6ES7211-0BA23-0XB0技术支持
一、问题的提出 因三菱PLC在小型PLC市场进入早,规模大,很多厂家小型设备都是三菱PLC进行控制的,通常一个车间有同类设备数十台,如硫化机,卷染机,拉丝机,弯管机等均有此特点。质量管理及工艺分析逐步要求获取现场数据,为此底层设备信息上传的要求也越来越强烈。 科威PLC在规划之初就立足于底层设备信息化的工作,在PLC上加载了FX2N的主站协议,一台科威PLC可以监视32台FX2N;科威PLC还加载了CAN应用层协议,科威PLC之间支持高速CAN通信,对原有三菱PLC群可实施高效监控。 二、监控网络构成与设置 对一组(小于32台)FX2N的监视
说明:
1.科威PLC与FX2N的通信 科威PLC在运行时,串口1自动加载三菱FX2N计算机链接方式格式1的主从站协议,在上图中,将科威PLC设成RS485主站,可对从站FX2N的数据寄存器D7000-D7989进行读写操作.在主站上可以监视各从站的在线情况及正确回文的数量。 通讯格式:数据长度8位,停止位1位,偶校验位,传输速率9600bps。 主从站数据流向图示意如下:
科威PLC作为通信的主站设置和报文控制程序均由梯形图编写(参见科威PLC编程手册第十章);原FX2N作为从站只需进行以下编程即可:
D8121根据不同的从站编号填写不同的地址,地址范围:K1---------K31。 2.科威PLC编程口与PC机的通信 科威PLC编程口兼容FX2N的通信协议,国内外多数组态软件和人机界面均预以支持。编程口协议通常是向组态软件厂商,与编程口连线,建议采用组态软件,如国产组态王,Fameview,MCGS等。 l 对多组(每组小于32台)FX2N的监视 假如说,对一个FX2N群组进行监控相当于一个车间,那么对多个车间进行监控就是多组监视要解决的问题。每组内连接与上面图示相似,多组互连如下所示:
说明: 1. 车间级PLC与FX2N群和PC机连接同“一组FX2N的监视”。 2. 车间级科威PLC互连。 各车间级PLC作为CAN总线的从站,用梯形图进行从站及地址设置。 D6999=HC000,设置为从站; D6998=K1,从站地址为1;=K2,从站地址为2;以此类推,建议小于K32。
各从站需得到的信息从D6000-D6002;D6006-D6008;……;取得。 各从站需要发出的信息送到D6003-D6005;D6009-D6011;……; 每个从站都如此,从站只与主站的通信;各从站之间信息交流通过主站中转。 3.CAN主站PLC 经理办的科威PLC为CAN总线的主站,它主动向各从站发出数据交换命令,CAN通信数据交换是按设置好的CAN网络自动进行数据交换,无需编程。CAN网络由CANSet.exe进行设置。 如图所示,表示主站数据D000-D0014发送到地址=1的从站,并从从站获取数据送到主站D0030-D0035;根据需要配置主站与各从站的信息对应关系。 由CANSet.exe生成的配置文件下载到主站PLC,CAN网络按设置表的要求自动进行数据交换。 我个人认为,CAN通信是科威PLC具竞争力的部分,台湾正频企业的伺服与我公司PLC顺利互连,《科威PLC论坛》展示了双方互连的全过程。 科威PLC与更多的CAN设备互连工作都在进行!
