闡述SIEMENS西門子PLC模塊組合方式及其發(fā)展歷程
西門子SIEMENS模塊式的PLC是按功能分成若干模塊,,如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊,、電源模塊等等,。大型機的模塊功能更單一一些,因而模塊的種類也相對多些。這也可說是趨勢,。目前一些中型機,,其模塊的功能也趨于單一,種類也在增鄉(xiāng),。如同樣OMRON公司C20系列PLC,,H機的CPU單元就含有電源,而Ha機則把電源分出,,有單獨的電源模塊,。
西門子SIEMENS模塊功能更單一、品種更多,,可便于系統(tǒng)配置,,使PLC更能物盡其用,達(dá)到更高的使用效益,。
由西門子SIEMENS模塊聯(lián)結(jié)成系統(tǒng)有三種方法:
①無底板,,靠模塊間接口直接相聯(lián),然后再固定到相應(yīng)導(dǎo)軌上,。OMRON公司的CQM1機就是這種結(jié)構(gòu),,比較緊湊。
②有底板,,所有模塊都固定在底板上,。OMRON公司的C200Ha機,CV2000等中,、大型機就是這種結(jié)構(gòu),。它比較牢固,但底板的槽數(shù)是固定的,,如3,、5、8,、10槽等等,。槽數(shù)與實際的模塊數(shù)不一定相等,配置時難免有空槽,。這既浪費,,又多占空間,還得占空單元把多余的槽作填補,。
③用機架代替底板,,所有模塊都固定在機架上。這種結(jié)構(gòu)比底板式的復(fù)雜,,但更牢靠,。一些特大型的PLC用的多為這種結(jié)構(gòu),。
西門子SIEMENS PLC的應(yīng)用大致可歸納為以下幾類。
1),、開關(guān)量的邏輯控制
這是西門子SIEMENS PLCzui基本,、zui廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。PLC的邏輯控制取代傳統(tǒng)的繼電系統(tǒng)控制電路,,實現(xiàn)邏輯控制、順序控制,,既可用于單機控制,,也可用于多機群控及自動化生產(chǎn)線的控制等。如機床電氣控制,、裝配生產(chǎn)線,、電梯控制、冶金系統(tǒng)的高爐上料系統(tǒng)以及各種生產(chǎn)線的控制,。
2),、運動控制
西門子SIEMENS PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。目前,,大多數(shù)的PLC制造商都提供拖動步進(jìn)電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊,,這一功能可廣泛用于各種機械,如金屬切削機床,、金屬成型機床,、機器人、電梯等,。
3),、過程控制
西門子SIEMENS過程控制是指對溫度、壓力,、流量,、速度等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量,,完成閉環(huán)控制,。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過程控制在冶金,、化工,、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)代的大,、中型PLC一般都有閉環(huán)PID控制模塊,這一功能可以用PID子程序來實現(xiàn),,而更多的是使用PID模塊來實現(xiàn),。
4)、數(shù)據(jù)處理
西門子SIEMENS PLC具有數(shù)學(xué)運算(含矩陣運算、函數(shù)運算,、邏輯運算),、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,、排序,、查表、位操作等功能,,可以完成數(shù)據(jù)的采集,、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以通過通信接口傳送到的智能裝置進(jìn)行處理,,或?qū)⑺鼈兇蛴溆?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng),如造紙,、冶金,、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。
5),、通信及聯(lián)網(wǎng)
西門子SIEMENS PLC通信括PLC相互之間,、PLC與上位機、PLC與其它智能設(shè)備間的通信,。PLC與其它智能控制設(shè)備一起,,可以構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng),,滿足工廠自動化系統(tǒng)發(fā)展的需要,。
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西門子SIEMENSPLC的發(fā)展歷程
在工業(yè)生產(chǎn)過程中,大量的開關(guān)量順序控制,,它按照邏輯條件進(jìn)行順序動作,,并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動作的控制,及大量離散量的數(shù)據(jù)采集,。傳統(tǒng)上,,這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電氣控制裝置的要求,,第二年,,美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置,采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制,,這就是*代可編程序控制器,,稱Programmable
Controller(PC)。
個人計算機(簡稱PC)發(fā)展起來后,,為了方便,,也為了反映可編程控制器的功能特點,,可編程序控制器定名為Programmable
LogicController(PLC)。
上世紀(jì)80年代至90年代中期,,是PLC發(fā)展zui快的時期,,年增長率一直保持為30~40%。在這時期,,PLC在處理模擬量能力,、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高,,PLC逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域,,在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。
西門子SIEMENS PLC具有通用性強,、使用方便、適應(yīng)面廣,、可靠性高,、抗干擾能力強、編程簡單等特點,。PLC在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位,,在可預(yù)見的將來,是無法取代的,。