CI854数字继电器输出模块巴西
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数字输入输出模块
数字量输入输出信号就是开关量信号,1或者0, 模拟量信号,有2种,电压或者电流信号 ,一般是变送器传过来的信号,比如用压力变送器检测水管压力,它会输出一个模拟信号4--20ma 或者 0-10V的信号给PLC,PLC来进行数据处理。 开关量输入点(DI),处理开关量输入信号. 模拟量输入点(AI),处理模拟量输入信号(0-20mADC,0-5VDC). 电阻信号(含热电阻)输入点,处理热电阻或一般电阻信号. 高速脉冲输入点,处理高速脉冲信号. 电压(含热电偶)输入点,处理电压输入或热电偶信号. 还有通讯,用于和上位机交换数据或控制下级控制器仪表驱动器等
根据现场输入信号的不同,可将输入模块分为开关量输入模块和模拟量输入模块。 开关量输入模块的作用是把各种开关信号变成CPU所需的TTL标准信号。按输入端电源类型,又可将其为直流输入模块和交流输入模块。输入信号经分压、限流、滤波后再通过光电耦合转换成TTL(5V)标准信号。 模拟量输入模块的作用是把现场连续变化的模拟量信号如温度、流量、电流、电压等转换成CPU能够处理的若干位数字信号。模拟量输入电路一般由运放变换、模转换(A/D)、光电隔离等组成。 PLC输入、输出模块的种类:数字输入DI,数字输出DO,模拟量输入AI,模拟量输出AO。 数字的输入输出一般都是24V的. 模拟量的2类4种量,2类分别是电压型和电流型.电压型有0-10V和-10到10V.电流型主要有4-20MA,0-20MA.然后模块再通过A/D转换,把模拟量转换成+32767~-32768之间的数,然后再实行控制。 信号模板的作用是把各种过程i/o信号进行转换.把输入的各种信号转换成数字量,便于plc识别,处理和分析.把输出转换成模拟量给各种调节机构去执行,或将输出转换成2位式do量,去控制一些设备如启动停止、接通和断开等
根据现场输入信号的不同,可将输入模块分为开关量输入模块和模拟量输入模块。
在以后的近30年间,DCS先与成套设备配套,而后逐步扩大到工艺装置改造上,与此同时,也分成大型DCS和中小型DCS两类产品,使其性能价格比更具有竞争力。DCS产品虽然在原理上并没有多少突破,但由于技术的进步、外界环境变化和需求的改变,共出现了三代DCS产品。1975年至80年代前期为代产品,80年代中期至90年代前期为第二代产品,90年代中期至21世纪初为第三代产品。
DCS系统中,控制站作为一个完整的计算机,它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备,以及过程输入/输出(PI/O),包括信号变换与信号调理,A/D、D/A转换。控制站是整个DCS的基础,它的可靠性和安全性为重要,死机和控制失灵的现象是不允许的,而且冗余、掉电保护、抗干扰、构成防爆系统等方面都应很有效而可靠,才能满足用户要求。
关于DCS控制站的系统软件,包括实时操作系统、编程语言及编译系统、数据库系统、自诊断系统等,只是完善程度不同而已。
PLC通常根据CPU所带的I/O点数的规模分为微型PLC、小型PLC、中型PLC、大型PLC、PC插卡式PLC以及PC兼容的PLC。各种规模分类标准如附表所示。
一套典型的PLC通常包括CPU模块、电源模块和一些输入/输出模块,这些模块被插在一块背板上。如果配置增加,可能会包括一个操作员界面、监控计算机、通讯模块、软件以及一些可选的特殊功能模块。可编程控制器不仅容易安装,占用空间小,能源消耗小,带有诊断指示器可以帮助故障诊断,而且可以被重复使用到其它的项目中去。尽管有PLC的功能,如运行速度、接口种类、数据处理能力已经获得了很大的提高,但PLC一直保持了其初设计的原则,那就是简单至上的原则。
·采用新的的微处理器和电子技术达到快速的扫描时间;·小型的、低成本的PLC,可以代替四到十个继电器;
该版本的亮点包括: 提高操作员效率:系统 800xA 5.1 包括警报管理功能,可帮助用户实施成功的警报管理策略,并为操作人员提供更好的控制室和其他操作位置之间的职责控制。新的警报搁置和警报分析功能已添加到已经很长的警报管理功能列表中,以帮助控制警报。新版本还包括一个新的控制点功能,可在关键时期(例如换班)改善操作员的协调,从而提供更安全 的操作环境。改进的工程和变更管理:新版本的 800xA 系统包括多项工程改进,例如在设计 FOUNDATION Fieldbus 项目时简化批量数据处理,以及新的和改进的批处理程序编辑器。此外,两项新功能改进并简化了变更管理程序。任务分析工具让用户可以根据下载前分配的当前任务速率评估他/她的应用程序将执行。详细差异报告提供了一种轻松查看在控制应用程序和图形中所做的更改的方法,并在易于阅读的用户界面中提供了一份确切的修改、添加或删除内容的报告。改进的性能:几项性能增强使 System 800xA 已经强大的控制和 I/O 产品更加通用、灵活和可扩展 新版本包括 AC800M 控制器系列的新成员 PM891。PM891 的时钟速度 (450Mhz) 是其前身的三倍,内存是其前身的四倍,可帮助客户事半功倍,因为他们需要更少的控制器来满足复杂应用的处理要求。该控制器还设计用于为上一代 ABB 和第三方控制器平台执行 1-1 控制器演进项目。减少占地面积 新版本的 System 800xA 支持虚拟化,可将安装所需的物理 PC 数量减少多达 75%。这种显着减少的占地面积还降低了能源消耗和维护要求。此外,系统 800xA 的 FOUNDATION 现场总线架构的改进大大降低了其高速以太网 (HSE) 网络方法的基础设施要求,将可连接到一个节点的设备数量增加了 400%。增强的可维护性:基于以用户为中心的设计实践, 新版本的 System 800xA 包括一个系统管理控制台和一个安全更新工具,以帮助保持系统在水平上安全运行。安全更新工具将允许用户从 Microsoft 下载安全补丁并将其与 ABB 的合格列表进行交叉匹配。然后,用户可以创建一组可加载的受支持、经过测试的安全更新,这些更新可以推广到系统 800xA。这有助于用户节省宝贵的时间和精力,同时提供更强大、更安全的系统。改进的连接性:System 800xA 通信接口产品组合得到增强,可帮助用户进一步利用其强大的集成功能。其中包括用于 PROFINET、DeviceNet 和 WirelessHART 的新通信接口。