4、主站PLC与PC机
主站PLC与PC机可从PLC编程口连接,也可从RS485口连接。从编程口连接可直接使用组态软件,从RS485口连接既可用组态软件,也可用VB,VC编程,按RS485的计算机链接协议即可。
信息化带动工业化,真正信息化必须是底层设备具备信息互通的能力,科威PLC是迎着信息化的春天而诞生的。
我们在实际工作中,会遇到控制的某一变量作为输出结果时,如:运行的物体、转速、流量、压力等,由于受到机械结构、材料等物理参数的限制,往往需要减缓启动或停止时的冲击,即建立启动加速度或停止减速度,以减缓对物理结构的冲击。
运动物体启动时,如果该物体为重载荷,如:起重机,重型车辆,其物理惯性太大,如果起动加速度太大,会造成动力源冲击但,甚至机械结构遭到破坏;
流量控制系统,如:大的电动阀门,当开启阀门时,如果开启阀门过快,势必会对管道、泵等造成冲击,引起管道振动,泵停转(电动机过流保护造成)等等。
压力控制系统,如液压管道、拉力、张力等,过高的启动加速度会造成管道振动、被拉物体物理变形等。
笔者经过实践,使用了一种既简单又准确的解决方案:根据受控对象的物理参数,确定机械加速的允许值,如加速度、单位时间流量变化率、单位时间压力(拉力、张力)变化率,算出加速时间(减速时间)或变化时间,假设该时间为T,运动物体的高速度V,系统大压力为P,大流量为Q,所对应的模拟量输出为0~10V电压,PLC为15位,对应的PLC内部值为0~32767,即输出0V时,PLC内部值为0,输出10V时PLC内部值为32767,我们只要把输出值0~32767的变化上下限时间控制到等于T,就可实现匀加速控制,思路如下:
一. 选用PLC内部2个计时控制功能功能块TON,并使他们交替周期性工作,选用一个加法器;
二. 采用近似折线的取值方式,当2个计时器交替周期性工作时,加法器将一个常数C依次累加并送给PLC的输出。见下图:
三. 假设计时器1计时时间为t1;计时器2计时时间为t2,使得t1=t2,计时器1工作时,加法器加上1个常数C,计时器1时间到后,计时器2工作,计时器1停止,加法器停止,计时器2时间到后,计时器1工作,加法器工作再加上常数C=2C,计时器2停止。 后面3C、4C……依次类推,直到大于等于输入指令后,此项程序结束。
从大往小变化时,只要把加法器改成减法器即可。
在这里,只要将输出上限值时所对应的计时器t1的总数加到一起,就得到了加速时间T。
应用举例;
·龙门吊走行,载重量450吨,大车走行速度0~5米/分,天车走行速度0~4米/分,变频调速,西门子PLC控制,RS485通讯,走行高度9米,载荷高度约5~6米。
如果不控制走行启停加速度,一旦将载荷吊到5~6米高度,走起来后,一旦停止行走,载荷将在半空中晃来晃去,如果在斜坡上甚至会造成溜坡,后果十分严重。
·大排量水泵抽水,为重载荷启动。按照常规使用,电动机的功率远远大于运行时的实际功率,启动时对电网冲击很大。如果将水泵出口加上一支电动阀,排量控制信号0~10V,按照1.2倍实际消耗功率选择电动机,启动时,将电动阀控制的出口关闭,此时启动电机,待电机启动后,缓慢将电动阀打开,此时电机不会过载保护,对电网冲击也相对减小,可以根据实际需要调节水泵排量。
·链传动的频繁启停,易造成机械机构变形,使链条变长,键磨损。
通过控制高速或大压力、频繁启停的传动系统,会减少很多机械故障,也给节能带来了不少效益。
该类的题目见的很多,可是好象讲清楚的并没见到。就是本人来讲,也是看了很久都无法清楚。故才下决心搞懂它。差不多花了多时间才明白它的道理,它并不复杂,很好画梯形图和编程。
顺控实际是按照生产工艺要求而规定的一定操作顺序而已。要根据生产工艺要求,画出顺序功能图,根据功能图再画出梯形图。
上图即为顺序功能图:图中双框S0表示为初始步,单框中的S20、S21、S22、S23依次根据工艺顺序要求而设置的各活动步。我们来看S0初始步上方垂线上设有M8002其为初始步激活的条件(该步的意思不妨可以理解为自动合上空开?),在S0步与S20步之间有X1、X3,它说明只有符合这二条件要求后,步才能从S0步转移到S20步,而当S20步处于活动状态时Y002、T0处于动作状态。而S20步与S21步之间的T0,它受时间控制,只要时间一到,S21步被激活投入,使Y001处于工作,S20步则处于关闭(其控制的Y002、T0则停止)以下各步中的X2、T1、X1含意均同(均为转换条件),但要注意下一步被激活,其相应控制元件则动作,意味着上一步被停止。而各步之间均插入了X4其箭头均指向初始步S0,即恢复处于初始状态,X4在这地方的作用是急停。而步S23下的X1条件一符合,可转入步S20,即处于循环状态。根据顺序功能图就可很方便地将它转换成梯形图。
