西门子模块6ES7223-1HF22-0XA8使用方法

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产品详细介绍

西门子模块6ES7223-1HF22-0XA8使用方法

LC不能和高压电器安装在同一个开关柜内,PLC的输出选用中心继电器完成对外部开关量信号的阻隔。假如现场条件约束,输入信号不能和强电电缆有效的阻隔,可用小型继电器来阻隔输入端的开关量信号。当然PLC来自控制柜内的输入信号和距控制柜不远的输入信号一般没有必要用继电器阻隔。在PLC接线时,模拟量输入的模块,负端尽量短接,消除干扰。

3、信号线的抗干扰
信号线的干扰主要是来自空间的电磁辐射,有差模干扰和共模干扰两种。差模干扰是指叠加在丈量信号线上的干扰信号,这种干扰大多是频率较高的交变信号,其来历一般是耦合干扰。按捺常态干扰的办法有:
在输入回路接RC滤波器或双T滤波器;尽量选用双积分式A/D转换器,因为这种积分器作业的特色,具有必定的消除高频干扰的作用;将电压信号转换成电流信号再传输。
共模干扰是指信号线上共有的干扰信号,一般是由被测信号的接地端与控制系统的接地端存在必定的电位差引起的,这种干扰在两条信号线上的周期、幅值基本相等情况下,选用上面的办法无法消除或按捺。办法如下:
选用双差分输入的差动放大器,这种放大器具有很高的共模按捺比;
输入线选用绞合线,绞合线能降低共模干扰,其感应相互抵消;
选用光电阻隔的办法,能够消除共模干扰;
运用屏蔽线,并单边接地;

4、变频器干扰
一是变频器发动及运行过程中发生谐波对电网发生传导干扰,引起电网电压畸变,影响电网的供电质量;
二是变频器的输出会发生较强的电磁辐射干扰,影响周边设备的正常作业。
变频器的干扰处理比较麻烦,一般有下面几种:
A、 加阻隔变压器。主要是针对来自电源的传导干扰。能够将绝大部分的传导干扰阻隔在阻隔变压器之前。还兼有电源电压变换的作用。
B、运用滤波器,滤波器分有源和无源两种,一般选用无源滤波即会有作用。这些滤波器具有较强的抗干扰才能,还具有避免将设备自身的干扰传导给电源,有些还兼有尖峰电压吸收功用。
C、输出电抗器,在变频器到电动机之间添加沟通电抗器主要是削减变频器输出在能量传输过程中线路发生电磁辐射,影响其它设备正常作业。电抗器必须装在距离变频器近的地方。假如运用铠装电缆作为变频器与电动机的连线时,可不运用这种办法。但电缆的铠要在变频器端可靠接地,接地的铠要原样不动,不能钮成绳或辨,不能用其它导线延长,变频器侧要接在变频器的地线端子上,再将变频器接地。
除了以上的这些原因和处理办法,还有许多的现场处理办法。一下归为以下几点。设计思路清晰来避免干扰源的发生,动力线与信号线分开走,电柜内部接好地线,PLC质量要好抗干扰才能强,PLC模拟量尽量运用信号阻隔器或许模块的信号负端要短接。


PLC有哪些常用的网络组态
PLC控制系统
现在,以监控软件如Wince,MCGS为上位机软件,PLC为下位机而组成的操控体系,已成为广泛应用的操控模式,它结合了计算机的界面友好,直观和PLC安稳、编程灵活的长处,主导计算机操控体系的流行趋势,对PLC的数据交互,组网功用提出了更高的要求,如PLC与PLC之间,PLC与计算机、PLC与智能设备等都需求进行数据交互,特别是在某些远程操控,操控点分散等场合,PLC的网络功用显得尤为重要
常用PLC组网方式大致可归纳为根据通用串口、根据总线及根据以太网三种

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    SIMATIC IPC DiagMonitor

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    SIMATIC IPC Remote Manager

    SIMATIC IPC 的远程维护和管理。

    通过 SIMATIC IPC Remote Manager,可以使用将 Intel 主动管理技术 (Intel AMT) 的功能用于 SIMATIC IPC。Intel AMT 用于对 IPC 进行远程管理

西门子模块6ES7518-4UP00-0AB0详细说明

晋城西门子中国授权一级代理商

整个立体仓库的控制系统可分为三部分:监控计算机系统,中央控制器,堆垛机控制器。监控计算机负责存储货架上每个货位对应的货物的型号,数量等信息的检索以及存储,中央控制器负责控制堆垛机以及**系统动作完成货物的出库,入库操作。

