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    西门子6AV2124-2DC01-0AX0安装调试

  • 更新时间:2025-02-24 10:46
    所属行业:电气 工控电器 DCS/PLC系统
  • 发货地址:上海松江永丰

    信息编号:306033810,公司编号:22556605

    产品规格:模块式

    产品数量:1000.00 台

    包装说明:全新

    产品单价:666.00 元/台 起

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浔之漫智控技术(上海)有限公司

西门子6AV2124-2DC01-0AX0安装调试


PLC控制和DCS控制系统不是一个逻辑层次上的概念,从名称上就能看出:PLC是以功能命名,DCS是以体系结构命名。从原理上看PLC就可以组成DCS。当然两者性能差异还是存在的,要具体看产品和需要。从应用角度来说,简单地以PLC,DCS来区分,往往会走人误区。

dcs控制系统与PLC控制区别:DCS是一种“分散式控制系统”,而PLC(可编程控制器)只是一种控制“装置”,两者是“系统”与“装置”的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调,PLC装置只实现本单元所具备的功能。

DCS网络是整个系统的神经,DCS系统通常采用的标准协议TCP/IP。它是双冗余的高速通讯网络,系统的拓展性与开放性好.而PLC因为基本上都为单个小系统工作,在与别的PLC或上位机进行通讯时,所采用的网络形式基本都是单网结构,网络协议也经常与标准不符。在网络上PLC没有很好的保护措施。

DCS整体考虑方案,操作员站都具备工程师站功能,站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系,任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制,协调控制;而单用PLC互相连接构成的系统,其站与站(PLC与PLC)之间的联系则是一种松散连接方式,做不出协调控制的功能。

DCS在整个设计上就留有大量的可扩展性接口,外接系统或扩展系统都十分方便,PLC所搭接的整个系统完成后,想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的。

为保证DCS控制的设备的,DCS采用了双冗余的控制单元,当重要控制单元出现故障时,都会有相关的冗余单元实时无扰的切换为工作单元,保证整个系统的。PLC所搭接的系统则需要配置双PLC实现冗余。

对各种工艺控制方案新是DCS的一项基本的功能,当某个方案发生变化后,工程师只需要在工程师站长将改过的方案编译后,执行下装命令就可以了,下装过程是由系统白动完成的,不影响原控制方案运行。系统各种控制软件与算法可以将工艺对象的控制精度提高。

而对于PLC构成的系统来说,工作量其庞大,需要确定所要编辑新的是哪个PLC,然后要用与之对应的编译器进行程序编译,后再用的机器(读写器)一对一的将程序传送给这个PLC,在系统调试期间,大量增加调试时间和调试成本,而且不利于日后的维护。

在控制精度上相差甚远。这就决定了为什么在大中型控制项目中(500点以上),基本不采用全部由PLC所连接而成的系统的原因DCS系统所有I/O模块都带有CPU,可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换,故障带电拔,随机换。而PLC模块只是简单电气转换元,没有智能芯片,故障后相应单元全部瘫痪。


1 引言

可编程序控制器的英文为Programmable Controller,在二十世纪70-80年代一直简称为PC。由于到90年代,个人计算机发展起来,也简称为PC;加之可编程序的概念所涵盖的范围太大,所以美国AB公司将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器(PLC-Programmable Logic Controller),为了方便,仍简称PLC为可编程序控制器。有人把可编程序控制器组成的系统称为PCS可编程序控制系统,强调可编程序控制器生产厂商向人们提供的已是完整的系统了。

2 PLC的发展和市场情况

2.1 PLC的发展历史

 1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求,二年美国数字公司研制出了代可编程序控制器,满足了GM公司装配线的要求。随着集成电路技术和计算机技术的发展,现在已有五代PLC产品了。

在以改变几何形状和机械性能为特征的制造工业和以物理变化和化学变化将原料转化成产品为特征的过程工业中,除了以连续量为主的反馈控制外,特别在制造工业中存在了大量的开关量为主的开环的顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作;另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制;以及大量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主的—离散量的数据采集监视。由于这些控制和监视的要求,所以PLC发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品。在多年的生产实践中,逐渐形成了PLC、DCS与IPC三足鼎立之势,还有其它的单回路智能式调节器等在市场上占一定的百分比。

