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发布时间:2019-07-18 23:41:17

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随着大规模集成电路、计算机控制技术以及现代控制理论的发展,是矢量控制技术的应用,使得交流变频调速技术逐步具备了宽调速范围、高稳速精度、快动态响应,以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能,调速特性可与直流电气传动相媲美。在交流调速技术中,由于变频调速的调速性能与可靠性等性能在不断完善,价格也在不断降低,是它的节电效果明显,实现交流电机调速极为方便,因此,在一切需要速度控制的场合,变频器以其操作方便、体积小、控制性能高而获得广泛的应用。变频器在使用中出现的一些问题,很多情况下都是因为变频器参数设置不当引起的。西门子micromaster440变频器可设置的参数有几千个,只有系统地、合适地、准确地设置参数才能充分利用变频器性能。
    同一编程软件下的编程语言大多数可以互换,一般选择自己比较熟悉的编程语言。存储器PLC存储器是保存程序和数据的地方,分内制式和外插式两种,存储器容量在512~128M字节之间,一定要根据实际情况选取足够大的存储器,并且要求有一部分空余作为缓存。PLC存储器按照类型可分随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除只读存储器(EPROM)等。RAM可以任意读写,在掉电后程序只能保持一段时间,于在自控系统调试时使用。ROM只能读不能写,程序是由厂家或开发商事先固化的,不能更改,即使失电也不丢失。EPROM与ROM只是EPROM通过特殊的方式(如紫外线)可以擦除再写,适合于应用在长时间工作而改动不大的系统。
    表示电机所要执行的任务;为一个回车返回字符,表示命令结束。如:sr0x2A21表示设置伺服控制器工作在可编程控制模式。4.2.2程序设计程序设计时,将伺服驱动器工作定义在可编程位置模式。该模式支持实时更改伺服电机的运动速度、位置,通过RS-232接收来自PLC的ASCII码命令,执行运动。部分程序如下:①初始化程序LDSMO.1//首次扫描MOVB9,SMB30//设置自由端口0通信方式SMB30=8位数据位、PPIMOVB188,SMB87//设置自由端口。接收信息控制5MB87=188MOVB13,SMB89//设置自由端口0结束字符SMB89=13,即结束字符=MOVW0,SMW90//设置自由端口0空闲超时SMB90=。
    它支持闭环控制,可实时调节速度、位置等;但由于伺服驱动器型号的不同,所以并不是所有的伺服驱动器都支持串口通信方式。在实际应用中,将EM253位置控制方式应用于注塑机注气系统中,经过反复实验,可实现手动控制、半自动控制、全自动控制等三种控制方式,编程简单。触摸屏操作界面简洁、操作灵活、工作可靠稳定。经过详细介绍与分析比较,三种位置控制方式各有优缺点,各有其自身所适合的应用场合,这为今后类似的位置控制提供了一定的参考价值。
    无论PLC控制系统有多么复杂,归根到底,PLC用户程序都是由大量基本编程指令所组成的集合。设计者可以根据控制对象各部分的不同要求,通过对要求的分解,运用基本指令编制出相应的程序网络(Network)或由几个网络组成的简单“功能程序段”。在此基础上,只要将这些程序网络或功能程序段,按照控制系统的动作要求,以S7程序规定的格式进行排列与组合,就可以组成完整的PLC程序。所谓PLC的程序结构,就是组成PLC程序的各种网络(Network)或“功能程序段”在PLC内部的组织、管理形式。在PLC上,从CPU操作系统对程序执行管理的角度看,PLC程序可以分为“线性化结构”与“分块式结构”两种不同的结构体系。


