近,Tealware软件已经升级到2.3版本。其中,控制软件提供了事实上无限的梯形图逻辑控制步序,同时允许有过百万字的数据表;许多OI/SA应用接口;内藏Java引擎和FTP服务器用于远程维护与管理;支持用户自己编写的C、C++、Java程序和设备驱动程序;适合于嵌入式Web服务器用;程序设计的在线运行模式;坚固的I/O模件支持能力和许多其他标准PLC功能;可以运行所输入的,或者是经过转换的A-B公司的PLC-5、PLC-2/PLC、PLC-3和SLC-500程序。
二、Ethernet的扩展与进一步容纳Web技术
当前,在所有过程控制领域,大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展。PLC也例外,现在,越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口部件。在近的几年间,我们已经看到,发展比现有普通小快灵PLC加强大的PLC是种趋势。Ethernet将会成为PLC的通信标准吗?也许终结果是这样的,但现在还为时尚早。对于在PLC上提供Ethernet接口将能够解决所有通信问题,人们普遍存在着误解。Ethernet仅仅定义了OSI参考模型底部的几层协议标准,如果上层协议相互之间不能兼容,那么仍然不可能进行相互之间的通信处理。打个比方,这如同一个不懂英语的中国人与一个不懂汉语的美国人之间是不能够通过电话进行对话一样。因此,协议就是设备之间相互通信的语言
功能I/O
在选择一台PLC时,用户可能会面临一些类型且不能用标准I/O实现的I/O限定(如定位、快速输入、频率等)。此时用户应当考虑供销厂商是否提供有的有助于大限度减小控制作用的模块。有些接口模块自身能处理一部分现场数据,从而使CPU从繁重的任务处理中解脱出来。
(五)智能式I/O
当前,PLC的生产厂家相继推出了一些智能式的I/O模块。一般智能式I/O模块本身带有处理器,可对输入或输出信号作预先规定的处理,并将处理结果送入CPU或直接输出,这样可提高PLC的处理速度并节省存储器的容量。
综上,表3归纳了选择I/O模块的一般规则。
表3 选择PLC的I/O接口模块的一般规则
三、存储器类型及容量选择
PLC系统所用的存储器基本上由PROM、EPROM及RAM三种类型组成,存储容量则随机器的大小变化,一般小型机的大存储能力低于6kB,中型机的大存储能力可达64kB,大型机的大存储能力可上兆字节。使用时可以根据程序及数据的存储需要来选用合适的机型,必要时也可进行存储器的扩充设计。
PLC的存储器容量选择和计算的种方法是:根据编程使用的节点数计算存储器的实际使用容量。二种为估算法,用户可根据控制规模和应用目的,按照表4的公式来估算。为了使用方便,一般应留有25%~30%的裕量,获取存储容量的佳方法是生成程序,即用了多少字。知道每条指令所用的字数,用户便可确定准确的存储容量。表4同时给出了存储器容量的估算方法。
另一方面,前进的步伐已经迈出,我们只有迎着困难而上,为了将Ethernet技术应用到工厂底层的现场过程控制设备中去,ODVA协会为此建立了一套**性标准技术规范,即Ethernet/IP标准,以便能够解决在实际工作中所遇到的困难。
向Ethernet靠近的一个目的在于通过Internet能够连接到所希望的任何地方。实际上,在一些意想不到的地方,Web服务器正在显露出其应有的威力。几年前,有一些PLC系统已经内藏了Web服务器,这无疑又为PLC系统增加了多的特点。其他类型的控制设备也正在准备进一步集成Web服务器。例如,Square D公司已经有一个具备Ethernet连接接口的发动机控制中心,并正在准备开发一种内藏Web服务器连接接口的变速装置。
内藏Web服务器所体一风的益处包括开放网络、商业工具的影响、客户机/服务器关系。在过去,工业用户可能会有代表性地询问一些有关PLC方面的信息,但在现在,由于新技术的不断诞生和发展,工业用户很容易就可以得到有关这方面的信息。另一方面,随着芯片和处理器大规模的生产,PLC生产制造商能够生产并提供开放网络的产品,让工业用户花较少的费用就能够购买到功能非常完善的PLC产品。
在为将PLC连接到Ethernet和Web上提供技术支持方面,Schneider公司已经成了**者之一。近,该公司推出了一种运行于Premium PLC平台的新型快速Ethernet(100 Mb/s)模件。该模件为PLC能够连接到TCP/IP的Ethernet提供了全双工自适应10/100Mb/s的连接速度,现场过程控制器之间可以共享实时数据信息,自动扫描Momentum I/O模件和其他任何基于Modbus通信协议的现场控制设备,采用一个嵌入式Web服务器提供HTML通信服务,同时提供了SNMP用于标准网络通信管理。在一次展览会上,Schneider公司还向工业用户展示了他们有关的观念。
