标准型 | IEC 62026‑2 |
拓扑 | 总线形、星形或树形结构(与电气接线相同) |
传输介质 | 非屏蔽双绞线(2 x 1.5 mm2),用于数据和辅助电源 |
连接方式 | 使用绝缘刺破方法连接 AS-Interface 电缆 |
大电缆长度 | 100 m,不带中继器 200 m,带扩展接头 300 m,带两个串联中继器 600 m,带扩展接头和两个并行分断的中继器 |
长周期时间 | 5 ms,对于含有 31 个标准地址的大配置 10 ms,对于含有 62 个 A/B 地址的大配置 含扩展数据的从站**组态文件(例如,模拟从站) |
每条 AS-Interface 总线的站数 | 多 62 个从站(A/B 寻址) 集成模拟值传输 |
数字量传感器和按钮头数目 | 多 496 点 DI/496 点 DO |
访问控制 | 循环轮询主站/从站程序 从主站 (PLC, PC) 循环接收数据 |
出错防护 | 识别和重复故障报文帧 |
为了进行通信,系统安装具有以下组件:
中央控制单元的 AS i 主站模块,如 SIMATIC S7、ET 200M/ET 200SP 分布式 I/O 或者从 PROFINET 到 AS Interface 的路由器
AS-Interface 电源装置或标准电源装置与 AS-Interface 数据解耦模块相结合,为从站和传感器供电
AS-Interface 异型电缆
中继器和扩展插件等网络部件(不支持 AS-Interface Power24V)
用于连接标准传感器/按钮头的 I/O 模块(AS-Interface 从站)
带有集成 AS-Interface 从站的按钮头和传感器
用于通过 AS-Interface 传输安全型数据的安全 I/O 模块(ASIsafe 从站)
编址设备用于在调试期间设置从站地址
含有系统组件的组态的示例
继电器的结构和工作原理及其在电机控制中的应用举例
继电器的结构和工作原理
l-2a是继电器结构示意图,它主要由电磁线圈、铁心、触点和复位弹簧组成。继电器有两种不同的触点,在线圈断电时处于断开状态的触点称为常开触点(如图1-2中的触3,4),处于闭合状态的触点称为常闭触点(如图1-2中的触点1,2)。
当线圈通电时,电磁铁产生磁力,吸引衔铁,使常闭触点断开,常开触点闭合。线圈电流消失后,复位弹簧使衔铁返回原来的位置,常开触点断开,常闭触点闭合。图l-2b是继电器的线圈、常开触点和常闭触点在电路图中的符号。一只继电器可能有若干对常开触点和常闭触点。在继电器电路图中,一般用相同的由字母、数字组成的文字符号(如KA2)来标注同一个继电器的线圈和触点。
接触器在电机控制中的应用
是用交流接触器控制异步电动机的主电路、控制电路和有关的波形图。接触器的结构和工作原理与继电器的基本相同,区别仅在于继电器触点的额定电流较小,而接触器是用来控制大电流负载的,例如它可以控制额定电流为几十安至几千安的异步电动机。按下起动按钮SBl,它的常开触点接通,电流经过SBl的常开触点和停止按钮SB2、作过载保护用的热继电器FR的常闭触点,流过交流接触器KM的线圈,接触器的衔铁被吸合,使主电路中的3对常开触点闭合,异步电动机M的三相电源被接通,电动机开始运行,控制电路中接触器KM的常开触点同时接通。放开起动按钮后,SBl的常开触点断开,电流经KM的常开触点和SB2、FR的’常闭触点流过KM的线圈,电动机继续运行。KM的常开触点实现的这种功能称为“自锁”或“自保持”,它使继电器电路具有类似于R-S触发器的记忆功能。
在电动机运行时按停止按钮SB2,它的常闭触点断开,使KM的线圈失电,KM的主触点断开,异步电动机的三相电源被切断,电动机停止运行i同时控制电路中KM的常开触点断开。当停止按钮SB2被放开,其常闭触点闭合后,KM的线圈仍然失电,电动机继续保持停止运行状态。图1.3给出了有关信号的波形图,图中用高电平表示1状态(线圈通电、按钮被按下),用低电平表示0状态(线圈断电、按钮被放开)。
PLC的容量选择两个方面的技巧
PLC的容量选择 PLC的容量包括I/O点数和用户存储容量两个方面。
1.I/O点数
PLC的I/O点的价格还比较高,因此应该合理选用PLC的I/O点的数量,在满足控制要求的前提下力争使用I/O点少,但必须留有一定的备用量。通常I/O点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要,再加上10%-15%的备用量来确定。
2.用户存储容量
用户存储容量是指PLC用于存储用户程序的存储器容量。需要的用户存储容量的大小由用户程序的长短决定。
一般可按下式估算,再按实际需要留适当的余量(20%-30%)来选择。
存储容量=开关量I/O点总数X10十模拟量通道数X100绝大部分PLC均能满足上式要求。应当要注意的是:当控制系统较复杂。数据处理量较大时,可能会出现存储容量不够的问题,这时应对待。