    一般可以由主程序、子程序、中断程序等不同的程序块所组成,并且按照规定的顺序排列(如在S7-200中,程序块按照主程序、子程序、中断程序的顺序依次排列)。在主、子程序结构程序中,主程序为PLC每次扫描都必须执行的程序块,必须予以编制;而子程序、中断程序可以根据实际需要进行编写与调用。主、子程序结构的PLC程序与线性化结构相类似,如果程序中没有编制子程序、中断程序,它便成了线性结构的程序。(2)功能调用式结构功能调用式结构的PLC程序执行过程与主、子程序结构类似,但组成程序的各逻辑块按照不同的功能进行编排,无主、子之分。组成功能调用式结构的每一程序块都代表着控制对象的一组相对独立动作,逻辑块由特定的“块”进行统一的管理与调。
    现场所有信号都需经过传感器及仪表的转换,才能输出标准信号,被PLC终端所接受。系统主要测量电压、电流、液位、压力、流量及耗电量等参数。现场PLC终端现场PLC监控终端是工业现场与监控中心之间的桥梁纽带,一方面它采集现场仪表、变送器、设备运行状态等信号,另一方面它又与监控中心通讯,执行有关命令。现场终端一般无人值守。因此,终端机的性能和质量对系统的可靠性影响很大。经充分论证,选用西门子S7-200系列PLC作现场终端具有较高的性能价格比,它具有体积小、易扩展、性能优等特点,非常适合小规模的现场监控。PLC硬件设计现场某一终端需测控开关输入信号12路,开关输出信号14路,模拟量输入信号9路。因此,我们选用S7-214基本单。
    每一体系又可以分若干不同的结构形式。(1)线性化结构体系采用线性化结构体系的PLC用户程序不分块,全部指令都集中在同一个程序块中。执行PLC程序时,CPU的每次循环扫描都是按照从上至下的次序,行PLC用户程序的所有指令。线性化结构体系是一种控制对象相对较简单的小型PLC系统常用的结构体系。(2)分块式结构体系分块式结构体系的PLC用户程序由多个不同的“程序块”所组成,执行PLC程序时,需要根据外部输入条件与程序中规定的控制要求,由负责管理的主程序通过对不同程序块的调用与选择,决定每次循环扫描实际需要执行的程序块。对于控制复杂、程序容量大的大中型PLC系统,出于方便设计、检查、调试等方面的考虑,通常采用分块式结。
    在S7-300/400系列PLC中,以上用于管理与调用的程序块称为组织块(OBl),其余逻辑块分别称程序块(FC)、功能块(FB)、数据块(DB)等。一般而言,功能调用式PLC程序在CPU的一个扫描周期内,对同一程序块的调用次数不会超过一次;当超过一次时则称为“结构化编程”。(3)结构化编程结构化编程的程序结构形式与调用式相同,程序同样由多个程序块组成,并通过“组织块”对其进行组织与管理,但它采用了“参数化编程”的方法。采用结构化编程的程序,在同-PLC扫描周期内可以多次重复调用程序中的同一程序块,因此,对于动作相同或相似的程序,可以通过在PLC程序中编写一个“公用程序块”,利用重复调用来实。


    一般通过CPU模块的集成接口进行通信。CPU集成接口采用了PPI硬件规范,其接口为RS-485串口,因此,当S7-200系列PLC的CPU与带有RS-232标准接口的计算机或伺服驱动器连接时,需要配套选用S7-200PLC的PC/PPI转换电缆或一个RS-232/RS-485转换器。4.2PLC与伺服系统通信4.2.1报文构成S-200PLC在无协议通信方式工作时,不需要任何通信协议,通信参数需要根据与其进行通信的伺服驱动器的通信格式进行设定。本伺服系统选用的Xe-nus伺服驱动器可通过RS-232与PLC利用ASCII码进行通信,其ASCII码消息命令格式如下:其中:为一个单字母代。
    软件设计中采用了数字滤波、故障自检、控制口令等措施,保证控制操作的正确性和可靠性。程序设计采用模块化、功能化结构,便于维护、扩展。终端软件主要由下列模块组成。初始化程序:设定各寄存器、计数器、PLC工作模式、通信方式等参数初始值。数据采集子程序:对各路模拟量数据采集、滤波、平均等处理。累计运行时间子程序:对泵机等设备的运行时间进行累计。脉冲量累计子程序:对电耗、流量、仪表的输出脉冲进行累计,并进行标度变换。遥信子程序:检测电机、阀门、报警开关等设备的运行状态。置初值子程序:由监控中心对时间、电耗、流量等累计参数按用户的要求设定初始值。故障自检子程序:检测PLC的故障信息、校验信息。并发往监控中。
    让其输出RTS信号,并回送RTS已产生信息,然后PLC再发送现场信息。其二,采用PLC的某一I/O输出点,产生RTS信号,由PLC在发送信息前现接通该点,控制数传机发射,延时一段时间后(电台建立载波时间)。再发送信息。后一种方法简单、实用,较好的解决了无线通信的接口问题。抗干扰设计为提高系统的可靠性,现场终端、数传机、PLC、直流温压电源及部分变送器装于一个控制柜内,各部分相对独立,便于维护。PLC开关量输入、输出与现场之间家继电器隔离,模拟信号采用信号隔离器和配电器隔离,电源采用隔离变压器供电,以减小电源“噪声”,同时系统设置良好的接地。PLC软件设计PLC终端软件采用梯形图语言编写。为提高终端的抗干扰能。

