只有知道实践中需要什么的人可开发出满足各种要求的定制产品和系统。在运动中生产率的口号下,西门子能够提供适合所有类型模具和制作应用的创新型和行业**控制解决方案。快速、精密和**的表面质量、*费时的重新机加工是模具和工具制作的主要目标。
高速切割(HSC)是解决挑战性和复杂生产任务的特别强大技术。
西门子自动化技术已经规定了CNC技术的全新视觉。该控制提供了适合高生产率和模具制作的所有先决条件。这些模块包括:
带预处理功能的高速机加工功能
采用前馈控制的Following-error-free横移
带急冲限制的加速功能
NURBS(非一致比例 B 样条)插补功能
新5轴功能在实践中久经考验
有效阻尼减振
机械故障补偿功能
/CAM 集成
内部测量系统的集成
广泛安全例程
带有 SIMODRIVE 611 变频器系统的优整体解决方案
汽车工业
模具制造
航空和空间飞行
日用品工业
发电机机组
除此之外,西门子运动控制系统也在其它主要门类(例如,机械工程、电气工程、过程过程、医药工程和材料处理)中验证了其优秀性。
SINUMERIK 840D powerline
SIMODRIVE 变频器系统
同步/异步电机
现代控制理念采用一致性的模块化结构,因此,用户可以根据各种客户要求和技术,快速而高效地选择自己的控制系统。
结构紧凑的模块化 SIMODRIVE 611 驱动系统带有数字式联轴器,可提供高功率密度,同时要求的安装空间小。
这种模块化系统可将调节型进给驱动与主轴驱动结合为一体,以形成驱动组。
与 SINUMERIK 840D powerline 及 SIMODRIVE 611 进行**交互作用的 1FN 直线电机可以让进给轴速度及机床的加速度达到新的高度。
1)按I/O点数分类
PLC所能接受的输入信号个数和输出信号个数分别称为PLC的输入点数和 输出点数。其输入、输出点数的数目之和称为PLC的输入/输出点数,简称I/O点数。I/O点数是选择PLC的重要依据之一。
一般而言,PLC控制系统处理的I/O点数较多时,则控制关系比较复杂,用户要求的程序存储器容量也较大,要求PLC指令及其他功能比较多。按PLC输入、输出点数的多少可将PLC分为以下三类。
(1)小型机
小型PLC输入、输出总点数一般在256点以下,用户程序存储器容量在4K字左右。小型PLC的功能一般以开关量控制为主,适合单机控制和小型控制系统。
(2)中型机
中型PLC的输入、输出总点数在256~2048点之间,用户程序存储器容量达到8K字左右。中型机适用于组成多机系统和大型控制系统。
(3) 大型机
大型PLC的输入、输出总点数载2084点以上,用户程序存储器容量达到16K字以上。大型机适用于组成分布式控制系统和整个工厂的集散控制网络。
上述划分没有一个十分严格的界限,随着PLC技术的飞速发展,一些小型PLC也具备中型或大型PLC的功能,这也是PLC的发展趋势。
2)按结构形式分类
按照PLC的结构特点可分为整体式、模块式两大类。
(1)整体式结构
把PLC的CPU、存储器、输入/输出单元、电源等集成在一个基本单元中,其结构经凑,体积小,,安装方便。基本单元上设有扩展端口,通过电缆与扩展单元相连,可配接特殊功能模块。微型和小型PLC一般为整体式结构,S7-200系列属整体式结构。
(2)模块式结构
模块式结构的PLC由一些模块单元构成,这些标准模块包括CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块和各种特殊功能模块等,使用时将这些模块插在标准机架内即可。各模块功能是独立的,外形尺寸是统一的。模块式PLC的硬件组态方便灵活,装配和维修方便,易于扩展。
目前,中、大型PLC多采用模块式结构形式,如西门子的S7-300和S7-400系列。
下面从7个方面对PLC与计算机的性能和价格进行相比较:
① 应用范围:微机除了用在控制领域外,还大量用于科学计算、数据处理、计算机通信等方面。而PLC主要用于工业控制。
② 使用环境:微机对环境要求较高,一般要在干扰小、具有一定的温度和湿度要求的机房内使用。而PLC适应于工程现场的环境。
