西门子6ES7214-1AD23-0XB8支持验货
三菱FX2N系列PLC的TO指令、FROM指令及实例FX2N-4AD应用程序
TO指令是从PLC对增设的特殊单元(如FX2N-4DA)缓冲存储器(BFM)写入数据的指令
TO,TOP:十六位连续执行和脉冲执行型指令
DTO,DTOP:三十二位连续执行和脉冲执行型指令
TO指令的编程格式:TO K1 K12 D0 K2
*K1:特殊模块的地址编号,只能用数值,范围:0---7
*K12:特殊模块的缓冲存储器起始地址编号,只能用数值,范围:0---32767
*D0:源寄存器起始地址编号,可以用T,C,D数值和位元件组合如K4X0
*K2:传送的点数,只能用数值。范围:1---32767
TOK1K12D0K2指令的作用是:将PLC的16位寄存器D0,D1的数值分别写入特殊单元(或模块)N0.1的缓冲寄存器(BFM)#12,#13中。
1、在特殊辅助继电器M8164闭合时,D8164内的数据做为传送点数。
2、特殊辅助继电器M8028断开状态,在TO指令执行时,自动进入中断禁止状态,输入中断和定时器中断不能执行。在这期间发生的中断只能等FROM指令执行完后开始执行。TO指令可以在中断程序中使用。
3、特殊辅助继电器M8028闭合状态,在TO指令执行时,如发生中断则执行中断程序,TO指令不能在中断程序中使用。
FROM指令是将PLC增设的特殊单元(如FX2N-4AD)缓冲存储器(BFM)的内容读到可编程控制器的指令
FROM、FROMP:十六位连续执行和脉冲执行型指令
DFROM、DFROMP:三十二位连续执行和脉冲执行型指令
读出指令FROM的编程格式:FROMK1K29D0K2
*K1:特殊模块的地址编号,只能用数值,范围:0---7
*K29:特殊模块的缓冲存储器起始地址编号,只能用数值,范围:0---32767
*D0:目标寄存器起始地址编号,可以用T,C,D和除X外的位元件组合如K4Y0
*K2:传送的点数,只能用数值。范围:1---32767
FROMK1K29D0K2指令的作用是:从特殊单元(或模块)N0.1的缓冲寄存器(BFM)#29,#30中读出16位数据传送至PLC的D0,D1寄存器里。
1、在特殊辅助继电器M8164闭合时,D8164内的数据做为传送点数。
2、特殊辅助继电器M8028断开状态,在FROM指令执行时,自动进入中断禁止状态,输入中断和定时器中断不能执行。在这期间发生的中断只能等FROM指令执行完后开始执行。FROM指令可以在中断程序中使用。
3、特殊辅助继电器M8028闭合状态,在FROM指令执行时,如发生中断则执行中断程序,FROM指令不能在中断程序中使用。
FX2N-4AD是将输入通道接收到的模拟信号转换成数字量,此模块有四个输入通道,大分辨率是12位。
FX2N-4AD:
1、可选用的模拟值范围是-10V到10VDC(分辨率:5mV),或者是4到20mA,-20mA到20mA(分辨率20μA)。
2、FX2N-4AD和FX2N主单元之间通过缓冲存储器交换数据,FX2N-4AD共有32个缓冲存储器(每个是16位数据)。
3、FX2N-4AD占用FX2N扩展总线的8个点。这8个点可以分配成输入或输出。FX2N-4AD消耗FX2N主单元或有源扩展单元5V电源槽30mA的电流。
缓冲存储器(BFM)的分配如下:
*#0:通道初始化,缺省值H0000。
*#1---#4:通道1---通道4的平均采样数(1---4096),用于得到平均结果。缺省值高设为8(正常速度),高速操作可选择1。
#5---#8:通道1---通道4采样数的平均输入值,即根据#1---#4规定的平均采样次数,得出所有采样的平均值。
#9---#12:通道1---通道4读入的当前值。
#13,#14:保留,用户不可以更改。
*#15:选择A/D转换速度,设为0(缺省值)则选择正常速度(15ms/通道);设为1则选择高速(15ms/通道)。
#16---#19:保留,用户不可以更改。
*#20:复位到缺省值和预设。缺省值为0。
*#21:禁止调整偏移、增益值。缺省值为(0,1)允许状态。
*#22:偏移,增益调整G4O4G3O3G2O2G1O1。
*#23:偏移值缺省值为0。
*#24:增益值缺省值为5000。
#25---#28:保留,用户不可以更改。
#29:错误状态。
#30:识别码K2010。
#31:禁用。
