1,通讯的方式。而通讯的方式呢现在常见的是Profibus-DP的方式。这需要变频器支持这种通讯方式,一般是需要附加订一个DP通讯板(硬件)安装在变频器上面,当然也有通讯板外置然后通过光纤与变频器的控制单元连接的如ABB的NPBA-12通讯模块。
大部分变频器都有通信接口(大多是RS485接口)可以使用PLC的RS485(RS232是需要加转换器)与变频器RS485接口通过通信方式控制启动、停止、正转、反转、调速还可以通过这种方式修改变频器的参数。
PLC与变频器之间连接好DP通讯线缆,其他不需要任何硬连接的线了。那么接下来的工作就是通过PLC编程来控制变频器。一般国内的和闽台的例如台达的变频器,和plc连接一般都是RS485,台达的全部都是内置的,不要要另加板子,然后plc对应变频器的通讯地址即可。
2、还可以用PLC的模拟量输出信号(0-10V或4-20mA)控制转速。通过PLC开关量启动变频器,通过模拟量信号控制变频器输出频率。此方法有点是编程简单,缺点是硬件投入比较贵。3,硬接线的方式。变频器自带的DI,DO,AI,AO口子与PLC的DI,DO,AI,AO通过线连接起来。
实现方法大体就是通过编程控制PLC的DO模块输出,为变频器提供一对干触点(无源触点),再用这对干触点来驱动变频器的启动,停止或者电动等。然后PLC的AO模块输出4-20mA等模拟信号连接到变频器的AI口子实现一个模拟给定控制变频器输出频率达到调速的目的。
变频器的DO口子可以输出一些如运行、故障等状态信号接入PLC的DI模块,当然也有变频器的AO口子输出如变频器的频率、温度、电流等4-20mA模拟信号进入PLC的AI模块。西门子变频器调试必须设置的15个参数汇总讲解1.控制方式即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。
采取控制方式后,一般要根据控制精度进行静态或动态辨识。2.低运行频率即电机运行的小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁。而且低速时,其电缆中的电流也会,也会导致电缆发热。
3.高运行频率一般的变频器大频率到60Hz,有的甚至到400Hz,高频率将使电机高速运转,这对普通电机来说,其轴承不能长时间的**额定转速运行,电机的转子是否能承受这样的离心力。4.载波频率载波频率设置的越高其高次谐波分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
5.电机参数变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。6.跳频在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时,要避免压缩机的喘振点。
7.加减速时间加速时间就是输出频率从0上升到大频率所需时间,减速时间是指从大频率下降到0所需时间。通常用频率设定信号上升、下降来确定加减速时间。在电动机加速时须限制频率设定的上升率以防止过电流,减速时则限制下降率以防止过电压。
加减速时间可根据负载计算出来,但在调试中常采取按负载和经验先设定较长加减速时间,通过起、停电动机观察有无过电流、过电压报警;然后将加减速设定时间逐渐缩短,以运转中不发生报警为原则,重复操作几次,便可确定出佳加减速时间。
加速时间设定要求:将加速电流限制在变频器过电流容量以下,不使过流失速而引起变频器跳闸;减速时间设定要点是:防止平滑电路电压过大,不使再生过压失速而使变频器跳闸。8.转矩提升又叫转矩补偿,是为补偿因电动机定子绕组电阻所引起的低速时转矩降低,而把低频率范围f/V的方法。
设定为自动时,可使加速时的电压自动提升以补偿起动转矩,使电动机加速顺利进行。如采用手动补偿时,根据负载特性,尤其是负载的起动特性,通过试验可选出较佳曲线。对于变转矩负载,如选择不当会出现低速时的输出电压过高,而浪费电能的现象,甚至还会出现电动机带负载起动时电流大,而转速上不去的现象。