在80年代至90年代中期,是PLC发展快的时期,年增长率一直保持为30~40%。由于PLC机联系处理模拟能力和网络方面功能的进步,挤占了一部分DCS的市场(过程控制)并逐渐了污水处理等行业,但是由于工业PC(IPC)的出现,特别是近年来现场总线技术的发展,IPC和FCS也挤占了一部分PLC市场,所以近年来PLC增长速度,总的说是渐缓。目前全世界有200多厂家生产300多品种PLC产品,主要应用在汽车(23%)、粮食加工(16.4%)、化学/制药(14.6%)、金属/矿山(11.5%)、纸浆/造纸(11.3%)等行业。

2.2 PLC的市场情况

国内PLC生产厂约30家,但没有形成颇具规模的生产能力和产品,还有一部分是以、来件组装或“贴牌”方式生产,因此可以说PLC在我国未形成制造产业。作为原理、技术和工艺均无技术难度的产品,只要努力,是能形成制造产业的。

在PLC应用方面,我国是很活跃的,近年来每年约新投入10万台套PLC产品,年销售额30亿元人民币,应用的行业也很广。但是与其它国家相比,在机械加工及生产线方面的应用,还需要加大投入。我国市场行的有如下几家PLC产品:

(1) 施耐德公司,包括早期天津仪表厂引进公司的产品,目前有Quantum、Premium、Momentum等产品;

(2) 罗克韦尔公司(包括AB公司)PLC产品,目前有SLC、Micro Logix、Control Logix等产品;

(3) 西门子公司的产品,目前有SIMATIC S7-400/300/200系列产品;

(4) GE公司的产品;日本欧姆龙、三菱、富士、松下等公司产品。

PLC的市场的潜力是的,不仅在我国,即使在工业发达的日本也有调查表明,PLC配套的机电一体化产品的比例占42%,采用继电器、接触器控制尚有24%。所以说,需要应用PLC的场合还很多,在我国就是如此了。

从技术的角度看,我国大中型企业还要大力发展CIMS(计算机集成制造系统),在机械制造厂要形成FMS柔制造系统,PLC是基础,所以PLC市场是广阔的。

 PLC具有稳定可*、价格、功能齐全、应用灵活方便、操作维护方便的优点,这是它能持久的占有市场的根本原因,我们下面阐述几个问题,并研究其发展趋势。

3 PLC的硬件和软件

3.1 PLC的分类

PLC在90年代已经形成微、小、中、大、巨型多种PLC。按I/O点数分,可分为:

l 微型PLC: 32 I/O

l 小型PLC: 256 I/O

l 中型PLC: 1024 I/O

l 大型PLC: 4096 I/O

l 巨型PLC: 8195 I/O

近年来有单机支持300回路和65000点I/O的大型系统对应中型PLC以上,均采用16位~32位CPU,微、小型PLC原采用8位CPU,现在根据通讯等方面要求,有的也改用16位~32位CPU。由于I/O

64点以下PLC销售额占整个PLC的47%,64点~256点的占31%,合计位整个PLC销售额的78%,所以对微、小型PLC应多加研究。

3.2 PLC的硬件

 PLC控制器本身的硬件采用积木式结构,各厂家产品结构大同小异。以日本欧姆龙C200HE为例,为总线模板框式结构,基本框架(CPU母板)上装有CPU模板,其它槽位装有I/O模板;如果I/O模板多时,可由CPU母板经I/O扩展电缆连接I/O扩展母板,在其上装I/O模板;另一种方法是配备远程I/O从站等。这些都说明了PLC厂家将硬件各部件均向用户开发,便于用户选用,配置成规模不等的PLC,而且这种硬件配置的开放性,为制造商、分销商(代理商)、系统集成商、终用户带来很多方便,为营销供应链带来很大便利,这是一大成功经验。

 PLC内的I/O模板,除一般的DI/DO、AD/DA模板外,还发展了一系列特殊功能的I/O模板,这为PLC用于各行各业打开了出路,如用于条形码识别的ASCII/BASIC模板,用于反馈控制的PID模板,用于运行控制、机械加工的高速计数模板、单轴位置控制模板、双轴位置控制模板、凸轮定位器模板、射频识别接口模板等,这在以后还会有很大发展。另外在输入、输出的相关元件、强干扰场合的输入、输出电隔离、地隔离等方面也会加完善。

 PLC中的CPU与存储器配合,完成控制功能。它与DCS系统处理温度、压力、流量等参数的系统不同,采用快速的巡回扫描周期,一般为0.1~0.2s,快的则选用50ms或小的扫描周期。它是一个数字采样控制系统。