为了使工业二氧化碳排放的捕获、运输和储存更容易获得,ABB 与该市场工程解决方案的 Pace CCS 签署了合作协议。
两家公司将共同运用各自的 知识,通过降低进入该市场所需的资本支出和运营投资,使工业公司更容易实施 CCS 基础设施。
CCS 涉及捕获二氧化碳 (CO 2) 工业过程中的排放物,然后通过船舶或管道将这些排放物从生产地运输到地下储存。
电源供应电路:电源供应电路部分电路是向整个电路板中各个单元电路提供能量的一部分电路,它工作在高电压、大电流的环境下,是容易出故障的一部分电路。
电源供应电路的功用是:将220VAC或380VAC交流电转换成电路板所需的各种不同等级、输出电压恒定的+5V. 12V. 15V. 18V. 24V等级别的直流电。
输入接口电路:输入接口电路是电路板和外界进行信息交换和沟通的一部分电路,它可以将人们想要对电路板所说的话或要办的事转化成电路板中微处理器能够识别的电信号。例如:我们在监控温度高低时,你如果用咱们平常人与人交流的语言说给微处理器听,温度高了,请把它调低一一些, 微处理是听不懂咱们说的话的,这时,我们可以通过接口电路先用热敏电阻或热电偶元件将温度信号转成电信号,然后在对所转换出电信号进行处理,就可以得到微处理器可以识别的电信号了。这样的话微处理器明白了我们要它处理的事项后,他就可以按照我们的意图去做了。其它的像光照度、压力、风力、液位、位置、等信号都是同样道理。
输入接口电路的功能是:将人们想要对电路板所说的话或要办的事转化成电路板中微处理器能够识别的电平信号。
PLC是采用"顺序扫描,不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时,CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序,按指令步号(或地址号)作周期性循环扫描,如无跳转指令,则从条指令开始逐条顺序执行用户程序,直至程序结束。然后重新返回条指令,开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中,还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。PLC的一个扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。PLC在输入采样阶段:以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入,并将写入各对应的输入状态寄存器中,即刷新输入。随即关闭输入端口,进入程序执行阶。PLC在程序执行阶段:按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令,经相应的运算和处理后,其结果再写入输出状态寄存器中,输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。输出刷新阶段:当所有指令执行完毕,输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中,并通过一定的式(继电器、晶体管或晶闸管)输出,驱动相应输出设备工作。PLC的工作过程,PLC的运行方式初研制生产的PLC主要用于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置,但这两者的运行方式是不相同的:
(1)继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式,即如果这个继电器的线圈通电或断电,该继电器所有的触点(包括其常开或常闭触点)在继电器控制线路的哪个位置上都会立即同时动作。
(2)PLC的CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式,即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开,该线圈的所有触点(包括其常开或常闭触点)不会立即动作,等扫描到该触点时才会动作。
硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层(1) 硬件层: 嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。嵌入式核心模块 = 微处理器 + 电源电路 + 时钟电路 + 存储器Cache:位于主存和嵌入式微外理器内核之间,存放的是近一段时间微外理器使用多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈,使处理速度。(2) 中间层 (也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP)它将系统上层软件和底层硬件分离开来,使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况,根据BSP层提供的接口开发即可。
BSP有两个特点: 硬件相关性和操作系统相关性。设计一个完整的BSP需要完成两部分工作:嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能.片级初始化:纯硬件的初始化过程,把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。板级初始化:包合软硬件两部分在内的初始化过程,为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。
系统级初始化: 以软件为主的初始化过程,进行操作系统的初始化。
工业控制实现自动化与PLC的加入有非常大的关系,PLC在工业生产线中主要功能为:开环控制、模拟量闭环、数字量控制等,这在很多场景下可以取代传统的继电接触器控制系统,让工业控制系统实现自动化生产。此外,PLC除了控制外,还可以实现采集现场数据的功能,并且可以对数据进行统计和记录。
由于PLC大多数都使用了单片微型计算机,所以集成度非常高,这也增加了系统的可靠性。PLC的优势在于输入和输出功能模块兼具,可以针对现场不同的信号,采用与之匹配的模板与对应的设备相连接并采取控制。除此之外,PLC还具备变成容易、组态灵活、安装方便、运行速度快。
当前在PLC领域中,企业基本上都属于欧美日三个地区。