(一)PLC的類型
PLC按構(gòu)造分爲(wèi)全體型和模塊型兩類,,按使用環(huán)境分爲(wèi)現(xiàn)場(chǎng)裝置和控制室裝置兩類,;按CPU字長(zhǎng)分爲(wèi)1位、4位,、8位,、16位、32位,、64位等,。從使用角度動(dòng)身,通??砂纯刂乒τ没蜉敵鲚斎朦c(diǎn)數(shù)選型,。
全體型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)固定,因而用戶選擇的余地較小,,用于小型控制零碎,;模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡,因而用戶可較合理地選擇和配置控制零碎的I/O點(diǎn)數(shù),,功用擴(kuò)展方便靈敏,,普通用于大中型控制零碎。
(二)輸出輸入模塊的選擇
輸出輸入模塊的選擇應(yīng)思索與使用要求的*,。例如對(duì)輸出模塊,,應(yīng)思索信號(hào)電平、信號(hào)傳輸間隔,、信號(hào)隔離,、信號(hào)供電方式等使用要求。對(duì)輸入模塊,,應(yīng)思索選用的輸入模塊類型,,通常繼電器輸入模塊具有價(jià)錢低、運(yùn)用電壓范圍廣,、壽命短,、呼應(yīng)工夫較長(zhǎng)等特點(diǎn),;可控硅輸入模塊適用于開(kāi)關(guān)頻繁,電理性低功率因數(shù)負(fù)荷場(chǎng)所,,但價(jià)錢較貴,,過(guò)載才能較差,。輸入模塊還有直流輸入,、交流輸入和模仿量輸入等,與使用要求應(yīng)分歧,。
可依據(jù)使用要求,,合理選用智能型輸出輸入模塊,以便進(jìn)步控制程度和降低使用本錢,。
思索能否需求擴(kuò)展機(jī)架或近程I/O機(jī)架等,。
(三)電源的選擇
PLC的供電電源,除了引進(jìn)設(shè)備時(shí)同時(shí)引進(jìn)PLC應(yīng)依據(jù)商品闡明書(shū)要求設(shè)計(jì)和選用外,,普通PLC的供電電源應(yīng)設(shè)計(jì)選用220VAC電源,,與國(guó)際電網(wǎng)電壓分歧。重要的使用場(chǎng)所,,應(yīng)采用不連續(xù)電源或穩(wěn)壓電源供電,。
假如PLC自身帶有可運(yùn)用電源時(shí),應(yīng)核對(duì)提供的電流能否滿足使用要求,,否則應(yīng)設(shè)計(jì)外接供電電源,。爲(wèi)避免內(nèi)部高壓電源因誤操作而引入PLC,對(duì)輸出和輸入信號(hào)的隔離是必要的,,有時(shí)也可采用復(fù)雜的二極管或熔絲管隔離,。
(四)存儲(chǔ)器的選擇
由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的開(kāi)展,存儲(chǔ)器的價(jià)錢已下降,,因而,,爲(wèi)保證使用項(xiàng)目的正常投運(yùn),普通要求PLC的存儲(chǔ)器容量,,按256個(gè)I/O點(diǎn)***選8K存儲(chǔ)器選擇,。需求復(fù)雜控制功用時(shí),應(yīng)選擇容量更大,,層次更高的存儲(chǔ)器,。
(五)冗余功用的選擇
1.控制單元的冗余
(1)重要的進(jìn)程單元:CPU(包括存儲(chǔ)器)及電源均應(yīng)1B1冗余。
(2)在需求時(shí)也可選用PLC硬件與熱備軟件構(gòu)成的熱備冗余零碎,、2重化或3重化冗余容錯(cuò)零碎等,。
2.I/O接口單元的冗余
(1)控制回路的多點(diǎn)I/O卡應(yīng)冗余配置。
(2)重要檢測(cè)點(diǎn)的多點(diǎn)I/O卡可冗余配置,。3)依據(jù)需求對(duì)重要的I/O信號(hào),,可選用2重化或3重化的I/O接口單元,。
(六)經(jīng)濟(jì)性的思索
選擇PLC時(shí),應(yīng)思索功能價(jià)錢比,。思索經(jīng)濟(jì)性時(shí),,應(yīng)同時(shí)思索使用的可擴(kuò)展性、可操作性,、投入產(chǎn)出比等要素,,停止比擬和統(tǒng)籌,終選出較稱心的商品,。
S7-200 功能*,,久經(jīng)考驗(yàn),合適于工業(yè)范疇的各種使用:
西門子S7-200系列PLC的PID控制相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單,,可以通過(guò)micro/win軟件的一個(gè)向?qū)С绦颍凑仗崾?/span>,一步一步執(zhí)行您所要求PID控制的屬性即可,在這里談一談PID這三個(gè)參數(shù)的具體意義:P為增益項(xiàng),,P越大,,響應(yīng)起就快,在調(diào)節(jié)流量閥時(shí):設(shè)定流量為50%,,當(dāng)目前流量接近50%,,剛超過(guò),如果P值很大的話,,那么流量閥會(huì)馬上會(huì)關(guān)閉,,而不會(huì)控制在某一區(qū)域。這就是增益項(xiàng)太大引起,。在調(diào)節(jié)的過(guò)程中應(yīng)該先將P值調(diào)節(jié)比較適當(dāng)了,,再去調(diào)節(jié)I值,它為積分項(xiàng),,是在控制器回路中控制對(duì)當(dāng)前值與設(shè)定值相等的偏差范圍。D為微分項(xiàng),,主要作用是避免給定值的微分作用而引起的跳變,。
