西门子6ES7214-2BD23-0XB8千万库存
在plc里面的vb172到vb184中,分别存有条形码的数据,,是ascll数据格式,如何使他们在wincc的i/o域中输出,仍然保持ascll数据格式,图1是数据在plc中的状态,图2是wincc的i/o域输出状态,我设置了tag172、tag176、tag180和tag184四个变量,pc access中的数据类型是dint,结果不对,想请教一下,数据类型该怎么设置,好有例子,不知道该怎么设置。还要尽量少的用变量。
答:设置为字符串,需要将数据转移到另一个数据区,例如VB20-VB33中,VB20为13,VB21-VB33为图1中的vb3-vb15的数据,在pc access中添加变量地址选择vb20,数据类型选择bbbbbb
1.概述
随着科学技术的发展,PLC在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行,系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各种电机设备上,它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性,设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统可靠运行。
2.电磁干扰源及对系统的干扰
影响PLC控制系统的干扰源于一般影响工业控制设备的干扰源一样,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源,即干扰源。
干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中:按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质不同,分为持续噪声、偶发噪声等;按声音干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地面的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压送加所形成。共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的电器供电室,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O模件损坏率较高的原因),这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指用于信号两极间得干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种让直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。
3.PLC控制系统中电磁干扰的主要来源有哪些呢
(1)来自空间的辐射干扰
空间的辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂。若PLC系统置于所射频场内,就回收到辐射干扰,其影响主要通过两条路径;一是直接对PLC内部的辐射,由电路感应产生干扰;而是对PLC通信内网络的辐射,由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小,特别是频率有关,一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。
(2)来自系统外引线的干扰主要通过电源和信号线引入,通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重
(3)来自电源的干扰
实践证明,因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多,笔者在某工程调试中遇到过,后更换隔离性能更高的PLC电源,问题才得到解决。
PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化,开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流转动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路到电源边。
PLC电源通常采用隔离电源,但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上,由于分布参数特别是分布电容的存在,隔离是不可能的。
(4)来自信号线引入的干扰
与PLC控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信号之外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽略;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动和死机。PLC控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重,由此引起系统故障的情况也很多。
(5)来自接地系统混乱时的干扰
接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地,反而会引入严重的干扰信号,使PLC系统将无法正常工作。PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地,如果电缆屏蔽层两端A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发生异常状态加雷击时,地线电流将更大。
屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内有会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱,所产生的地环流可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存储,造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。
(6)来自PLC系统内部的干扰
主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于PLC制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容,比较复杂,作为应用部门是无法改变,可不必过多考虑,但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。
4.怎样才能更好、更简单解决PLC系统干扰
1)选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源、动力线和信号线走线要更加合理等等,能解决干扰,比较烦琐、不易操作成本较高。
2)利用信号隔离器这种产品解决干扰问题。只要在有干扰的地方,输入端和输出端中间加上这种产品,就可有效解决干扰问题。
5.为什么解决PLC系统干扰信号隔离器呢?
1)使用简单方便、可靠,成本低廉。
2)可大量减轻设计人员、系统调试人员工作量,复杂的系统在
普通的设计人员手里,也会变的非常简单可靠。
6.信号隔离器工作原理是什么?
将PLC接收的信号,通过半导体器件调制变换,通过光感或磁感器件进行隔离转换,再进行解调变换回隔离前原信号或不同信号,对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间独立。
7.现在市场有那么多品牌的隔离器,价格参差不齐,该怎么选择呢?