3.3 PLC的软件

为了完成控制策略,为了替代继电器,使用户等完成类似继电器线路的控制系统梯形图,而编制了一套控制算法功能块(或子程序),称为指令系统,固化在存贮器ROM中,用户在编制应用程序时可以调用。指令系统大致可以分为两类,即基本指令和扩展指令。细分一般PLC的指令系统有:基本指令、定时器/计数器指令、移位指令、传送指令、比较指令、转换指令、BCD运算指令、二进制运算指令、增量/减量指令、逻辑运算指令、特殊运算指令等,这些指令多是类似汇编语言。另外PLC还提高了充足的计时器、计数器、内部继电器、寄存器及存贮区等内部资源,为编程带来大方便。

4 基于bbbbbbs的编程语言标准—IEC61131-3

由于各PLC厂家产品在指令系统上的差异及编程方法上用户要求不同,近年来IEC制订了基于bbbbbbs的编程语言标准IEC61131-3(1993年IEC颁布可编程序控制器的标准IEC1131),它规定了指令表(IL)、梯形图(LD)、顺序功能图(SFC)、功能块图(FBD)、结构化文本(ST)五种编程语言。这包括了文本化编程(IL、ST)和图形编程(LD、FBD)两个方面,而SFC则在两类编程语言中均可使用。IEC技术(TC65)进来开展了 IEC61499项目,将IEC61131-3进行了扩展,它是针对通过通信网络互联的模块化分布系统的体系结构的标准,将对IEC61131-3有所改善。这是以数字技术为基础的可编程序逻辑控制装置在高层次上走向开放性的标准化文件,是PLC发展的一大趋势。

5 PLC的网络及发展趋势

一个或若干PLC与PC机联出系统,PC机起到原编程器及人机界面操作站的作用,这20世纪90年代的新潮流,这样为系统集成带来了商机,同时编程软件和人机界面软件(软件或称组态软件)及软件接口(或称驱动软件)也得到了发展。

近年来,PLC厂家在原来CPU模板上提供物理层RS232/422/485接口的基础,逐渐增加了各种通讯接口,而且提供完整的通讯网络。由于近来数据通讯技术发展很快,用户对开放性要求很强烈,现场总线技术及以太网技术也同步发展,所以PLC构成的PCS系统比DCS的开放性所处的现状稍好一些。目前罗克韦尔AB公司已形成了多层结构体系,即Ether Net、Control Net、Device Net及Asi等现场总线(原DH+网也可兼容)。西门子公司在Profibus-DP通讯网络及Profibus-FMS网络以外,提出了S7 Routing网络,即Profibus-DP和Industrial Enternet两层结构。网络还在发展,我国应已积的姿态投入其中。

 2001年我国机械工业成为工业发展新亮点,总产值比上年增长17.15%,汽车产量为世界前10位,机床产量为世界5位。机械工业利润增长33.35%,占整个工业新增利润六成多。出口同样出现可喜的增长。现在机械工业提出要实施网络化,对这一点,PLC从业人员应有清醒的认识,应对网络化的开放性、网络构成的性能/价格比和网络的可*性、性、性上特别下功夫。

网络向上连是互联网问题,向下连是现场总线问题,另外现有网络能否用以太网“e网到底”方式、网络采用客户器/服务器方式、浏览器/服务器方式、生产者/消费者方式、接口软件采用OPC方式等问题都有待进一步落实。PLC与智能MCC马达控制、与数控机床配套的NC/CNC数控设备,以及与其它运行控制系统、电控设备、变频器和软起动器等连成系统;PLC要与DCS分工合作,充当DCS的远程I/O站等;PLC要与IPC分工合作,除用IPC作人机界面外,作软件PLC的I/O部件也是可行的;此外还有PLC与紧急停车系统(ESD,Emergency Shut Down Systems)的关系、与立体仓库、机器人、/CAM等等都要处理好关系。总之,PLC要兼容各种新技术,使PLC成为真正意义上的“电脑”。

 PLC的应用领域是宽阔的,还有许多领域急待开拓,如用于海关过境车辆认证(深圳盐田)、自动售(若干店)在我国已有实例。另外,在离散事件系统中,如公路网交通流(车辆计数、乘客计数及停留时间计量)、物流系统、柔行制造系统(敏捷制造系统)及一切非标准随服务系统中,均可以采用PLC,进而建模和采取对策并优化。PLC的前途一片美好,一切悲观的论点是站不住脚的。至于技术进步,PLC与其它技术融合以至消失,那还需要一定的时间

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 1. DCS是一种“分散式控制系统”,而PLC只是一种(可编程控制器)控制“装置”,两者是“系统”与“装置”的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调,PLC装置只实现本单元所具备的功能. 

    

    2. 在网络方面,DCS网络是整个系统的神经,和利时公司的MACS系统中的系统网采用的是双冗余的100Mbps的工业以太网,采用的标准协议TCP/IP。它是双冗余的高速通讯网络,系统的拓展性与开放性好.而PLC因为基本上都为个体工作,其在与别的PLC或上位机进行通讯时,所采用的网络形式基本都是单网结构,网络协议也经常与标准不符。在网络上,PLC没有很好的保护措施。我们采用电源,CPU,网络双冗余. 

    

    3. DCS整体考虑方案,操作员站都具备工程师站功能,站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系,任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制, 协调控制;而单用PLC互相连接构成的系统,其站与站(PLC与PLC)之间的联系则是一种松散连接方式,是做不出协调控制的功能。 

    

    4. DCS在整个设计上就留有大量的可扩展性接口,外接系统或扩展系统都十分方便,PLC所搭接的整个系统完成后,想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的。 

    

    5. DCS性:为保证DCS控制的设备的,DCS采用了双冗余的控制单元,当重要控制单元出现故障时,都会有相关的冗余单元实时无扰的切换为工作单元,保证整个系统的。PLC所搭接的系统基本没有冗余的概念,就谈不上冗余控制策略。特别是当其某个PLC单元发生故障时,不得不将整个系统停下来,才能进行换维护并需重新编程。所以DCS系统要比其性上高一个等级。 

    

    6. 系统软件,对各种工艺控制方案新是DCS的一项基本的功能,当某个方案发生变化后,工程师只需要在工程师站上将改过的方案编译后,执行下装命令就可以了,下装过程是由系统自动完成的,不影响原控制方案运行。系统各种控制软件与算法可以将工艺要求控制对象控制精度提高。而对于PLC构成的系统来说,工作量其庞大,需要确定所要编辑新的是哪个PLC,然后要用与之对应的编译器进行程序编译,后再用的机器(读写器)专门一对一的将程序传送给这个PLC,在系统调试期间,大量增加调试时间和调试成本,而且其不利于日后的维护。在控制精度上相差甚远。这就决定了为什么在大中型控制项目中(500点以上),基本不采用全部由PLC所连接而成的系统的原因。 

    

    7. 模块:DCS系统所有I/O模块都带有CPU,可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换,故障带电插拔,随机换。而PLC模块只是简单电气转换单元,没有智能芯片,故障后相应单元全部瘫痪


自动灌装机用于灌装各种各样的瓶装饮料, 适合大中型饮料生产厂家。早期的灌装机械大多数采用容积泵式、蠕动泵式作为计量方式。这些方式存在一些缺点, 例如: 罐装精度和稳定性难以保证、换灌装规格困难等。

本系统采用的饮料分装计量是通过时间和单位时间流量来确定的, 计量精度由可编程序控制器( PLC) 控制确定, 通过人机界面———触摸屏监测运行状态, 可在线修行参数。PLC控制具有编程简单、工作、使用方便等特点, 在工业自动化控制领域应用广泛。触摸屏是显示器和触摸开关一体型的可编程终端( PT) , 是新一代的人机界面产品。专为PLC应用而设计的触摸屏集主机,入和输出设备于一体, 适合在恶劣的工业环境中使用。

自动灌装机主要包括三大部分: 恒压储液罐、夹瓶及灌装头部分、变频调速传送带部分。主机的上部是恒压储液罐, 里面有上限位和下限位液位传感器,它们被淹没时是1状态。液面下限位时恒压储液罐为空。饮料通过进液电磁阀流入恒压储液罐, 液面到达上限位时进液电磁阀断电关闭, 使液位保持稳定。灌装设备生产工艺流程见图1。

