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西门子触摸屏6AV2123-2MA03-0AX0性能参数
为了便于故障的及时解决,要区分故障是全局性还是局部性的,如上位机显示多处控制元件工作不正常,提示很多报警信息,这就需要检查CPU模块、存储器模块、通信模块及电源等公共部分。如果是局部性故障可从以下几方面进行分析。
1.根据上位机的报警信息查找故障。PLC控制系统都具有丰富的自诊断功能,当系统发生故障时立即给出报警信息,可以、准确地查明原因并确定故障部位,具有事半功倍的效果,是维修人员排除故障的基本手段和方法。
2.根据动作顺序诊断故障。对于自动控制,其动作都是按照一定的顺序来完成的,通过观察系统的运动过程,比较故障和正常时的情况,即可发现疑点,诊断出故障原因。如某水泵需要前后阀门都要打开才能开启,如果管路不通水泵是不能启动的。
3.根据PLC输入输出口状态诊断故障。在PLC控制系统中,输入输出信号的传递是通过PLC的I/O模块实现的,因此一些故障会在PLC的1/0接口通道上反映出来,这个特点为故障诊断提供了方便。如果不是PLC系统本身的硬件故障,可不必查看程序和有关电路图,通过查询PLC的I/O接口状态,即可找出故障原因。因此要熟悉控制对象的PLC的I/O通常状态和故障状态。
4.通过PLC程序诊断故障。PLC控制系统出现的绝大部分故障都是通过PLC程序检查出来的。有些故障可在屏幕上直接显示出报警原因;有些虽然在屏幕上有报警信息,但并没有直接反映出报警的原因;还有些故障不产生报警信息,只是有些动作不执行。遇到后两种情况,跟踪PLC程序的运行是确诊故障的有效方法。对于简单故障可根据程序通过PLC的状态显示信息,监视相关输人、输出及标志位的状态,跟踪程序的运行,而复杂的故障使用编程器来跟踪程序的运行。如某水泵不工作,检查发现对应的PLC输出端口为0,于是通过查看程序发现热水泵还受到水温的控制,水温不够PLC就没有输出,把水温升高后故障排除。
当然,上述方法只是给出了故障解决的切入点,产生故障的原因很多,所以单纯依靠某种方法是不能实现故障检测的,需要多种方法结合,配合电路、机械等部分综合分析。
《PLC原理及应用》课程已成为工科院校一门覆盖面较广的课,作为学校如何培养出高素质应用型PLC人才,这成为社会、学校、教师与家长关注的焦点。根据多年的教学实践,就影响PLC人才培养的各个因素的提高与协同,我提出以下几点建议以供参考:
一、教学与实习设备投入。在PLC课程的实践教学中,应把机械、电工、电子、液压、气动和计算机等知识与PLC技术进行地联系,扩大实习实训课时的比重,逐步加大学校相关设备的投入,建立较为完备的PLC技术实训室,从而为“PLC项目开发”的实训教学创造良好条件。教学实践证明,只有通过PLC项目方面的实训,让学生亲自编程、实际接线和调试,并对运行过程中所遇到的问题进行分析和改进,才能真正培养学生思维和综合职业能力,真正实现学生毕业后在PLC技术应用领域“上岗”的终教学目标。
二、理论、实验与实训教学。任何课程教学活动的要任务都是激发学生的学习兴趣,同样在PLC教学中激发学生的兴趣并不难,重要的是让学生不断地提高,不断地体验到成功的喜悦,这样才能始终保持其浓厚的兴趣。
1、理论课的要任务是让学生明确PLC是什么?PLC能做什么?怎么做?教师可以通过一个简单、形象实例(如:电机的长动控制)的完整讲解、操作与演示,先让学生了解PLC控制系统包括主电路与控制电路,PLC的外部硬件连线与内部软件编程两个基本的环节仅仅充当控制电路部分,让学生整体了解PLC控制系统的构成与工作过程,再以此为基础进行外部硬件连线与内部软件编程两个基本环节的深入讲解,这样便于学生对比继电接触器控制系统对本课程的整体把握,明确课程的任务,有了目标也就有了学习的动力。
理论课教学过程中要使用多媒体教学手段,利用多种计算机技术制作以PPT为主体的电子课件,借助多媒体技术,用生动丰富的画面和美妙动听的音乐效果吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,同时可以提高教学的效率。PLC的外部接线(包括主电路接线)讲原理图,结合实验、实训、实习讲解装配图与实际连线图,要让学生体会课堂上的原理图、实验中的接线与实训、实习中的接线的区别与联系,教会学生善于理论联系实践,以理论指导实践,以实践验证理论。