9.电子热过载保护本功能为保护电动机过热而设置,它是变频器内CPU根据运转电流值和频率计算出电动机的温升,从而进行过热保护。本功能只适用于“一拖一”场合,而在“一拖多”时,则应在各台电动机上加装热继电器。
电子热保护设定值(%)=[电动机额定电流(A)/变频器额定输出电流(A)]×。10.频率限制即变频器输出频率的上、下限幅值。频率限制是为防止误操作或外接频率设定信号源出故障,而引起输出频率的过高或过低,以防损坏设备的一种保护功能。
在应用中按实际情况设定即可。此功能还可作限速使用,如有的皮带输送机,由于输送物料不太多,为减少机械和皮带的磨损,可采用变频器驱动,并将变频器上限频率设定为某一频率值,这样就可使皮带输送机运行在一个固定、较低的工作速度上。
结束语:西门子变频器的设计水平同各变频器相比,功能强大,无可挑剔。西门子变频器整流单元的耐压是1200v。若能使用耐压1600v的整流单元,我认为会大大提高稳定性并降低故障率。防干扰的措施有待加强,西门子的变频器有时会因为干扰问题而把主控板或i/o端口烧了。
对于MICROMASTER系列变频器常见的故障就是通电无显示,该系列变频器的开关电源采用了一块UC2842芯片作为波形发生器,该芯片的损坏会导致开关电源无法工作,从而也无常显示,此外该芯片的工作电源不正常也会使得开关电源无常工作。
对于MIDIMASTER系列变频器较常见的故障主要有驱动电路的损坏,以及IGBT模块的损坏,MIDIMASTER的驱动电路是由一对对管去驱动IGBT模块的,而这对管也是容易损坏的元器件,损坏原因常由于IGBT模块的损坏,而导致高压大电流窜入驱动回路,导致驱动电路的元器件损坏。
西门子变频器应该是进入中国市场较早的一个,所以有些老的产品象MICROMASTER,MIDIMASTER仍有大量的用户在使用。对于6SE70系列变频器,由于质量较好,故障率明显降低,经常会碰到的故障现象有(直流电压低),由于是直接通过电阻降压来取得采样信号,所以故障F008的出现主要是由于采样电阻的损坏而导致的。
此外,还会碰到F025、F026、F027关于输入相缺失的报好,故障原因一是由于6SE70系列本身带有输入相检测功能,输入检测电路的损坏会导致输入缺相报好,如排除此故障原因,报好信号还不能,那故障很有可能就是CU板的损坏了。
此外F011(过电流)故障也是一个常见的故障,电流传感器的损坏是引起此故障的原因之一,此外,在维修中经常会碰到驱动电路和开关电源上的一些贴片的滤波电容的损坏也会引起F011报好,要特别注意由于这种原因而引起的故障报好。
对于ECO的变频器,碰到多的就是电源板的烧坏以及功率模块的损坏,引起的原因也主要是由于强电侧(功率模块)与弱电侧(驱动电路)没有隔离电路,导致强电进入了控制电路,引起驱动电路及开关电源大面积烧坏,此外预充电回路损坏也是常见故障(30KW以上),由于限流回路设计在交流输入侧,只要有三相交流电源任意一路。
F231故障也是ECO变频器的一种常见故障,引起原因就是因为采样电阻的损坏。西门子变频器故障分析及处理方法:一般来说,当遇到西门子变频器故障时,再上电之前先要用万用表检查一下整流桥和IGBT模块有没有烧,线路板上有没有明显烧损的痕迹。
具体方是:用万用表(是用模拟表)的电阻1K档,黑表棒接变频器的直流端(-),用红表棒分别测量变频器的三相输入端和三相输出端的电阻,其阻值应该在5K-10K之间,三相阻值要一样,输出端的阻值比输入端略小一些,并且没有充放电现象。
2、上电后面板无显示(MM4变频器),面板下的指示灯[绿灯不亮,黄灯快闪],这种现象说明整流和开关电源工作基本正常,问题出在开关电源的某一路不正常(整流二管击穿或开路,可以用万用表测量开关电源的几路整流二管,很容易发现问题。
如果以上测量西门子变频器故障结果表明模块基本没问题,可以上电观察。1、上电后面板显示[F231]或[F002](MM3变频器),这种故障一般有两种可能。3、有时显示[F0022,F0001,A0501]不定(MM4),敲击机壳或动一动面板和主板时而能正常,一般属于接插件的问题,检查一下各部位接插件。
