西门子模块6SE7032-6ES87-1FE0
PLC(Programmable Logic Controller,可编程序控制器)是微型计算机技术与继电器常规控制技术相结合的产物,是在顺序控制器的基础上发展起来的新型控制器,它能实现逻辑控制、顺序控制、定时控制、计数控制及算术运算等。用户可按照各自的要求编写程序,存入PLC的ROM中,通过数字量或模拟量的输入及输出接口,去控制生产设备或生产工艺流程。
PLC具有高可靠性,适应工业现场的高温、冲击和振动等恶劣环境的特点。因而在工业生产控制与管理过程中,几乎80%以上的工作可以由PLC来完成。同时可取代继电器控制装置完成顺序控制和程序控制,进行PID回路调节,也可以构成高速数据采集与分析系统,实行开环的位置控制和速度控制。
1.PLC的应用范围
目前,PLC在国内外已广泛应用于机床、控制系统、自动化楼宇、钢铁、石油、化工、电力、建材、汽车、纺织机械、交通运输等各行各业。随着PLC性能价格比的不断提高,其应用范围还将不断扩大,大致可归纳为以下几类:
1)顺序控制
顺序控制是PLC较基本、较广泛应用的领域,它取代传统的继电器顺序控制。PLC应用于单机控制、多机**制、自动化生产线控制,如数控机床、电梯控制和纺织机械等。
2)计数和定时控制
PLC为用户提供了足够的定时器和计时器,并设置相关的定时和计数指令。PLC的计数器和定时器精度高,使用方便,可以取代继电器系统中的时间继电器和计数器。
3)位置控制
大多数的PLC制造商目前都提供拖动步进电机和伺服电机的单轴或多轴位置控制模块,这一功能可广泛用于各种机械,如金属切削机床、装配机械等。
4)模拟量处理
PLC通过模拟量的输入/输出模块实现模拟量与数字量的转换,并对模拟量进行控制,有的还具有PID控制功能,如用于锅炉的水位、压力和温度控制。
5)数据处理
现代的PLC具有数学运算、数据传递、转换、排序和查表等功能,也能完成数据的采集、分析和处理。
6)通信连网
PLC的通信包括PLC之间、PLC与上位机、PLC与其他智能设备之间的通信。PLC系统与通用计算机可以直接或通过通信处理单元、通信转接器相连构成网络,以实现信息的交换,并可构成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统,满足工厂自动化系统的需要。
2.PLC的分类
从组成结构形式分类
从组成结构形式分类,可以将PLC分为两类:一类是整体式PLC(也称单元式),其特点是电源、中央处理单元、I/O接口都集成在一个机壳内;另一类是标准模板式结构化PLC(也称组合式),其特点是电源模板、中央处理单元模板、I/O模板等在结构上是相互独立的,可根据具体的应用要求选择合适的模块,安装在固定的机架或导轨上,构成一个完整的PLC应用系统。
按输入/输出(I/O)点数分类
1)小型PLC。小型PLC的I/O点数一般在128点以下。
2)中型PLC。中型PLC采用模块化结构,其I/O点数一般在256~1024点之间。
3)大型PLC。一般I/O点数在1024点以上的称为大型PLC。
第一类故障点(也是故障较多的地点)在继电器、接触器
如生产线PLC控制系统的日常维护中,电气备件消耗量较大的为各类继电器或空气开关。主要原因除产品本身外,就是现场环境比较恶劣,接触器触点易打火或氧化,然后发热变形直至不能使用。所以减少此类故障应尽量选用高性能继电器,改善元器件使用环境,减少更换的频率,以减少其对系统运行的影响。
第二类故障多发点在阀门或闸板这一类的设备上
因为这类设备的关键执行部位,相对的位移一般较大,或者要经过电气转换等几个步骤才能完成阀门或闸板的位置转换,或者利用电动执行机构推拉阀门或闸板的位置转换,机械、电气、液压等各环节稍有不到位就会产生误差或故障。长期使用缺乏维护,机械、电气失灵是故障产生的主要原因,因此在系统运行时要加强对此类设备的巡检,发现问题及时处理。我厂对此类设备建立了严格的点检制度,经常检查阀门是否变形,执行机构是否灵活可用,控制器是否有效等,很好地保证了整个控制系统的有效性。