PLC的机型选择基本原则
机型选择的基本原则是在满足功能要求及保可靠、维护方便的前提下,力争佳的性能价格比。
1.合理的结构型式
整体式PLC的每一个I/O点的平均价格比模块式的便宜,且体积相对较小,所以一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中;而模块式PLC的功能扩展灵活方便,I/O点数量、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类等方面,选择余地较大。维修时只要换模块,判断故障的范围也很方便。因此,模块式PLC一般适用于较复杂系统和环境差(维修量大)的场合。
2.安装方式的选择
根据PLC的安装方式,系统分为集中式、远程I/O式和多台PLC联网的分布式。集中式不需要设置驱动远程I/O硬件,系统反应快、。大型系统经常采用远程I/O式,因为它们的装置分布范围很广,远程I/O可以分散安装在I/O装置附近,I/O连线比集中式的短,但需要增设驱动器和远程I/O电源。多台联网的分布式适用于多台设备分别立控制,又要相互联系的场合,可以选用小型PLC,但必须要附加通信模块。
3.相当的功能要求
一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能,对于只需要开关量控制的设备都可满足。对于以开关量控制为主,带少量模拟量控制的系统,可选用能带A/D和D/A单元。具有加减算术运算。数据传送功能的增强型低档PLC。
对于控制较复杂,要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能,可视控制规模大小及复杂程度,选用中档或PLC。但是中、PLC价格较贵,一般大型机主要用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。
4.响应速度的要求
PLC的扫描工作方式引起的延迟可达2-3个扫描周期。对于大多数应用场合来说,PLC的响应速度都可以满足要求,不是主要问题。然而对于某些个别场合,则要求考虑PLC的响应速度。为了减少PLC的I/O响应的延迟时间,可以选用扫描速度高的PLC,或选用具有高速I/O处理功能指令的PLC,或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。
5.系统可靠性的要求
对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统,应考虑是否采用冗余控制系统或热备用系统。
6.机型统一
一个企业,应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑以下三个方面的问题:
(l)同一机型的PLC,其编程方法相同,有利于技术力量的培训和技术水平的提高。
(2)同一机型的PLC,其模块可互为备用,便于备品备件的采购和管理。
(3)同一机型的PLC,其设备通用,资源可共享,易于联信,配上位计算机后易于形成一个多级分布式控制系统。
SIMATIC S7-1200 I/O模块
信号模块和通讯模块具有大量可供选择的信号板,可量身定做控制器系统以满足需求,而不必增加其体积。
多达8个信号模块可连接到扩展能力高的CPU。一块信号板就可连接至所有的 CPU,由此您可以通过向控制器添加数字或模拟量输入/输出信号来量身定做 CPU,而不必改变其体积。
6ES72111AD300XB0 CPU 1211C,紧凑型 CPU,DC/DC/DC,板载 I/O: 6 DI 24V DC;4 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: DC 20.4 - 28.8 V DC,程序/数据存储器: 25 KB
6ES72111BD300XB0 CPU 1211C,紧凑型 CPU,AC/DC/继电器,板载 I/O: 6 DI 24V DC;4 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ,程序/数据存储器: 25 KB
6ES72111HD300XB0 CPU 1211C,紧凑型 CPU,DC/DC/继电器,板载 I/O: 6 DI 24V DC;4 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: AC 20.4 - 28.8 V DC,程序/数据存储器: 25 KB
6ES72121AD300XB0 CPU 1212C,紧凑型 CPU,DC/DC/DC,板载 I/O: 8 DI 24V DC;6 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: DC 20.4 - 28.8 V DC,程序/数据存储器: 25 KB