隔离器位于二个系统通道之间,选择隔离器要确定输入输出功能,要使隔离器输入输出模式(电压型、电流型、环路供电型等)适应前后端通道接口模式。尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑绝缘强度﹑总线通讯功能等许多重要参数涉及产品性能,例如:噪音与精度有关、功耗热量与可靠性有关,这些需要使用者慎选。适用、可靠、产品性价比是选择隔离器的主要原则
PLC加密要点:
1、加密程序不能完全受到时间影响,比如,你采用日期判断的可能会应为plc长时间掉电导致日期识别错误,建议对时间进行判断,每4个小时记录一下时间,若下次判断时时间大于该时间则认为错误,小于时则认为错误,自动刷新时间或作出时间标签报警等
2、加密程序不要太死板,不要限制时间一到你就把程序封闭死,这样有可能导致现场设备损坏或现场人员伤害,到时叫你吃不了抖着走,你可以选择部分不涉及人生安全或设备安全的部分先停下来,提出报警,报警类型自己想,我一般是作为下次无法启动,本次已经启动的照常运行。
3、加密程序解除要适当,你不要等到***时还要跑一道现场,那才叫晕,自己给自己下套。你可以选择一个空余di点作为解除点或者现场的一种特殊组合操作来解除也可以,当然好是采用上位机授权码的方式,
4、授权码也要注意,你的授权可以分多时间标签授权,比如有些用户不能按约定支付你全部费用的,你可以用授权延长1个月、3个月、半年的运行期,让用户始终受到你的制约。当然你得做得天衣无缝或让对方主要领导知道才好。
5、加密高境界-程序轰炸,加密程序已经执行完成,在遇到顽固型用户迟迟不支付费用的情况下就不在对他客气,利用程序轰炸方法将程序主要段删除,避免程序受到其他人员的***,这个方法需要特殊的plc来支持,如西门子s7300以上cpu。或者利用程序复制将空间填满等,或者发命令给上位机直接删除程序。
6、在建立诚信的中国国度之前,加密是有效的。
plc好有硬件加密,以防止甲方找其他公司的人员上载程序。 随着计算机及相关技术的发展,使用工业PC机、基于开放式结构已成为数控系统发展的主要方向。与这种情况相适应,基于PC平台的嵌入式软件PLC由于无需专门的编程器,可以充分利用Pc机的软硬件资源,直接采用梯形图或语言编程,具有良好的人机界面等优点,在数控系统中正逐渐取代硬件PLC,成为该领域辅助功能控制的新方法。基于PMAC的软件PLC技术就是其中的典型代表,近年来已经在各种机器设备中得到了很好的利用,本文就是对基于PMAC的软件PLC技术中,如何合理、巧妙运用触发条件的应用特别是“影子变量”的引入,使得“边沿触发”的实现变得更为容易,可靠。
1 PMAC简介
PMAC(Brogrammable Multiaxes Controller)可编程运动控制器是美国DelatTau公司推出的开放式多轴运动控制器,该控制器自带高速CPU,并提供快捷的可视化开发平台,是众多运动控制器中性能比较优越的控制器之一。PMAC运动控制器功能强大,它集成了位控板、PLC、I/O等多个功能模块,CNC系统低层的实时任务大多由PMAC来完成,CNC系统的接口也都是围绕PMAC来设计的。它可控制1—8个轴,既可单独执行存储于其内部的运动程序,也可执行运动程序和PLC程序。PMAC内含了可编程逻辑控制器(PLC)。PMAC的I/O点可以扩展至2018位,但所有的I/O点都由软件来控制的,只要使用一个类似程序中的指针变量指向某一个I/O地址,就可以方便地在运动程序和PLC程序中通过指针变量来对该I/O点进行输入或输出控制。该PLC具有强大的逻辑功能判断能力,可编制复杂的逻辑关系。
2 触发的实现
在PMAC中,软PLC程序的大部分动作是依靠PMAC中事先已经定义好了的M、P变量的状态,如输入、输出、计数器等的条件语句来实现的。实际应用中,可能希望通过电平或边沿触发来实现不同的控制功能,这些都可以做到,但使用的方法不同。
2.1电平触发
由电平触发条件控制的分支是很容易实现的。让一个输入变量 。来控制变量 的增加,可用如下程序:
如果输入为真时, 将每秒增加几百次;当输入变为假时, 将停止增加, 开始增加。此时 或 的增加,靠变量 处于高电平或者低电平来控制,叫做“电平触发”。
2.2边沿触发
假设只希望在每次 变为“on”的时候,也就是输入变量 =1的时候,才给 增量一次,即 的上升沿触发,也叫做“一次触发”或“锁定”。要这么做,可能会复杂一些,需要一个复合条件来触发动作。作为触发条件的一部分,设置触发条件中一个条件为假,这样在下一个PLC扫描时该动作就不会发生。这样做简单的办法就是使用一个“影子变量”,它将跟随输入变量值的变化。只有在影子变量与输入变量不匹配时动作才会发生。所编的代再为:
ELSE 如果M11为”假”(即:Mll=0)
P11=0 影子变量P11则随着M11变换为“假”(即:P11=0)
ENDIF 结束
特别在PMAC中,任何PLC程序里的SEND、COMMAND或DISPLAY命令仅仅在一个边沿触发条件中才能执行,因为PLC程序的循环要比这些处理它们的数据操作要快,并且如果在PLC的串行扫描下执行这些程序,通讯通道可能会无法工作。例如:
在本例中,如果没有使用 这个影子变量(即未使用边沿触发),由于PLC的高速循环扫描,PMAC将不停地发送“#1J+”命令,系统将无法正常工作,甚至导致严重事故。
3结束语