另外,Schneider公司近还推出了基于Modicon公司的Momentum MIE系列处理器的适配器,该适配器提供了标准IEC程序控制性能,进一步为e-制造提供了的解决方案。该适配器还提供了将智能化I/O系统和其他现场过程控制设备连接到Internet和Ethernet的能力,现场过程控制设备包括所有功能化实时过程控制器。
几年前,Rockwell自动化公司也在其PLC产品中提供了Ethernet接口,而且正在坚定不移地稳步提高Ethernet的功能特性。该公司近已经公布了一种柔性I/O模件解决方案,这种柔性I/O模件利用非**版本的Ethernet技术能够提供实时过程控制性能。A-B公司提供的1756型ControlLogix I/O也是基于标准Ethernet TCP/IP和UDP数据传输协议的组件,其应用层使用了一种开放式、面向对象、基于生产者/ 消费者的技术。这种技术在ControlNet、DeviceNet和FF现场总线H1网络系统中也能够找到。
安装与布线
● 动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线,隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双胶线连接。将PLC的IO线和大功率线分开走线,如必须在同*槽内,分开捆扎交流线、直流线,若条件允许,分槽走线好,这不仅能使其有尽可能大的空间距离,并能将干扰降到低限度。
● PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备,不能与高压电器安装在同一个开关柜内。在柜内PLC应远离动力线(二者之间距离应大于200mm)。与PLC装在同一个柜子内的电感性负载,如功率较大的继电器、接触器的线圈,应并联RC消弧电路。
● PLC的输入与输出好分开走线,开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线,屏蔽层应一端或两端接地,接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10.
● 交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆,输出线应尽量远离高压线和动力线,避免并行。
(3)I/O端的接线
输入接线
● 输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小,电压降不大时,输入接线可适当长些。
● 输入/输出线不能用同一根电缆,输入/输出线要分开。
● 尽可能采用常开触点形式连接到输入端,使编制的梯形图与继电器原理图一致,便于阅读。
输出连接
● 输出端接线分为立输出和公共输出。在不同组中,可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。
● 由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上,并且连接至端子板,若将连接输出元件的负载短路,将烧毁印制电路板。
● 采用继电器输出时,所承受的电感性负载的大小,会影响到继电器的使用寿命,因此,使用电感性负载时应合理选择,或加隔离继电器。
● PLC的输出负载可能产生干扰,因此要采取措施加以控制,如直流输出的续流管保护,交流输出的阻容吸收电路,晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。
对可编程序控制器控制系统的可靠性探讨
可编程序控制器(以下简称PLC)是在程序控制器和微机控制器的基础上发展起来的微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。从广义上讲,PLC是一种计算机系统,比一般计算机具有强的与工业过程相连接的输入输出接口,并已成为自动化控制系统的基本装置。PLC已经广泛应用于机械、冶金、化工、汽车、轻工等行业中,已基本取代了传统的继电器和接触器的逻辑控制。用PLC来控制系统设备,其工作的可靠性要比单纯继电器和接触器控制大大提高。就PLC本身而言,平均无故障时间一般已可达3~5万小时;而三菱的F系列,据称其平均无故障时间已达30万小时。所以,整个PLC控制系统的可靠性,主要取决于PLC的设备,比如输入器件中的行程开关、按钮、接近开关,输出器件中的接触器、继电器和电磁阀等。另外,从软件程序的编制来考虑,如果能编制出一个带有的程序,对提高系统的可靠性也有很大好处。下面就如何提高PLC控制系统的可靠性进行一些探讨。
1、从PLC的设备来考虑提高PLC的可靠性
PLC是为工业生产环境而设计的控制设备。当工作环境较为恶劣,如电磁干扰较强、湿度高、电源、输入和输出电路等易受到干扰时,会使控制系统的可靠性受到影响。
