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西门子S7-1500 6ES7515-2UN03-0AB0
如果按应用类型来划分,可编程序控制器的应用主要有以下三种:
(1) 开关逻辑和顺序控制:这是可编程序控制器基本的控制功能,在工业场合应用广泛,可代替继电器控制系统。开关量逻辑控制不但能用于单台设备,而且可用于生产线上。
(2) 过程控制:PLC通过模拟量I/O模块,可对温度、流量、压力等连续变化的模拟量进行控制。大中型PLC都具有PID闭环控制功能并已广泛地用于电力、化工、机械、冶金等行业。
(3) 运动控制:PLC可应用于对直线运动或圆周运动的控制,如数控机床、机器人、金属加工、电梯控制等。
用PLC实现对系统的控制是非常可靠的。这是因为PLC在硬件与软件两个方面都采取了很多措施,确保它能可靠工作。事实上,如果PLC工作不可靠,就无法在工业环境下运用,也就不成其为PLC了。
1·在硬件方面:
PLC的输入输出电路与内部CPU是电隔离。其信息靠光耦器件或电磁器件传递。而且,CPU板还有抗电磁干扰的屏蔽措施。故可确保PLC程序的运行不受外界的电与磁干扰,能正常地工作。
PLC使用的元器件多为无触点的,而且为高度集成的,数量并不太多,也为其可靠工作提供了物质基础。
在机械结构设计与制造工艺上,为使PLC能安全可靠地工作,也采取了很多措施,可确保PLC耐振动、耐冲击。使用环境温度可高达摄氏50多度,有的PLC可高达80--90度。
有的PLC的模块可热备,一个主机工作,另一个主机也运转,但不参与控制,仅作备份。一旦工作主机出现故障,热备的可自动接替其工作。
还有更进一步冗余的,采用三取一的设计,CPU、I/O模块、电源模块都冗余或其中的部分冗余。三套同时工作,终输出取决于三者中的多数决定的结果。这可使系统出故障的机率几乎为零,做到万无一失。当然,这样的系统成本是很高的,只用于特别重要的场合,如铁路车站的道叉控制系统。
2.在软件方面:
PLC的工作方式为扫描加中断,这既可它能有序地工作,避免继电控制系统常出现的"冒险竞争",其控制结果总是确定的;而且又能应急处理急于处理的控制,了PLC对应急情况的及时响应,使PLC能可靠地工作。
为监控PLC运行程序是否正常,PLC系统都设置了"看门狗"(Watchingdog)监控程序。运行用户程序开始时,先清"看门狗"定时器,并开始计时。当用户程序一个循环运行完了,则查看定时器的计时值。若超时(一般不超过100ms),则报警。严重超时,还可使PLC停止工作。用户可依报警信号采取相应的应急措施。定时器的计时值若不超时,则重复起始的过程,PLC将正常工作。显然,有了这个"看门狗"监控程序,可PLC用户程序的正常运行,可避免出现"死循环"而影响其工作的可靠性。
PLC还有很多防止及检测故障的指令,以产生各重要模块工作正常与否的提示信号。可通过编制相应的用户程序,对PLC的工作状况,以及PLC所控制的系统进行监控,以确保其可靠工作。
PLC每次上电后,还都要运行自检程序及对系统进行初始化。这是系统程序配置了的,用户可不干预。出现故障时有相应的出错信号提示。
正是PLC在软、硬件诸方面有强有力的可靠性措施,才确保了PLC具有可靠工作的特点。它的平均无故障时间可达几万小时以上;出了故障平均修复时间也很短,几小时以至于几分钟即可。
曾有人做过为什么要使用PLC的问卷调查。在回答中,多数用户把PLC工作可靠作为选用它的主要原因,即把PLC能可靠工作,作为它的指标。
PLC执行程序的过程分为三个阶段,即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段,PLC的扫描工作过程:
(1)输入采样阶段。在这一阶段中,PLC以扫描方式读入所有输入端子上的输入信号,并将各输入状态存入对应的输入映像寄存器中。此时,输入映像寄存器被刷断。在程序执行阶段和输出刷新阶段中,输入映像存储器与外界隔离,其内容保持不变,直至下一个扫描周期的输入扫描阶段,才被重新读入的输入信号刷新。可见,PLC在执行程序和处理数据时,不直接使用现场当时的输入信号,而使用本次采样时输入到映像区中的数据。一般来说,输入信号的宽度要大于一个扫描周期,否则可能造成信号的丢失。
(2)程序执行阶段。在执行用户程序过程中,PLC按照梯形图程序扫描原则,一般来说,PLC按从左至右、从上到下的步骤逐个执行程序。但遇到程序跳转指令,则根据跳转条件是否满足来决定程序跳转地址。程序执行过程中,当指令中涉及输入、输出状态时,PLC就从输入映像寄存器中“读入”对应输入端子状态,从输出映像寄存器“读入”对应元件(“软继电器”)的当前状态。然后进行相应的运算,运算结果再存入输出映像寄存器中。对输出映像寄存器来说,每一个元件(“软继电器”)的状态会随着程序执行过程而变化。
(3)输出刷新阶段。程序执行阶段的运算结果被存入输出映像区,而不送到输出端口上。在输出刷新阶段,PLC将输出映像区中的输出变量送入输出锁存器,然后由锁存器通过输出模块产生本周期的控制输出。如果内部输出继电器的状态为“1”,则输出继电器触点闭合,经过输出端子驱动外部负载。全部输出设备的状态要保持一个扫描周期。
6ES72111BE400XB0 | CPU 1211C AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI |
6ES72111AE400XB0 | CPU 1211C DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI |
6ES72111HE400XB0 | CPU 1211C DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI |
6ES72121BE400XB0 | CPU 1212C AC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI |
6ES72121AE400XB0 | CPU 1212C DC/DC/DC,8输入/6输出,集成2AI |
6ES72121HE400XB0 | CPU 1212C DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI |
6ES72141BG400XB0 | CPU 1214C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI |
6ES72141AG400XB0 | CPU 1214C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI |
6ES72141HG400XB0 | CPU 1214C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI |
6ES72151BG400XB0 | CPU 1215C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES72151AG400XB0 | CPU 1215C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES72151HG400XB0 | CPU 1215C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES72171AG400XB0 | CPU 1217C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO |