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市场上任何触摸屏与PLC通常通讯不上不外乎要确认四个问题:
1.plc参数和工程里的是否一致
2.通讯线是否按照接线图的引脚接线
3.工程里设置的com口在屏上接的时候是否正确
4.参数和线确认OK,的情况下,看看是不是plc程序或是plc的地址问题。
方法:
(先判断参数:)1.用plc的编程软件接上plc测试看看plc的参数是多少,工程里设置的参数是否和测试出来的一致。
2.在线模拟:用我们的组态软件,用plc本身的通讯电缆和电脑相连接,在线模拟看看工程是否通讯的上。可以用个数值输入部件或是开关,对其操作,看看关掉模拟器之后再开在线模拟后之前的操作是否还在,是否直接提示NC。(NC和之前操作没有写下去即为没有通上)
(测试线):用万用表按照接线图的引脚定义测试接线。
一:触摸屏的参数。查看一下触摸屏的参数设置。
这里面有几个参数需要特别注意的
1:通信口的设置---------一定要确认清楚PLC连接触摸屏的COM1口还是COM2口
2:设备类型------------------这个是重要的,如果协议没选对的话,其他就不用说了
3:连接方式------------------PLC跟触摸屏的连线,确认好事RS485,还是RS232C
4:接口参数跟PLC站号----------------一定要跟PLC里面的设置一致。
二:如果参数确认设置好了,就排查线路的问题。
确认RS485,RS232C的做线是否正确,触摸屏与各种PLC接线的做法不一样。这个可以参照维控(plc与触摸屏通信线接法帮助文档)查看
这个是正常排查通信问题的基本方法。
教大家如何绕开触摸屏的问题------在线模拟。
在通讯不上的时候,有的客户会猜测可能是触摸屏的问题,或者接口的问题。
在线模拟就是绕开触摸屏,直接用PLC跟电脑进行连接。
具体的做法:
1:PLC跟电脑要通过RS232进行连接。有的PLC有RS232的接口,有的没有,没有的可以通过转接头接到电脑上。
2:新建一个简单的工程。放两个元器件,一个数值显示,一个数值输入。地址设置PLC里面的地址。
3:工程参数设置一定要跟PLC里面的设置一样。
4:点击在线模拟功能
这样子做就可以很明显查看PLC能不能跟PC通信上。如果可以通信上就可以排除PLC方面的问题,跟参数设置的问题。
一、PLC在电气控制中的应用
1.1 开关量逻辑的控制
这是PLC控制技术中基本、广泛的应用领域。替代了传统的继电器电路,并实现顺序控制及逻辑控制,既适用于单台设备的控制,也可以应用于自动化流水线中,如生产线、组合机床、磨床、镗床和龙门刨床等。
1.2控制模拟量
在实际工业生产过程中,会出现很多连续变化的物理量,如温度、速度、流量、液位、压力等模拟量。这些模拟量可通过数字量之间D/A转换和A/D转换得以实现,确保编程器对模拟量实现处理。
1.3 集中式控制系统
集中式控制系统主要采用一台功能较强大的PLC监视系统、对多个设备进行控制,已形成“中央集中式”的计算机控制体系。在该项系统中,每个设备之间的连锁、联络关系以及运行顺序等都由中央PLC来统一完成。可见,集中式控制系统比单机控制系统的成本低,更经济实惠。但如果其中一个控制对象的程序需要做出改变,就要停止中央PLC的控制,其他控制对象也随之停止运行。
1.4 分散控制系统
在分散控制系统中,每一个控制对象都需要设置一台PLC,每台PLC之间能通过信号的传递而产生内部响应、发令或连锁等,或者可由上位机通过数据通信总线完成通信任务。分散控制系统中采取多台机械生产线控制的方式,每条生产线之间都有数据相连接,由于每个控制对象都是由自身的PLC来控制,如果某台PLC运行停止,对其他PLC不会产生影响。随着技术的不断进步,目前可由PLC承担底层的控制任务,通过网络连接,将PLC和过程控制二者结合。
1.5 运动控制
PLC能够对圆周运动或者直线运动进行控制。在控制机构的配置中,过去进行的为直接应用于传感器及执行机构中,而现在则可以采取专用的运动控制模块。例如多轴位置的控制模块、伺服电机其单轴、可驱动步进电机等,PLC可广泛应用于机器人、机械、电梯、机床等多种场合。
1.6 数据处理的应用
