西门子6ES7231-7PC22-0XA0设置参数
OB按优先级大小执行,如果所发生事件的优先级高于当前执行的OB ,则中断此 OB 的执行。优先级相同的事件,将按发生的时间顺序进行处理。
与S7-300/400比较,S7-1200/1500的错误处理有了较大的变化,本文主要介绍S7-1200/1500所支持的错误处理组织块以及CPU对这些错误的响应。
常年做维修,时间常了什么事都会遇上,近工作处理了两个由于布线不合理造成的故障,故障已经解决了,也来给大家分享下,并请大家指正一下分析的原因是不是正确的。
1、我们公司有一条生产线,由于生产线较长,采用的Profibus通讯,并且操作工位较多,其它单机控制的辅助设备也较多。在收卷操作台旁边,另设有一个对边纠偏装置,用于辅助卷料收卷整齐的。纠偏机采用光电检测钢板边缘位置,将信号反馈到S7-200模拟量模块,通过程序控制输出一个模拟量信号,控制比例伺服阀推动收卷机左右移动。
本来设备一直正常工作,但经过休息日检修过后,再试机就发现纠偏机一投入自动状态就不停的左右移动,造成卷料无法正常收取。后来停机检查,并更换以前经常出现故障的光电检测模块后,故障仍然存在。通过检测后没有发现任何其它硬件故障。
后决定让操作工停机检查控制程序。结果当生产线一停机时,再试操作了一下纠偏机,发现能够正常运行了。再让操作工开机一试,纠偏机故障又出现了。但者之间在控制上根本就没有任何联系,感觉出现这样的现象很奇怪。
通过监控纠偏机程序运行状态发现,只要生产线一启动,纠偏机采集到的数据就不停的变化,从而输出也不停的改变。
后来通过检查线路,发现是维修工在检修设备时,无意中将纠偏机的地线与收卷操作台的屏蔽地线联接在一起了,将两者地线断开后,纠偏机就能够正常运行了。
分析原因:由于纠偏机的地线与PLC、模拟量等各种模块的“0V”是相通的,而收卷操作台的屏蔽线是全线的通讯系统的屏蔽专用线,上面联接了很多的变频器等装置(系统的地线与屏蔽线是分开的)。当生产线运行时,系统中产生的干扰信号通过“接通”的地线影响到了纠偏机的“0V”电位,从而造成检测的数据不停变动,也影响到了输出的控制电压。
2、另一台单机设备厂家还在调试过程中,发现只要系统一上电或断电的瞬间,有一台真空泵就会“脉冲”式的启动一下,马上就会停止来(实际观察时能听到真空泵启动的声音响一下,马上就停止下来)。
控制方式为:真空泵与一个24V电压的电磁阀并联控制,真空泵通过24V中间继电器控制接触器直接启动,中间继电器线圈与电磁阀线圈并联(都是24V)。低电平端直接PLC的输出点(二者共用一个输出点),另一端接开关电源的24V。
出现上述现象后,也观察了电磁阀,但并没有发现电源阀有动作(电磁阀带指示灯,没有发现指示灯有闪动或线圈有吸合动作),并且通过测控程序,也没有发现程序有接通现象。
在经过多次观察并检查线路后发现原来是系统配置有两个开关电源,其中一个供给PLC、触摸屏等,另一个供给中间继电器、伺服驱动器控制电源。而电工为接线方便,将电磁阀的24V端接在了供给PLC电源的开关电源上,而中间继电器全部安装在控制箱后部,中间继电器的24V端就近接到另一个开关电源上。
后来,更换一段线,将中间继电器的24V电源直接接到PLC电源的开关电源上,再试机就没有了上面的故障。
原因分析:两个不同的开关电源由于品牌、型号等不同,在通电或断电的某一段时间内,输出的24V电源电压值并不相等,或者说两个不同开关电源在这时间内电压升降的速度不一致。
当布线时,无意识的将两者当成同一电压等级使用时,在这一过程中如果两者间的电压差能够驱动某些电器元件动作时,可能会产生一些意想不到结果发生。在这次发现的故障中,还好真空泵外加了保护,没有造成什么伤害。
以上所发生的两个案例在以前也没有出现过,发上来与大家分享一下,原因的分析也请有经验的同行指正。也欢迎大家分享所遇到类似案例。
pid早是采用运放等电路器件实现的,是一个连续调节的过程;
数字电路里面要实现pid,就要进行“离散化”,你可以查阅数字pid的相关资料。在大学自控的相关教材里面对此有详细的理论公式推导。
