接着在压缩机PLC对其进行了同步操作,强制通讯数据字MW10的*14位,结果通讯建立。从而确认这次压缩机的PLC与主控PLC通讯中断的原因是由于压缩机程序不同步引起的,造成程序不同步的原因是外界的电磁干扰。
故障处理:为了避免此类故障的再次发生,应加强控制室的屏蔽,禁止在控制室使用移动电话等通讯工具。③西门子PLC(S7-300)的SF灯报警故障检查、分析:SF灯报警说明输入点有故障。故障处理:检查各个输入点工作状态,在检查时发现现场一台温度变送器没有输入信号,经处理后故障消失。
④PLC某个输入点外部没有被接通(即使拆开该输人端子上的连接线效果也相同),但该输入点实际已经被接通而且相应输入指示灯常亮故障分析:判断该端子的相邻端子已经被接通,而PLC的输入端子之间存在铁屑,导致了该输入点被接通,或该输入点已经被损坏故障处理:拆开PLC的所有输入端子的连线,发现输入端子排上存在。
⑤控制系统PLC数字输入卡SF灯变红色故障检查、分析:将卡件电源重新送电后,故障现象依然存在;重新启动PLC主机后,故障指示灯仍旧是红色。于是对卡件所接收的现场信号一一进行检查后发现一回讯开关有异常。用万用表测量后发现,回路电阻无穷大,这说明回讯开关坏而被数字输入卡检测到。
故障处理:更换件后故障指示灯灭。⑥造粒机PLC控制系统模拟输入卡接收的现场信号在DCS上指示无穷大故障检查、分析:分析可能是现场压力变送器和接线箱之间相互连接的通讯电缆出现故障,于是更换通讯电缆,但现象依然如故。
仔细检查分析整个回路后发现,在回路中容易出现的地方有三个,压力变送器本身、通讯电缆、卡件,压力变送器、通讯电缆都已排除。将卡件拆开来看后发现里面的一个小的集成块已经被烧毁。故障处理:更换卡件。⑦两个PLC互为热备的控制器中只有一个能够运行,另一个始终处于停止故障检查、分析:将整个控制柜断电、送电后同时启动两个PLC主机还是只有一个PLC主机运行。
(一)西门子200PLC使用MPI协议与组态王进行通讯时需要哪些设置?1)在运行组态王的机器上需要安装西门子公司提供的STEP7Microwin3.2的编程软件,我们的驱动需要调用编程软件提供的MPI接口库函数;2)需要将MPI通讯卡CP5611卡安装在计算机的插槽中,使用西门子公司提供的电缆和。
(二)组态王与西门子200PLC自由口协议通过modem通讯,硬件接线怎样实现?设备上插标准PPI电缆,modem9针口通过一个标准232交叉线接到PPI电缆上即可,232交叉线的modem侧需要146短接,7和8短接。
组态王中40031对应PLC:VW1060(组态王中寄存器4表示SHORT型变量)组态王中90640对应PLC:VD2278(组态王中寄存器9表示FLOAT型变量)(六)西门子200PLC通过modbus协议与组态王通讯,需要注意哪些事项?需要注意如下几点:1)需要向PLC中下载对应的初始化程序()。
查询相关资料后发现OB70,OB72两个系统功能块负责冗余故障,如果没有插入这两个功能块则系统冗余丢失,即只有一个CPU能够运行。故障处理:插入这两个系统功能块后,控制系统恢复正常。(七)S7—300MPI电缆方式是否支持通过GPRS和组态王通讯?不支持。
(八)组态王和多台西门子S7-300、400PLC通过DP协议通讯时,设备地址应如何定义?1)硬件连接:计算机中插入一块CP5611(或CP5613)可实现将多个S7-300/400PLC连接在一条DP总线上。
(十)组态王和西门子300、400PLC通讯支持哪些通讯链路?是否需要西门子软件的支持?1)MPI电缆通讯方式:组态王所在的计算机必须安装STEP7编程软件;2)MPI通讯卡方式:组态王所在的计算机必须安装STEP7编程软件3)以太讯方式:不需要在组态王所在的计算机上安装STEP7或Simati。
表2FX系列PLC故障处理问题故障原因解决方法输出不工作输出的电气浪涌使被控设备损坏程序错误接线松动或不正确输出过载输出被强制当接到感性负载时,需要接入抑制电路修改程序检查接线,如果不正确,要改正检查输出的负载检查CPU是否有被强制的I/OCPUSF(系统故障)灯亮用户程序错误电气干扰元器件损坏对于。
控制盘良好接地和高电压与低电压不要并行引线是很重要的-把DC24V传感器电源的M端子接地查出原因后,更换元器件电源损坏电源线引入过电压把电源分析器连接到系统,检查过电压尖峰的幅值和持续时间,根据检查的结果给系统配置抑制设备电子干扰问不合适的接地在控制柜内交叉配线对快速信号配置输入滤波器纠正不正确的接。
当外部环境条件较差时,可以根据情况把检修间隔缩短。定期检修的内容见表1。有关FX系列的PLC故障检查和处理方法见表2。对于电气干扰-检查接线。把DC24V传感器电源的M端子接地增加系统数据存储器中的输入滤波器的延迟间当连接一个外部设备时通信网络损坏。