当前流行的三菱PLC的编程软件为FXGP_WIN-C与GXDeveloper,FXGP_WIN-C没有功能,在理论讲授中缺乏直观性,而GXDeveloper编程软件加装GXSimulator6-C后具有功能,在编程器件、指令与编程实例的讲解中利用可以加强直观性,便于学生的理解,对于某些程序的检验与编写学生可以不用到实验室,直接利用学校机房结合软件的功能完成,这样既增强了学生自主学习的能力,提高了学习兴趣,也提高了学习的效率,学生不用走进实验室也能使理论教学与实验教学同步进行,大大提高老师的教学效果以及学生的理解和接受能力。
2、实验、实训与上机课可以采用自主学习方式。自主学习方式是一种学习者在总体教学目标的宏观调控下,在教师的指导下,根据自身条件和需要自由地选择学习目标,学习内容和方法,并通过自我调控的学习活动完成具体学习目标的学习方式。自主学习离不开教师的适时指导与评价,学生只有在教师的适时帮助下,才能不断地完成一个又一个实验与实训项目,获得越来越大的成就感,增加自己自主学习的动力,从而保证自主学习方式的良性发展。教师还结合理论课程的进程,结合实验实训设备编写由浅入深、逐步递进、面向不同层次学生的实验实训指导书,为学生的自主学习提供有力的理论支撑。
3、综合实训是PLC课程重要的一个环节。要安排充足的时间进行,还要提高实训的效率,综合考虑学生个体的差异。在实训中,遵循能者多劳,共同提高的原则,把学生按个体差异分组,各组根据自己的能力情况选择不同控制要求的实训内容,根据控制要求,进行编程、调试,故障诊断与排除。这种方法较灵活的解决了学生能力差异存在的相互制约问题,同时也培养了学生的分工及团队合作的能力。
三、成绩评价机制。应该明确成绩评价不是教学行为的终目的,成绩评价应作为激励学生学习的一种方法,评价应做到及时、公正,具有可操作性。1、理论评定包括笔试、平时成绩和实验成绩,笔试成绩通过开卷或闭卷方式,考核了学生对PLC基本知识的掌握程度;平时成绩通过平时立完成作业的质量、上课出勤、课堂上解决问题的能力及方法等来评定;2、实验实训成绩评价应能体现出竞争机制,根据不同的任务要求分两种情况:,保证完成质量的前提下,根据完成速度评定分数;二,保证统一时间的前提下,根据完成质量评定分数。教师根据完成质量或速度只对每个团队进行分数评定,团队每个成员的分数则依据教师给定分数通过本团队民主评议得分,这样促进团队内每个成员的积性与主动性,同时培养学生的团队意识。
四、校内学习与校外锻炼。学生在学校所学的PLC知识与技能对比实际工作岗位中的PLC控制系统,仍具有一定的差异或差距,学生就业后在工作岗位中一定会遇到一些难于解决的难题,这就需要学校、教师仍然要加强对学生毕业工作过程的指导,把这些问题的解决方法做成典型案例对在校学生讲解,对在校生来说也是一种良好经验的积累。学生就业后,在工作岗位上应不断地与学校教师沟通,不断地向有经验的师傅请教,才能熟练掌握PLC控制系统的设计与应用。
总之,作为学校只有做到以上若干方面协同优化,才能真正培养出高素质应用型PLC人才
PLC是自动化设备组成当中的主要部份,随着工业自动化生产中的工业以太网应用越来越广泛,生产过程网络信息化也是发展趋势之一,PLC或借物联网技术大规模应用之机再次快速发展。
在刚刚过去的2012年,我国物联网产业市场规模达到3650亿元,比上年增长38.6%。从智能安防到智能电网,从二维码普及到“智慧城市”落地,作为被寄予厚望的新兴产业,物联网正四处开花,悄然影响着人们的生活。认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为经济的复苏提供技术动力。目前,美国、欧盟等都在投入巨入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究,工业和信息化部将同有关部门,就新一代信息技术方面开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。