带*标志的缓冲区(如#0)可以用BFM写入指令TO从PLC写入。不带*标志的缓冲区(如#5)可以用BFM读出指令FROM读入到PLC。偏移的定义:当数字输出为0时的模拟量输入值。增益的定义:当数字量输出为+1000时的模拟量输入值。
实例如图:通道1与通道2用作电压输入,FX2N-4AD模块连接在特殊功能模块的0号位置,平均数设为4,PLC的D0,D1接收平均数字值。
1、读出识别码与K2010比较,如果识别码是K2010则表示。
PLC所连模块是FX2N-4AD,CMP指令将M1闭合(K2010等于D4)。
2、建立模拟输入通道#1,#2。#0缓冲区的作用是通道初始化,从低位到高位分别指定通道1、通道4,位的定义为:0--预设范围(-10V到10V)。1--预设范围(4mA到20mA)2--预设范围(-20mA到20mA);3---通道关闭。本例的H3300是关闭3,4通道,1,2通道设为模拟值范围是-10V到10VDC。
3、将4写入缓冲区#1,#2,即将通道1和通道2的平均采样数设为4,含义大概意思就是每读取4次将这4次的平均值写入#5,#6。
4、读取FX2N-4AD当前的状态,判断是否有错误。如果有错误M10---M22相应的位闭合。
5、如果没有错误,则读取#5,#6缓冲区(采样数的平均值)的值并保存到PLC寄存器D0,D1中。
— —精致小型PLC新品NA200plus发布
经过半过多月的宣传预热,11月6日,2012年中国国际工业博览会自动化展(IAS)开幕当天,南大傲拓精致小型PLC新品正式发布,揭开了PLC家族“minicooper”的神秘面纱。
南大傲拓此次发布的新品是NA200系列小型PLC的新成员,命名为NA200plus,为一组三个型号16点CPU模块。三个型号分别为CPUplus-1601、CPUplus-1602和CPUplus-1601N。新品PLC全面满足机械行业用户的功能需求,在体积仅有常规小型CPU的1/4的情况下,仍然拥有高速计数、高速脉冲等功能,在细心地为用户的使用方便服务的体现了南大傲拓研发团队精雕细刻、精益求精的严谨作风;超高性价比更给客户选择过程中“精打细算”的苛刻要求留下了选择空间。
南大傲拓相关负责人在解释产品命名时介绍说,plus充分体现了我们追求物超所值的理念。请大家记住,plus不是指体积越加越大,价格越加越贵;而是在小体积中能更多地增加产品的性能,低价格中能更好地增加价值。我们放弃了minir的命名,是因为我们需要产品有更多的内涵,产品能给客户带来更多的想象。命名为plus,很好地体现了我们的意图。相信mini和plus的反差,能够给我们客户更深刻的印象。
三款新品CPU主机都自带8路数字量输入和8路数字量输出,其中的CPUplus1601N更以输出单元与控制单元非隔离的设计为客户节省了近12%的成本。
基于PLC和DSP的小水电综合自动化系统
1 引言
水电站综合自动化装置的研制主要集中在大、中型水电站,小水电自动化程度相对落后,相当一部分的小水电采用传统的控制方式。如果照搬大、中型水电站综合自动化系统的模式来设计,其成本太高。本文根据某水电站实际情况设计的综合自动化系统,其设计与开发周期短,系统功能强,运行可靠,人机界面友好,操作简单,成本低。
2 系统硬件设计
2.1 总体设计
本文采用单元机组控制方式,以一种简洁的体系结构和设计方法对小水电站实现顺序控制、转速测量、频率测量、温度巡检、励磁控制、同期控制、电量采集、开关电量采集、通信于一体,能将前池水位(或水库水位)、集水井水位、尾水水位显示查询,实时监控单元机组及辅机设备的运行状态,提高了小水电站的综合自动化的可靠性。以西门子的plc s7-200和德州仪器公司ti的高性能数字信号处理器(tms320f2812)为核心控制器,触摸屏为人机交互界面,系统硬件结构如图1所示。
plc为监控的核心部件,由西门子的s7-200cpu226、1台数字量扩展模块em223和1台模拟量扩展模块em235组成。cpu226本身带有24个输入点和16个输出点,大允许扩展7个模块。数字量扩展模块em223具有16个输入点和16个输出点。模拟量扩展模块em235具有4路模拟量输入,1路模拟量输出。本系统设计中plc主要完成发电机组的正常开关机,事故和紧急停机,以及辅助设备的监控,该plc的配置是完全满足了自动化设计的要求了。
