西门子模块6AV2124-0QC02-0AX1性能参数

浔之漫智控技术(上海)有限公司

西门子模块6AV2124-0QC02-0AX1性能参数

    PLC网络是由几级子网复合而成，各级子网的通信过程是由通信协议决定的，而通信方式是通信协议的内容。通信方式包括存取控制方式和数据传送方式。所谓存取控制（也称访问控制）方式是指如何获得共享通信介质使用权的问题，而数据传送方式是指一个站了通信介质使用权后如何传送数据的问题。

 以上是PLC网络中常用的通信方式，此外还有少量的PLC网络采用其它通信方式，如令牌环的通信方式等。另外，在新近推出的PLC网络中，常常把多种通信方式集成配置在某一级子网上，这也是今后技术发展的趋势。

 通过以上典型PLC网络的介绍，可以看出PLC网络各级子网通信协议配置的规律如下：

    1）PLC网络通常采用3级或4级子网构成的复合型拓扑结构，各级子网中配置不同的通信协议，以适应不同的通信要求。

    2）在PLC网络中配置的通信协议分两类：一类是通用协议，一类是公司协议。

    3）在PLC网络的高层子网中配置的通用协议主要有两种，一种是MAP规约（全MAP3．0），一种是Ethernet协议，这反映PLC网络标准化与通用化的趋势。PLC网的互联，PLC网与其它局域网的互联将通过高层进行。

    4）在PLC网络的低层子网及中间层子网采用公司协议。其底层由于传递过程数据及控制命令，这种信息很短，对实时性要求又较高，常采用周期 I/O方式通信；中间层负责传送监控信息，信息长度居于过程数据及管理信息之间，对实时性要求也比较高，其通信协议常用令牌方式控制通信，也有采用主从方式控制通信的。

    5）PC加入不同级别的子网，按所连入的子网配置通信模板，并按该级子网

配置的通信协议编制用户程序，一般在PLC中不需编制程序。对于协议比较复杂的干网，可购置厂家供应的通信软件装入PC中，将使用户通信程序编制变得比较简单方便。

    6）PLC网络低层子网对实时性要求较高，其采用的协议大多为塌缩结构，只有物理层、链路层及应用层；而高层子网传送管理信息，与普通网络质接近，又要考虑异种网互联，因此高层子网的通信协议大多为7层。

PLC故障主要有输出点继电器接点粘连。如果该点控制电机，故障现象为有信号启动电机后，电机运转，但停止信号发出后，电机却不停止运转，当PLC停电后，电机才停止运转。如果该点控制电磁阀。故障现象为电磁阀线圈不断电，气缸不复位。如果用外力撞击PLC使粘连点分开的方法，可以协助判断该故障。

PLC输出点故障的维修方法有两种，比较方便的一种是用编程器修改程序，将损坏的输出点修改为备用输出点，同时调线。如控制电磁阀的1004点损坏，改为备用点1105点。可用编程器找到1004点的相关语句，keep(014)01004为keep(014)01105。控制电机的1002点损坏，改为备用点1106，修改1002点相关语句out01002为out01106，同时调线即可。

如果没有编程器，则可采用比较麻烦的二种，拆下PLC，拆开PLC将备用点的输出继电器拆下换到损坏的输出点上。再按原线号安装即可。

2.2，电磁阀故障及维修

包装机电磁阀故障主要表现为气缸不动作或不复位，原因是该气缸电磁阀不能换向或窜气。如果电磁阀窜气，由于进路相通，机器的空压压力达不到工作压力，梁上升不到位。梁保护接近开关不工作，全机运行的先决条件不成立，机器不能运行，这很容易与电气故障相混淆。电磁阀窜气都存在漏气声，仔细听声源和用手搜寻漏气点，一般可以很容易找出窜气的电磁阀。

维修方法是清洁电磁阀，换自动包装秤损坏的密封圈，实在无法修复则换电磁阀。

2.3，磁性开关故障及修理

磁性开关用于检测气缸的位置和控制气缸的行程。叠层、推包、压包和熔四个气缸动作相互关联，用磁性开关来检测和控制它们的位置。故障主要表现为后续气缸不动作，原因是气缸速度较快，导致磁性开关不能到自动包装信号。如推包气缸速度太快，推包复位后，压包和熔气缸不动作。