在plc里面实现pid当然就是个数字pid,其中一个重要的因素是采样时间,说的具体点,就是数字pid——在西门子plc里面就是fb41这个模块需要定时调用!比如放在ob35里面,那么ob35(默认100ms)的执行周期就是数字pid的采样时间,这个100ms是数字pid运算公式里面的一个重要参数!把fb41放在ob1里面执行,表面看也是可以执行的,但运算结果其实是偏离了理论目标。由于ob1扫描周期不固定,结果很难预料。单说运行是可以的,但用OB35调用,可以有好的控制精度不是说非要作在OB35里,而是指从OB35调用主要是0B35以固定周期运行,数字化PID的采样周期T必须是等间隔的,要用定时中断来触发。PID在定时中断中执行是因为定时中断准确,是以设定的周期执行的,除非有更高优先级的中断发生.而主程序的执行周期不是定长的,在主程序中的定时器的精度也受扫描周期的影响.OB35中断周期:按所设定的时间间隔产生中断。即采样周期: 常指在周期性的采样系统中,当对一模拟量进行采样时,两次采样之间的时间间隔。
原理上,PID 的调节节奏应该与其采样周期一致,这是数学模型应与物理过程一致的要求。这也就是 FB41要在 OB35中周期调用且 OB35 的周期要与 FB41采样周期一致的原因。当然,在 OB1 或其他 FC、FB 中调用FB41也是可以的,此时好将 OB1 参数区中扫描周 期作为 FB41 的采样周期。
FB 41"CONT_C"
为了保证执行频率一致,块应当在循环中断 OB (例如. OB35)中调用。
"CYCLE" 参数对应的是扫描时间。必须将程序块调用的间隔时间赋值在这里 ( 例如基于 OB35 的时间)。
缺省状态下为手动模式 (MAN_ON=true)。自动回路被中断,在MAN参数下输出控制值。
为了确保手自动的无扰切换,在手动模式下至少保证两次块调用的输出时间。
当 CPU 重新启动, 参数 "COM_RST" = true 将引导块的执行。
参数 "COM_RST" 中断PID控制器的执行。
FB 42 "CONT_S"
为了保证执行频率一致,块应当在循环中断 OB (例如. OB35) 中调用。
缺省状态下为手动模式 (LMAN_ON=true)。
参数 "COM_RST" 中断控制器的执行。
参数 "PULSE_TM" 和 "BREAK_TM" 被设置为 "CYCLE" 参数的整数倍。
FB 43 "PULSEGEN"
为了保证执行频率一致,块应当在循环中断 OB (例如. OB35) 中调用。
当 CPU 重新启动, 参数 "COM_RST" = true 将引导块的执行。
"CYCLE" 参数对应的是扫描时间。必须将程序块调用的间隔时间赋值在这里 ( 例如基于 OB35的时间 )。
FB43 可以和 FB41 结合使用, 与 FB42 功能不同。
参数 "PER_TM" 必须从 PID 控制器 (FB41) 上设置扫描时间。
FB41 的调用时间通过时钟分配器完成 (参考 FB43 在线帮助)。
注意:
由于 OB1 不能保证不变的循环时间,不能为 "CYCLE" 提供明确的参数。一旦 "CYCLE"参数不能和扫描时间保持一致,那么基于时间的控制参数(例如. TI, TD)会看起来很快或者很慢。
介绍FX2N三菱plc系统集成在玻璃钻饰自动磨钻机上的应用案例。
一 概述
由于玻璃钻饰品外型的特异性,玻璃钻饰品的加工和检测基本上处于手工或半手工状态,耗费较大的人力资源,效率低下,产品质量不一,很难保证产品质量的均衡性和持续性。二年前受广东某玻璃饰品有限公司的委托,我公司代其开发专用机电一体化加工设备------玻璃钻饰自动磨钻机,目前该设备已投入试生产运行,本人独自担当了整套设备的电控系统集成设计任务,该设备的自动化程度较高,逻辑控制比较复杂,设备的控制核心由三菱FX2N系列PLC和扩展模块以及FX2N-1PG特殊模块集成,本人在此想同大家交流一下该系统的集成过程和应用体会。
二 磨钻机用途
本磨钻机主要用于加工玻璃钻饰品,加工原料为球状态玻璃,可加工直径为φ1.0mm---φ10.0mm间的球状玻璃,加工面为17个,分别为台面一个,冠面8个,亭面8个,如下图所示:
三 磨钻机组成
为了减小设备体积,节约设备制造成本,提高生产效率,整台磨钻机设备设计成双边进料交叉加工形式,整套设备有许多相同的部件,由以下各主要部件组成:粘杆夹具(4个)、上料机构(2个)、下料装置(2个)、翻转机构(2个)、磨抛机构(2个)、导轨齿条及支架等。
整个设备长约8米,宽约2米,高度约为2米。外型见所附设备照片。
