PLC以MPI来实现通讯,可用三种方式解决。全局数据包通讯方式、无组态连接通讯方式、组态连接通讯方式。实现全局数据包通讯方式:在PLC硬件配置过程,组态需要通讯的PLC站之间的发送区和接收区不需要任何程序处理,只适应s7-300/400之间的通讯。
多也只在一个项目中的15个CPU之间建立全局数据。实现全局数据通讯方法:全局数据包通讯SMATICManage里设置s7-300/400MPI的地址,然后在选项/定义全局数据里定义需要通讯的数据地址。带>符号的表示发送数据,对应栏里的是接受数据,终将设置好的项目下载到PLC即可实现MPI通讯。
无组态连接通讯方式:它适用于S7-200/300/400之间通讯,却不能与全局数据包通讯混淆使用。其为双向通讯方式时,要求通讯双方都有调用通讯块,一个通讯块用于发送数据,另一个通讯块用于接收数据。在OB35中断块中调用SFC65用于发送数据,调用SFC66用于接收数据,随后就是编程。
由于接收块只能识别数据的标识符,无论哪个CPU发送的数据都要调用SFC69来释放连接。无组态单向通行方式时:只有在一方编写程序,如客户机与服务器之间的访问模式。只要在客户机编写程序即可,*在服务器编写程序。
因此客户机只要调用SFC通行块就可访问服务器。组态连接通讯方式:它适用于S7-300/400或S7-400/400之间的通讯,而S7-300/400通讯时,S7-300只能用作服务器,此时S7-400作为客户机对S7-300进行读写操作。
实现组态连接通讯方法:在项目的NETPRO中设置S7网络连接,在建立连接中块参数ID时需要留意下,它是作为识别发送数据和接收数据的地址标识,在客户端编程需要调用SFB14、SFB15系统功能块,后保存编译下载至PLC中即可实现通讯。
S7-400/400通讯时,S7-400即可作为服务器又可作为客户机,其大数据包长度可达160字节。西门子PLC-USS协议和变频器之间的通讯1、需要控制系统在设计时采用很多硬件,价格昂贵2、现场的布线多容易引起躁声和干扰3、PLC和变频器之间传输的信息受硬件的限制,交换的信息量很少。
如果PLC通过与变频器进行通讯来进行信息交换,可以有效地解决上述问题,通讯方式使用的硬件少,传送的信息量大,速度快,等特点可以有效地解决上述问题,另外,通过网络,可以连续地对多台变频器进行监视和控制,实现多台变频器之间的联动控制和同步控制,通过网络还可以实时的调整变频器的参数。
4、在变频器的启停控制中由于继电器接触器等硬件的动作时间有延时,影响控制精度。5、通常变频器的故障状态由一个接点输出,PLC能得到变频器的故障状态,但不能准确的判断当故障发生时,变频器是何种故障。目前各个厂家的变频器都相继的开发出了支持连网的功能,比如,很多变频器都有了支持现场总线(如:DEVICENET、PROFIBUS、AS_I)等的接口协议,可以很方便的与PLC进行数据通信。
现在主要介绍西门子S7-200和MicroMaster变频器之间的通讯协议USS,使用USS通讯协议,用户可以通过程序调用的方式实现S7-200和MicroMaster变频器之间的通信,编程的工作量小,通讯网络由PLC和变频器内置的RS485通讯口和双绞线组成,一台S7-200多可以和31台变频器进。
一、USS通讯协议介绍USS通讯协议的功能,所有的西门子变频器都带有一个RS485通讯口,PLC作为主站,多允许31个变频器作为通讯连路中的从站,根据各变频器的地址或者采用广播方式,可以访问需要通讯的变频器,只有主站才能发出通讯请求报文,报文中的地址字符要传输数据的从站,从站只有在接到主站的请求报文。
在使用USS协议之前,需要先安装西门子的指令库。USS协议指令在STEP7—MICRO/WIN32指令树的库文件夹中,STEP7—MICRO/WIN32指令库提供14个子程序、3个中断程序和8条指令来支持USS协议。