恒压储液罐下面是夹瓶及灌装头部分, 共有24个灌装头。夹瓶装置由气压缸1驱动下降, 下降到位后, 夹瓶装置由气压缸2夹紧定位, 下降及夹紧由行程开关控制位置。定位夹紧后, 灌装头由气压缸3驱动下降, 到位后灌装头电磁阀打开, 开始灌液, 延时后电磁阀关闭, 通过控制电磁阀的开启时间达到灌装容量控制。
传送带电动机由变频器控制, 实现无级变速, 达到系统经济运行的目的。电机启动1 s后, 进瓶气缸缩回、开始进瓶, 3 s后出瓶处气缸4 伸出挡住空料瓶。进瓶处设置光电开关检测进瓶个数, 当到24个时, 出瓶处气缸5 伸出不再进瓶, 传送带电动机停止。这时, 灌装头下降到瓶口, 由通过触摸屏输入的时间使PLC控制灌装头的开启时间。灌装结束后, 灌装头上升, 夹瓶装置放松、上升。出瓶处气缸缩回, 传送带电动机又开始转动, 1 s后进瓶处气缸5缩回, 光电开关又开始检测进瓶个数。

系统框架
该系统既有开关量控制又有模拟量变频调速控制。设备既可以自动连续运行, 各运动点又可人工点动操作, 这样对应于各种操作的输入点、需要显示的动作状态信息输出点有很多。这些I/O信号如果采用电器按钮、指示灯显示的方式, 会大大增加硬件模块及电气连线, 相应故障率也会加大。我们采用PLC与触摸屏相结合的方案。触摸屏的画面是用的组态软件设计完成后, 再通过计算机的RS - 232C串行通讯口下载到触摸屏。PLC与触摸屏之间通过串行接口通讯, 连线简洁。系统框架如图2所示。

软件总体功能
控制程序是用菜单形式编制的。自动功能包括: 运行、暂停、结束、复位等。手动功能包括: 所有运动部件的进、退、起、停等。在按钮按下、抬起时分别对PLC相应的中间继电器置位, 使PLC实现对某运动部件的进退控制。初值设定: 按用户的需求, 任意设定转速、计数值等参数, 并对参数的上限进行监视, 一旦越界, 即给出提示。运行监视: 监视系统的各个器件状态, 如变频器、电机等的异常状态, 及时断电保护, 并给出报警提示。

用PLC实现对于系统地控制是异常方便地。这是因为PLC控制逻辑地树立是程序,用程序取代硬件接线。编程序比接线,改程序比改接线,当然要方便得多!

这个次PLC地硬件是高度集成化地,已集成为种种小型化地模块。而且,这些模块是配套地,已实现了系列化与规格化。种种控制系统所需地模块,PLC厂家多有供给,市场上即可购得。对此,硬件系统配置与建造同样无比方便。

正因如斯,用可编程序控制器才有这一个"可"字。对于软件讲,它地程序可编,也不难编。对于硬件讲,它地配置可变,而且同样易于变。

详细地讲,PLC有5个方面地方便

(1)配置方便可接控制系统地须要断定要使用哪家地PLC,那品种型地,用神马模块,要多少模块,肯定后,到市场上定货购置就是可。

(2)安装方便PLC硬件安装简单,组装轻易。外部接线有接线器,接线简单,而且1次接好后,改换模块时,把接线器装置到新模块上即可,都不用再接线。内部神马线都不要接,只要作些必要地DIP开关设定或软件设定,以及编制好用户程序就可工作。

(3)编程便利PLC内部固然不神马实际地继电器、时间继电器、计数器,但它通过程序(软件)与系统内存,这些器件却实切实在地存在着。这个数目之多是继电器控制系统难以想象地。也就是使是小型地PLC,三菱伺服驱动器,内部继电器数都能够k计,时光继电器、计数也以百计。而且,这些继电器地接点可无穷次地应用。PLC内部逻辑器件之多,用户用起来已不觉得有神马制约。一斟酌地只是入出点。而这一个内部入出点即便用得再多,同样无关紧要。大型PLC地节制点数可达万点以上,哪有那么大地事实系统?若真实 未审不够,还可联网进行控制,不受神马限度。PLC地指令体系也十分丰盛,可绝不艰苦地实现种种开关量,以及模量地把持。PLC还有存储数据地内存区,可存储控制进程地所有要保留地信息,三菱伺服电机。……总之,因为PLC功效之强,施展这在掌握系统地作用,所受地限制已不是PLC自身,而是人们地设想力,或与其配套地其它硬件设施了,三菱PLC。

PLC地外设很丰硕,编程器种类很多,用起来都较方便,还有数据监控器,可监控PLC地工作。使用PLC地软件也太多,不仅可用相似于继电电路设计地梯形图语言,有地还可用BASIC语言、C语言,甚至于语言。这些同样为PLC编程供给了方便。