在控制技术的发展历程中,是与计算机技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等的发展息息相关的。正式各种新兴技术的发展,推动了可编程控制器的发展。让PLC可编程控制器成为代替继电器实现逻辑控制的主流控制技术。PLC的基本机构有电源、处理单元(CPU)、存储器、输入输出借口电路、功能模块、通信模块所组成。其工作原理由扫描技术、用户程序执行阶段、输出刷新阶段三大部分组成。
影响PLC控制系统的干扰源与一般影响工业控制设备的干扰源一样,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源,即干扰源。
干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中:按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质不同,分为持续噪声、偶发噪声等;按噪声干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压迭加所形成。共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的配电器供电室,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O模件损坏率较高的主要原因),这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指作用于信号两间的干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种让直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度
近年来随着时代的发展PLC技术也在不断的发展当中,现在一项传统PLC局限性的新兴技术发展起来了,这就是软PLC技术。大家对于这项新的PLC软技术的了解有多少的,对于它的发展北京、发展优势都有了解吗?今天小编就来为大家详细的介绍一下软PLC技术吧。
软件PLC技术的形成背景
20世纪90年代后期,人们逐渐认识到,传统PLC(本文简称硬PLC)自身存在着这样那样的缺点:难以构建开放的硬件体系结构;工作人员经过较长时间的培训才能掌握某一种产品的编程方法;传统PLC的生产被几家厂商所,造成PLC的性价比增长很缓慢。
这些问题都成了制约传统PLC发展的因素。近年来,随着计算机技术的迅猛发展以及PLC方面标准的,一项传统PLC局限性的新兴技术发展起来了,这就是软PLC技术。其特征是:在保留PLC功能的前提下,采用面向现场总线网络的体系结构,采用开放的通信接口,如以太网、高速串口等;采用各种相关的工业标准和一系列的事实上的标准;全部用软件来实现传统PLC的功能。
软PLC技术优势
软PLC的硬件体系结构不再封闭,用户可以自己选择合适的硬件组成满足要求的软PLC。传统PLC的指令集是固定的,而实际工业应用中可能需要定义算法。软PLC指令集可以加丰富,用户可以使用符合标准的操作指令。
PC机厂家的激烈竞争使得基于PC机的软PLC的性价比得以提高。传统PLC限制在几家厂商生产,具有私有性,因此很难适应现有标准计算机网络,常常是PLC与计算机处在不同类型的网络中。软PLC不仅能加入到已存在的私有PLC网络中,而且可以加入到标准计算机网络中。这使得现有计算机网络的很多研究成果很容易地应用到PLC控制技术中。软PLC的技术是基于IEC61131-3标准的,因此在掌握标准语言后开发就比较容易。
制约软PLC发展的因素
尽管软PLC技术具有很大的发展潜力,但是这项技术的实现需要解决一些重要的问题。其中主要是以PC为基础的控制引擎的实时性问题。软PLC的操作系统是bbbbbbsNT,但是它并不是一个硬实时的操作系统。传统PLC具有硬实时性,正因为如此它才能提供快速、确定而且可重复的响应。而要让bbbbbbsNT具有硬实时性,对它进行扩展,使得PC的控制任务具有的级,不因为NT的系统功能和用户程序的调用而被抢占。
现在,我们可以通过一些方法将实时性能加入到NT系统中去。比如,修改NT的硬件抽象层,或者NT与一种经过实用验证的硬实时操作系统组合。另外,bbbbbbsCE等操作系统具有了NT在硬实时性方面所不具备的特性。在实际开发中也可使用其他的操作系统作为平台。