  PLC已经越来越多地应用于工业控制系统中,并且在自动控制系统中起着非常重要的作用。所以,对PLC的正确选择是非常重要的。面对众多生产厂家的各种类型PLC,它们各有优缺点,能够满足用户的各种需求,但在形态、组成、功能、网络、编程等方面各不相容,没有一个统一的标准,无法进行横向比较。下面提出在自动控制系统设计中对PLC选型的一些看法,可以在挑选PLC时作为参考。可以通过以下几方面的比较,挑选到适合的产品。

  一、工作量

     在自动控制系统设计之初,就应该对控制点数(数字量及模拟量)有一个准确的统计,这往往是选择PLC的首要条件,一般选择比控制点数多10%~30%的PLC。这有几方面的考虑:1、可以弥补设计过程中遗漏的点;2、能够保证在运行过程中个别点有故障时,可以有替代点;3、将来增加点数的需要。


    另一种是使用依托个人电脑应用平台的编程软件,现已被大多数生产厂家采用。各生产厂家由于各自的产品不同,往往只研制出适合于自己产品的编程软件,而编程软件的风格、界面、应用平台、灵活性、适应性、易于编程等都只有在用户亲自操作之后才能给予评价。编程语言编程语言为复杂,多种多样,看似相同,但不通用。常用的可以划分为以下5类编程语言:(1)梯形图这是PLC厂家采用多的编程语言,初是由继电器控制图演变过来的,比较简单,对离散控制和互锁逻辑为有用;(2)顺序功能图它提供了总的结构,并与状态定位处理或机器控制应用相互协调;(3)功能块图它提供了一个有效的开发环境。并且适用于过程控制应用;(4)结构化文本这是一种类似用于计算机的编程语。
    在S7-300/400系列PLC中,以上用于管理与调用的程序块称为组织块(OBl),其余逻辑块分别称程序块(FC)、功能块(FB)、数据块(DB)等。一般而言,功能调用式PLC程序在CPU的一个扫描周期内,对同一程序块的调用次数不会超过一次;当超过一次时则称为“结构化编程”。(3)结构化编程结构化编程的程序结构形式与调用式相同,程序同样由多个程序块组成,并通过“组织块”对其进行组织与管理,但它采用了“参数化编程”的方法。采用结构化编程的程序,在同-PLC扫描周期内可以多次重复调用程序中的同一程序块,因此,对于动作相同或相似的程序,可以通过在PLC程序中编写一个“公用程序块”,利用重复调用来实。
    控制子程序:根据监控中心的命令,或现场自控条件输出相应的操作。通讯子程序;完成与监控中心的各种通信功能。或EM253的输出脉冲频匆电机每转一圈发送的脉冲数,或直接通过RS-232串口发送ASCII码控制。由于S7-200系列PLC(除CPU224XP)高速脉冲输出口的频率为20kHz,EM253的输出频率为200kHz,RS-232串口通信控制方式则是发送ASCII码设定运动速度。因此,对于要求高速运动,或高控制精度的伺服驱动器系统,RS-232串口通信控制方式,而高速脉冲输出方式则不能满足要求。采用高速脉冲输出控制和EM253位置控制方式时,伺服驱动器工作在脉冲+方向模式下,而处于通信控制方式。
    当电机加速时可以自动跳过这些频率段,保证系统能够正常运行。从p1091至p1094可以设定4个不同的跳转点,设置p1101确定

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