PLC地程序同样便于存储、移植及再使用。某定型产品用地PLC地程序完善之后,凡这种产品都可使用。出产1台,拷贝1份也就是可。这比起继电器电路台台设备都要接线、调试,要费事及简单得多。

(4)维修方便这是因为

①PLC工作牢靠,呈现故障地情形未几,这大大减轻了维修地工作量。这在讲述PLC地3个特色时,还将进1步先容。

②也就是使PLC涌现故障,维修同样很方便。这是由于PLC都设有良多故障提醒信号,类似这样PLC支撑内存坚持数据地电池电压不足,相应地就有电压低信号唆使。而且,PLC本身还可作故障情况记载。故而,三菱,PLC出了故障,很易诊断。同时,诊断出故障后排故同样很简略。可按模块排故,而模块地备件市场可以买到,开展简单地调换就可以。而软件,调试好后不会出故障,再多只要根据使用教训做一个调剂,使之就是了。

(5)改用方便PLC用于某设备,若这一个设备不再使用了,这所用地PLC还可给别地设备使用,只有1下程序,就可办到。如原设备与新装备差异较大,它地一部分模块还可重用。


三菱PLC分为两大类:一是FX系列三菱PLC,是整体是结构,主机里面集成了I/O等各种功能;二是Q系列PLC,采用模块化结构,通过被板总线插槽将CPU,I/O,特殊功能模块连接起来。

一QCPU介绍

QCPU分为基本型、型CPU,运动(Motion)CPU,过程CPU,计算机(PC)CPU等。

1、 基本型,型CPU(通称PLC CPU)

有多种型号,基本型包括(Q00JCPU,Q00CPU,Q01CPU)型包括(Q02CPU,Q02HCPU,Q06HCPU,Q12HCPU,Q25HCPU)

程序容量从8K步到252K步,内置标准的ROM,多种基板可以选择,坐多可以扩展7块基板,总电缆长度13.2m。

基本型CPU适合构建小规模系统(点数为256~1024点),CPU内置串行通信功能;适合构建中大型系统(本地点数多为4096,加上远程I/O可以达到8192点),大可以扩展32M存储卡,带H型号的CPU可以用USB口进行编程,两个编程口可以让两个人同时对一个CPU进行编程维护。

运动CPU,针对机床等加工机械,分为Q172,Q173两种型号,控制8轴和32轴,使用多CPU系统可以制96轴系统,在运动控制器中使用的是SSCNET网络,连接B型放大器,接线非常方便。通讯速度加快,达到5.6Mpps。

过程控制CPU,是具有DCS功能的控制器,可以达到中小规模的DCS功能,可以控制100个PID回路,适合适用于过程控制领域。

PCCPU,是使PLC技术IT化的CPU,适合应用于数据通讯功能要求高的场合,可以和计算机使用各种协议进行通讯,有大容量硬盘,适合存储大容量数据。

2、 CPU特点

高速系统总线,传输效率比原来的A系列提高4~8倍,存储智能模块可以达到20us/字,在MELSEC/H网络刷新速度4.6ms/8K;有两种编程口,USB和RS232,可以同时两个人调试一个PLC,USB的传输速率可以达到12M。

可以组成的多CPU系统,可以根据不同的控制精度,速度,不同的控制处理场合配置不同的PLCCPU组合,发挥出性能。

扩展性能强大,多可以扩展7个扩展基板,多可以安装64个模块,扩展电缆的总长度可以达到13.2km。

二、智能化功能模块

1、输入输出模块,内部均有光电隔离电路,输出模块有继电器输出。晶体管输出等各种类型,继电器输出电流大,可以直接带负载,晶体管输出不能够直接带负载,但是它输出反应时间快,可以达到1ms。

2、模拟量输入输出模块,特点是高速,。转换时间可以达到80us/通道;转换精度可以达到+-0.1%,比A,FX系列的1%高10倍左右。分辨率达到16位。对于要求高的过程控制场合,可以提供通道隔离模块,只有在使用过程控制CPU的时候才能够在线换。可以使用多用途程序包GX Configurator,使用设置方便。

3、温度输入和温度控制模块。提供的全系列模块,可以连接铂电阻和热电偶输入,而且提供加热器在线功能等特殊模块。

还有其他的高速计数模块,定位模块的特殊功能模块。

三、通讯网络

三菱的网络分为三层,信息层以太网,速率100/10Mbps;控制层MELSEC/H网,速率25Mbps;设备层CC-bbbb,速率10Mbps。

网络特点,无缝通讯,在Q系列中,以太网,MELSEC/H和CC-bbbb可以在不同的网络及网层里面通讯。数据可以在任何PLC间传输,连接在任何PLC上的GPPW可以监视任何PLC的程序状态。