USS协议使用CPU的下列资源:1)USS协议占用PLC的通讯端口0或1,使用USS——INIT指令可以选择PLC的端口是使用USS协议还是PPI协议,选择USS协议后PLC的相应端口不能在做其它用途,包括与STEP7-WICRO/WIN32的通讯,只有通过执行另外一条USS指令或将PLC——CPU。
2)调用USS—INIT初始化改变USS的通讯参数,只需要调用一次即可,在用户程序中每一个被激活的变频器只能用一条USS-DRIVE-CTRL指令,可以任意使用USS-RPM-X或USS-WPM-X指令,但是每次只能激活其中的一条指令。
如果一定说要知道一些理论知识,讲白了就是明白变频器是如何工作的,变频器需要调整那类型参数以及如何接线,开关电源电路的原理,IGBT是如何驱动和判断好坏的,单片机工作机理等,这些也是一个普通需要掌握的基本概念变频器是这样工作的先把电网工频交流变成直流,滤波稳压后,再通过6个IGBT管子,通过。
西门子变频器维修的理论知识都有哪些。变频器维修,归根结底也是一种电子电路的维修,并不需要太高深的理论,动手能力是位的,如果你没有电子维修的动手能力,学再多理论也无法修好变频器。IGBT管可以看成一种的三管,它只是工作在开关状态,并不会工作在放大区域。
也就是说它在变频器里边,只会有通和断两种状态,导通时候压降越低越好,截止时候阻抗越高越好。整个变频器工作的过程,都会围绕着6个IGBT管的导通或者截止而进行的,而且基本上是轮流平衡的工作方式。既然IGBT管只会导通或者截止,所以到了电机这头,UVW端的电压波形就不是什么真正的正弦波,而是一系列脉宽可调的方波,如果使用示波器是可以观察到这些方波的工作是否存在一些异常或者畸变的。
用万用表测量两两之间,电压也应该是一致的,否则就可以判断输出不平衡了,可能某个IGBT管子坏了,或者它的驱动电路有问题。既然存在整流,整流桥一般就会有二管或者可控硅之类的器件,如果它们烧了一组,母线的直流母线的电压就不会是535伏,所以测量母线电压就可以知道这些原件是否正常。
母线的电容也是容易出问题的,因为电解电容都有一定的寿命,如果坏了,它会鼓起来甚至爆裂,当然也可以通过电容表测量容量来判断的。而且如果电容容量下降,可能会出现瞬间加速或者减速时候电压波动而出现过电压或者过电流的报警故障。
变频器该如何调试和接线维修变频器过程中,往往需要测试一下是否自己已经修复了,有些是在公司感觉修好了,但是到了现场却不正常,这些都需要一些调试和接线经验才可以帮客户解决问题。变频器主回路接线比较简单,就是三相输入RST进来,三相输出UVW接电机,相信没有正常的人会接错,因为太简单了。
但是现场的另外一些情况也会让一些阴沟里边翻船,比如线耳氧化了接触不良,可能会造成欠电或者三相不平衡,电机绝缘不好可能会继续造成已经修复的变频器二次损坏,因此重新装上变频器运行前都要仔细考虑到这些细节,这些也许是电机拖动和电动学的一些基本理论知识了。
至于控制回路,不同产品会有一定差异,但是一般都是端子控制居多,只要接进去一个开关量到启动端口,正常的变频器就会启动,而给一个0-10伏模拟量到转速端口,变频器会输出不同频率的电压给电机工作。如果维修时候你更改了人家的启动和转速控制方式为面板模式了,到现场要记得改回来了。
不要动不动就让参数恢复到出厂值,如果真要这样做,必须要了解人家变频器用在什么场合的,如果是一些欧系的变频器,里边会有内置的PLC功能,这些逻辑比较复杂,需要逐个把重要参数备份了才可以恢复出厂值,否则到时调整不回来了,你即使修复了硬件,也无法向客户交差。
开关电源变频器一般都是UC384X之类的芯片控制的开关电源,有5伏,3.3伏,±15伏,24伏等,这类开关电源的机理,实际上和变频器工作机理反而有点类似,也是把交流变成直流,通过开关管控制变压器,输出想要的电压值,再整流稳压后变成对应的直流电压。