PLC在数据处理过程中,具备数据传送、数据转换、数学运算、查表、排序及操作等功能,并完成对数据的采集、分析与处理。这些数据可以与存储于存储器中的数据具备参考价值,并完成控制操作。这些数据也可以通过通信功能的实现而传输到智能装置中,或者打印成表。目前数据处理多应用于大型控制系统中,如过程控制系统、柔性制造系统等。
由上可见,在指定范围内,可编程序控制器以其高性能价格取胜,并凭借其适应性强、可靠性高、使用方便等突出特点在自动化控制领域广泛应用。再加上PLC制造成本的不断下降、功能的不断加强,已成为工业企业的设备。
二.总体设计方案
1、硬件设计
根据所选用的PLC产品,了解其使用的性能。按随机提供的资料结合实际需求,考虑软件编程的情况进行外电路的设计,绘制电气控制系统原理接线图。
2、软件设计
(1)软件设计的主要任务是根据控制系统要求将顺序功能图转换为梯形图,在程序设计的时候好将使用的软元件(如内部继电器、定时器、计数器等)列表,标明用途,以便于程序设计、调试和系统运行维护、检修时查阅。
(2)模拟调试。将设计好的程序下载到PLC主单元中。由外接信号源加入测试信号,可用按钮或小开关模拟输入信号,用指示灯模拟负载,通过各种指示灯的亮暗情况了解程序运行的情况,观察输入/输出之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计要求,并及时修改和调整程序,直到满足设计要求为止。
三、编程设计
3.1 程序结构图
3.2流水灯程序
3.3 程序分析
开始时MO、T0、T1和T2均为OFF,当按下启动按钮X0后,使M0变为ON,M0的常开触点接通自锁M0,使Y0变为ON。T0线圈通电0.5S后,T0的常开触点接通T1的线圈,使Y1为ON,T0的常闭触点断开,使Y0为OFF。T1线圈通电0.5S后,T1的常开触点接通T2的线圈,使Y2为ON,T2的常闭触点断开,使Y1为OFF。T2线圈通电0.5S后,T2的常闭触点断开,使T0、T1、T2和Y2线圈断电,其所有触点全部复位,T0又开始新的一轮定时。以后Y0、Y1、Y2的线圈都将这样周期性地通电和断电,直到按下停止按钮X1,使M0变为OFF,Y0、Y1、Y2通电和断电的时间分别等于T0、T1和T2的设定值。
四、 设计心得
学习梯形图语言的基本数据结构:
(1) 出入继电器(X)输入继电器与PLC的输入端子相连,是PLC接收外部开关信号的接口。输入继电器是光电隔离的电子继电器,其线圈、常开、常闭触点与传统硬继电器表示方法一致。
(2) 输出继电器(Y)输出继电器的外部输出接点连接到PLC的输出端子上,输出继电器是PLC用来传送信号到外部负载的元件。没一个输出继电器有一个外部输出的常开触点,但在梯形图中,每一个输出继电器的常开触点和常闭触点都可以多次使用。
(3) 辅助继电器(M)PLC内部有大量的辅助继电器,辅助继电器是靠软件实现其功能,他们不能接收外部的输入信号,也不能直接驱动外部负载,只是一种内部的状态标志,相当于继电器控制系统中的中间继电器,但它的常开常闭触点在PLC编程中可以无限次地使用。
(4) 定时器(T)计时器在PLC中的作用相当于一个时间继电器。它有一个设定值寄存器,一个当前值寄存器,以及无限个接点。
可编程序控制器是一个故障率极低、安装十分方便的控制器。和其它设备一详,可编程序控制器也需要正确地安装,经常进行检查和科学地维护。下面以S7-200可编程序控制器为例,说明可编程序控制器的安装、检查和维护。当然本章所述的内容对大多数PLC都有一定的指导意义。
F.1 可编程序控制器的安装
应该特别注意的是,安装和拆卸可编程序控制器的各种模块和相关设备时,必须切断电源。如果没有做到这一点,可能会导致设备的损坏和人身安全受到伤害。
1.可编程序控制器安装的一般性指导
下面介绍PLC设计安装的一般方法:
•在对PLC接线时要确保所有的电器符合国家和地区的电气标准。及时同地区的保持联系,以确定哪些标准符合你的特殊需要。
•要正确地使用导线。PLC模块采用的是l.50mm2~ 0.50mm2的导线。
•不要将连接器的螺钉拧得过紧,大的扭矩不要超过0.36Nm(牛顿米)。
•尽量使用短导线(长500米屏蔽线,或300米非屏蔽线),导线要尽量成对使用,用一根中性或公共导线与一根热线或信号线相配对。
•将交流线和大电流快速开关的直流线与小电流的信号线隔开。
•正确地识别和划分PLC模块的接线端子,并在线端留缓冲线圈。
•针对闪电式浪涌,安装合适的浪涌抑制设备。
