西門子軟件6AV63812BC074AV0河南代理商
PLC以的可靠性和方便的可編程性廣泛應用于工業(yè)控制領域。實現(xiàn)PC機與PLC通信的目的是為了向用戶提供諸如工藝流程圖顯示、動態(tài)數(shù)據(jù)畫面顯示、報表顯示、窗口技術(shù)等多種功能,為PLC提供良好的人機界面。本文詳細介紹了FX系列PLC的通信協(xié)議,并在Windows環(huán)境下,使用VB6.0開發(fā)通信程序,實現(xiàn)了PC機與FX系列PLC之間的串行通信。
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日本OMRON(立石公司)電機株式會社是世界上生產(chǎn)PLC的*廠商之一。SYSMAC C系列PLC產(chǎn)品以其良好的性能價格比被廣泛地應用于化學工業(yè)、食品加工、材料處理和工業(yè)控制過程等領域,其產(chǎn)品在日本其銷量僅次于三菱,居第二位,在我國也是應用非常廣泛的PLC之一。
OMRON C系列PLC產(chǎn)品門類齊、型號多、功能強、適應面廣。大致可以分成微型、小型、中型和大型四大類產(chǎn)品。整體式結(jié)構(gòu)的微型PLC機是以C20P為代表的機型。疊裝式(或稱緊湊型)結(jié)構(gòu)的微型機以CJ型機為典型,它具有超小型和超薄型的尺寸。小型PLC機以P型機和CPM型機為典型,這兩種都屬堅固整體型結(jié)構(gòu)。具有體積更小、指令更豐富、性能更*,通過I/O擴展可實現(xiàn)10~140點輸入輸出點數(shù)的靈活配置,并可連接可編程終端直接從屏幕上進行編程,CPM型機是OMRON產(chǎn)品用戶目前選用多的小型機系列產(chǎn)品。OMRON 中型機以C200H系列為典型,主要有C200H、C200HS、C200HX、C200HG和C200HE等型號產(chǎn)品。中型機在程序容量,掃描速度和指令功能等方面都優(yōu)于小型機,除具備小型機的基本功能外,它同時可配置更完善的接口單元模塊,如模擬量I/O模塊、溫度傳感器模塊、高速記數(shù)模塊、位置控制模塊、通訊聯(lián)接模塊等??梢耘c上位計算機、下位PLC機及各種外部設備組成具有各種用途的計算機控制系統(tǒng)和工業(yè)自動化網(wǎng)絡。
在一般的工業(yè)控制系統(tǒng)中,小型PLC機要比大、中型機的應用更廣泛。在電氣設備的控制應用方面,一般采用小型PLC機都能夠滿足需求。
帶異步通信適配器的PC機與PLC只有滿足如下條件,才能互聯(lián)通信:
西門子6AV63812BJ074AV0的輻射電磁場(EMI)主要是由電力網(wǎng)絡、電氣設備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等產(chǎn)生的,通常稱為輻射干擾,其分布極為復雜。若PLC系統(tǒng)置于所射頻場內(nèi),就回收到輻射干擾,其影響主要通過兩條路徑:一是直接對PLC內(nèi)部的輻射,由電路感應產(chǎn)生干擾;而是對PLC通信內(nèi)網(wǎng)絡的輻射,由通信線路的感應引入干擾。輻射干擾與現(xiàn)場設備布置及設備所產(chǎn)生的電磁場大小,特別是頻率有關,一般通過設置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護。
按圖7接好線。注意COM1、COM2相連接,因為采用相同額定電壓的指示燈。輸入接啟動開關和停止開關。
2.3 程序設計
圖8中,PLC運行時,程序9~19步中,M11導通,由于程序步50~120中,M11動合觸點閉合,分別控制了Y0~Y7的導通,因而彩燈ABCDEFGH同時點亮,因T0延時1秒鐘,故ABCDEFGH同時點亮1秒鐘。1秒鐘時間到,程序第40步,T0動合觸點閉合,移位指令執(zhí)行,實現(xiàn)輪流點亮,即 ABCDEFGH輪流點亮,因為1秒鐘T0閉合一次,故ABCDEFGH輪流點亮的時間間隔為1秒。程序步20~29中,當M20通時,將M101置位,由 M101動合觸點與MI2~M19動合觸點配合,分別輪流點亮H~A,即H、G、F、E、D、C、B、A每隔1秒輪流點亮。程序步30~39中,當M20通時,將M101復位,M101動斷觸點與MI2~M19動合觸點配合,分別串聯(lián)點亮A~H,即A、B、C、D、E、F、G、H每隔1秒輪流點亮。任何時候?qū)⑼V归_關K2合上,在第114步,區(qū)間復位指令使M12~M19全部復位,所有燈均不亮。
在生產(chǎn)機械的自動控制領域,PLC順序控制系統(tǒng)的應用量大面廣。然而,工藝不同的生產(chǎn)機械要求設計不同的控制系統(tǒng)梯形圖。目前,不少電氣設計人員仍然采用經(jīng)驗設計法來設計PLC順序控制系統(tǒng),不僅設計效率低,容易出差錯,而且設計階段難以發(fā)現(xiàn)錯誤,需要多次調(diào)試、修改才符合設計要。本文提出的4種簡易設計方法,能快速地一次設計成功PLC順序控制系統(tǒng)。
順序控制系統(tǒng)的特點及設計思路
1.特點順序控制系統(tǒng)是指按照預定的受控執(zhí)行機構(gòu)動作順序及相應的轉(zhuǎn)步條件,一步一步進行的自動控制系統(tǒng)。其受控設備通常是動作順序不變或相對固定的生產(chǎn)機械。這種控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)步主令信號大多數(shù)是行程開關(包括有觸點或無觸點行程開關、光電開關、干簧管開關、霍爾元件開關等位置檢測開關),有時也采用壓力繼電器、時間繼電器之類的信號轉(zhuǎn)換元件作為某些步的轉(zhuǎn)步主令信號。
為了使順序控制系統(tǒng)工作可靠,通常采用步進式順序控制電路結(jié)構(gòu)。所謂步進式順序控制,是指控制系統(tǒng)的任一程序步(以下簡稱步)的得電必須以前一步的得電并且本步的轉(zhuǎn)步主令信號已發(fā)出為條件。對生產(chǎn)機械而言,受控設備任一步的機械動作是否執(zhí)行,取決于控制系統(tǒng)前一步是否已有輸出信號及其受控機械動作是否已完成。若前一步的動作未完成,則后一步的動作無法執(zhí)行。這種控制系統(tǒng)的互鎖嚴密,即便轉(zhuǎn)步主令信號元件失靈或出現(xiàn)誤操作,亦不會導致動作順序錯亂。