第三类故障点可能发生在开关、极限位置、安全保护和现场操作上的一些元件或设备上
其原因可能是因为长期磨损,也可能是长期不用而锈蚀老化。对于这类设备故障的处理主要体现在定期维护,使设备时刻处于完好状态。对于限位开关尤其是重型设备上的限位开关除了定期检修外,还要在设计的过程中加入多重的保护措施。
第四类故障点可能发生在PLC系统中的子设备
这类设备如接线盒、线端子、螺栓螺母等处。这类故障产生的原因除了设备本身的制作工艺原因外还和安装工艺有关,如有人认为电线和螺钉连接是压的越紧越好,但在二次维修时很容易导致拆卸困难,大力拆卸时容易造成连接件及其附近部件的损害。长期的打火、锈蚀等也是造成故障的原因。根据工程经验,这类故障一般是很难发现和维修的。所以在设备的安装和维修中一定要按照安装要求的安装工艺进行,不留设备隐患。
第五类故障点是传感器和仪表
这类故障在控制系统中一般反映在信号的不正常。这类设备安装时信号线的屏蔽层应单端可靠接地,并尽量与动力电缆分开敷设,特别是高干扰的变频器输出电缆。这类故障的发现及处理也和日常点巡检有关,发现问题应及时处理。
第六类故障主要是电源、地线和信号线的噪声(干扰)
问题的解决或改善主要在于工程设计时的经验和日常维护中的观察分析。
尽管PLC是专门在现场使用的控制装置,在设计制造时已采取了很多措施,使它对工业环境比较适应,但是为了确保整个系统稳定可靠,还是应当尽量使PLC有良好的工作环境条件,并采取必要的抗干扰措施
35:SM322-1HH01也能在负载电压为交流 24 V的情况下工作吗?
是的,您也可以在负载电压为交流 24 V的情况下使用SM322-1HH01。
36:要确保SM322-1HF01 接通小需要多大的负载电压和电流?
SM322-1HF01 继电器模块需要 17 V和 8 mA才能确保开闭正常。对于触点的寿命来说,这样的值比手册上提供的这个模块的值(10 V和 5 mA)更好。手册的规定值应该认为是低要求值。
37:需要为哪些24V数字量输入模块(6ES7 321-xBxxx- ...)连接电源?
24V数字量输入模块的电源插针连接 (L+ / M) 。
38:在 ET200M 里是否也能使用 SM321 模块(DI16 x 24V)?
模块 SM321 (MLFB 6ES7 321-7BH00-0AB0) 也可在 ET200M 里使用。其中 CPU 31x-2DP 作为 DP 主站或者是通讯处理器 CP CP342-5 作为 DP 主站。同样该模块可以通过 ET200M 和 S7-400 通讯处理器 CP443-5 连接到一个S7-400 CPU。
39:SM323数字卡所占用的地址是多少?
SM323模块有 16 位类型(6ES7 323-1BL00-0AA0)和 8 位类型(6ES7 323-1BH00-0AA0)两种。对于 16 位类型的模块,输入和输出占用“X”和“X+1” 两个地址。如果 SM323 的基地址为 4 (即 X=4; 插槽为 5),那么输入就被赋址在地址 4 和 5 下面, 输出的地址同样也被赋址在地址 4 和 5 下面。在模块的接线视图中,输入字节“X”位于左边的顶部,输出字节“X”在右边的顶部。
对于 8 位类型的模块,输入和输出各占用一个字节,它们有相同的字节地址。若用固定的插槽赋址,SM323 被插入槽 4, 那么输入地址为I 4.0 至 I 4.7,输出地址为 Q 4.0 至 Q 4.7。
40:在不改变硬件配置的情况下,能用SM321-1CH20 代替SM321-1CH80 吗?
SM321-1CH20 和SM321-1CH80 模块的技术参数是相同的。区别仅在SM321-1CH80 可以应用于更广泛的环境条件。因此您无需更改硬件配置。
41:进行I/O的直接访问时,必须注意什么?