故障维修方法，可调整全自动包装秤气缸及其二位五通电磁阀上的节流阀，调小压缩空气流量，降低气缸运行速度，直至磁性开关可以检测到信号为止。

2.4，接近开关故障及维修

收缩膜包装机有五个接近开关。三个用于保护，二个用于控制上下膜放膜电机。其中用于控制保护的，偶尔一二次误动作。就会打断正常的运转过程，且由于故障出现的次数少，时间短，给故障的分析、排除带来一定的困难。故障典型表现为偶尔出现熔下降未到位又自动抬起。故障原因是熔在下降过程中。没有遇到被包装物。而熔升位接近开关失去自动包装信号，就与护板接触到被包装物一样，熔自动向上返回。

全自动包装秤故障维修方法，可将熔升位接近开关并联安装一个同型号的开关，双开关并联工作，以提高定量包装机性。

PLC英文全称Programmable Logic Controller，中文全称为可编程逻辑控制器， 定义：一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境中而设计的。它采用一类可编程的控制器，用于其内部存储程序执行逻辑运算，顺序控制，定时，技术与运算操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

1.1 S7-200 Micro PLC 的概述

S7-200系列是一类可编程逻辑控制器(Micro PLC)。这一系列产品可以满足多种多样自动化控制需要，（如图1.2）展示一台S7-200Micro PLC。由于具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的指令，使得S7-200可以近乎地满足小规模的控制要求。此外，丰富的CPU类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时，具有很强的适应性。

2、PLC的工作方式

PLC虽然以微处理器为，具有微型计算机的许多特点，但它的工作方式却与微型计算机有很大的不同，微型计算机一般采用等待命令或中断的工作方式，如常见的键盘扫描方式或I/O扫描方式，当有按键按下或I/O动作，则转入相应的子程序或中断服务程序，无按键按下，则继续扫描等待。PLC采用循环扫描的工作方式，即顺序扫描，不断循环这种工作方式是在系统软件控制下进行对。当PLC运行时，CPU根据用具按控制要求编写好并存于用户存储器中的程序，按序号作周期性的程序循环扫描，程序从条指令开始，逐条顺序执行用户的程序直到程序结束。然后重新返回条指令，在开始下一次扫描；如此周而复始。实际上PLC扫描工作除了执行用户程序外，还要完成其他工作，整个工作过程分为自诊断。通讯服务、输入处理、输出处理、程序执行五个阶段。

2.1自诊断

每次扫描用户程序之前，都先执行故障自诊断程序。自诊断内容包括I/O部分、存储器、CPU等，并通过CPU设置定时器来监视每次扫描是否过规定的时间，如果发现异常，则停机并显示出错，若自诊断正常，则继续向下扫描。

2.2通讯服务

PLC检查是否有与编程器、计算机等的通讯要求，若有则惊醒相应处理。

2.3输入处理

PLC在输入刷新阶段，以扫描方式按顺序从输入缩存器中写入所有输入端子的状态或数据，并将其存入内存中为其专门开辟的暂存区—输入状态映像区中，这一过程称为输入采样，或是如刷新，随后关闭输入端口，进入程序执行阶段，即使输入端有变化，输入映像区的内容也不会改变，变化的输入信号的状态只能在下一个扫描周期的输入刷新阶段被读入。

2.4输出处理

同输入状态映像区一样，PLC内存中也有一块专门的区域称为输出状态映像区，当程序的所有指令执行完毕，输出状态映像区中所有输出继电器的状态就在CPU的控制下被一次集中送至输出锁存器中，并通过一定的输出方式输出，推动外部的相应执行器件工作，这就是PLC输出刷新阶段。

2.5程序执行

PLC在程序执行阶段，按用户程序顺序扫描执行每条指令。从输入状态映像区处输入信号的状态，经过相应的运算处理等，将写入输出状态映像区。通常将自诊断和通讯服务合称为监视服务。输入刷新和输出刷新称为I/O刷新。可以看出，PLC在一个扫描周期内，对输入状态的扫描只是在输入采样阶段进行，对输出赋的值也只有在输出刷新阶段才能被送出，而在程序执行阶段输入、输出会被。这种方式称做集中采样、集中输出。