6ES72121BD300XB0 CPU 1212C,紧凑型 CPU,AC/DC/继电器,板载 I/O: 8 DI 24V DC;6 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ,程序/数据存储器: 25 KB
6ES72121HD300XB0 CPU 1212C,紧凑型 CPU,DC/DC/继电器,板载 I/O: 8 DI 24V DC;6 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: AC 20.4 - 28.8 V DC,程序/数据存储器: 25 KB
6ES72141AE300XB0 CPU 1214C,紧凑型 CPU,DC/DC/DC,板载 I/O: 14 DI 24V DC;10 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: DC 20.4 - 28.8 V DC,程序/数据存储器: 50 KB
6ES72141BE300XB0 CPU 1214C,紧凑型 CPU,AC/DC/继电器,板载 I/O: 14 DI 24V DC;10 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ,程序/数据存储器: 50 KB
6ES72141HE300XB0 CPU 1214C,紧凑型 CPU,DC/DC/继电器,板载 I/O: 14 DI 24V DC;10 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: AC 20.4 - 28.8 V DC,程序/数据存储器: 50 KB
DI/DO
6ES72211BF300XB0 SM 1221 数字量输入模板,8 点数字量输入,直流 24 V,漏/源输入
6ES72211BH300XB0 SM 1221 数字量输入模板,16 点数字量输入,直流 24 V,漏/源输入
6ES72221BF300XB0 SM 1222 数字量输出模板,8 点数字量输出,直流 24V,晶体管
6ES72221BH300XB0 SM 1222 数字量输出模板,16 点数字量输出,直流 24V,晶体管 0.5A
6ES72221HF300XB0 SM 1222 数字量输出模板,8 点数字量输出,继电器 2A
6ES72221HH300XB0 SM 1222 数字量输出模板,16 点数字量输出,继电器 2A
6ES72231BL300XB0 SM 1223 数字量 I/O 模板,16 点数字量输入/输出,16 点数字量输入 DC 24 V,漏/源,16 点数字量输出,晶体管 0.5A
6ES72231PH300XB0 SM 1223 数字量 I/O 模板,8 点数字量输入/输出,8 点数字量输入 DC 24 V,漏/源,8 点数字量输出,继电器 2A
6ES72231PL300XB0 SM 1223 数字量 I/O 模板,16 点数字量输入/输出,16 点数字量输入 DC 24 V,漏/源,16 点数字量输出,继电器 2A
AI/AO
6ES72314HD300XB0 SM 1231 模拟量输入模板,4 点模拟量输入,+/-10V、+/-5V、+/-2.5V、或 0-20 MA 12 位 + 符号位(13 位 ADC)
6ES72324HB300XB0 SM 1232 模拟量输出模板,2 点模拟量输出,+/-10V,14 位分辨率,或 0-20 MA,13 位分辨率
6ES72344HE300XB0 SM 1234 模拟量 I/O 模板,4 点模拟量输入/2 点模拟量输出,+/-10V,14 位分辨率,或 0-20 MA,13 位分辨率
SB
6ES72230BD300XB0 SB 1223 数字量 I/O 模板,2 点数字量输入/输出,2 点数字量输入24V DC/2 点数字量输出 24VDC
6ES72324HA300XB0 SB 1232 模拟量输出模板,1 点模拟量输出,+/- 10VDC (12 位分辨率) 或 0 - 20 MA (11 位分辨率
CP
6ES72411AH300XB0 CM 1241 通讯模板,RS232,9 针 SUB D(阴),支持基于信息的自由端口
6ES72411CH300XB0 CM 1241 通讯模板,RS485,9 针 SUB D(阳),支持基于信息的自由端口
SIM
6ES72741XF300XA0 仿真模块,8 通道仿真器,直流输入开关
6ES72741XH300XA0 仿真模块,14 通道仿真器,直流输入开关
ESM
6GK72771AA000AA0 紧凑型交换机模块 CSM 1277