DCS为分散控制系统的英文(TOTAL DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM)简称。指的是危险分散、数据集中。70年代中期进入市场,完成模拟量控制,代替以PID运算为主的模拟控制仪表。提出DCS这样一种思想的是仪表制造厂商,当时主要应用于化工行业。而PLC于60年代末研制成功,称作逻辑运算的可编程序控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC。主要应用于汽车制造业。
DCS和PLC的设计原理区别较大,PLC是从摸原继电器控制原理发展起来的,70年代的PLC只有开关量逻辑控制。它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通过数字输入和输出操作,来控制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求。将其存入PLC的用户程序存储器,运行时按存储程序的内容逐条执行,以完成工艺流程要求的操作。
DCS是在运算放大器的基础上得以发展的。把所有的函数、各过程变量之间的关系都设计成功能块。70年代中期的DCS只有模拟量控制。
DCS和PLC控制器的主要差别是在开关量和模拟量的运算上,即使后来两者相互有些渗透,但是仍然有区别。80年代以后,PLC除逻辑运算外,也增加了一些控制回路算法,但要完成一些复杂运算还是比较困难,PLC用梯形图编程,模拟量的运算在编程时不太直观,编程比较麻烦。但在解算逻辑方面,表现出快速的优点。而DCS使用功能块封装模拟运算和逻辑运算,无论是逻辑运算还是复杂模拟运算的表达形式都非常清晰,但相对PLC来说逻辑运算的表达效率较低。
DCS和PLC在历史沿革上的差异是明显的,对它们后续的发展产生了重大影响。然而,对后续发展影响大的,并不是起源技术上的差别,而是其起源概念的差别。DCS的概念是危险分散,数据集中的计算机控制系统,因此DCS的发展过程,就是在不断的运用计算机技术、通讯技术和控制技术的新成果,来构建一个完整的集散控制体系,DCS给用户提供的是一个完整的面向工业控制的灵活的解决方案。而PLC的概念是可编程序控制器,目的是用来取代继电器,执行逻辑、计时、计数等顺序控制功能,建立柔性程序控制装置。所以,PLC不断发展的主线是在不断地提高各项能力指标,给用户提供一个完善的功能灵活的控制装置。
DCS是一个体系,PLC是一个装置,这是两者在概念上的根本区别。这个区别的影响是深刻,它渗透到了技术经济的每一个方面
PLC以体积小、功能高和简便的操作深受大家的青睐,但是PLC在选择上还需要多方面的考虑。若选购一部适合的PLC不仅要达到真正的需要还要符合经济效益。
各厂家所生产或代理PLC所具有的功能都大同小异,差异并不显,因此以受控制系统的大小、未来的扩展性、及经费预算来考虑。在选择上,可先就厂商PLC目录做初步的决定,可能考虑的要项如下:
1、提供的基本容量特色
(1)输入信号之电压范围。
(2)提供之指令功能:基本的操作指令、可延伸之应用指令、数据处理指令、算数指令、PID指令等等。
(3)PLC之指令处理速度(即执行速度)通常以usec计。
(4)内含之内存容量,通常以Kbytes计。
(5)定时器、计数器功能。
(6)资料缓存器的容量。
(7)I/O点数的扩充量。
(8)其它特殊功能:如浮点数运算、万年历与系统时钟、高速计算能力等等。
2、外围之可扩充能力
(l)与个人计算机联机的方便性。
(2)使用个人计算机编译软件之容易性。
(3)D/A或A/D转换模块之供应。
(4)PLC网络功能。
(5)控制运动装置功能,如步进马达、伺服马达、定位控制器。
3、PLC的电源规格
绝大多数是以交流(AC)为电源,应注意如下事项:
(1)电压之范围。
(2)电源断电的可允许瞬问时间为多长,PLC仍不受影响且继续动作。
(3)电源的保护措施,和所能容忍的大使用电压及电流。
(4)整个机台的功率消耗量为多少V、A或W。
4、PLC输入规格注意事项
(l)输入之大电压。