4、上电后显示[-----](MM4),一般是主控板问题。多数情况下换一块主控板问题就解决了,一般是因为控制线路有强电干扰造成主控板某些元件(如帖片电容、电阻等)损坏所至,或与主控板散热不好也有一定的关系。
5、上电后显示正常,一运行即显示过流。可编程控制器控制系统设计方法一、问题提出可编程控制器技术主要是应用于自动化控制工程中,如何综合地运用前面学过知识点,根据实际工程要求合理组合成控制系统,在此介绍组成可编程控制器控制系统的一般方法。
在选型时要考虑这些问题。PLC的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级,但这种PLC平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要隔离,则应选择前两种输出方式的PLC。
在仅对开关量进行控制的系统中,可以用输入总点数乘10字/点+输出总点数乘5字/点来估算;计数器/定时器按(3~5)字/个估算;有运算处理时按(5~10)字/量估算;在有模拟量输入/输出的系统中,可以按每输入/(或输出)一路模拟量约需(80~100)字左右的存储容量来估算;有通信处理时按每个接口200。
(2)对存储容量的选择对用户存储容量只能作粗略的估算。后,一般按估算容量的50~100%留有裕量。对缺乏经验的设计者,选择容量时留有裕量要大些。(3)对I/O响应时间的选择PLC的I/O响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟(一般在2~3个扫描周期)等。
对开关量控制的系统,PLC和I/O响应时间一般都能满足实际工程的要求,可不必考虑I/O响应问题。但对模拟量控制的系统、特别是闭环系统就要考虑这个问题。(4)根据输出负载的特点选型不同的负载对PLC的输出方式有相应的要求。
例如,频繁通断的感性负载,应选择晶体管或晶闸管输出型的,而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的PLC有许多优点,如导通压降小,有隔离作用,价格相对较便宜,承受瞬时过电压和过电流的能力较强,其负载电压灵活(可交流、可直流)且电压等级范围大等。
所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的PLC。(5)对在线和离线编程的选择离线编程示指主机和编程器共用一个CPU,通过编程器的方式选择开关来选择PLC的编程、和运行工作状态。编程状态时,CPU只为编程器服务,而不对现场进行控制。
编程器编程属于这种情况。在线编程是指主机和编程器各有一个CPU,主机的CPU完成对现场的控制,在每一个扫描周期末尾与编程器通信,编程器把修改的程序发给主机,在下一个扫描周期主机将按新的程序对现场进行控制。
计算机编程既能实现离线编程,也能实现在线编程。在线编程需购置计算机,并配置编程软件。采用哪种编程方法应根据需要决定。(6)据是否联信选型若PLC控制的系统需要联入工厂自动化网络,则PLC需要有通信联网功能,即要求PLC应具有连接其他PLC、上位计算机及CRT等的接口。
大、中型机都有通信功能,目前大部分小型机也具有通信功能。(7)对PLC结构形式的选择在相同功能和相同I/O点数据的情况下,整体式比模块式价格低。但模块式具有功能扩展灵活,维修方便(换模块),容易判断故障等优点,要按实际需要选择PLC的结构形式。
2.分配输入/输出点一般输入点和输入信号、输出点和输出控制是一一对应的。分配好后,按系统配置的通道与接点号,分配给每一个输入信号和输出信号,即进行编号。在个别情况下,也有两个信号用一个输入点的,那样就应在接入输入点前,按逻辑关系接好线(如两个触点先串联或并联),然后再接到输入点。
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。