梯形图如上图所示,其工作过程如下:
梯级中的0、LD M8002:M8002为特殊辅助继电器的常开触点,其作用仅在PLC通电瞬间接通。1、SET S0: SET为置位指令,功能是驱动线圈,并使其具有自保功能。也就是说在PLC通电的瞬间M8002产生一脉冲,将状态元件S0激活(并自保持)。
第二梯级中左侧的3、STL S0:STL为步进触点指令,功能为步进触点驱动,当上一步(1、SET S0)为置位时该接点闭合,4、LD X001为小车停止位置的必要条件,也就是说小车开始时必须停在X1位置(该接点才能闭合),此时按外部的按钮(SB1)从而驱动(5、AND X003) 的闭合,程序才能执行,这就是所说的条件。当这二条件满足后才能激活状态元件S20(6、SET S20),从而转入第三梯级。
第三梯级中左侧的S20(8、STL S20),因状态元件S20的激活而导通,输出继电器Y002(9、OUT Y002)接通(带动外部的接触器开始工作),开始装料。而T0(10、OUT T0 K80)则开始计时(其整定值为8S),时间一到,时间继电器的常开触点接通(16、LD T0)并激活状态元件S21(17、SET S21),当S21一旦激活,程序自动转入第四梯级,第三梯级停止运行。此时在装料的过程一旦出现故障,可按外部按钮(SB2)使X4(13、LD X004)导通从而激活S0,使程序回归于第二梯级,由于第二梯级有X3的把持,使程序不能再运行下去,故起了急停的作用。
第四梯级中左侧的S21(19、STL S21),因状态元件S21的激活而导通,输出继电器Y001(20、OUT Y001)接通(带动外部的反转接触器开始工作)小车左行,至X2处,限位开关使X2(21、LD X002)闭合并激活状态元件S22(22、SET S22)程序自动转入第五梯级,第四梯级停止运行。而X4的作用与第三梯级中的作用相同。
第五梯级中左侧的开始卸料,而T1(29、OUT T1 K100)开始计时(其整定值为10S),时间一到,时间继电器的常开触点T1(35、LD T1)接通并激活状态元件S23(36、SET S23),当S23一旦激活,程序自动转入第六梯级,第五梯级停止运行。而X4的作用与第三梯级中的作用相同。
第六梯级中左侧的S23(38、STL S23),因状态元件S23的激活而导通,输出继电器Y000(39、OUT Y000)接通(带动外部的正转接触器开始工作)小车开始右行,此时若一切正常小车自动返回于X1处,又重新由第三梯级处循环运行。若不正常则按下X4回归S0处。而46、RET是步进结束指令,表示状态流程结束,用于返回主程序的指令。
这是十字路口交通信号灯的控制题,我已做过了,以前用的编程方法是启保停的方式。如果说采用启停方法设计出梯形图,用时好象不太过份。而采用步进顺控方式来编程,其用时若超过2小时好象就感到笨了(下面的梯形图只用了一个小时)。时间短,指令长点,好象没什么大关系?加上我还没看到用顺控指令编的,于是进行了偿试,结果很成功。下面是我具体的做法:
按上表可以看出东西方向、南北方向的灯是可以进行分别控制的。按这样的思路做下去。不然光那些东、西、南、北的用语就先撑昏了?
先确定I/O分配如上表所示。
做出顺序功能图如上图所示。
该功能图的含意是:一打开PLC,特殊继电器M8002即产生一脉冲,将状态元件S0置于初时步。与M8002并列的X001为外部SB2控制,在每一次停机时均对状态元件从S10----S34进行区间复位,它可起停止的作用。此时外部SB1给X000一个信号,步S10被激活,S10一被激活,也激活了东西向的步S20和南北向的步S30。也就是说此时分二路走。现先由东西向的步S20开始,S20一被激活,绿灯Y000即被点亮,25S后,T0动作将步转入S21。S21一被激活Y000被点亮,此时的Y000是执行的是3S的闪光定时及闪光。3S时间一到,T1又将步转入S22,S22一被激活,黄灯Y001被点亮,2S后T2动作将步转入S23,即红灯被点亮,30S后T3将步转入S24进入等待状态。而南北向过程与东西向的过程基本相似不进行分析。而南北向的步进入步S34时与东西向的步S24汇合激活步S10进行循环。