1、信息层以太网,以太网模块QJ71E71-100,只有一个RJ45接口,使用双绞线进行连接。QJ71E71,有两个接口,可以使用双绞线和AUI同轴电缆进行连接。QJ71E71-B2,只能使用同轴电缆进行连接。

信息层网络有FTP服务器功能,Web功能,E-mail功能等多种功能。

2、控制层网络:有两种不同的联结方式,光钎双环网和同轴电缆,分别可以达到25M和10M的传输速率。采用自动刷新方式和瞬时通讯方式进行数据通讯。可以构成冗余功能。

通讯原理采用B&W共享数据区概念,无程序通讯,大共享16K字位。丰富的RAS功能(R:Reliability性A:Availability可用性S:Serviceability可维修性)有环路切换,环路回送,自动恢复功能。

3、CC-bbbb网络:开放性的现场设备总线,到目前为止可以和600多厂家的700多种产品兼容。使用自动刷新的方式或者瞬时传送方式进行数据通讯,多可以带64个逻辑站。可以组成主站/备用站的冗余方式。参数设置非常简单,只要在GX-Developer里面设置就可以了。可以达到10Mbps的通讯速度。2048点I/O的刷新时间为3.3ms,2048点的I/O,512字的刷新时间为6.4ms。传输距离大可以达到13.2km。

四、软件系统

软件系统由GX,PX,MX三大系列软件组成。

GX Developer支持所有三菱系列PLC的编程,可以设置网络参数系统参数,非常方便;可以采用梯形图,指令表,SFC,ST以及FB、Lable编程。

PX Developer 是于过程控制CPU的编程软件,不需要梯形图,可以简单的通过拖放进行简单得连线就可以编程。

MX系列软件使用于通讯使用的软件,便于计算机和PLC之间的通讯


三菱PLC概述:


近年来城市现代化的不断加快,高层建筑不断增多,电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用。电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的,而呼叫是随机的,电梯实际上是一个人机交互式的控制系统,单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的,因此,电梯控制系统采用随机逻辑方式控制。由于可编程控制器生产规模较小,程序设计方便灵活,抗干扰能力强、运行稳定等特点,所以现在的电梯控制系统广泛采用可编程控制器(PLC)来实现。


三菱FX2n PLC特点:


三菱FX2n系列是FX系列PLC家族中的系列。由于三菱FX2n系列具备如下特点:大范围的包容了标准特点、程式执行快、了通信功能、适合不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块,它可以为你的工厂自动化应用提供大的灵活性和控制能力。为大量实际应用而开发的特殊功能开发了各个范围的特殊功能模块以满足不同的需要----模拟I/O,高速计数器。定位控制达到16轴,脉冲串输出或为J和K型热电偶或Pt传感器开发了温度模块。对每一个FX2n主单元可配置总计达8个特殊功能模块。网络和数据通信连接到世界上的开放式网络 CC-bbbb,Profibus Dp和DeviceNet或者采用传感器层次的网络解决您的通信需要。


下面就介绍三菱FX2n-64MR PLC在电梯中的应用:


采用的FX2-64MR PLC,并考虑输入输出点要求增加了FX-8EYT、FX-16EYR、FX-8EYR三个扩展模块和FX2-40AW双绞线通信适配器,FX2-40AW用于系统串行通信。利用PLC扩展功能模块D/A模块实现速度理想曲线输出,事先将数字化的理想速度曲线存入PLC寄存器,程序运行时,通过查表方式写入D/A,由D/A转换成模拟量后将速度理想曲线输出。


为了提高电梯的运行效率和平层的精度,系统要求三菱FX2n PLC能对轿厢的加、减速以及制动进行有效的控制。根据轿厢的实际位置以及交流调速系统的控制算法来实现。为了电梯的运行,系统应设置的故障保护和相应的显示。


采用三菱FX2n PLC实现的电梯控制系统由以下几个主要部分构成:


      FX2N三菱PLC:PLC接收来自操纵盘和每层呼梯的召唤信号、轿厢和门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号,经程序判断与运算实现电梯的集选控制。PLC在输出显示和监控信号的同时,向变频器发出运行方向、启动、加/减速运行和制动停梯等信号。 