在現(xiàn)場(chǎng)的PID參數(shù)的調(diào)整過(guò)程中,針對(duì)西門子S7-200型PLC我的建議是在不同的控制階段,,采用不同的PID參數(shù)組,,具體而言就是當(dāng)目前距離設(shè)定值差距較大時(shí),采用P值較大的一套PID參數(shù),,如果當(dāng)前值快接近設(shè)定值范圍時(shí),,采用P值較小的一套PID參數(shù)。
用S7-200 CPU 214的高速計(jì)數(shù)器HSC累計(jì)來(lái)自模擬量/頻率轉(zhuǎn)換器(A/F的脈沖來(lái)計(jì)算模擬電壓值
本例說(shuō)明了如何利用CPU 214的高速計(jì)數(shù)器HSC及頻率轉(zhuǎn)換器來(lái)計(jì)算模擬電壓,。首先頻率轉(zhuǎn)換器將輸入電壓(0~10V)轉(zhuǎn)換為矩形脈沖信號(hào)(0~2000Hz),,再將此信號(hào)送入CPU214高速記數(shù)器的輸入端并累計(jì)脈沖數(shù)。當(dāng)預(yù)置的問(wèn)隔時(shí)問(wèn)到后,,通過(guò)累計(jì)脈沖數(shù),,計(jì)算出被測(cè)模擬電壓值。
主程序 在*個(gè)掃描周期調(diào)用子程序SBR0
SBR0 高速計(jì)數(shù)器和定時(shí)中斷的初始化
INT0 對(duì)高速計(jì)數(shù)器求值的定時(shí)中斷程序
程序和注釋
主程序在*個(gè)掃描周期調(diào)用初始化程序SBR0,,僅在*個(gè)掃描周期標(biāo)志位SM0.1=1由子程序SBR0實(shí)現(xiàn)初始化,。首先,把高速記數(shù)器HSC1的控制字節(jié)SMB47置為16進(jìn)制‘FC',,其含義是:正方向計(jì)數(shù),,可更新預(yù)置值(PV),可更新當(dāng)前值(CV),,激活HSC1,。然后,用指令‘HDEF’把高速計(jì)數(shù)器HSC1置成工作模式0}即沒(méi)有復(fù)位或起始輸入,,也沒(méi)有外部的方向選擇,。當(dāng)前值SMD48復(fù)位為0,,預(yù)置值SMD52置為FFFF (16進(jìn)制)。定時(shí)中斷0間隔時(shí)間SMB34置為100ms,,中斷程序0分配給定時(shí)中斷0(中斷事件10),,并允許中斷。用指令HSC1啟動(dòng)高速計(jì)數(shù)器,。
每100ms調(diào)用一次中斷程序0,,讀出高速計(jì)數(shù)器的數(shù)值后將其置零。通過(guò)HSC1計(jì)數(shù)值及變換關(guān)系(0~2KHz對(duì)應(yīng)于0~10V)來(lái)求被測(cè)的模擬電壓值,。本例中,,計(jì)數(shù)值僅除以2,然后置入輸出字節(jié)QB0,,以便通過(guò)LED來(lái)顯示被測(cè)的模擬電壓值,。顯示值與10倍真實(shí)電壓值相對(duì)應(yīng)。例如,,計(jì)數(shù)值為200除以2是100,,那么,被測(cè)的模擬電壓值就是10.0V,。因?yàn)橛?jì)數(shù)器100ms內(nèi)共有200個(gè)計(jì)數(shù)脈沖,,這正與2000Hz=>10V相對(duì)應(yīng)。假設(shè)計(jì)數(shù)值為104,,則實(shí)際電壓值應(yīng)為5.2V,。
注意:定時(shí)中斷時(shí)間可在5~255ms的范圍內(nèi)變化,然而,,通過(guò)設(shè)立一個(gè)標(biāo)志,,可根據(jù)需要來(lái)延長(zhǎng)高速計(jì)數(shù)器的求值和復(fù)位時(shí)間,這樣就有更長(zhǎng)的掃描間隔,,以便提高度,,同時(shí)也會(huì)帶來(lái)更長(zhǎng)的更新時(shí)間。例如,,定時(shí)中斷設(shè)為100ms,,每調(diào)用一次,標(biāo)志增加1,,僅當(dāng)標(biāo)志滿10時(shí),,才對(duì)高速計(jì)數(shù)器求值和復(fù)位。也就是說(shuō),,10V 電壓可接收脈沖為2000,,這樣,求值到5/1000V即度是上例的10倍,但同時(shí)速度也減慢了10倍,。