1.1 工作环境的要求
除了为工作环境而设计的PLC外,一般PLC工作的环境温度应在0~55℃的范围,并要避免太阳光直接照射;安装时要远离大的热源,保证足够大的散热空间和通风条件;空气的相对湿度应小于85%,不结露,以保证PLC的绝缘良好。PLC应避免安装在有振动的场所;对振动源允许的条件则应按照产品说明书的要求,安装减振橡胶垫或采取其他防振措施。空气中有粉尘和有害气体时,应将PLC封闭安装。
在应用方面,很难进一步区分PLC控制系统和工业制系统之间的差异,因为这两者均采用了同样类型的微处理器和内存芯片。形象地打个比喻,如果你忘掉工业PC和PLC这些词语字面上的含义,那么在箱子里所能够观察到的恰恰是一些基本计算机硬件技术,我们多观察到的却是那些基本技术的复杂化和混合体,这些技术被有效地组合到控制系统中去。
另外,采用开放控制的原因一方面是系统功能集成的需要,另一方面也是由于一些工业用 户对功能过分苛求所致。如果能够给予高度的重视,就能够获得多的基本技术知识。PLC制造商专注于系统功能化,而工业用户则专注于系统应用。人们可以看到,将来的发展趋势是将多的功能进一步集成到一个控制箱内。因而像顺序控制和过程控制这样的事件将会采用功能化方式进行处理,其他像运动控制等也能够共享到相同的控制结构体系中。
可以相信,PLC技术将继续向开放式控制系统方向转移,尤其是基于工业PC的控制系统。后者除了在灵活性方面比传统PLC具有截然不同的优势外,还具有其他优点,如能够缩短系统投放到市场的周期,降低系统投用,提高从工厂底层到企业办公自动化的数据信息流动效率等。
关于工业制系统的实时响应问题已经得到很好的解决,也许其主要的东西仍然隐藏在技术背后,但缺乏相应的跟踪记录。对于PLC来讲,坚固性是其主要特点之一,这已经有相当多的跟踪记录来验证。工业用户仍然非常小心地对待PLC,他们正在对PLC作不同的技术测试工作。在利用一种新技术时,工业用户需要考虑的问题是要冒多大的风险,同时需要考虑对其商务活动能够带来多少机会和收益。
但工业用户不完全相信开放式控制系统所带来的好处。随着技术的进一步发展,他们开始逐渐淡化这些思想观念。工业用户正在平衡采用新技术所存在的风险和给他们的商务活动所带来的收益,以便为今后的决策提供有效的**。
工业PC技术提供了许多功能,能够增强PLC的功能特性,包括内藏视频和高速浮点数字协处理器。尽管Microsoft公司没有进一步提升该项功能特性的计划,但新的Windows CE 3.0完**够好地满足过程控制的需要。
西门子S7-1200系列订货数据
6ES7211-1BE31-0XB0 CPU 1211C AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI
6ES7211-1AE31-0XB0 CPU 1211C DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI
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6ES7211-1HE40-0XB0 CPU 1211C DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI
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6ES7212-1HE40-0XB0 CPU 1212C DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI
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6ES7214-1AG40-0XB0 CPU 1214C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI
6ES7214-1HG40-0XB0 CPU 1214C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI
6ES7215-1BG40-0XB0 CPU 1215C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO
6ES7215-1AG40-0XB0 CPU 1215C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO
6ES7215-1HG40-0XB0 CPU 1215C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO
6ES7217-1AG40-0XB0 CPU 1217C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO