應用領域 | 環保,化工,生物產業,電子/電池,電氣 |
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帶有集成的 CPU 和 PROFINET/PROFIBUS 連接的接口模塊現已推出-有標準設計和安全型設計兩種。
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更新時間:2023-08-13 18:40:22瀏覽次數:547
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1) 標準化編程
大型的自動化控制系統很難一個人完成,因此需要很多人的分工與合作。標準化編程就是要使軟件工程師編寫的程序整齊劃一,通用性和可讀性強,除了作者本人的閱讀者也能輕而易舉地理解作者的編程思想和工藝要求。這樣不但可以使編程人員不再糾纏編程的枝節問題,縮短編制程序的時間,集中精力解決更加困難的工藝上的問題;而且有利于維護人員對程序的理解,為生產保駕護航提供了更加寶貴的經驗。標準化編程的實現是多方面的,首先根據設計圖紙編制各系統的點號表(用EXCEL表格);再根據點號表編制STEP7符號表(SYMBOL);再根據點號表找出各控制設備的輸入/輸出點號,據此定義下列STEP7使用的點號:模擬手/自動轉換選擇開關;啟動按鈕、停止按鈕(對單線圈的泵或電磁閥);開啟按鈕、關閉按鈕、停止按鈕(對雙線圈的電動閥);手動輸出值、給定值、比例系數、積分時間(對PID調節閥);再根據各控制設備的輸入/輸出點號和中間線圈點號編制各控制設備的手動程序;最后根據設計說明書編制各控制設備之間的邏輯連鎖程序,即自動程序。
2) 數據通訊。
這里的數據通訊包括SIMATIC 400 PLC與SIMATIC 400 PLC之間,SIMATIC 400 PLC 與SIMATIC 300 PLC之間的數據通訊。其中,SIMATIC 400 PLC與SIMATIC 400 PLC之間是通過SIMATIC 工業以太網通訊,編程使用FB205(FR_AGSEN/發送數據功能塊)和FB206(FR_AGRCV/接收數據功能塊);SIMATIC 400 PLC 與SIMATIC 300 PLC之間的數據通訊也采用相同的方法處理。值得注意的是FB205(FR_AGSEN/發送數據功能塊)和FB206(FR_AGRCV/接收數據功能塊)必須在OB35(100s時間中斷組織塊)中調用。
3) PID調節
水泥生產過程中有很多控制對象,諸如系統風力壓力、物料流量等都需要穩定的值。以前這些模擬量的調節采用智能儀表,現在有了西門子SIMATIC 400 PLC就可以取代這些智能儀表,PID調節在STEP7中使用FB513(連續PID調節控制);在WINCC中使用PID調節器的操作面板,完成PID調節控制中的手/自動切換、給定值輸入、手動輸出值輸入、PID參數(比例系數、積分時間)輸入等功能。
4)畫面強制
大型工廠自動化控制系統涉及的控制設備很多,控制工藝復雜,導致控制過程中的邏輯連鎖非常復雜,主要設備動作的諸多條件很難同時滿足。為了調試程序的需要,在畫面上增設許多選擇開關,當某開關置“1"時,就假設此條件滿足。當所有條件滿足時,程序就可以對設備進行操作,而不必等待實際條件滿足。在生產中有時某設備出現臨時故障,為不影響正常生產,也可以在畫面上強制,繼續生產,直到設備修好,再把強制解除即可。
5)SIMATIC Web Navigator:
Web Navigator 軟件包可使用戶通過Internet或局域網同過IE瀏覽器直接訪問WINCC過程畫面。客戶端無須安裝WINCC應用程序,所有WINCC應用都位于服務器上,因此降低了對客戶端的系統要求。通過Web Navigator 可實現辦公室與現場的數據實時交換,滿足當前對現代化DCS系統的基本要求。同時只需要較少的軟硬件配制就可同時滿足50個操作員站。由于此功能是通過Internet來實現,所以安全性是必須考慮的問題。
五、 項目中的難點:
由于華新水泥項目中使用了大量的Profibus通訊,且第三方設備較多。最初十分擔心設備的混合通訊以及現場設備間的相互干擾。但在實際使用過程中,深刻的體會到現場總線技術所帶來的方便。同時也感覺到西門子PCS7的開放性對華新水泥過程控制系統項目的幫助。由于第三方設備較多,因此使用大量的自編寫的CFC功能塊,但是正是由于PCS7的開放性能夠為這些CFC功能塊生成相應的BlockIcon、FacePlate、報警信息等DCS系統所必須的功能;不僅第三方設備可以這樣處理,一些比較復雜的工藝過程也采用了同樣的方法,取得了滿意的效果,得到分公司生產維護人員的好評。
主要分類:
1、 按檢測方式分類
下面以為例來介紹光電開關的分類方法:按檢測方式可分為反射式、對射式和鏡面反射式三種類型。對射式檢測距離遠,可檢測半透明物體的密度(透光度)。反射式的工作距離被限定在光束的交點附近,以避免背景影響。鏡面反射式的反射距離較遠,適宜作遠距離檢測,也可檢測透明或半透明物體。