监控计算机系统

采用DELL商用计算机,运行西门子WINCC组态软件,采用外挂模式运行一个条码扫描监控软件,由工艺人员在组态软件上设定货架的每个货位要求摆放的吸盘的条码存储于监控计算机内,操作人员每次需要入库,出库吸盘时只需扫描相应的条码,按下出库,入库的按钮监控计算机将自动的判断该条码对应的吸盘在货架的货位通知中央控制计算机完成出库入库操作。

中央控制器

为了节约空间以及安全考虑,货架的**层没有堆放货物,堆垛机安装于货架的第二层之上,对于入库操作,工人通过叉车将货物托盘放置于**机构上,由**机构将货物**到货架的第二层,堆垛机在第二层货物进出口处等待**机构,从**机构中取出货物按监控计算机系统的要求放置货物于的货位中。

堆垛机控制系统

由于堆垛机为一个活动部件可以在货架的X,Y,Z方向做任意的运动,进行货物的存取,堆垛机与中央控制器的数据交换将成为一个难点,为了解决这个难题,系统采用了PHOENIX公司提供的INTERBUS无线红外传输解决方案。在堆垛机的X轴方向上安装一个红外发射装置,在堆垛机上安装一个接收装置从而解决了上述矛盾,在无论堆垛机运行到为止都可以实时的与中央控制器进行数据传输。

在*一个实例中,SIMATIC S7-300用于制造工艺中的创新性系统解决方案,特别是用于汽车工业,一般机械工程,特别是特殊机械制造和机器的连续生产(OEM),以及塑料加工、包装行业、食品和饮料工业和加工工程

作为一种多用的自动化系统,S7-300 是那些需要灵活的设计以实现集中和本地组态的应用的理想解决方案。

对于由于环境条件限制需要特殊的坚固性的应用,我们可以提供SIPLUS

plc程序设计一般分为以下几个步骤:

1. 程序设计前的准备工作

程序设计前的准备工作就是要了解控制系统的全部功能、规模、控制方式、输入/输出信号的种类和数量、是否有特殊功能的接口、与其它设备的关系、通信的内容与方式等,从而对整个控制系统建立一个整体的概念。接着熟悉被控对象,可把控制对象和控制功能按照响应要求、信号用途或控制区域分类,确定检测设备和控制设备的物理位置,了解每一个检测信号和控制信号的形式、功能、规模及之间的关系。

2. 设计程序框图

根据软件设计规格书的总体要求和控制系统的具体情况,确定应用程序的基本结构、按程序设计标准绘制出程序结构框图,再根据工艺要求,绘出各功能单元的功能流程图。

3. 编写程序

根据设计出的框图逐条地编写控制程序。编写过程中要及时给程序加注释。

4. 程序调试

调试时先从各功能单元入手,设定输入信号,观察输出信号的变化情况。各功能单元调试完成后,再调试全部程序,调试各部分的接口情况,直到满意为止。程序调试可以在实验室进行,也可以在现场进行。如果在现场进行测试,需将可编程控制器系统与现场信号隔离,可以切断输入/输出模板的外部电源,以免引起机械设备动作。程序调试过程中先发现错误,后进行纠错。基本原则是“集中发现错误,集中纠正错误”。

5. 编写程序说明书

在说明书中通常对程序的控制要求、程序的结构、流程图等给以必要的说明,并且给出程序的安装操作使用步骤等.

1.连续执行与脉冲执行

     功能指令有连续执行和脉冲执行两种类型。如图1所示,指令助记符MOV后面有“P”表示脉冲执行,即该指令仅在X1接通(由OFF到ON)时执行(将D10中的数据送到D12中)一次;如果没有“P”则表示连续执行,即该在X1接通(ON)的每一个扫描周期指令都要被执行。

图1 功能指令的执行方式与数据长度的表示

2.数据长度

     功能指令可处理16位数据或32位数据。处理32位数据的指令是在助记符前加“D”标志,无此标志即为处理16位数据的指令。注意32位计数器(C200~C255)的一个软元件为32位,不可作为处理16位数据指令的操作数使用。如图3-27所示,若MOV指令前面带“D”,则当X1接通时,执行D11D10→D13D12(32位)。在使用32位数据时建议使用首编号为偶数的操作数,不容易出错。

1 引言
     在工业生产中,常需要用闭环控制方式来实现温度、压力、**等连续变化的模拟量控制。无论使用模拟控制器的模拟控制系统,还是使用计算机(包括plc)的数字控制系统,PID控制都得到了广泛的应用。
PID控制器是比例-积分-微分控制的简称,具有
(1) 不需要**的控制系统数学模型;
(2) 有较强的灵活性和适应性;
(3)结构典型、程序设计简单,工程上易于实现,参数调整方便等优点。积分控制可以消除系统的静差,微分控制可以改善系统的动态相应速度,比例、积分、微分三者有效地结合可以满足不同的控制要求。