•外部电源不要与DC输出点并联用作输出负载,这可能导致反向电流冲击输出,除非在安装时使用二极管或其它隔离栅。
•控制设备在不安全条件下可能会失灵,导致被控制设备的误操作。这样的误动作会导致严重的人身伤害和严重损坏设备。可以考虑使用独立于可编程序控制器的紧急停机功能,机电过载保护设备,或其它冗余保护。
2. 使用隔离电路时的接地与电路参考点指南
(1) 使用隔离电路时的接地与电路参考点应遵循以下几点:
•应该为每一个安装电路选一个参考点(0V),这些不同的参考点可能会连在一起,这种连接可能会导致预想不到的电流,它们会导致逻辑错误或损坏电路。产生不同参考电势的原因,经常是由于接地点在物理区域上被分隔的太远。当相距很远的设备被通讯电缆或传感器连接起来的时候,由电缆线和地之间产生的电流就会流经整个电路。在很短的距离内,大型设备的负载电流也可以在其与地电势之间产生变化,或者通过电磁作用直接产生不可预知的电流。那些不正确选定参考点的电源,相互之间的电路中有可能产生毁灭性的电流,以致破坏设备。
•当把几个具有不同地电位的CPU连到一个网络时,应该采用隔离的RS-485中继器。
•PLC产品已在特定点上安装了隔离元件,以防止安装中所不期望的电流产生。当你打算安装时,应考虑到哪些地方有这些隔离元件,哪些地方没有。你也应考虑到相关电源之间的隔离以及其它设备的隔离,还有相关电源的参考点都在什么地方。
•好选择一个接地参考点,并且用隔离元件来破坏可能产生不可预知电流的无用的电流回路。请记住在暂时性连接中可能引入新的电路参考点,比如说编程设备与CPU连接的时候。
•在现场接地时,一定要随时注意接地的安全性,并且要正确地操作隔离保护设备。
•在大部分的安装中,如果把传感器的供电M端子接到地上可以获得佳的噪声抑制。
上面是概述的PLC0的隔离特性,但某些特性对于特殊产品可能会有所不同。请参考各PLC系统手册,从中可以查到你的产品的电路中包含哪些隔离元件及它们的隔离级别。级别小于1500VAC的隔离元件只能用作功能隔离,而不能用作安全隔离层。
(2) PLC的隔离特性
下述PLC的隔离特性可以作为使用时的参考。
•CPU逻辑参考点与DC传感器提供的M点类似。
•CPU逻辑参考点与采用DC电源供电的CPU输入电源提供的M点类似。
•CPU通讯端口与CPU逻辑口(DP口除外),具有同样的参考点。
•模拟输入及输出与CPU逻辑不隔离,模拟输入采用差动输入并提供低压公共模式的滤波电路。
•逻辑电路与地之间的隔离为 500V AC。
•DC数字输入和输出与CPU逻辑之间的隔离为 500V AC。
•DC数字 I/O组的点之间隔离为 500V AC。
•继电器输出、AC输出和输入与CPU逻辑之间的隔离为1500VAC。
•继电器输出组的点之间隔离为1500V AC。
•AC电源线和零线与地、CPU逻辑以及所有的l/O之间的隔离为1500V AC。
3. 电源的安装
(1)交流输入PLC安装指南
下列条目是 AC交流接线安装时的一般性指南。
•用一个单刀开关将电源与CPU、所有的输入电路和输出(负载)电路隔离。
•用一台过流保护设备以保护CPU的电源、输出点以及输入点。也可以为每个输出点加上保险丝进行范围更广的保护。
•当你使用 Micro PLC 24V DC传感器电源时,可以取消输入点的外部过流保护,因为该传感器电源具有短路保护功能。
•将PLC的所有地线端子和近接地点相连接,以获得好的抗干扰能力。建议所有都使用1.50mm2的电线连接到独立导电点上(亦称一点接地)。
•本机单元的直流传感器电源可用作为本机单元的输入和扩展DC输入以及扩展继电器线圈供电,这一传感器电源具有短路保护功能。
•在大部分的安装中,如果把传感器的供电M端子接到地上可以获得佳的噪声抑制。
(2) 直流输入PLC安装指南
下列条目是DC隔离安装接线的一般性指南。
•用一个单刀开关将电源同CPU、所有的输入电路和输出(负载)电路隔离开。
•用过流保护设备以保护CPU电源,输出点,以及输入点。也可以在每个输出点加上保险丝进行过流防护。使用Micro 24VDC传感器电源时,可以取消输入点的外部过流保护,因为传感器电源内部具有限流功能。
•确保DC电源有足够的抗冲击能力,以保证在负载突变时,可以维持一个稳定的电压,这时需要一个外部电容。