本文论述的基于PMAC的开放式数控系统中软件PLC的触发技术,在本课题组为星火机床有限责任公司开发的轧辊磨床数控系统中已多次使用。触发技术的正确运用,可以方便、安全地实现各种复杂的逻辑关系,充分体现了开放式数控系统的优越性。基于PMAC的软件PLC技术具有方便的编程环境、灵活的编程方式,降低了PLC编程的进入门槛,极大地方便了用户的使用,为开放式数控系统的普及奠定了基础。
(五)诊断功能
PLC的诊断功能包括硬件和软件的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置,软件诊断分内诊断和外诊断。通过软件对PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断,通过软件对PLC的CPU与外部输入输出等部件信息交换功能进行诊断是外诊断。
PLC的诊断功能的强弱,直接影响对操作和维护人员技术能力的要求,并影响平均维修时间。
(六)处理速度
PLC采用扫描方式工作。从实时性要求来看,处理速度应越快越好,如果信号持续时间小于扫描时间,则PLC将扫描不到该信号,造成信号数据的丢失。
处理速度与用户程序的长度、CPU处理速度、软件质量等有关。目前,PLC接点的响应快、速度高,每条二进制指令执行时间约0.2~0.4Ls,能适应控制要求高、相应要求快的应用需要。扫描周期(处理器扫描周期)应满足:小型PLC的扫描时间不大于0.5ms/K;大中型PLC的扫描时间不大于0.2ms/K。
四、机型的选择
(一)PLC的类型
PLC按结构分为整体型和模块型两类,按应用环境分为现场安装和控制室安装两类;按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发,通常可按控制功能或输入输出点数选型。
整体型PLC的I/O点数固定,用户选择的余地较小,用于小型控制系统;模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡,用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数,功能扩展方便灵活,一般用于大中型控制系统。
(二)输入输出模块的选择
输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块,应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块,应考虑选用的输出模块类型,通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点;可控硅输出模块适用于开关频繁,电感性低功率因数负荷场合,但价格较贵,过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等,与应用要求应一致。
可根据应用要求,合理选用智能型输入输出模块,以便提高控制水平和降低应用成本。
考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。
(三)电源的选择
PLC的供电电源,除了引进设备时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外,一般PLC的供电电源应设计选用220VAC电源,与国内电网电压一致。重要的应用场合,应采用不间断电源或稳压电源供电。
如果PLC本身带有可使用电源时,应核对提供的电流是否满足应用要求,否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入PLC,对输入和输出信号的隔离是必要的,有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。
(四)存储器的选择
由于计算机集成芯片技术的发展,存储器的价格已下降,为保证应用项目的正常投运,一般要求PLC的存储器容量,按256个I/O点至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时,应选择容量更大,档次更高的存储器。
(五)冗余功能的选择
1.控制单元的冗余
(1)重要的过程单元:CPU(包括存储器)及电源均应1B1冗余。
(2)在需要时也可选用PLC硬件与热备软件构成的热备冗余系统、2重化或3重化冗余容错系统等。
2.I/O接口单元的冗余
(1)控制回路的多点I/O卡应冗余配置。
(2)重要检测点的多点I/O卡可冗余配置。3)根据需要对重要的I/O信号,可选用2重化或3重化的I/O接口单元。
(六)经济性的考虑
选择PLC时,应考虑性能价格比。考虑经济性时,应考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素,进行比较和兼顾,终选出较满意的产品。
输入输出点数对价格有直接影响。每增加一块输入输出卡件就需增加一定的费用。当点数增加到某一数值后,相应的存储器容量、机架、母板等也要相应增加,点数的增加对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响。在估算和选用时应充分考虑,使整个控制系统有较合理的性能价格比。