1)电源模块故障一个工作正常的电源模块,其上面的工作指示灯如“AC”、“24VDC”、“5VDC”、“BATT”等应该是绿色长亮的,哪一个灯的颜色发生了变化或闪烁或熄灭就表示那一部分的电源有问题。“AC”灯表示PLC的交流总电源,“AC”灯不亮时多半无工作电源,整个PLC停止。
这时就应该检查电源保险丝是否熔断,更换熔丝是应用同规格同型号的保险丝,无同型号的进口熔丝时要用电流相同的快速熔丝代替。如重复烧保险丝说明电路板短路或损坏,更换整个电源。“5VDC”、“24VDC”灯熄灭表示无相应的直流电源输出,当电源偏差**出正常值5%时指示灯闪烁,此时虽然PLC仍能工作,但应引起重视,必要时停机检修。
“BATT”变色灯是后备电源指示灯,绿色正常,黄色电量低,红色故障。黄灯亮时就应该更换后备电池,手册规定两到三年更换锂电池一次,当红灯亮时表示后备电源系统故障,也需要更换整个模块。2)I/O模块故障输入模块一般由光电耦合电路组成;输出模块根据型号不同有继电输出、晶体管输出、光电输出等。
每一点输入输出都有相应的发光二管指示。有输入信号但该点不亮或确定有输出但输出灯不亮时就应该怀疑I/O模块有故障。输入和输出模块有6到24个点,如果只是因为一个点的损坏就更换整个模块在经济上不合算。通常的做法是找备用点替代,然后在程序中更改相应的地址。
但要注意,程序较大时查找具体地址有困难。特别强调的是,无论是更换输入模块还是更换输出模块,都要在PLC断电的情况下进行,S5带电插拔模块是不允许的。3)CPU模块故障通用型S5PLC的CPU模块上往往包括有通信接口、EPROM插槽、运行开关等,故障的隐蔽性更大,因为更换CPU模块的费用很大,所以对它的故障分析、判断要尤为仔细。
检修实例:一台PLC合上电源时无法将开关拨到RUN状态,错误指示灯先闪烁后常亮,断电复位后故障依旧,更换CPU模块后运行正常。在进行芯片级维修时更换了CPU但故障灯仍然不停闪烁,至到更换了通信借口板后功能才恢复正常。
3、线路故障据有关文献报道,在PLC控制系统中出现的故障率为:CPU及存储器占5%,I/O模块占15%,传感器及开关占45%,执行器占30%,接线等其他方面占5%,可见80%以上的故障出现在线路。线路由现场输入信号(如按钮开关、选择开关、接近开关及一些传感器输出的开关量、继电器输出触点或模数转换器转换的模拟量等)和现场输出信号(电磁阀、继电器、接触器、电机等),以及导线和接线端子等组成。
接线松动、元器件损坏、机械故障、干扰等均可引起电路故障,排查时要仔细,替换的元器件要选用性能可靠安全系数高的器件。一些功能强大的控制系统采用故障代码表表示故障,对故障的分析排除带来大便利,应好好利用。
西门子S7-200PLC初学者都面临的问题S7-200系列:模块式(主微型PLC(MicroPLC)机采用整体式,可扩展模块)。是一种小型的可编程序控制器,适用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化。
S7-200系列的强大功能使其无论在立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有高的性能/价格比。西门子S7-200PLC初学者都面临的问题,今天汇总普及西门子S7-200PLC在实时模式下具有速度快,具有通讯功能和较高的生产力的特点。
一致的模块化设计促进了低性能定制产品的创造和可扩展性的解决方案。来自西门子的S7-200微型PLC可以被当作立的微型PLC解决方案或与其他控制器相结合使用。S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号的8种CPU供使用。
有6种扩展单元,它本身没有CPU,只能与基本单元相连接使用,用于扩展I/O点数。S7-200系列PLC的编程软件为STEP7-Micro/WIN。常见西门子S7-200PLC的15个经典问题详细解答:1、为什么要用PC/PPI接口。
