西門(mén)子PLC中央控制器CPU315-2DP
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電池更換
當(dāng)PLC的用戶(hù)程序要保留在RAM中時(shí),就會(huì)用到電池,電池通常是3V或3.6V的不可充電的鋰電池,電池的使用壽命通常是五年左右,電池用久了,電壓就會(huì)下降,當(dāng)其下降到不足以保證RAM中數(shù)據(jù)時(shí),RAM中的程序就會(huì)丟失。如果用戶(hù)沒(méi)有備份程序,就會(huì)相當(dāng)麻煩。[1]
一般PLC內(nèi)部設(shè)有電池電壓檢測(cè)電路,當(dāng)電壓下降到一定程度時(shí),PLC就會(huì)報(bào)警,提醒更換電池。PLC的使用說(shuō)明書(shū)都有提供更換電池的方法。一般來(lái) 說(shuō),PLC在斷電后,因?yàn)镻LC上RAM電源端接有充電電容,即使把電池去掉,電容上充電電量也足夠RAM內(nèi)的數(shù)據(jù)保持一段時(shí)間,所以如果取掉電池后在短 時(shí)間內(nèi)(通常5分鐘)再將新電池?fù)Q上去,數(shù)據(jù)是不會(huì)丟失的。
但用戶(hù)實(shí)際使用PLC的環(huán)境情況不盡相同,例如電容的容量下降,RAM電源回路有 灰塵、油泥等形成放電回路等,這會(huì)加快PLC斷電后電容的放電速度,從而使時(shí)間不好把握。如果在帶電的情況下更換電池就可保程序萬(wàn)無(wú)一失。因?yàn)殡娫词冀K會(huì) 有電壓加在RAM芯片的電源腳。當(dāng)然更換時(shí)亦要小心應(yīng)對(duì),注意電池的極性以及避免短路情況發(fā)生。
最好是把PLC通電15分鐘(給內(nèi)部電容充電),斷電,在5分鐘內(nèi)換好新的電池,再上電試一下。
西門(mén)子PLC有帶卡的,有不帶電池的;也有帶卡的,帶電池的。程序存在MMC卡中,如果沒(méi)有存儲(chǔ)卡,需要電池保存程序的,更換電池時(shí)候務(wù)必注意,帶電的情況下,將舊電池取出來(lái),然后將新電池?fù)Q上即可。
優(yōu)點(diǎn)
可靠
PLC不需要大量的活動(dòng)元件和連線(xiàn)電子元件。它的連線(xiàn)大大減少。與此同時(shí),系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單,維修時(shí)間短。Plc采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如:冗余的設(shè)計(jì)。斷電保護(hù),故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)。PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的控制裝置,它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件。采用了精簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言。編程出錯(cuò)率大大降低。
易操作
PLC有較高的易操作性。它具有編程簡(jiǎn)單,操作方便,維修容易等特點(diǎn),一般不容易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。對(duì)PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入直接可接顯示,更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或程序?qū)ふ?,然后進(jìn)行更改。PLC有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用。用于梯形圖與電氣原理圖較為接近。容易掌握和理解。PLC具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),通過(guò)硬件和軟件的自診斷,維修人員可以很快找到故障的部位。
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PLC主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式。
整體式PLC的每一個(gè)I/O點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜,且體積相對(duì)較小,一般用于系統(tǒng)工藝過(guò)程較為固定的小型控制系統(tǒng)中;而模塊式PLC的功能擴(kuò)展靈活方便,在I/O點(diǎn)數(shù)、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、I/O模塊的種類(lèi)等方面選擇余地大,且維修方便,一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。
二、安裝方式的選擇
PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠(yuǎn)程I/O式以及多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。
集中式不需要設(shè)置驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程I/O硬件,系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低;遠(yuǎn)程I/O式適用于大型系統(tǒng),系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣,遠(yuǎn)程I/O可以分散安裝在現(xiàn)場(chǎng)裝置附近,連線(xiàn)短,但需要增設(shè)驅(qū)動(dòng)器和遠(yuǎn)程I/O電源;多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺(tái)設(shè)備分別獨(dú)立控制,又要相互聯(lián)系的場(chǎng)合,可以選用小型PLC,但必須要附加通訊模塊。
三、相應(yīng)的功能要求
一般小型(低檔)PLC具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能,對(duì)于只需要開(kāi)關(guān)量控制的設(shè)備都可滿(mǎn)足。
對(duì)于以開(kāi)關(guān)量控制為主,帶少量模擬量控制的系統(tǒng),可選用能帶A/D和D/A轉(zhuǎn)換單元,具有加減算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔PLC。對(duì)于控制較復(fù)雜,要求實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算 、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能,可視控制規(guī)模大小及復(fù)雜程度,選用中檔或高擋PLC。但是中、高擋PLC價(jià)格較貴,一般用于大規(guī)模過(guò)程控制和集散控制系統(tǒng)等場(chǎng)合。
四、響應(yīng)速度要求
PLC是為工業(yè)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的通用控制器,不同檔次PLC的響應(yīng)速度一般都能滿(mǎn)足其應(yīng)用范圍內(nèi)的需要。如果要跨范圍使用PLC,或者某些功能或信號(hào)有特殊的速度要求時(shí),則應(yīng)該慎重考慮PLC的響應(yīng)速度,可選用具有高速I(mǎi)/O處理功能的PLC,或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的PLC等。
五、系統(tǒng)可靠性的要求
對(duì)于一般系統(tǒng)PLC的可靠性均能滿(mǎn)足。對(duì)可靠性要求很高的系統(tǒng),應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。
六、機(jī)型盡量統(tǒng)一
一個(gè)企業(yè),應(yīng)盡量做到PLC的機(jī)型統(tǒng)一。主要考慮到以下三方面問(wèn)題:
1)機(jī)型統(tǒng)一,其模塊可互為備用,便于備品備件的采購(gòu)和管理。
2)機(jī)型統(tǒng)一,其功能和使用方法類(lèi)似,有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)和技術(shù)水平的提高。
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3)機(jī)型統(tǒng)一,其外部設(shè)備通用,資源可共享,易于聯(lián)網(wǎng)通信,配上位計(jì)算機(jī)后易于形成一個(gè)多級(jí)分布式控制系統(tǒng)
可編程控制器類(lèi)型很多,可從不同的角度進(jìn)行分類(lèi):
4.1按控制規(guī)模分
控制規(guī)模主要指控制開(kāi)關(guān)量的入、出點(diǎn)數(shù)及控制模擬量的模入、模出,或兩者兼而有之(閉路系統(tǒng))的路數(shù)。但主要以開(kāi)關(guān)量計(jì)。模擬量的路數(shù)可折算成開(kāi)關(guān)量的點(diǎn),大致一路相當(dāng)于8~16點(diǎn)。
依這個(gè)點(diǎn)數(shù),PLC大致可分為微型機(jī)、小型機(jī)、中型機(jī)及大型機(jī)、超大型機(jī)。
微型機(jī)控制點(diǎn)僅幾十點(diǎn),如德維森公司的V80系列PLC本體從16點(diǎn)到40點(diǎn),OMRON公司的CPM1A系列PLC,西門(mén)子的Logo僅10點(diǎn)。
小型機(jī)控制點(diǎn)可達(dá)100多點(diǎn)。如如德維森公司的V80系列PLC可擴(kuò)展到256點(diǎn),OMRON公司的C60P可達(dá)148點(diǎn),CQM1達(dá)256點(diǎn)。德國(guó)西門(mén)子公司的S7-200機(jī)可達(dá)64點(diǎn)。
中型機(jī)控制點(diǎn)數(shù)可達(dá)近500點(diǎn),以至于千點(diǎn)。如德維森公司的PPC11系列可擴(kuò)展到1024點(diǎn),OMRON公司C200H機(jī)普通配置最多可達(dá)700多點(diǎn),C200Ha機(jī)則可達(dá)1000多點(diǎn)。德國(guó)西門(mén)子公司的S7300機(jī)最多可達(dá)512點(diǎn)。
大型機(jī):控制點(diǎn)數(shù)一般在1000點(diǎn)以上。如如德維森公司的PPC22系列可擴(kuò)展到2048點(diǎn),OMRON公司的C1000H、CV1000,當(dāng)?shù)嘏渲每蛇_(dá)1024點(diǎn)。C2000H、CV2000當(dāng)?shù)嘏渲每蛇_(dá)2048點(diǎn)。
超大型機(jī):控制點(diǎn)數(shù)可達(dá)萬(wàn)點(diǎn),以至于幾萬(wàn)點(diǎn)。如美國(guó)GE公司的90-70機(jī),其點(diǎn)數(shù)可達(dá)24000點(diǎn),另外還可有8000路的模擬量。再如美國(guó)莫迪康公司的PC-E984--785機(jī),其開(kāi)關(guān)量具總數(shù)為32k(32768),模擬量有2048路。西門(mén)子的SS-115U-CPU945,其開(kāi)關(guān)量總點(diǎn)數(shù)可達(dá)8k,另外還可有512路模擬量。等等。
以上這種劃分是不嚴(yán)格的,只是大致的,目的是便于系統(tǒng)的配置及使用。
一般講,根據(jù)實(shí)際的I/O點(diǎn)數(shù),凡落在上述不同范圍者,選用相應(yīng)的機(jī)型,性能價(jià)格比必然要高;相反,肯定要差些。
自然,也有特殊情況。如控制點(diǎn)數(shù)不是非常之多,不是非用大型機(jī)不可,但因大型機(jī)的特殊控制單元多,可進(jìn)行熱備配置,因而采用了大型機(jī)。
4.2按結(jié)構(gòu)劃分
PLC可分為箱體式及模塊式兩大類(lèi)。微型機(jī)、小型機(jī)多為箱體式的,但從發(fā)展趨勢(shì)看,小型機(jī)也逐漸發(fā)展成模塊式的了。如OMRON公司,原來(lái)小型機(jī)都是箱體式,現(xiàn)在的CQM1則為模塊式的。
箱體的PLC把電源、CPU、內(nèi)存、I/O系統(tǒng)都集成在一個(gè)小箱體內(nèi)。一個(gè)主機(jī)箱體就是一臺(tái)完整的PLC,就可用以實(shí)現(xiàn)控制??刂泣c(diǎn)數(shù)不符需要,可再接擴(kuò)展箱體,由主箱體及若干擴(kuò)展箱體組成較大的系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)對(duì)較多點(diǎn)數(shù)的控制。
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(jī)的模塊功能更單一一些,因而模塊的種類(lèi)也相對(duì)多些。這也可說(shuō)是趨勢(shì)。目前一些中型機(jī),其模塊的功能也趨于單一,種類(lèi)也在增鄉(xiāng)。如同樣OMRON公司C20系列PLC,H機(jī)的CPU單元就含有電源,而Ha機(jī)則把電源分出,有單獨(dú)的電源模塊。
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。
由模塊聯(lián)結(jié)成系統(tǒng)有三種方法:
①無(wú)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。德維森公司的V80系列PLC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。如德維森公司的PPC11、PPC22和PPC31系列PLC,OMRON公司的C200Ha機(jī),CV2000等中、大型機(jī)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(shí)際的模塊數(shù)不一定相等,配置時(shí)難免有空槽。這既浪費(fèi),又多占空間,還得占空單元把多余的槽作填補(bǔ)。
③用機(jī)架代替底板,所有模塊都固定在機(jī)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)。
4.3按生產(chǎn)廠家分
目前生產(chǎn)PLC的廠家較多。但能配套生產(chǎn),大、中、小、微型均能生產(chǎn)的不算太多。較有影響的,在中國(guó)市場(chǎng)占有較大份額的公司有:
德國(guó)西門(mén)子公司:它有S5系列的產(chǎn)品。有S5-95U、100U、115U、135U及155U。135U、155U為大型機(jī),控制點(diǎn)數(shù)可達(dá)6000多點(diǎn),模擬量可達(dá)300多路。最近還推出S7系列機(jī),有S7-200(小型)、S7-300(中型)及S7-400機(jī)(大型)。性能比S5大有提高。
日本OMRON公司:它有CPM1A型機(jī),P型機(jī),H型機(jī),CQM1、CVM、CV型機(jī),Ha型、F型機(jī)等,大、中、小、微均有,特別在中、小、微方面更具特長(zhǎng),在中國(guó)及世界市場(chǎng),都占有相當(dāng)?shù)姆蓊~。