需要注意在一个S7-300组态中,如果进行跨越模块的I/O直接读访问(用该命令一次读取几个字节),那么就会读到不正确的值。 可以通过hardware中查看具体的地址。
42:SM321模块是否需要连接到 DC 24V 上?
不需要,如果是 MLFB 为 6ES7 321-1BH02-0AA0 的 SM 321 模块,就不再需要连接 DC 24V 了。
43:在 STEP 7 硬件组态中如何规划模拟模块 SM374?在硬件目录中如何找到此模块?
模拟模块SM374可用于三种模式中:作为 16 通道数字输入模块,作为 16 通道数字输出模块,作为带 8 个输入和 8 个输出的混合数字输入/输出模块。
现在把SM374按照您需要模拟的模块来组态,就是说;
如果把 SM 374 用作为一个 16 通道输入模块,则组态一个 16 通道输入模块 - 推荐使用:SM 321: 6ES7321-1BH01-0AA0,
如果把 SM 374 用作为一个 16 通道输出模块,则组态一个 16 通道输出模块 - 推荐使用: SM 322: 6ES7322-1BH01-0AA0,
如果把 SM 374 用作为一个混合输入/输出模块,则组态一个混合输入/输出模块( 8 个输入,8 个输出) - 推荐使用:SM 323: 6ES7323-1BH01-0AA0。
44:当测量电流时,出现传感器短路的情况,模块6ES7 331-1KF0.-0AB0的模拟量输入I+是否会被破坏?
当测量电流时,出现传感器短路的情况,模块6ES7 331-1KF0.-0AB0的模拟输入 I+不会被破坏。该模块具有内置的过流保护功能。模块中每个50欧姆的电阻器前面具有一个PTC元件,用于防止模块的输入通道被破坏。
请注意,输入电压允许的长期大值为12V,短暂(多1秒)值为30V。
45:如果切断CPU,则 2 线制测量变送器是否继续供电?
如果变送器模块插入位置“D”,且模块在引脚 1 和引脚 20 上由外部电压供电,则 2 线测量变送器继续供电。即使切断CPU,其供电电流仍维持不变。
46:用S7-300模拟量输入模块测量温度(华氏)时,可以使用模块说明文档中列出的误差极限吗?
不可以直接使用的误差极限。基本误差和操作误差都以温度和摄氏温度说明。必须乘以系数1.8将其转换为华氏温度单位。
例:S7-300 AI 8 x RTD:的温度输入操作误差是+/-1.0摄氏度。当以华氏温度测量时,可接受的大误差是+/-1.8华氏度。
47:为什么用商用数字万用表在模拟输入块上不能读出用于读取阻抗的恒定电流?
几乎所有的S5/S7 模拟输入设备仍然以复杂的方式工作,即,所有的通道都依次插到仅有的一个AD转换器上。该原理也适用于读取阻抗所必需的恒定电流。因此,要读的流过电阻的电流仅用于短期读数。对于有一个选定接口抑制"50Hz"和 8 个参数化通道的SM331-7KF02-0AB0 ,这意味着电流将会约每180ms流过一次,每次有20ms可读取阻抗。
48:为什么S7-300 模拟输出组的电压输出超出容差?端子S+和S-作何用途?
下列描述适用于所有模拟输出模块SM 332:
当使用模拟输出模块 SM 332 时,必须注意返回输入S+和S-的分配。它们起补偿性能阻抗的目的。当用独立的带有S+ 和S-的电线连接执行器的两个触点时,模拟输出会调节输出电压,以便使动作机构上实际存在的电压为所期望的电压。
如果想要获得补偿,那么执行器必须用 4 根电线连接。这意味着对于通道,需要:
输出电压通过针脚 3 和针脚 6 连接到执行器。
分配执行器的针脚 4 和针脚 5。
如果不想获得补偿,只需在前面的开关上简单的跨接针脚3-4和针脚5-6。
注意事项:因为打开的传感器端子 (S+ 和S-),输出电压被调节到大值 140 mV (用于 10V)。g 对于此分配,无法保持0.5 %的电压输出使用误差限制。
49:如何连接一个电位计到6ES7 331-1KF0-0AB0?