•在大部分的应用中,把所有的DC电源接到地可以得到佳的噪声抑制。在未接地DC电源的公共端与保护地之间接以电阻与电容并联电路。电阻提供了静电释放通路,电容提供高频噪声通路,它们的典型值是IM Ω和 4700pF。
•将PLC所有的接地端子同近接地点连接,以获得好的抗干扰能力。建议所有的接地端子都使用1.5mm2的导线连接到独立导电点上(亦称一点接地)。
•24V DC电源回路与设备之间,以及120/230VAC电源与危险环境之间,必须提供安全电气隔离。
4. 抑制电路的使用
(1) 抑制电路使用的一般性指导
在感性负载中要加入抑制电路,以抑制在关闭电源时电压的升高。可以采用下面的方法来设计具体的抑制电路。设计的有效性取决于实际的应用,必调整参数以适应具体的应用。要保护所有的器件参数与实际应用相符合。
(2) 直流晶体管输出模块的保护
PLC直流晶体管输出内部包含了能适应多种安装的齐纳二极管,对于大电感或频繁开关的感性负载还可以使用外部抑制二极管来防止击穿内部二极管。
也可以采用外接齐纳二极管组成抑制电路。若外加直流电压为24V,则选用的齐纳二极管的击穿电压宜选择在8.2V,功率为5W。
这样当晶体管由导通变为截止时,由于续流二极管为电感能量的释放提供了电流通道,故在电感两端不会形成高压。对于含齐纳二极管的抑制电路,由于齐纳二极管的电压特性,也可以抑制电感两端的高压产生。也就不会危害到晶体管了。见图F-1-1。
(3) 继电器输出模块的保护
对继电器输出模块的保护主要有两个方面。一个方面是对继电器触点的保护,使电感在断电时不会产生高压加到继电器的触点。另一个方面是对电源的保护,使为继电器提供电压的电源不受高电压的冲击。抑制高电压的主要办法是在感性负载两端并联RC吸收电路,对交流电源除了用RC吸收之外,还可以并联压敏电阻以消除电压冲击。
直流负载RC抑制电路的参考值为R=12Ω,C=0.5μF/A ~1μF/A 。
交流负载AC电压为115V /230V时,对于每10VA的静态负载,RC抑制电路的参考值为R=0.5×US Ω,C=0.002μF/A~0.005μF/A 。如果并联压敏电阻时,压敏电阻的工作电压要比正常的电源电压高出20%。见图F-1-2。
F.2 可编程序控制器的故障检查与处理
PLC系统在长期运行中,可能会出现一些故障。PLC自身故障可以靠自诊断判断,外部故障则主要根据程序分析。常见故障有电源系统故障、主机故障、通讯系统故障、模块故障、软件故障等。
1. 常见故障的总体检查与处理
总体检查的目的是找出故障点的大方向,再逐步细化,确定具体故障点,达到消除故障的目的。常见故障的总体检查与处理的程序见图F-2-1。
2.电源故障检查与处理
PLC系统主机电源、扩展机电源、模块中电源,任何电源显示不正常时都要进入电源故障检查流程,如果各部分功能正常,只能是LED显示有故障,否则应检查外部电源,如果外部电源无故障,再检查系统内部电源故障。检查顺序和内容如表F-2-1所述。
表F-2-1
3.异常故障检查与处理
PLC系统常见的故障是停止运行(运行指示灯灭)、不能启动、工作无法进行,电源指示灯亮。这时,需要进行异常故障检查。检查顺序和内容如表F-2-2。
表F-2-2
4. 通讯故障检查与处理
通讯是PLC网络工作的基础。PLC网络的主站、各从站的通讯处理器、通讯模块都有工作正常指示。当通讯不正常时,需要进行通讯故障检查。检查顺序和内容如表F-2-3。
表F-2-3
5. 输入输出故障检查与处理
输入输出模块直接与外部设备相连,是容易出故障的部位,输入输出模块故障容易判断,更换快,必须查明原因,往往都是由于外部原因造成损坏,如果不及时查明故障原因,及时消除故障,对PLC系统危害很大。检查顺序和内容如表F-2-4和F-2-5。
表F-2-4
表F-2-5
4 安装状态 各单元是否可靠固定
电缆的连接器是否完全插紧
外部配线的螺钉是否松动 无松动
无松动
无异常
5 寿命元件 电池、继电器、存储器等 以各元件规格为准
F.4可编程序控制器的故障处理指南
对于具体的PLC的故障检查可能有一定的特殊性。下面给出了有关S7-200的故障检查和处理方法。见表F-4-1。
表F-4-1
应该说PLC是一个可靠性、稳定性极高的控制器。只要按照其技术规范安装和使用,出现故障的概率极低。一旦出现了故障,一定要按上述步骤进行检查、处理。特别是检查由于外部设备故障造成的损坏。一定要查清故障原因,待故障排除以后再试运行。