2.設計思路本文提出的4種簡易設計方法都是先設計步進階梯,在步進階梯實現(xiàn)由轉(zhuǎn)步主令信號控制輔助繼電器得失電;然后根據(jù)步進階梯設計輸出階梯,在輸出階梯實現(xiàn)由輔助繼電器控制輸出繼電器得失電。這4種設計法所設計的梯形圖電路結(jié)構(gòu)及相應的指令應適用于大多數(shù)PLC機型,具有通用性。
由于各種PLC機型的編程元件代號及其編號不盡相同,為便于闡述,本文約定:所有梯形圖中的輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器(又稱內(nèi)部繼電器)的代號分別為:X、Y、M。設計中所用到的某些功能指令,如置位指令約定為S×,復位指令為R×;移位指指令為SR×。其中的“×”表示編程元件的編號,用十進制數(shù)表示。用這些方法設計實際的控制系統(tǒng)時,應將編程元件
此干擾主要有兩種途徑:一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾,這往往被忽視;二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾,即信號線上的外部感應干擾,這是很嚴重的。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低,嚴重時將引起元器件損傷。對于隔離性能差的系統(tǒng),還將導致信號間互相干擾,引起共地系統(tǒng)總線回流,造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動和死機。PLC控制系統(tǒng)因信號引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當嚴重,由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。
空間的輻射電磁場(EMI)主要是由電力網(wǎng)絡、電氣設備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達、高頻感應加熱設備等產(chǎn)生的,通常稱為輻射干擾,其分布極為復雜。若PLC系統(tǒng)置于所射頻場內(nèi),就回收到輻射干擾,其影響主要通過兩條路徑:一是直接對PLC內(nèi)部的輻射,由電路感應產(chǎn)生干擾;而是對PLC通信內(nèi)網(wǎng)絡的輻射,由通信線路的感應引入干擾。輻射干擾與現(xiàn)場設備布置及設備所產(chǎn)生的電磁場大小,特別是頻率有關,一般通過設置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護。
(2)來自系統(tǒng)外引線的干擾
主要通過電源和信號線引入,通常稱為傳導干擾。這種干擾在我國工業(yè)現(xiàn)場較嚴重。
a來自電源的干擾
PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應電壓和電路。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化,入開關操作浪涌、大型電力設備起停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,都通過輸電線路傳到電源原邊。PLC電源通常采用隔離電源,但其機構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實際上,由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在,隔離是不可能的。
b來自信號線引入的干擾
與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號傳輸線,除了傳輸有效的各類信息之外,總會有外部干擾信號侵入。
此干擾主要有兩種途徑:一是通過變送器供電電源或共用信號儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾,這往往被忽視;二是信號線受空間電磁輻射感應的干擾,即信號線上的外部感應干擾,這是很嚴重的。由信號引入干擾會引起I/O信號工作異常和測量精度大大降低,嚴重時將引起元器件損傷。對于隔離性能差的系統(tǒng),還將導致信號間互相干擾,引起共地系統(tǒng)總線回流,造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動和死機。PLC控制系統(tǒng)因信號引入干擾造成I/O模件損壞數(shù)相當嚴重,由此引起系統(tǒng)故障的情況也很多。
c 來自接地系統(tǒng)混亂時的干擾
接地是提高電子設備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正確的接地,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設備向外發(fā)出干擾;而錯誤的接地,反而會引入嚴重的干擾信號,使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。
PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護地等。接地系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個接地點電位分布不均,不同接地點間存在地電位差,引起地環(huán)路電流,影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地,如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地,就存在地電位差,有電流流過屏蔽層,當發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時,地線電流將更大。
此外,屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路,在變化磁場的作用下,屏蔽層內(nèi)有會出現(xiàn)感應電流,通過屏蔽層與芯線之間的耦合,干擾信號回路。