2 PLC实现PID的控制方式
2.1 PID过程控制模块
     这种模块的PID控制程序是PLC生产厂家设计的,并存放在模块中,用户使用时序要设置一些参数,使用起来非常方便,一个模块可以控制几路甚至几十路闭环回路。
2.2 PID功能指令
     现在很多PLC都有供PID控制用的功能指令,如S7-200的PID指令。它们实际上是用于PID控制的子程序,与模拟量输入/输出模块一起使用,可以得到类似于使用PID过程控制模块的效果。
2.3 用自编的程序实现PID闭环控制
     有的PLC没有PID过程控制模块和PID控制用的功能指令,有时可以使用PID控制指令,希望采用某种改进的PID控制算法。在上述情况下都需要用户自己编制PID控制程序。

3 PLC-PID控制器的实现
     本文以西门子S7-200PLC为例,说明PID控制的原理及PLC的PID功能指令的使用及控制功能的实现。
3.1 PID控制器的数字化
     PLC的PID控制器的设计是以连续系统的PID控制规律为基础,将其数字化写成离散形式的PID控制方程,再跟据离散方程进行控制程序设计。
在连续系统中,典型的PID闭环控制系统如图1所示。图1中sp(t)是给定值,pv(t)是反馈量,c(t)是系统的输出量,PID控制的输入输出关系式为:

式中:
M(t)—控制器的输出量,M0为输出的初始值;
e(t)=sp(t)-pv(t)-误差信号;
KC比例系数;
TI-积分时间常数;
TD-微分时间常数。


图1 连续闭环控制系统方框图


式(1)的右边前3项分别是比例、积分、微分部分,它们分别与误差,误差的积分和微分成正比。如果取其中的一项或两项,可以组成P、PD或PI控制器。
假设采样周期为TS,系统开始运行的时刻为t=0,用矩形积分来近似**积分,用差分近似**微分,将公式1离散化,第n次采样时控制器的输出为:   (2)

式中:
en-1-第n-1次采样时的误差值;
KI-积分系数;
KD-微分系数。
     基于PLC的闭环控制系统如图2所示。图中的虚线部分在PLC内。其中spn、pvn、en、Mn分别为模拟量在sp(t)、pv(t)、e(t)、M(t)在第n次采样时的数字量。


图2 PLC闭环控制系统方框图

     在许多控制系统内,可能只需要P、I、D中的一种或两种控制类型。如可能只要求比例控制或比例与积分控制,通过设置参数可对回路进行控制类型进行选择。
3.2 输入输出变量的转换
     PID控制有两个输入量:给定值(sp)和过程变量(pv)。多数工艺要求给定值是固定的值,如加热炉温度的给定值。过程变量是经A/D转换和计算后得到的被控量的实测值,如加热炉温度的测量值。给定值与过程变量都是与被控对象有关的值,对于不同的系统,它们的大小、范围与工程单位有很大的区别。应用PLC的PID指令对这些量进行运算之前,必须将其转换成标准化的浮点数(实数)。
同样,对于PID指令的输出,在将其送给D/A转化器之前,也需进行转换。

3.3 回路输入的转换
     转换的步是将给定值或A/D转换后得到的整数值由16位整数转换成浮点数,可用下面的程序实现这种转换:
XORD AC0, ACO
//清除累加器
MOVW AIWO, AC0
//将待转化的模拟量存入累加器
LDW>= AC0, 0
//如果模拟量数值为正
JMP 0
//直接转换成实数
ORD 16#FFFF0000, ACO
//将AC0内的数值进行符号扩展,扩展为32位负数
LBL 0
DTR AC0, AC0
//将32位整数转换成实数
转换的下一步是将实数转换成0.0~1.0之间的标准化实数,可用下面的式(3)对给定值及过程变量进行标准化:
RNorm=(RRaw/Span)+Offset (3)
式中:
RNorm-标准化实数值;
RRaw-标准化前的值;
Offset-偏移量,对单极性变量为0.0,对双极性变量为0.5;
Span-取值范围,等于变量的大值减去小值,单极性变量的典型值为32000,双极性变量的典型值为64000。
下面的程序将上述转换后得到的AC0中的双极性实数(其Span=64000)转换成0.0~1.0之间的实数:
/R 64000.0, AC0
//累加器中的实数标准化
+R 0.5, AC0
//加上偏移值,使其在0.0~1.0之间
MOVR ACO, VD100
//加标准化后的值存入回路表内
3.4 回路输出的转换
     回路输出即PID控制器输出,它是标准化的0.0~1.0之间的实数。将回路输出送给D/A转换器之前,必须转换成16位二进制整数。这一过程是将pv与sp转换成标准化数值的逆过程。用下面的公式将回路输出转换成实数:
RScal=(Mn-Offset)×Span (4)
式中,RScal是回路输出对应的实数值,Mn是回路输出标准化的实数值。
下面的程序用来将回路输出转换为对应的实数:
MOVR VD108, AC0
//将回路输出送入累加器
-R 0.5, AC0
//仅双极性数才有此语句
*R 64000.0, AC0
//单极性变量乘以32000.0
用下面的指令将代表回路输出的实数转换成16位整数:
ROUND AC0, AC0
//将实数转换为32位整数
MOVW AC0, AQW0
//将16位整数写入模拟输出(D/A)寄存器
3.5 PID指令及回路表
S7-200的PID指令如图3所示:


图3 PID指令

     指令中TBL是回路表的起始地址,LOOP是回路的编号。编译时如果指令指定的回路表起始地址或回路号超出范围,CPU将生成编译错误(范围错误)仪器编译失败。PID指令对回路表中的某些输入值不进行范围检查,应保证过程变量、给定值等不超限。回路表参见附表。

附表 PID指令的回路表



     如果PID指令中的算术运算发生错误,特殊存储器SMI.1(溢出或非法数值)被置1,并将终止PID指令的执行。要想消除错误,在下次执行PID运算之前,应改变引起运算错误的输入值,而不是更新输出值。

4 PID指令编程举例
      某一水箱里的水以变化速度流出,一台变频器驱动的水泵给水箱打水,以保持水箱的水位维持在满水位的75%。过程变量由浮在水面上的水位测量仪提供,PID控制器的输出值作为变频器的速度给定值。过程变量与回路输出均为单极性模拟量,取值范围为0.0~1.0。
     本例采用PI控制器,给定值为0.75,选取控制器参数的初始值为:KC=0.25,TS=0.1s,TI=30min。编程如下:
//主程序(OBI)
LD SM0.1 //扫描时
CALL 0 //调用初始化子程序
//子程序
LD SM0.0
MOVR 0.75, VD104 //装入给定值75%
MOVR 0.25, VD112 //装入回路增益0.25
MOVR 0.10, VD116 //装入采样时间0.1s
MOVR 30.0 VD120 //装入积分时间30min
MOVR 0.0, VD124 //关闭微分作用
MOVB 100, SMB34
//设置定时中断0的时间间隔为100ms
ATCH 0, 10
//设定定时中断以执行PID指令
ENI
//允许中断,子程序0结束
//中断程序0
LD SM0.0
LTD AIW0, AC0
//单极性模拟量经A/D转换后存入累加器
DTR AC0, AC0
//32位整数转换为实数
/R 32000.0, AC0
//标准化累加器中的实数
MOVR AC0, VD100 //存入回路表
LD 10.0
//在自动方式下,执行PID指令
PID VB100, 0
//回路表的起始地址为VB100,回路号为0
LD SM0.0
MOVB VD108, AC0
//PID控制器的输出值送入累加器
*R 32000.0 AC0
//将累加器中的数值标准化
ROUND AC0, AC0
//实数转换为32位整数
DTI AC0, AQW0
//将16位整数写入到模拟量输出(D/A)寄存器

5 结束语
     PLC实现PID控制的方法多种,直接应用PID指令来实现基于PLC的PID控制,是一种易于实现且经济实用的方法。


所属分类:中国电工电气网 / PLC
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成立日期2019年09月10日
法定代表人袁宜男
注册资本500
主营产品西门子PLC模块,变频器,触摸屏,交换机
经营范围从事智能科技、自动化科技、机电领域内的技术开发、技术转让、技术咨询、技术服务,工业自动化设备安装,工业自动化控制设备、电气设备、机申设备、电子产品、五金产品、金属材料、仪器仪表、橡塑制品销售,商务信息咨询,软件开发,建筑装修装饰建设工程专业施工,建筑安装工程(除特种设备),机械设备租赁(不得从事金融租赁),物业管理。工业自动化设备加工、销售。
公司简介本公司销售的一律为原装正品,假一罚十,可签正规的产品购销合同,可开增值税发票,税点另外算,24小时销售热线:15221406036本公司销售的一律为原装正品假一罚十可签正规的产品购销合同可开增值税发票税点另外算24小时销售热线15221406036西门子触摸屏代理商,西门子一级代理商,西门子中国授权总代理----浔之漫智控技术(上海)有限公司本公司专业经销合信/CO-TRUST科思创西门子PLC; ...
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