也是各自獨立的模塊,但它們之間是靠電纜進行連接的,并且各模塊可以一層層地疊裝。這樣,不但系統可以靈活配置,還可做得體積小巧。
安裝間距:
必須保持如圖中所示的間距,以便為安裝模塊提供充足的空間,并能夠散發模塊所產生的熱量。下圖顯示的是安裝在多個機架上的S7-300 裝配,其中顯示了各機架與相鄰組件、電纜槽、機柜壁之間的間距。例如,在沿電纜槽為模塊接線時,屏蔽接觸元件底部與電纜槽間的zui小間距為40mm。
DIN導軌安裝孔要求
DIN導軌具有用于固定螺絲的4個孔和1個接地導線螺栓
一米長以上的裝配導軌可以削減到任何特殊長度。不帶用于固定螺絲的安裝孔和接地導線螺栓。
四個用于安裝固定螺絲的孔(關于尺寸大小的信息,請參閱“固定孔的尺寸")
如果導軌長度超出了830mm,則必須提供附加孔,以便用更多的螺絲固定才能使其穩固。沿導軌中間部分的凹槽標出這些孔(見下圖)。間距應大約為500mm。
西門子S7-300 當掃描用戶程序結束后,PLC就進入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路,再經輸出電路驅動相應的外設。這時,才是PLC的真正輸出。
比較下二個程序的異同:
程序1:
程序2:
這兩段程序執行的結果*一樣,但在PLC中執行的過程卻不一樣。
※ 程序1只用一次掃描周期,就可完成對%M4的刷新;
※ 程序2要用四次掃描周期,才能完成對%M4的刷新。
這兩個例子說明:同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執行的結果也不同。另外,也可以看到:采用掃描用戶程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結果有所區別。當然,如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略,那么二者之間就沒有什么區別了。
一般來說,PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等,如下圖所示,即一個掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執行、輸出刷新等所有時間的總和。
二. PLC的I/O響應時間
為了增強PLC的抗干擾能力,提高其可*性,PLC的每個開關量輸入端都采用光電隔離等技術。
為了能實現繼電器控制線路的硬邏輯并行控制,PLC采用了不同于一般微型計算機的運行方式(掃描技術)。
以上兩個主要原因,使得PLC得I/O響應比一般微型計算機構成的工業控制系統滿的多,其響應時間至少等于一個掃描周期,一般均大于一個掃描周期甚至更長。
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