(计算机接口、PLC的接口或PC/PPI电缆损坏)如果所有的非隔离设备(例如PLC、计算机和其他设备)连到一个网络,而该网络没有一个共同的参考点,通信电缆提供了一个不期望的电流可以造成通信错误或损坏电路检查通信网络更换隔离型PC/PPE电缆当连接没有共同电气参考点的机器时,使用隔离型RS-485~R。
只要按照其技术规范安装和使用,出现故障的概率低。但是,一旦出现了故障,一定要按上述步骤进行检查、处理。特别是检查由于外部设备故障造成的损坏。一定要查清故障原因,待故障排除以后再试运行。PLC的硬件组成PLC的硬件主要由处理器(CPU)、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。
其中,CPU是PLC的核心,输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路,通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。对于整体式PLC,所有部件都装在同一机壳内,其组成框图如图1所示;对于模块式PLC,各部件立封装成模块,各模块通过总线连接,安装在机架或导轨上,其组成框图如图2所示。
无论是哪种结构类型的PLC,都可根据用户需要进行配置与组合。图1整体式PLC组成框图图2模块式PLC组成框图尽管整体式与模块式PLC的结构不太一样,但各部分的功能作用是相同的,下面对PLC主要组成各部分进行简单介绍。
1.处理单元(CPU)同一般的微机一样,CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU随机型不同而不同,常用有三类:通用微处理器(如Z80、8086、80286等)、单片微处理器(如8031、8096等)和位片式微处理器(如AMD29W等)。
小型PLC大多采用8位通用微处理器和单片微处理器;中型PLC大多采用16位通用微处理器或单片微处理器;大型PLC大多采用高速位片式微处理器。目前,小型PLC为单CPU系统,而中、大型PLC则大多为双CPU系统,甚至有些PLC中多达8个CPU。
对于双CPU系统,一般一个为字处理器,一般采用8位或16位处理器;另一个为位处理器,采用由各厂家设计制造的芯片。字处理器为主处理器,用于执行编程器接口功能,监视内部定时器,监视扫描时间,处理字节指令以及对系统总线和位处理器进行控制等。
位处理器为从处理器,主要用于处理位操作指令和实现PLC编程语言向机器语言的转换。位处理器的采用,提高了PLC的速度,使PLC更好地满足实时控制要求。在PLC中CPU按系统程序赋予的功能,指挥PLC有条不紊地进行工作,归纳起来主要有以下几个方面:1)接收从编程器输入的用户程序和数据。
2)诊断电源、PLC内部电路的工作故障和程中的语法错误等。3)通过输入接口接收现场的状态或数据,并存入输入映象寄有器或数据寄存器中。4)从存储器逐条读取用户程序,经过解释后执行。5)根据执行的结果,更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容,通过输出单元实现输出控制。
变压器本身烧了,也会碰到,只要铁芯还在的,重新根据匝数绕制就可以使用了。IGBT的驱动和测量判断IGBT是这样工作的,门G和发射E之间的电压大于一定的阀值电压时候,它就导通了。而当这个电压为零或者施加了反向电压时候,它会截止关电的,有点类似MOS之类的驱动,但是因为有结电容存在,它的导通是需要一定电流的,也就是驱动的功率会比MOS管大。
如果驱动电路上的阻容老化,或者光耦出现问题了,会导致驱动IGBT能力不足,而引起过电流之类的报警。IGBT的正常的正向导通电压是12-15伏,截止电压一般是-5到-9伏。而变频器属于桥式那种结构,下三个桥臂的IGBT因为射E是接到直流母线的负的,所以控制起来容易点。
而上三个桥臂的IGBT,射E是接到下三桥C上,这样电压比较高,因此驱动起来比较麻烦,往往需要有隔离电源和光耦之类来控制实现。考虑到寄生电容的影响,还有一些干扰问题,变频器的IGBT截止时候,都会在门上施加了反向负电压,这也是变频器开关电源为什么要输出±15伏隔离电源的根本原因。
如果这个电源工作不正常,IGBT导通也会出现问题的。因为IGBT都有保护二管,而它烧的时候,这个二管往往都会烧掉,可以简单用万用表的二管档或者*1电阻档来测量二管通断。如果要测量它的导通性能,可以在集电C和发射别加上万用表表笔的正负端,然后给门一个触发电压(可以用手指去碰一下万用正表笔和门),这时候表针会晃一下,停在某个位置,相当于导通了。
再给门一个复位0电压(手指碰万用表负表笔同时碰门),这时候表针会复位。西门子开关电源四种情况下的维修技巧1、开关电源始终无电压输出的原因开关电源始终无电压输出是指开关电源各输出端,在按电源开关开机后始终为0V,这种情况是由于开关电源未产生震荡所致。
开关电源未产生振荡的原因有:(1)开关管集电未得到足够的工作电压(2)开关管基未得到启动电压和相关电路漏电(3)开关管正反馈元件失效2、判断故障的方法和步骤检修这类故障的要任务是判断鼓障在上述三个部位中的哪个部位,具体方法是测开关管集电,基电压,可能有以下几种情况:(1)开关管集电电压为。
(2)开关管的基电压为0V(包括开机瞬间)这种情况说明启动电路对开关管基未提供启动(导通)电压,或基与发射之间相关元件击穿,应对启动电路和开关管发射及相关元件进行检查,若电压为0.6~0.7(包括开几瞬间),说明启动电路和开关管发射元件正常,若在0.7V以上说明启动电路正常,但开关管发射。
(3)开关管具备导通条件:开关管基电压为0.6~0.7V,集电电压大于250V,说明开关管具备了工作条件,故障在正反馈电路,包括正反馈电阻,电容,续流二管及开关变压器正反馈绕组及其之间的连接应制板。
1、瞬间电压输出故障原因这种故障在按下启动开关的瞬间,开关电源某个或各个输出端电压有一个小的电压输出,然后降为0V,这种情况说明开关电源在加电的初始产生了振荡,但后由于过压,过流保护引起停振,或开关机接口电路加电初始为开机状态,但随CPU清零的结束而转入待机状态,引发这种情况的原因有:(1)开关电源。
进一步证实的方法是测开关电源100UF/400V电容关机后的电压,若300V之后慢慢下降,则说明开关电源未产生振荡。对正反馈电路中的电解电容直接更换目前开关电源的正反馈电路中的振荡电容有两种,一是0。016UF0。
(2)更换脉宽调制电路工作电压形成中的电解电容在手中无交流调压器的情况下,对于过压保护故障,为了安全起见可先更换脉宽调制电路工作电压形成电路中的易损件,即滤波电容(几微法到100UF不等的电解电容),看开关电源是否恢复正常。
技术条件一般以设计任务书的形式来确定,它是整个设计的依据;(2)选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构;(3)选定PLC的型号;(4)编制PLC的输入/输出分配表或绘制输入/输出端子接线图;(5)根据系统设计的要求编写软件规格说明书,然后再用相应的编程语言(常用梯形图)进行程序设计;(6)了解并。
2.系统设计的基本步骤可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤,1可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤(1)深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求a.被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。
二、可编程控制器控制系统设计的基本步骤1.系统设计的主要内容(1)拟定控制系统设计的技术条件。b.控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统,还可将控制任务分成几个立部分,这种可化繁为简,有利于编程和调试。
(2)确定I/O设备根据被控对象对PLC控制系统的功能要求,确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等,常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。(3)选择合适的PLC类型根据已确定的用户/O设备,统计所需的输入信号和输出信号的点数,选择合适的PLC类型,包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。
(4)分配I/O点分配PLC的输入输出点,编制出输入/输出分配表或者画出输入/输出端子的接线图。接着九可以进行PLC程序设计,同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。(5)设计应用系统梯形图程序根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。
这一步是整个应用系统设计的核心工作,也是比较困难的一步,要设计好梯形图,先要十分熟悉控制要求,同时还要有一定的电气设计的实践经验。(6)将程序输入PLC当使用简易编程器将程序输入PLC时,需要先将梯形图转换成指令助记符,以便输入。
当使用可编程序控制器的编程软件在计算机上编程时,可通过上下位机的连接电缆将程序下载到PLC中去。(7)进行软件测试程序输入PLC后,应行测试工作。因为在程序设计过程中,难免会有疏漏的地方。因此在将PLC连接到现场设备上去之前,必需进行软件测试,以排除程序中的错误,同时也为整体调试打好基础,缩短整体调试的周期。
(8)应用系统整体调试在PLC软硬件设计和控制柜及现场施工完成后,就可以进行整个系统的联机调试,如果控制系统是由几个部分组成,则应先作局部调试,然后再进行整体调试;如果控制程序的步序较多,则可行分段调试,然后再连接起来总调。