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。
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。
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。
半智能型CRT人/机接口装置可长期安装在控制台上,通过通信接口接收来自PLC的信息并在CRT上显示出来;而智能型终端人/机接口装置有自己的微处理器和存储器,能够与操作人员快速交换信息,并通过通信接口与PLC相连,也可作为立的节点接入PLC网络。
简单、普遍的人/机接口装置由安装在控制台上的按钮、转换开关、拨码开关、指示灯、LED显示器、声光报好器等器件构成。对于PLC系统,还可采用半智能型CRT人/机接口装置和智能型终端人/机接口装置。PLC的软件组成系统程序由PLC制造厂商设计编写的,并存入PLC的系统存储器中,用户不能直接读写与更改。
系统程序一般包括系统诊断程序、输入处理程序、编译程序、信息传送程序、程序等。PLC的用户程序是用户利用PLC的编程语言,根据控制要求编制的程序。在PLC的应用中,重要的是用PLC的编程语言来编写用户程序,以实现控制目的。
PLC编程语言是多种多样的,对于不同生产厂家、不同系列的PLC产品采用的编程语言的表达方式也不相同,但基本上可归纳两种类型:一是采用字符表达方式的编程语言,如语句表等;二是采用图形符号表达方式编程语言,如梯形图等。
由于PLC是为工业控制而开发的装置,其主要使用者是广大电气技术人员,为了满足他们的传统习惯和掌握能力,PLC的主要编程语言采用比计算机语言相对简单、易懂、形象的语言。以下简要介绍几种常见的PLC编程语言。
1.梯形图语言梯形图语言是在传统电器控制系统中常用的接触器、继电器等图形表达符号的基础上演变而来的。它与电器控制线路图相似,继承了传统电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和输入输出形式,具有形象、直观、实用的特点。
因此,这种编程语言为广大电气技术人员所熟知,是应用广泛的PLC的编程语言,是PLC的编程语言。如图1所示是传统的电器控制线路图和PLC梯形图。图1电器控制线路图与梯形图a)电器控制线路图b)PLC梯形图从图中可看出,两种图基本表示思想是一致的,具体表达方式有一定区别。
PLC的梯形图使用的是内部继电器,定时/计数器等,都是由软件来实现的,使用方便,修改灵活,是原电器控制线路硬接线无法比拟的。2.语句表语言这种编程语言是一种与汇编语言类似的助记符编程表达方式。在PLC应用中,经常采用简易编程器,而这种编程器中没有CRT屏幕显示,或没有较大的液晶屏幕显示。
因此,就用一系列PLC操作命令组成的语句表将梯形图描述出来,再通过简易编程器输入到PLC中。虽然各个PLC生产厂家的语句表形式不尽相同,但基本功能相差无几。以下是与图1中梯形图对应的(FX系列PLC)语句表程序。
步序号指令数据0LDX11ORY02ANIX23OUTY4LDX35OUTY1可以看出,语句是语句表程序的基本单元,每个语句和微机一样也由地址(步序号)、操作码(指令)和操作数(数据)三部分组成。3.逻辑图语言逻辑图是一种类似于数字逻辑电路结构的编程语言,由与门、或门、非门、定时器、计数器、触发器等逻辑符号组成。
有数字电路基础的电气技术人员较容易掌握,如图2所示。逻辑图语言编程4.功能表图语言功能表图语言(SFC语言)是一种较新的编程方法,又称状态转移图语言。它将一个完整的控制过程分为若干阶段,各阶段具有不同的动作,阶段间有一定的转换条件,转换条件满足就实现阶段转移,上一阶段动作结束,下一阶段动作开始。
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