数字信号处理器(dsp)为调速控制、励磁控制、同期控制、综合保护和通信的核心控制器,本文采用美国ti(texasinstruments)公司的定点32位dsp芯片tms320f2812。该芯片资源丰富,片内高达128k字的flash程序存储器,高达18k字节的单口ram(saram);两个事件管理器模块eva和evb,每个包括:4个16位通用定时器;16个16位的脉宽调制(pwm)通道;12位16通道a/d转换器,每通道小转换时间为80ns,可选择由两个事件管理器来触发的两个8通道输入a/d转换器或一个16通道输入的a/d转换器;增强的控制局域网络(ecan)模块;高达56个可单独编程或复用的输入输出口(gpio);丰富的外设接口包括一个spi串行外设接口、两个sci串行通信接口、一个uart标准通用异步收发接口、一个can总线接口、一个mcbsp多通道缓冲串行接口[2],完全能够满足系统设计的要求。
触摸屏采用的mt506触摸屏属于256色5.6“tft四线电阻式触摸屏,是专门面向plc应用而设计的,可以实时显示机组的数据信息、图形、字符串、报警信息、历史记录、趋势图等,通过触摸按钮可产生相应的开关信号,或输入数值、字符给plc进行数据交换[5]。
2.2 监控原理
本系统中tms320f2812dsp的功能是接受plc的控制信号,快速采集发电机和系统电压、电流值,以快速傅立叶算法计算当前的电流、电压、相位、频率,自动调节调速器、励磁单元,快速跟踪系统电网的电压、频率以及相位的变化,自动并网,并按机组负荷要求自动加载,并将调速、励磁、同期和保护的状态信息反映到plc上。dsp开发环境texasinstruments公司的dsp集成开发环境ccs(code composerstudio),是ti公司开发的专门进行tms320系列dsp软件设计的集成开发环境,它采用bbbbbbs风格界面,集编辑、编译、链接、软件仿真、硬件调试及时跟踪功能与一体。程序采用具有良好模块化结构的c语言编写,具有灵活简便、良好的可读性及高可靠性的特点。整个软件程序由自检、通讯、励磁调节、转速调节、并网等几大模块构成。
触摸屏mt506的编程环境为eview mt500,系统共包含3个模块 easyload[upload(上传)和download(下载)],easy bbbbbb(在线模拟和离线模拟)及easybuilder。其中easybuilder组态软件可以非常方便地为mt506触摸屏进行组态设计,本系统包括初始画面、开机流程画面、停机(紧急停)流程画面、事故报警画面、常用参数设定画面、输入(输出)开关量监测画面、运行统计画面、密码验证画面、报警提示、留言板等。其人性化的操作界面和提示画面简化了系统的操作过程,有效的防止误操作。
3 模块化软件设计
本系统plc的功能是发电机组的开关机控制和辅助设备监控。主要包括系统初始化,自动开关机,事故停机,紧急停机和油气水的控制。这些功能是由编程实现的,本文选用梯形图来编制plc程序[1]。
为了使程序标准化,具有一定的可扩展性,方便日后对程序进行完善、修改,plc程序设计采用了模块化结构设计。整个程序由初始化模块、自动开机控制模块、自动停机控制模块(包括事故、紧急停机)、触摸屏通信模块、遥信和报警控制模块、保护模块等组成。
3.1 初始化模块
完成对所有使用的中间继电器(m)、定时器(t)和数据寄存器(d)进行初始化处理, 对一些需要初值的参量赋值。
3.2 自动开机控制模块
在机组自检满足了开机条件之后,当工作人员发出开机令后,自动按照正常安全开机的流程,plc对dsp和辅助设备发出控制信号,dsp启动自动调速,励磁及准同期并网,各辅助设备正常投入工作状态,完成水轮发电机组从安全开机到并网的全过程。自动开机流程图如图2所示。
3.3 自动停机控制模块
在机组处于发电状态,当工作人员发出正常停机令后,或机组出现紧急事故的情况下,将机组从电力系统中解列,按照顺序将水轮发电机组安全停机,各辅助设备完成安全退出发电工作状态,机组自动停机流程图如图3所示。
3.4 通信和报警控制模块
处理plc与触摸屏和上位机监控主机通信,实时处理触摸屏和上位机监控主机的控制命令,采集一些机组的运行参数(如机组转速、油温、油压等),在触摸屏和上位机监控软件上进行实时显示,实时提示系统遥信遥测报警,并立即弹出报警窗口。
3.5 保护模块
实时监控发电机组和辅助设备运行状态,当出现运行异常时,快速反映到触摸屏和监控主机,启动事故停机,将发电机组从电网中解列,从而保护发电机组的安全和电网的稳定。
4 结束语
本系统可以简化操作过程,可以在触摸屏和上位机监控主机上,实现“一键开机”、“一键关机”,高自动化设计适用于小型水电站的运行管理,有效防止人为误操作,提高运行的安全性,有效实现无人值班少人值守。