四 磨钻机传动
磨钻机夹具在水平方向的移动定位要求较准确,故采用导轨导向,齿轮齿条传动,步进马达驱动方式,磨头、抛头以及磨抛转换采用普通三相异步交流电机驱动,上料机构、夹具垂直方向运动、磨抛换面等均采用气缸气动传动。
五 磨钻机加工工艺
磨钻机加工工艺过程比较简单,设备单边加工工艺过程如下:粘沙——上料——烧结——磨切——抛光——(换面——磨切——抛光,共八个循环)——下料。
六 磨钻机机械运动过程
按每个位置加工功能分,磨钻机有四个加工工位,分别是:粘沙位、上料(下料)烧结位、转接位、磨抛位。由于两边的加工过程一样,以一边为例说明其机械运动过程。
为了便于方便描述,把加工冠面的夹具称为冠面夹具,加工亭面的夹具称为亭面夹具,相应地,加工冠面的换向气缸称为冠面换向气缸,加工亭面的换向气缸称为亭面换向气缸,加工冠面的磨抛机构称为冠面磨抛机构,加工亭面的磨抛机构称为亭面磨抛机构。具体机械运动过程如下:(参看《磨钻机总图》)
自动开始,系统找原位------在粘沙位冠面夹具和亭面夹具定位——冠面夹具和亭面夹具在气缸带动下向下粘沙——粘沙完成后两夹具向上——冠面夹具在步进马达的驱动下向前移动到上料位(而亭面夹具则在另一步进电机的带动下向前移动到转接位,并在翻转气缸的驱动下做180°的翻转,做好转接准备)——上料机构在气缸驱动下向上上料——上料完毕,上料机构向下,冠面夹具在步进马达的驱动下移动到磨抛位(冠面夹具开始作周期性往复慢行,直到抛光加工结束为止)——冠面夹具在气缸的驱动下向下磨台面——加工完台面,冠面夹具垂直向上,撤消冠面夹具定位,——冠面换向气缸1动作换面,——冠面夹具向下磨冠面,——磨完冠面1,冠面夹具向上——撤消冠面换面气缸1——冠面换向气缸2动作换面——冠面夹具又向下磨第二冠面(如此这样,一直把第八个冠面磨完)——冠面夹具向上,磨抛机构在电机的驱动下做工180°的旋转,准备进行抛光,(抛光接着从后一个被磨冠面即第八冠面开始)——冠面夹具向下——抛光第八冠面——第八冠面抛光完毕,冠面夹具向上——撤消冠面换向气缸8——冠面换向气缸7动作——冠面夹具向下抛光第七冠面(如此这样,直到把冠面抛光完成)——冠面夹具向上——冠面夹具定位气缸动作定位——冠面夹具向下抛台面——抛光完台面,冠面夹具向上(磨抛机构准备180°转换)——冠面夹具停止往复慢行,找基准——冠面夹具在步进马达的驱动下向后移动到转接位——亭面夹具向上转接玻璃球——点火烧结——亭面夹具向下——亭面夹具作180°翻转——转接完成,(冠面夹具则在步进马达的驱动下向后移动到粘沙位,开始冠面夹具下一周期循环工作)——亭面夹具移到磨抛位——亭面夹具撤消定位(亭面夹具开始周期性往复慢行,直到亭面磨抛加工完成为止)——亭面换面气缸1动作——亭面夹具向下——磨亭面——亭面夹具向上,撤消亭面换面气缸1——亭面换面气缸2动作——亭面夹具向下——磨第二亭面(如此这样,直到把第八个亭面磨完)——亭面夹具向上(亭面磨抛机构180°转换,准备抛光)——亭面夹具向下——抛光第八亭面(接着从后被磨的第八亭面开始抛光)——亭面夹具向上,撤消亭面换面气缸8——亭面换面气缸7向下——抛光第七亭面(如此这样,直到把后一个亭面即亭面抛光完成)——亭面夹具停止往复慢行,找基准——亭面夹具向上(亭面磨抛机构准备180°转换)——亭面夹具定位——亭面夹具在步进马达的驱动下向后移动到下料位点火——下料——亭面夹具向后移动到粘沙位粘沙——(亭面夹具下一周期循环开始)至此,一个玻璃饰品的加工已完成
1 基于Web的SCADA的特性【1】
随着现代工厂信息自动化进程的加快,企业逐渐将管理、决策、市场信息和现场控制信息结合起来,实现ERP(EnterpriseResource Planning)、MES(Manufacturing Execution system)、PCS(ProcessControlSystem)三层信息一体化的解决方案。企业内部之间以及与外部交换信息的需求也在不断扩大,现代工业企业对生产的管理要求不断提高,这种要求已不局限于通常意义上的对生产现场状态的监视和控制,还要求把现场信息和管理信息结合起来,建立一套全集成的、开放的、全厂综合自动化的信息平台,把企业的横向通信(同一层不同节点的通信)和纵向通信(上、下层之间的通信)紧密联系在一起,通过对经营决策、管理、计划、调度、过程优化、故障诊断、现场控制等信息的综合处理,形成一个意义更广泛的综合管理系统。在PCS层中,只有具有Web功能的SCADA(SupervisoryControl And DataAcquisition)系统,才能满足企业信息自动化信息平台的要求,它使采集和监控的数据得以开放,能被更多的管理系统、控制系统和使用者所访问。