③ 输入输出:微机系统的I/O设备与主机之间采用微电联系,一般不需要电气隔离。而PLC一般控制强电设备,需要电气隔离,输入输出均用“光–电”耦合,输出还采用继电器,可控硅或大功率晶体管进行功率放大。
④ 程序设计:微机具有丰富的程序设计语言,例如汇编语言,FORTRAN语言、COBOL语言、PASCAL语言、C语言等,其语句多,语法关系复杂,要求使用者必须具有一定水平的计算机硬件和软件知识。而PLC提供给用户的编程语句数量少,逻辑简单,易于学习和掌握。
⑤ 系统功能:微机系统一般配有较强的系统软件,例如操作系统,能进行设备管理、文件管理、存储器管理等。它还配有许多应用软件,以方便用户。而PLC一般只有简单的监控程序,能完成故障检查、用户程序的输入和修改、用户程序的执行与监视等功能。
⑥ 运算速度和存储容量:微机运算速度快,一般为微秒级。因有大量的系统软件和应用软件,故存储容量大。而PLC因接口的响应速度慢而影响数据处理速度。一般接口响应速度为2 ms,PLC巡回速度为每千字8 ms。PLC的指令少,编程也简短,故内存容量小。
⑦ 价格:微机是通用机,功能完善,故价格较高。而PLC是**机,功能较少,其价格是微机的十分之一左右
1.梯形图编程语言
梯形图沿袭了继电器控制电路的形式,它是在电器控制系统中常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变来的,形象、直观、实用。
梯形图的设计应注意以下三点:
(一)梯形图按从左到右、从上到下的顺序排列。每一逻辑行起始于左母线,然后是触点的串、并联接,后是线圈与右母线相联。
(二)梯形图中每个梯级流过的不是物理电流,而是“概念电流”,从左流向右,其两端没有电源。这个“概念电流”只是形象地描述用户程序执行中应满足线圈接通的条件。
(三)输入继电器用于接收外部输入信号,而不能由PLC内部其它继电器的触点来驱动。因此,梯形图中只出现输入继电器的触点,而不出现其线圈。输出继电器输出程序执行给外部输出设备,当梯形图中的输出继电器线圈得电时,就有信号输出,但不是直接驱动输出设备,而要通过输出接口的继电器、晶体管或晶闸管才能实现。输出继电器的触点可供内部编程使用。
2.语句表编程语言
指令语句表示一种与计算机汇编语言相类似的助记符编程方式,但比汇编语言易懂易学。一条指令语句是由步序、指令语和作用器件编号三部分组成。
3.控制系统流程图编程图
控制系统流程图是一种较新的编程方法。它是用像控制系统流程图一样的功能图表达一个控制过程,目前电工协会(IEC)正在实施发展这种新式的编程标准。
结合PLC的组成和结构分析PLC的工作原理容易理解。PLC是采用周期循环扫描的工作方式,CPU连续执行用户程序和任务的循环序列称为扫描。CPU对用户程序的执行过程是CPU的循环扫描,并用周期性地集中采样、集中输出的方式来完成的。一个扫描周期主要可分为:
(1)读输入阶段。 每次扫描周期的开始,先读取输入点的当前值,然后写到输入映像寄存器区域。在之后的用户程序执行的过程中,CPU访问输入映像寄存器区域,而并非读取输入端口的状态,输入信号的变化并不会影响到输入映像寄存器的状态,通常要求输入信号有足够的脉冲宽度,才能被响应。
(2)执行程序阶段。 用户程序执行阶段,PLC按照梯形图的顺序,自左而右,自上而下的逐行扫描,在这一阶段CPU从用户程序的一条指令开始执行直到后一条指令结束,程序运行放入输出映像寄存器区域。在此阶段,允许对数字量I/O指令和不设置数字滤波的模拟量I/O指令进行处理,在扫描周期的各个部分,均可对中断事件进行响应。
(3)处理通信请求阶段。 是扫描周期的信息处理阶段,CPU处理从通信端口接收到的信息。
(4)执行CPU自诊断测试阶段。在此阶段CPU检查其硬件,用户程序存储器和所有I/O模块的状态。
(5)写输出阶段。每个扫描周期的结尾,CPU把存在输出映像寄存器中的数据输出给数字量输出端点(写入输出锁存器中),新输出状态。然后PLC进入下一个循环周期,重新执行输入采样阶段,周而复始。
如果程序中使用了中断,中断事件出现,立即执行中断程序,中断程序可以在扫描周期的任意点被执行。
如果程序中使用了立即I/O指令,可以直接存取I/O点。用立即I/O指令读输入点值时,相应的输入映像寄存器的值未被修改,用立即I/O指令写输出点值时,相应的输出映像寄存器的值被修改。