调试中发现的问题,要逐一排除,直至调试成功。(9)编制技术文件系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、PLC梯形图。三、PLC硬件系统设计1.PLC型号的选择在作出系统控制方案的决策之前,要详细了解被控对象的控制要求,从而决定是否选用PLC进行控制。
在控制系统逻辑关系较复杂(需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等)、工艺流程和产品改型较频繁、需要进行数据处理和信息管理(有数据运算、模拟量的控制、PID调节等)、系统要求有较高的可靠性和稳定性、准备实现工厂自动化联网等情况下,使用PLC控制是很必要的。
PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据,以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据;同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象,以实现控制目的。由于外部输入设备和输出设备所需的信号电平是多种多样的,而PLC内部CPU的处理的信息只能是标准电平,所以I/O接口要实现这种转换。
I/O接口一般都具有光电隔离和滤波功能,以提高PLC的抗干扰能力。另外,I/O接口上通常还有状态指示,工作状况直观,便于维护。PLC提供了多种操作电平和驱动能力的I/O接口,有各种各样功能的I/O接口供用户选用。
I/O接口的主要类型有:数字量(开关量)输入、数字量(开关量)输出、模拟量输入、模拟量输出等。常用的开关量输入接口按其使用的电源不同有三种类型:直流输入接口、交流输入接口和交/直流输入接口,其基本原理电路如图3所示。
图3开关量输入接口a)直流输入b)交流输入c)交/直流输入常用的开关量输出接口按输出开关器件不同有三种类型:是继电器输出、晶体管输出和双向晶闸管输出,其基本原理电路如图4所示。继电器输出接口可驱动交流或直流负载,但其响应时间长,动作频率低;而晶体管输出和双向晶闸管输出接口的响应速度快,动作频率高,但前者只能用于驱动直流负载,后者只能用于交流负载。
图4开关量输出接口a)继电器输出b)晶体管输出c)晶闸管输出PLC的I/O接口所能接受的输入信号个数和输出信号个数称为PLC输入/输出(I/O)点数。I/O点数是选择PLC的重要依据之一。当系统的I/O点数不够时,可通过PLC的I/O扩展接口对系统进行扩展。
4.通信接口PLC配有各种通信接口,这些通信接口一般都带有通信处理器。PLC通过这些通信接口可与监视器、打印机、其它PLC、计算机等设备实现通信。PLC与打印机连接,可将过程信息、系统参数等输出打印;与监视器连接,可将控制过程图像显示出来;与其它PLC连接,可组成多机系统或连成网络,实现更大规模控制。
与计算机连接,可组成多级分布式控制系统,实现控制与管理相结合。远程I/O系统也必须配备相应的通信接口模块。5.智能接口模块智能接口模块是一立的计算机系统,它有自己的CPU、系统程序、存储器以及与PLC系统总线相连的接口。
它作为PLC系统的一个模块,通过总线与PLC相连,进行数据交换,并在PLC的协调管理下立地进行工作。PLC的智能接口模块种类很多,如:高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块等。6.编程装置编程装置的作用是编辑、调试、输入用户程序,也可在线PLC内部状态和参数,与PLC进行人机对话。
它是开发、应用、维护PLC不可缺少的工具。编程装置可以是编程器,也可以是配有编程软件包的通用计算机系统。编程器是由PLC厂家生产,该厂家生产的某些PLC产品使用,它主要由键盘、显示器和外存储器接插口等部件组成。
编程器有简易编程器和智能编程器两类。简易型编程器只能联机编程,而且不能直接输入和编辑梯形图程序,需将梯形图程序转化为指令表程序才能输入。简易编程器体积小、价格便宜,它可以直接插在PLC的编程插座上,或者用电缆与PLC相连,以方便编程和调试。
有些简易编程器带有存储盒,可用来储存用户程序,如三菱的FX-20P-E简易编程器。智能编程器又称图形编程器,本质上它是一台便携式计算机,如三菱的GP-80FX-E智能型编程器。它既可联机编程,又可脱机编程。
可直接输入和编辑梯形图程序,使用更加直观、方便,但价格较高,操作也比较复杂。大多数智能编程器带有磁盘驱动器,提供录音机接口和打印机接口。编程器只能对厂家的几种PLC进行编程,使用范围有限,价格较高。
同时,由于PLC产品不新换代,所以编程器的生命周期也十分有限。因此,现在的趋势是使用以个人计算机为基础的编程装置,用户只要购买PLC厂家提供的编程软件和相应的硬件接口装置。这样,用户只用较少的投资即可得到高性能的PLC程序开发系统。