    电流、速度双闭环电路:变频器本身设有电流检测装置,由此构成电流闭环;通过和电机同轴联接的旋转编码器,产生a、b两相脉冲进入变频器,在确认方向的同时,利用脉冲计数构成速度闭环。 


    位移控制电路:电梯作为一种载人工具,在位势负载状态下,除要求外,还要求运行平稳,乘坐舒适,停靠准确。采用变频调速双环控制可基本满足要求,利用现有旋转编码器构成速度环的同时,通过变频器的PG卡输出与电机速度及电梯位移成比例的脉冲数,将其引入三菱FX2n PLC的高速计数输入端口,通过累计脉冲数,经式(1)计算出脉冲当量,由此确定电梯位置。电梯位移     

                                                    h=SI     

      式中I—累计脉冲数;      S—脉冲当量;     

                                         S = plD / (pr) (1)    

            l—减速比;     D—牵引轮直径;     P—旋转编码器每转对应的脉冲数;    r—PG卡分频比。 


     端站保护:当电梯定向上行时,上行方向继电器、快车辅助接触器、快车运行接触器、门锁继电器、上行接触器均得电吸合,抱闸打开,电梯上行。当轿厢碰到上强迫换速开关时,三菱FX2n PLC内部锁存继电器得电吸合,定时器Tim10、Tim11开始定时,其定时的时间长短可视端站层距和梯速设定。上强迫换速开关动作后,电梯由快车运行转为慢车运行,正常情况下,上行平层时电梯应停车。如果轿厢未停而继续上行,当Tim10设定值减到零时,其常闭点断开,慢车接触器和上行接触器失电,电梯停止运行。在骄厢碰到上强迫换速开关后,由于某些原因电梯未能转为慢车运行,及快车运行接触器未能释放,当Tim11 设定值减到零时,其常闭点断开,快车运行接触器和上行接触器均失电,电梯停止运行。因此,不管是慢车运行还是快车运行,只要上强迫换速开关发出信号,不论端站其他保护开关是否动作,借助Tim10和Tim11均能使电梯停止运行,从而使电梯端站保护加。

      当电梯需要下行,只要有了选梯指令,下行方向继电器得电其常开点闭合,锁存继电器被复位,Tim10和Tim11均失电,其常闭点闭合为电梯正常下行做好了准备。下端站的保护原理与上端站保护类似不再重复。 


      楼层计数:楼层计数采用相对计数方式。运行前通过自学习方式,测出相应楼层高度脉冲数,对应17层电梯分别存入16个内存单元DM06~DM21。楼层计数器(CNT46)为一双向计数器,当到达各层的楼层计数点时,根据运行方向进行加1或减1计数。

       运行中,高速计数器累计值实时与楼层计数点对应的脉冲数进行比较,相等时发出楼层计数信号,上行加1,下行减1。为防止计数器在计数脉冲高电平期间重复计数,采用楼层计数信号上沿触发楼层计数器。 


      快速换速:当高速计数器值与快速换速点对应的脉冲数相等时,若电梯处于快速运行且本层有选层信号,发快速换速信号。若电梯中速运行或虽快速运行但本层无选层信号,则不发换速信号。 


      门区信号:当高速计数器CNT47数值在门区所对应脉冲数范围内时,发门区信号。 


      脉冲信号故障检测:脉冲信号的准确采集和传输在系统中显得尤为重要,为旋转编码器和脉冲传输电路故障,设计了有无脉冲信号和错漏脉冲检测电路,通过实时检测确保系统正常运行。为脉冲计数累计误差,在基站设置复位开关,接入三菱FX2n PLC高速计数器CNT47的复位端。 


三菱FX2n PLC如何控制电梯


当电梯以某一运行方向接近某楼层的减速位置时,判别该楼层是否有同向的呼叫信号(上行呼叫标志寄存器、下行呼叫标志寄存器、有呼叫请求时,相应寄存器为l,否则为0),如有,将相应的寄存器的脉冲数与比较寄存器进行比较,如相同,则在该楼层减速停车:如果不相同,则将该寄存器数据送入比较寄存器,并将原比较寄存器数据保存,执行该楼层的减速停车。该动作完毕后,将被保存的数据重新送入比较寄存器,以实现随机逻辑控制。


三菱FX2n PLC根据随机逻辑控制的要求,可向变频器发出正向运行、反向运行、减速以及制动信号,再由变频器根据一定的控制规律和控制算法来控制电机。同时,当系统出现故障时,三菱FX2n PLC向变频器发出信号。




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