3、电梯控制系统设计方案论证

3.1设计方案比较

电梯控制方式主要分为三种，分别是继电器控制方式、微机控制方式和可编程控制器（PLC）控制方式，由于继电器控制存在功能弱、故障多、性差和工作寿命短的缺陷现在已逐渐被淘汰，微机控制性差故也不多采用，而PLC控制采用一种巡回扫描的方式分时处理各项任务，而且依靠程序运行，这就保证只有正确的程序才能运行，否则电梯不会工作。又由于PLC中的内部辅助继电器及保持继电器等是它本身系统内存工作单元，即无线圈又无触点，使用次数不受限制，因此，它比继电器控制有明显的优越性，比微机控制有明显的性，自动化水平高。

综上所述PLC控制是三种控制方式中有性、优越性和实用性的控制方式，它适合用在电梯的技术改造和控制系统的新换代，是电梯控制系统中理想的控制新技术，所以采用可编程控制器(PLC)作为控制方式。

3.2可编程控制器（PLC）的选择

目前市场是可编程控制器种类繁多，有西门子的、三菱的、欧姆龙的等。同一的可编程控制器也有很多类型，仅西门子就S7-200/S7-300/S7-400这三个系列。

结合PLC s7-200本身具有的：模块结构、性好、多功能性、易编程性等特点，本次设计需要输入端口26个，输出端口11个。故设计中选用西门子PLC S7-200 CPU224。

3.3 变频器的选择

    电梯的调速要求除了一般工业控制的静态、动态性能外，他的舒适度指标往往是选择的一项重要内容。本设计中拖动调速系统的关键在于保证电梯按理想的给定速度曲线运行以改善电梯运行的舒适度。

    由于西门子MM440变频器具有：(1)调试简单；（2）模块化的结构，配置灵活性大；（3）6个可编程，带隔离的数字输入；（4）2个可表定的模拟输入（0V至10V，0mA至20mA），它们也可作为7和8个数字输入；（5）2个可编程的模拟输出（0mA至20mA）；（6）3个可编程的继电器输出（30V直流/，阻性负载；250V交流/2A，感性负载）；（7）当使用较高的开关频率时，电机可以低噪音运行（在开关频率较高情况下，要降格使用）（8）完善的变频器和电动机保护功能。所以本次设计采用西门子MM440变频器。

很久之前就已经有人预言，PC-BASED技术将会取代PLC技术。但是一些年过去了，PLC的销售仍以十分稳定的增长率在上升。目前的PLC已经与十年前大不相同，相信十年后的PLC与现在的PLC也势必不同。但有两个方面是不变的：一，PLC会提供稳定的控制响应；其二，高度的性。

可以预见的PLC发展趋势如下：

PLC向大型、小型两个方向发展。当前中小型PLC比较多，为了适应市场的多种需要，今后PLC要向多品种方向发展，特别是向大型和小型两个方向发展。现已有I/O点数达14336点的大型PLC，使用32位微处理器，多CPU并行工作和大容量存储器。小配置的I/O点数为8～16点，以适应单机及小型自动控制的需要。

PLC将向高速度、大容量方向发展。为提高PLC的处理能力，要求PLC具有好的响应速度和大的存储容量。目前，有的PLC的扫描速度可达0.1ms/k步左右。存储容量方面，有的PLC可达几十兆字节。为扩大存储容量，有的公司已使用了磁泡存储器或硬盘。

PLC编程语言多样化。在PLC系统结构不断发展的同时，PLC的编程语言也越来越丰富，功能也不断提高。除了大多数PLC使用的梯形图语言外，陆续出现了面向顺序控制的步进编程语言、与计算机兼容的语言、面向过程控制的流程图语言等。多种编程语言的并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。

PLC大力开发智能模块，加强联网通信能力。PLC厂商不断开发出许多功能模块，如远程I/O模块、高速计数模块、通信和人机接口模块、温度控制模块等。这些带CPU和存储器的智能I/O模块，既扩展了PLC功能，又使用灵活方便，扩大了PLC应用范围。

PLC将增强外部故障的检测与处理能力。统计资料显示：在PLC控制系统的故障中，CPU占5%， I/O接口占15%，线路占5%，输出设备占30%，输入设备占45%。前两项共20%故障属于PLC的内部故障；其余80%的故障属于PLC的外部故障。因此，PLC生产厂商都致力于研制、发展用于检测外部故障的智能模块，以期进一步提高系统的性。

我们相信，在未来的很多年，PLC同样有着稳定的发展，其空间和床垫机械应用市场也会越来越广泛。