在PLC系统设计时,应确定控制方案,下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。PLC及有关设备应是集成的、标准的,按照易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统,PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间,工程设计选型和估算时,应详细分析工艺过程的特点、控制要求,明确控制任务和范围确定所需的操作和动作,根据控制要求,估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等,后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。
一、输入输出(I/O)点数的估算
I/O点数估算时应考虑适当的余量,通常根据统计的输入输出点数,再增加10%~20%的可扩展余量后,作为输入输出点数估算数据。实际订货时,还需根据制造厂商PLC的产品特点,对输入输出点数进行圆整。
二、存储器容量的估算
存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小,程序容量小于存储器容量。设计阶段,由于用户应用程序还未编制,程序容量在设计阶段是未知的,需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算,通常采用存储器容量的估算来替代。
存储器内存容量的估算没有固定的公式,许多文献资料中给出了不同公式,大体上都是按数字量I/O点数的10~15倍,加上模拟I/O点数的100倍,以此数为内存的总字数(16位为一个字),再按此数的25%考虑余量。
三、控制功能的选择
该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。
(一)运算功能
简单PLC的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能;普通PLC的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能;较复杂运算功能有代数运算、数据传送等;大型PLC中还有模拟量的PID运算和其他运算功能。随着开放系统的出现,目前在PLC中都已具有通信功能,有些产品具有与下位机的通信,有些产品具有与同位机或上位机的通信,有些产品还具有与工厂或企业网进行数据通信的功能。设计选型时应从实际应用的要求出发,合理选用所需的运算功能。大多数应用场合,只需要逻辑运算和计时计数功能,有些应用需要数据传送和比较,当用于模拟量检测和控制时,才使用代数运算,数值转换和PID运算等。要显示数据时需要译码和编码等运算。
(二)控制功能
控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等,应根据控制要求确定。PLC主要用于顺序逻辑控制,大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制,有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需的控制功能,提高PLC的处理速度和节省存储器容量。例如采用PID控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、ASC码转换单元等。
(三)通信功能
大中型PLC系统应支持多种现场总线和标准通信协议(如TCP/IP),需要时应能与工厂管理网(TCP/IP)相连接。通信协议应符合ISO/IEEE通信标准,应是开放的通信网络。
PLC系统的通信接口应包括串行和并行通信接口(RS2232C/422A/423/485)、RIO通信口、工业以太网、常用DCS接口等;大中型PLC通信总线(含接口设备和电缆)应1:1冗余配置,通信总线应符合,通信距离应满足装置实际要求。
PLC系统的通信网络中,上级的网络通信速率应大于1Mbps,通信负荷不大于60%。PLC系统的通信网络主要形式有下列几种形式:1)PC为主站,多台同型号PLC为从站,组成简易PLC网络;2)1台PLC为主站,其他同型号PLC为从站,构成主从式PLC网络;3)PLC网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网;4)专用PLC网络(各厂商的专用PLC通信网络)。
为减轻CPU通信任务,根据网络组成的实际需要,应选择具有不同通信功能的(如点对点、现场总线、工业以太网)通信处理器。
(四)编程功能
离线编程方式:PLC和编程器公用一个CPU,编程器在编程模式时,CPU只为编程器提供服务,不对现场设备进行控制。完成编程后,编程器切换到运行模式,CPU对现场设备进行控制,不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本,但使用和调试不方便。在线编程方式:CPU和编程器有各自的CPU,主机CPU负责现场控制,并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换,编程器把在线编制的程序或数据发送到主机,下一扫描周期,主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高,但系统调试和操作方便,在大中型PLC中常采用。
五种标准化编程语言:顺序功能图(SFC)、梯形图(LD)、功能模块图(FBD)三种图形化语言和语句表(IL)、结构文本(ST)两种文本语言。选用的编程语言应遵守其标准(IEC6113123),还应支持多种语言编程形式,如C,Basic等,以满足特殊控制场合的控制要求。