(2)输入可允许的大电流。
(3)输入为0N时之小电流。
(4)输入为OFF时之大电流。
(5)回路的绝缘型态。
5、PLC输出规格注意事项
(l)外部电压的型态及值。
(2)是电阻性负载或电感性负载。
(3)当输出开路时的大泄露电流值。
(4)输出端在0N时及0FF时的反应时间。
(5)输出回路所采用的回路绝缘方式。
6、环境条件
(1)PLC使用的温度范围。
(2)耐震性。
(3)耐撞击性。
(4)耐噪声。
(5)耐电击之能力。
(6)系统的整个绝缘抗阻。
(7)接地的设置。
(8)工作环境的限制,主要是IP防护等级。
PLC选购选型是一个多目标综合优化的过程,既包括工程技术问题,也包括经济成本问题,因此如何选购恰当的PLC常常是工程经理们难于把握的。选购选型失败所导致的损失由时候对于工程项目是致命的。例如指令速度是否满足系统的实时性?例如数据结构是否满足项目要求?例如资料缓存器的容量是否满足用户程序长度要求?本文的某些技术细节难免局限于具体的PLC特点,但是几乎所有的PLC均有相应的功能定义,可以经过恰当的对比转化成为普遍适用的原则。
PLC是可编程控制器的简称,在自动化控制技术上的一种新型工业控制装置。随着PLC功能的不断提高,也从小规模单机顺序控制,发展到了位置控制等场合的控制领域,其中也包括公路交通领域。
现针对PLC在公路交通领域的应用做一简单介绍:
PLC型交通灯控制器
将PLC用于对交通信号灯的控制,主要是考虑其具有对使用环境适应性强的特性,同时其内部定时器资源十分丰富,可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行控制,特别对多岔路口的控制可方便的实现。目前大多的PLC内部均配有实时时钟,通过编程控制可对信号灯实施全天候无人化管理。由于PLC本身具有通讯联网功能,将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理,可缩短车辆通行等候时间,实现科学化管理。
公路收费系统中的应用—PLC型车道控制机
每个公路收费站,其车道机电设备配置、型号各有不同,因此用于控制这些设备的主机—车道控制器的结构也不尽相同,通用性、可维护性较差,不利于使用及维修,以PLC作为主机开发出的新型车道控制机,不仅可使其通用性、维护性得到上的改善,还可以在使用寿命、稳定性机控制功能方面获得大提高,具体叙述如下:
1. 对棚灯及雾灯的控制
如前所述,由于PLC本身具有时钟功能,通过软件编程,可对棚灯、雾灯进行无人化、智能控制。
2. 对费额显示器的控制
PLC本身具有上位机接口,可接收上位收费计算机下传的数据,而PLC具有各种译码指令,可将接受的数据转换成七段显示码,输出给LED数码管进行数据显示。
3. 对挡车器的控制
PLC用于对挡车器进行控制的优势:
(1)使用寿命长:从目前反馈情况看,目前挡车器控制电路的使用寿命大部分均不足五年这与其电路设计、元器件选型、工作环境及控制方式等因素有关,是其本身无法克服的固有缺点。PLC作为工业控制单元,应用于各种控制环境,内部电路、机械结构设计为精良,所用器件均选用标准工业级产品,其使用寿命一般可保证在十年以上。
(2)性能稳定,抗干扰性好:PLC应用于各种工业控制现场,其硬件及软件设计均考虑到各种生产环境,其电压适用范围很宽,具有强的抗电磁干扰、抗震动、抗高温、高湿等特性,性能为稳定、。
(3)功能强大,实现灵活,可扩展性好:PLC型挡车器作为老型号挡车器的升级产品,其功能得到大增强,目前可实现的功能有:自动抬杆、自动落杆、防砸车、防砸人、各种情况的自动报警、设备保护及故障识别等。以上功能可实现各种组合,并可根据实际需要改变上述功能的控制过程及方式,并可根据使用者要求在不增加或少增加硬件的基础上开发新的控制功能。
(4)良好的性价比:虽然PLC型挡车器的性能及功能较现有挡车器有大提高,但其成本的增加与其性能的提高并非成线性关系,所以无论将其作为整机用于新品开发,还是作为老设备改进均有其良好的性价比。
PLC作为一门控制技术在我国已有近二十年的应用,并已从工业控制逐渐向其他行业扩展,相信随着其本身性能的不断提高,其应用领域将不断拓宽,了解及掌握这一控制技术,将使我国的自动化控制技术得到广泛的应用与发展。