电位计的采样端和首端连接到 M+,末端连接 M-,并且 S- 和M-连接到一起。
注意: 大的可带电阻是6K,如果电位计支持直接输出一个可变的电压,那么电位计的首端应该连接V+,M端连接M-。
50:如何把一个PT100温度传感器连接到模拟输入模块SM331?
PT100热电阻随温度的不同其电阻值随之变化。如果有一恒定电流流经该热电阻,该热电阻上电压的下降随温度而变化。恒定电流加在接点Ic+ 和 Ic-上。模拟模块SM331在M+和M-电测定电流的变化。通过测定电压就可以确定出温度。
PT100 到模拟输入组有三类连接:4 线连接可得到准确的测定值。
* 注意:
1)3 线连接用的公式仅表明了模拟输入模块 SM331 (MLFB 号为6ES7 331-7Kxxx-0AB0)b " 的实际测定过程。
2)在 S7-300 系列中,存在一些通过多次测定的模拟输入端。它们规定出公共返回线的线电阻并作数学补偿。所获度几乎与 4 线连接可比美。这样模块的一个例子就是SM331(MLFB号6ES7 331-7PF00-0AB0)。
3)所给出的公式仍然适用于主要的物理关系,但并不包含确定 PT100 电阻的有效测定过程。
51:可以将 HART 测量转换器连接到 SIMATIC S7-300 系列常规的模拟输入模块吗?
如果不需要 HART 测量转换器的其它 HART 特性,还可以使用其它 S7-300 模拟输入模块。例如,可以使用模块 6ES7 331-7KF0x-0AB0 或一个带隔离的 4 通道模块(如 6ES7 331-7RD00-0AB0)。为此,将积分时间要设置为 16.66ms,20ms 或 100ms。对于连接到手持式设备,或与手持式设备通信,电路中必须串接一个 250-Ohm 的电阻。
注意事项:如果要通过控制器(比如说,SIMATIC PDM)来编程 HART 测量转换器,必须使用一个相应的 HART 模块(例如,6ES7 331-7TB00-0AB0 或 6ES7 332-5TB00-0AB0)。
52:如何避免SM335模块中模拟输入的波动?
下列接线说明适于下列MLFB的模拟输入/输出模块: 6ES7335-7HG00-0AB0 、6ES7335-7HG01-0AB0
检查是否正在使用的安装在绝缘机架上的未接地传感器或检查您的传感器是否接地。
安装在绝缘机架上的传感器:尽可能通过短路径(可能的话,直接连接到前端的连接器)将接地端子 Mana (针6)连接到测量通道M0(针10),M1(针12),M2(针14)和M 3(针16)以及中央接地点(CGP)。
接地传感器:确保传感器有良好的等电位连接。然后把从 M 到 Mana和到中央接地点的连接隔离起来。请将屏蔽层置于两侧。
53:在S7-300F中,是否可以在中央机架上把错误校验和标准模块结合在一起使用?
在S7-300F的中央机架上,可以混合使用防错和非防错(标准)数字E/A模块。为此,就像在ET200M中一样,需要一个隔离模块(MLFB: 6ES7195-7KF00-0XA0),用来在中央和扩展机架中隔离防错模块和标准模块。
请遵守以下安装原则:标准模块(IM、SM、FM、CP)必须插到隔离模块左侧的插槽中,防错数字E/A模块必须插到隔离模块右侧的插槽中。
54:可以将来自防爆区 0 或防爆区 1 的传感器 / 执行器直接连接到 S7-300 Ex(i) 模块吗?
不能连接来自防爆区 0 的传感器/执行器。但可以直接连接来自防爆区 1 的传感器/执行器。
Ex(i) 模块是按照 【EEx ib】 IIC 测试的。因此,模块上有两道防爆屏障。然而,必须获得【EEx ia】认可才能用来自防爆区 0的传感器 /执行器。(模块上将应该有三道防爆屏障)。