基于个人计算机的程序开发系统功能强大。它既可以编制、修改PLC的梯形图程序,又可以监视系统运行、打印文件、系统仿真等。配上相应的软件还可实现数据采集和分析等许多功能。7.电源PLC配有开关电源,以供内部电路使用。
与普通电源相比,PLC电源的稳定性好、抗干扰能力强。对电网提供的电源稳定度要求不高,一般允许电源电压在其额定值±15%的范围内波动。许LC还向外提供直流24V稳压电源,用于对外部传感器供电。8.其它外部设备除了以上所述的部件和设备外,PLC还有许多外部设备,如EPROM写入器、外存储器、人/机接口装置等。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元。在使用者看来,不必要详细分析CPU的内部电路,但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。
CPU的控制器控制CPU工作,由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作。寄存器参与运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指挥下工作。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数,它们决定着PLC的工作速度,IO数量及软件容量等,因此限制着控制规模。4I/O模块PLC与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/O)完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。
输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块相反。I/O分为开关量输入(DI),开关量输出(DO),模拟量输入(AI),模拟量输出(AO)等模块。常用的I/O分类如下:开关量:按电压水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔离方式分,有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量:按信号类型分,有电流型(4-20mA,0-20mA)、电压型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外,还有IO模块,如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数确定模块规格及数量,I/O模块可多可少,但其大数受CPU所能管理的基本配置的能力,即受大的底板或机架槽数限制。5电源模块PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源。
电源输入类型有:交流电源(220VAC或110VAC),直流电源(常用的为24VDC)。6底板或机架大多数模块式PLC使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的联系,使CPU能访问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使各模块构成一个整体。
7PLC系统的其它设备7.1编程设备:编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,用于编程、对系统作一些设定、PLC及PLC所控制的系统的工作状况,但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器,目**般由计算机(运行编程软件)充当编程器。
也就是我们系统的上位机。7.2人机界面:简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。8PLC的通信联网依靠的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。
因此,网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著,甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。
PLC及其体系结构2.1plc的定义plc称为可编程序控制器,它是按照成熟而有效的继电器控制概念和设计思想,利用不断发展的新技术、新电子器件,逐步形成了具有特色的各种系列产品,是一种数字运算操作的电子计算机。
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