日本三菱公司的PLC也是較早推到我國(guó)來(lái)的。其小型機(jī)F1前期在國(guó)內(nèi)用得很多,后又推出FX2機(jī),性能有很大提高。它的中、大型機(jī)為A系列。AIS、AZC、A3A等。
日本日立公司也生產(chǎn)PLC,其E系列為箱體式的?;鞠潴w有E-20、E-28、E-40、E-64。其I/O點(diǎn)數(shù)分別為12/8、16/12、24/16及40/24。另外,還有擴(kuò)展箱體,規(guī)格與主箱體相同其EM系列為模塊式的,可在16~160之間組合。
日本東芝公司也生產(chǎn)PLC,其EX小型機(jī)及EX-PLUS小型機(jī)在國(guó)內(nèi)也用得很多。它的編程語(yǔ)言是梯形圖,其專(zhuān)用的編程器用梯形圖語(yǔ)言編程。另外,還有EX100系列模塊式PLC,點(diǎn)數(shù)較多,也是用梯形圖語(yǔ)言編程。
日本松下公司也生產(chǎn)PLC。FP1系列為小型機(jī),結(jié)構(gòu)也是箱體式的,尺寸緊湊。FP3為模塊式的,控制規(guī)模也較大,工作速度也很快,執(zhí)行基本指令僅0?l微秒。
日本富士公司也有PLC。其NB系列為箱體式的,小型機(jī)。NS系列為模塊式。
美國(guó)GE公司、日本FANAC合資的GE-FANAC的90-70機(jī)也是很吸引人的。據(jù)介紹。它具有25個(gè)特點(diǎn)。諸如,用軟設(shè)定代硬設(shè)定,結(jié)構(gòu)化編程,多種編程語(yǔ)言,等等。它有914、781/782、771/772、731/732等多種型號(hào)。另外,還有中型機(jī)90-30系列,其型號(hào)有344、331、323、321多種;還有90-20系列小型機(jī),型號(hào)為211。
美國(guó)施奈德公司(莫迪康)的984機(jī)也是很有名的。其中E984-785可安31個(gè)遠(yuǎn)程站點(diǎn),總控制規(guī)??蛇_(dá)63535點(diǎn)。小的為緊湊型的,如984-120,控制點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn),在最大與最小之間,共20多個(gè)型號(hào)。最近又推出Twido系列PLC,有10、16、20、24、40點(diǎn)幾種規(guī)格。
美國(guó)AB(Alien-Bradley)公司創(chuàng)建于1903年,在世界各地有20多個(gè)附屬機(jī)構(gòu),10多個(gè)生產(chǎn)基地??删幊炭刂破饕彩撬闹匾a(chǎn)品。它的PLC-5系列是很有名的,其下有PLC-5/10,PLC-5/11,……PLC-5/250多種型號(hào)。另外,它也有微型PLC,有ControLgix系列和SLC-500系列。有三種配置,20、30及40I/O配置選擇,I/O點(diǎn)數(shù)分別為12/8、18/12及24/16三種。
美國(guó)IPM公司的IP1612系列機(jī),由于自帶模擬量控制功能,自帶通訊口,集成度又非常之高,雖點(diǎn)數(shù)不多,僅16入,12出,但性?xún)r(jià)比還是高的,很適合于系統(tǒng)不大,但又有模擬量需控制的場(chǎng)合。新出的lP3416機(jī),I/O點(diǎn)數(shù)擴(kuò)大到34入、12出,而且還自帶一個(gè)簡(jiǎn)易小編程器,性能又有改進(jìn)。
國(guó)內(nèi)PLC廠家近年來(lái)發(fā)展較快,目前有幾家國(guó)產(chǎn)PLC廠商則是齊頭并進(jìn),但大多規(guī)模不大。比較有影響的有:深圳德維森、深圳艾默生、無(wú)錫光洋、無(wú)錫信捷、北京和利時(shí)、北京凱迪恩、北京安控、黃石科威、洛陽(yáng)易達(dá)、浙大中控、浙大中自、南京冠德、蘭州全志等。如,德維森公司自主研發(fā)生產(chǎn)了多種型號(hào)與規(guī)格的PLC,有V80、PPC11、PPC22和PPC31等幾個(gè)系列,產(chǎn)品種類(lèi)齊全,性能穩(wěn)定可靠,在性?xún)r(jià)比上有較大的優(yōu)勢(shì)。和利時(shí)公司的FOPLC系列和自主研發(fā)的G3系列,憑借公司在工程領(lǐng)域的實(shí)力,已逐步向工控中多個(gè)領(lǐng)域邁進(jìn)。國(guó)產(chǎn)PLC從技術(shù)方面來(lái)講,差距已逐步縮小,市場(chǎng)方面則要一點(diǎn)一點(diǎn)去爭(zhēng),相信國(guó)產(chǎn)PLC憑借其自身的技術(shù)實(shí)力和本地化的技術(shù)服務(wù)能力以一個(gè)合格的挑戰(zhàn)者身份與國(guó)際品牌同場(chǎng)競(jìng)技。
此外,韓國(guó)和臺(tái)灣地區(qū)的一些公司目前在國(guó)內(nèi)也占據(jù)不可忽視的市場(chǎng)份額,比如韓國(guó)LS(LG)公司的K80S、K120S、K200S、K300S和K1000S系列PLC,臺(tái)灣永宏的FBS系列PLC,臺(tái)達(dá)的DVP系列,盟立的SC500系列,豐煒的VB和VH系列和臺(tái)安的TP02系列PLC等。