2、按結構分類
光電開關按結構可分為放大器分離型、放大器內藏型和電源內藏型三類。
1)放大器分離型是將放大器與傳感器分離,并采用集成電路和混合安裝工藝制成,由于傳感器具有超小型和多品種的特點,而放大器的功能較多。因此,該類型采用端子臺連接方式,并可交、直流電源通用。具有接通和斷開延時功能,可設置亮、音動切換開關,能控制6種輸出狀態,兼有接點和電平兩種輸出方式。
開關2)放大器內藏型是將放大器與傳感一體化,采用集成電路和表面安裝工藝制成,使用直流電源工作。其響應速度局面(有0.1ms和1ms兩種),能檢測狹小和高速運動的物體。改變電源極性可轉換亮、暗動,并可設置自診斷穩定工作區指示燈。兼有電壓和電流兩種輸出方式,能防止相互干擾,在系統安裝中十分方便。
3)電源內藏型是將放大器、傳感器與電源裝置一體化,采用集成電路和表面安裝工藝制成。它一般使用交流電源,適用于在生產現場取代接觸式行程開關,可直接用于強電控制電路。也可自行設置自診斷穩定工作區指示燈,輸出備有SSR固態繼電器或繼電器常開、常閉接點,可防止相互干擾,并可緊密安裝在系統中。
使用SIMODRIVE驅動器,可以使用“連續定位-正向"和“連續定位-負向"來實現在點動模式下,即便點動的命令一直處于激活狀態,也能使軸在極限開關處能自動受控的停止而不報錯,
在這應用場合下不能使用 S7-1500 的 指令"MC_MoveJog"來實現該功能。使用S7-1500 SMC(SIMATIC運動控制)的點動模式,軸始終在位置控制下運行。換而言之,軸通常不會在軟限位開關外運行,而是精確的定位到極限開關的位置。這種情況下的報錯需要被確認。
如果要實現和 SIMODRIVE一樣的功能,需要利用"MC_MoveAbsolute" 和 "MC_Halt"指令來編寫一個點動模式。
對"MC_MoveAbsolute" 指令,需要定義一個距離極限開關1 到 3 mm以內的位置和一個點動速度
使用點動按鈕的上升沿來觸發"MC_MoveAbsolute" 指令.
使用點動按鈕的下降沿來觸發 "MC_Halt" 指令.
通過這種方式,按下點動按鈕開始進行定位到限位開關之前的一個位置。當松開點動按鈕,定位停止,軸也隨之停止??梢允褂眠@種方式來點動軸。當軸達到終點位置(極限開關前1到3mm),軸自動停止,即便持續按下點動按鈕也不會繼續動作。
示例
在以下示例中極限開關分別位于0mm和2000mm處。點動速度設定為 50mm/s.
CPU 1511-1 PN 是經濟型入門級 CPU,用于不連續生產技術中對處理速度和響應速度要求不高的應用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器,也可以用作分布式智能設備 (PROFINET 智能設備)。 集成式 PROFINET IO IRT 接口設計為 2-端換機以便在系統中設立總線型拓撲。 另外,CPU 通過易組態的塊提供全面控制功能,以及通過標準化 PLC-open 塊 提供連接至驅動器的能力。
適用于具有中等要求的應用的 CPU,用于 S7-1500 控制器產品系列中的程序/數據存儲
具有高處理速度,適用于二進制和浮點運算
在具有集中式和分布式 I/O 的生產線上作為集中式控制器使用
PROFINET IO IRT 接口,帶 2 端換機
PROFINET I/O 控制器,用于在 PROFINET 上運行分布式 I/O
用于連接 CPU 作為 SIMATIC 或 非西門子 PROFINET I/O 控制器下的 PROFINET 設備的 PRIFINET 智能設備
OPC UA 服務器(數據訪問)作為運行時選件,可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至第三方設備/系統
等時同步模式
集成運動控制功能,用于控制速度控制軸和定位軸,支持外部編碼器,凸輪/凸輪軌道和探頭
用于診斷集成 Web 服務器,帶有創建用戶定義的 Web 站點的選項
西門子CPU1513-1 PN 的特點:
功能強大的處理器:
該 CPU 的單條二進制命令的命令執行時間可低至 40 ns。
大容量工作存儲器:
300KB,用于程序;1.5 MB,用于數據
采用 SIMATIC 存儲卡作為加裝存儲器;
允許實現例如數據日志和歸檔等其它功能
靈活的擴展功能:
單層組態zui多可支持 32 個模塊(CPU + 31 個模塊)
顯示器的功能為:
顯示概覽信息,例如,集成接口的 IP 地址、站名稱、高級別名稱、位置名稱等。
顯示器以及診斷確認和用戶消息
模塊信息顯示
顯示設置
顯示可由用戶定義的徽標
IP 地址設置
日期和時間設置
選擇操作模式
復位 CPU 至出廠設置
項目的備份與恢復
禁用/啟用顯示屏
啟用保護級別
PROFINET IO IRT 接口用于通過 PROFINET 進行分布式 I/O 連接