基于Web的SCADA系统与传统的SCADA系统相比,具有以下优点:
Ø 可以远程访问,使用户虽远离现场,亦可了解现场情况;
Ø报警方式的多途径实现,不仅能在SCADA监控系统中显示,还可以通过传呼、E-mail甚至手机短信实现;
Ø一个用户可监控多个过程,多个用户可以监控同一过程,真正实现了数据的开放性及过程信号的透明化;
Ø仪器虚拟化,操作简单,不仅可以进行现场数据记录,更可以进行智能化分析;
Ø多种仪器、多种控制系统的协同工作,使全局自动诊断能力增强;
Ø既可在原有的PLC/DCS基础上安装,也可以独立安装,能够实现与原系统的无缝连接。
1.1 开发需求与背景
在塑料绝缘电线电缆生产过程中,有一极其关键的工序,即:塑胶工序,它是将绝缘PVC塑料挤制在导电线芯上,工艺要求其绝缘厚度必须在公差范围内,否则为废品。电线电缆生产厂家对此工艺特别重视,但废品率仍然较高,为节能降耗,为某电线电缆生产厂家采用菱电公司的PLCA2SHCPU、现场总线CC-bbbb控制器A1SJ61BT11以及Ethernet控制器A1SJ71E71-B5-S3开发了一套基于Web的SCADA系统,效果较好,为企业实现“工厂信息自动化”奠定了坚实的基础。
2 系统设计
基于Web的SCADA系统的主要有以下几部分组成:数据库和WEB服务器、现场测控设备、监控设备、交换式以太网、浏览器等,其中交换式以太网是数据主通道。要真正实现基于Web的SCADA,不仅要考虑网络技术和控制技术的特点,还要考虑现代控制系统的新特性。比如数据传输的可靠性和准确性,数据通信的准确性是远程测控系统的首要要求,没有可靠的数据是不可能进行控制的。还有某些设备的实时性要求,必须保证其优先级,协议的简单化可实现少延迟,快速投递,网络数据库的连接和更新不仅是动态的、实时的,要有高的编程效率和很好的兼容性,TCP/IP协议和现场总线协议的兼容性,真正达到数据畅通无阻。
在设计中,车间级Intranet主要有车间Web服务器(用于外部Ethernet连接以及与班组网络连接)、车间生产服务器(用于生产计划、调度、报表统计等)以及车间控制服务器(车间生产控制流程、生产工艺控制、设备实时监控等)组成,与外部连接采用光纤通信介质,车间内部包括各班组服务器A2SHCPU+A1SJ71E71-B5-S3在内的各服务器均采用10MEthernet连接。考虑到设备的实时控制要求,采用了CC-bbbb现场总线用以实时控制各生产设备的运行。塑胶车间的基于Web的SCADA系统结构图见图1所示。
图1:基于Web 的SCADA系统结构图
2.1 A2SH PLC
A2SH PLC由于增加了CC-bbbb的专用指令,且内置的性能诸如锂电池、后备RAM、用户存储器、实时时钟和一个灵活的通信口,使其能适应工业现场应用场合。
2.2 CC-bbbb 现场总线【2】
CC-bbbb是Control&Communication bbbb(控制与通信链路系统)的简称,是三菱电机于1996年推出的开放式现场总线,其数据容量大,通信速度多级可选择,它是一个复合的、开放的、适应性强的网络系统,能够适应于较高的管理层网络到较低的传感器层网络的不同范围。CC-bbbb是一个以设备层为主的网络,一般情况下,CC-bbbb整个一层网络可由一个主站和六十四个从站组成。网络中的主站由PLC担当,从站可以是远程I/O模块、特殊功能模块、带有CPU和PLC本地站、人机界面、变频器及各种测量仪表、阀门等现场仪表设备。且可实现从CC-bbbb到AS-I总线的联接。CC-bbbb具有高速的数据传输速度,达可达10Mbps。CC-bbbb的底层通信协议遵循RS485,一般情况下,CC-bbbb主要采用广播一轮询的方式进行通信,CC-bbbb也支持主站与本地站、智能设备站之间的瞬间通信。
CC-bbbb。具有性能卓越、应用广泛使用简单节省成本等突出优点。
2.3基于Web的SCADA计算机管理网络结构【3】