CPU既要具备访问这些内存的能力,还应提供相应的存储介质。用户内存大小与可存储的用户程序量有关。内存大,可存储的程序量大,也就可进行更为复杂的控制。从发展趋势看,内存容量总是在不断着。大型PLC的内存容量可达几十k,以至于一百多k。
系统内存对于用户,主要体现在PLC能提供多少内部器件。不同的内部器件占据系统内存的不同区域。在物理上并无这些器件,仅仅为RAM。但通过运行程序进行使用时,给使用者提供的却实实在在有这些器件。内存器件种类越多,数量越多,越便于PLC进行种种逻辑量及模拟控制。
它也是代表PLC性能的重要指标。PLC内部器件有:I/O继电器,或称映射区。它与PLC所能控制的I/O点数及模拟量的路数直接相关。内部继电器数,有的称为标志位数,代表着PLC的内部继电器数。它与I/O继电器区相联系着,有时与后者相联系进行处理。
内部继电器多,便于PLC建立复杂的时序关系,以实现多种多样的控制要求。一般讲,内部继电器数比I/O继电器要多得多。有的内部继电器还可丢电保持,即它的状态(ON或OFF)、PLC丢电后,靠内部电池仍予以保持。
再上电后可继续丢电前的状态。保持继电器可增强PLC控制能力,特别对记录故障,故障排除后恢复运行,更显得有用。定时器,可进行定时控制。定时值可任意设定。定时器有多少,设定范围有多大,设定值的分辨率又是多少,这些都代表定时器件的性能。
计数器,可进行计数,到达某设定计数值可发送相应信号。可进行什么样的计数,计数范围多大,怎么设定,有多少计数器,则是PLC计数器性能的代表指标。数据存储区,用以存储工作数据。多以字、两字或多字为单位予以使用,是PLC进行模拟量控制,或记录数据所必不可少的。
这个存储区的大小代表PLC的性能也是越大越好。趋势也是越来越大。小型机也如此。如日本OMRON公司的CQM1机,其DM区就有6k字。而过去同是小型机的C60P的DM区才64个字。大型机的DM可达10K以至几十K。
此外还有其它一些内部器件,了解某PLC性能时,也都必须掌握它。内部器件也是PLC指令的操作数,不弄清楚是无法编程的。5指令系统PLC有多少条指令,各条指令又具有什么功能,是了解与使用PLC的重要方面。你不懂PLC指令怎么编程,没有程序,PLC又怎么工作。
PLC的指令越来越多,越来越丰富。功能很强的指令,综合多种作用的指令日见增多。PLC的指令繁多,但主要的有这么几种类型:基本逻辑指令,用于处理逻辑关系,以实现逻辑控制。这类指令不管什么样的PLC都总是有的。
数据处理指令,用于处理数据,如译码,编码,传送、移位等等。数据运算指令,用于进数据的运算,如十、一、X、/等,可进行整形数计算,有的还可浮点数运算;也可进行逻辑量运算,等等。流程控制指令,用以控制程序运行流程。
PLC的用户程序一般是从零地址的指令开始执行,按顺序推进。但遇到流程控制指令也可作相应改变。流程控制指令也较多,运用得好,可使程序简练,并便于调试与阅读。状态指令,用以监视及记录PLC及其控制系统的工作状态,对提高PLC控制系统的工作可靠性大有帮助。
当然,并不是所有的PLC都有上述那么多类的指令,也不是有的PLC仅有上述几类指令。以上只是指出几个例子,说明要从哪几个方面了解PLC指令,从中也可大致看出指令的多少及功能将怎样影响PLC的性能。除了指令,为进行通讯,PLC还有相应的协议与通讯指令或命令,这些也反映了PLC的性能。
6支持软件为了便于编制PLC程序,多数PLC厂家都开发有关计算机支持软件。从本质上讲,PLC所能识别的只是机器语言。它之所以能使用一些助记符语言、梯形图语言、流程图语言,以至语言,全靠为使用这些语言而开发的种种软件。
助记符语言是基本也是简单的PLC语言。它类似计算机的汇编语言,PLC的指令系统就是用这种语言表达的。这种语言仅使用文字符号,所使用的编程工具简单,用简易编程器即可。所以,多数PLC都配备有这种语言。梯形图语言是图形语言,它用类似于继电器电路图的符号表达PLC实现控制的逻辑关系。
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