在程序中用定時(shí)器來(lái)控制時(shí)間,。SIMATIC S7-200系列可編程控制器設(shè)置了兩種類型的定時(shí)器:接通延遲(On-Delay)定時(shí)器(TON),保持接通延遲”(Retentive On-Delay)定時(shí)器(TONR),。它們都可工作在三種精度下,,即1 msec. 10msec和100msec。
本例說(shuō)明了每種定時(shí)器的操作及使用方法,,重點(diǎn)在于小同精度下,,定時(shí)器的操作方法的區(qū)別。
S7-200定時(shí)器由一個(gè)單獨(dú)的使能輸入端(IN)來(lái)控制,,由于定時(shí)器是可使能的,,因此,能夠保留過(guò)去了的時(shí)間值,。定時(shí)器還有一個(gè)預(yù)置時(shí)間值(PT),,當(dāng)前值更新時(shí),它與當(dāng)前值比較,,定時(shí)器位(T位)置位/復(fù)位(set/reset)就取決于當(dāng)前值與預(yù)置值的比較結(jié)果,。
若當(dāng)前值大于或等于預(yù)置時(shí)問(wèn)值,定時(shí)器位接通(ON);否則,,定時(shí)器位斷開(kāi)(OFF)。當(dāng)前值達(dá)值時(shí),,計(jì)時(shí)停,。
西門子S7-200可編程控制器PLC使用STEP7-Micro/WIN32編程軟件進(jìn)行編程。STEP7-Micro/WIN32編程軟件是基于Windows的應(yīng)用軟件,,功能強(qiáng)大,,主要用于開(kāi)發(fā)程序,也可用于適時(shí)監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài),。加上漢化后的程序,,可在全漢化的界面下進(jìn)行操作。
1. 安裝條件
操作系統(tǒng):Windows95以上的操作系統(tǒng),。
計(jì)算機(jī)配置:IBM486以上兼容機(jī),,內(nèi)存8MB以上,VGA顯示器,,至少50MB以上硬盤空間,。
通信電纜:用一條PC/PPI電纜實(shí)現(xiàn)可編程控制器與計(jì)算機(jī)的通信
TEP7-Micro/WIN32編程軟件包括Microwin3.1;Microwin3.1的升級(jí)版本軟件Microwin3.1 SP1,;Toolbox(包括Uss協(xié)議指令:變頻通信用,,TP070:觸摸屏的組態(tài)軟件Tp Designer V1.0設(shè)計(jì)師)工具箱;以及Microwin 3.11 Chinese(Microwin3.11 SP1和Tp Designer的漢化工具)等編程軟件。
3. 編程軟件的安裝
按Microwin3.1→Microwin3.1 SP1→Toolbox→Microwin 3.11 Chinese的順序進(jìn)行安裝,。
首先安裝英文版本的編程軟件:雙擊編程軟件中的安裝程序SETUP.EXE,,根據(jù)安裝提示完成安裝。接著,,用Microwin 3.11 Chinese軟件將編程軟件的界面和幫助文件漢化,。步驟如下:(1)在光盤目錄下,找到“mwin_service_pack_from V3.1 to3.11”軟件包,,按照安裝向?qū)нM(jìn)行操作,,把原來(lái)的英文版本的編程軟件轉(zhuǎn)換為3.11版本。(2)打開(kāi)“Chinese3.11”目錄,;雙擊setup,,按安裝向?qū)Р僮鳎瓿蓾h化補(bǔ)丁的安裝,。(3)完成安裝,。
可以采用PC/PPI電纜建立PC機(jī)與PLC之間的通信。這是典型的單主機(jī)與PC機(jī)的連接,,不需要其他的硬件設(shè)備,。PC/PPI電纜的兩端分別為RS-232和RS-485接口,RS-232端連接到個(gè)人計(jì)算機(jī)RS-232通信口COM1或COM2接口上,,RS-485端接到S7-200 CPU通信口上,。PC/PPI電纜中間有通信模塊,模塊外部設(shè)有波特率設(shè)置開(kāi)關(guān),,有5種支持PPI協(xié)議的波特率可以選擇,,分別為:1.2K,2.4K,,9.6K,,19.2K,38.4K,。系統(tǒng)的默認(rèn)值為9.6K b/s,。PC/PPI電纜波特率設(shè)置開(kāi)關(guān)(DIP開(kāi)關(guān))的位置應(yīng)與軟件系統(tǒng)設(shè)置的通信波特率相*。DIP開(kāi)關(guān)如圖2所示,,DIP開(kāi)關(guān)上有5個(gè)扳鍵,,1、2,、3號(hào)鍵用于設(shè)置波特率,,4號(hào)和5號(hào)鍵用于設(shè)置通信方式。通信速率的默認(rèn)值為9600bit/s,,未使用調(diào)制解調(diào)器時(shí),,4,、5號(hào)鍵均應(yīng)設(shè)置為0。
硬件設(shè)置好后,,按下面的步驟設(shè)置通信參數(shù),。
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