6ES7322-1BF01-0AA0
某生产电容机械的厂家,每套生产线有3台设备,可独立运行。原来用1台PLC进行集中控制,不仅布线不方便,且PLC故障,3台设备都无法运行。为了将风险分散,易于维护和布线。采用艾默生ECBUS网络分散控制系统,每台设备配置1台PLC,PLC之间数据可共享,以实现联锁和集中传到文本显示器中显示。
系统配置如下:
RS485/ECBUS网络
这里重点介绍ECBUS网络的概念、设置和应用,其他与文本和伺服驱动器的通讯不一一叙述。
二、 ECBUS网络通讯
1、 ECBUS协议
ECBUS是Emerson公司开发的一种小型PLC网络。ECBUS在物理层使用RS485,PLC可以通过通讯口1直接接入或者通过通讯口0经过RS232/RS485转换器接入。接入ECBUS的PLC可以自动的互相交换部分D元件和M元件的数值,这使得网络中其它PLC的元件访问,变得如同访问自身元件那样简单方便。ECBUS中,PLC间的数据访问是对等的(N:N)。
单层网络:多32台PLC。
多层网络:每层多支持16台PLC。
2、共享元件地址
ECBUS交换的D元件和M元件称为共享元件区。M元件共512个,从M1400-M1911,D元件64个,从D7700-7763。一旦PLC使用了ECBUS,这些元件地址被占用,共享区的值会自动的不停的刷新,网络中每台PLC的共享区元件的值保持相等。
对于每台PLC都可以读共享区元件,但只能对属于自己的可写元件值进行改写。由于共享元件个数是固定的,接入PLC数量越多,每个PLC分配的元件可写个数越少,且元件地址是连续平均分配的。这种对应关系用刷新模式来定义,根据网络上PLC的数量共分5种模式。
3、ECBUS设置
本应用中ECBUS网络共3台PLC,单层网络,所以选模式4。每台PLC分配的地址如下:
0#:M1400-M1527,D7700-D7715
1#:M1528-M1655,D7716-D7731
2#:M1656-M1783,D7732-D7747
ECBUS网络设置非常简单,通过系统块进行参数设置。站号的设置从0开始,0号站是网络的启动和设置站点,网络大巡检站数、附件延迟时间、重试次数、模式设置只需对0号站进行设置。
1#、2#号站的站点除了波特率和奇偶校验和0号站一致外,只需设置自己的站号。
4、程序
为了说明简单,假设每台PLC共享的数据如下:
0#号站:M0、M1;D0、D1
1#号站:M2、M3;D2、D3
2#号站:M4、M5;;D4、D5
对于每台PLC,无需编通讯程序,只需要将传送给其他PLC的元件值放到自己的共享元件中即可,数据会自动刷新,其他PLC只要读取相应的共享区元件值。
0#站程序:
1#站程序:
2#站程序:
二、 总结
1、 利用EC10的串口1,ECBUS网络在不增加任何硬件的情况下,实现简易PLC间链接。
2、 ECBUS物理层采用RS485,简单方便,只要2根线即可,好用屏蔽双绞线。
3、 ECBUS窗口设置简单,用户只需做简单的赋值、MOV指令,无需编复杂的通讯程序。
4、 ECBUS通讯速度大到115.2KBPS,能满足大多数应用场合。
5、 ECBUS特别适合分散控制系统,比如楼宇自控、产品生产线中。(end)
6ES7313-5BG04-0AB0安装调试
西门子PLC CPU里的暖启动,冷启动,热启动,它们之间到底有什么本质的区别?在实际应用中又有何真正的用处呢?
答:冷启动(Cold restart):所有的数据(过程映象,位存储器、定时器和计数器)都被初始化,包括数据块均被重置为存储在装载存储器(Load memory)中的初始值,与这些数据是否被组态为可保持还是不可保持无关。首先执行启动组织块OB102,并不是S7400所有CPU 都支持此功能。
暖启动(Warm restart):复位过程映象(PII,PIQ)以及非保持性位存储器(M)、定时器(T)和计数器(C)。定义的保持性存储器(M)、定时器(T)和计数器(C)会保存其后有效值。在有后备电池时,所有DB块数据被保存。没有后备电池时,由于没有非易失性存储区, DB数据和M,T,C均无法保持,这是300与S7-400 PLC大的不同。
首先执行启动组织块OB100。用户如果没有更改过启动类型,系统默认设为暖启动。
手动暖启动:STOP->RUN (在CPU属性中选择暖启动,CPU若是有CRST/WRST 选择开关, 则必须设为CRST 才能执行手动暖启动)
自动暖启动:Power Off->Power On(也就是给CPU上电时会执行自动暖启动,CRST/WRST 选 择开关对其没有影响)
热启动(Hot restart):只有在有后备电池时才能实现,所有的数据都会保持其后有效值。程序从断点处执行,在当前循环完成之前,输出不会改变其状态。启动时执行OB101。
只有S7-400CPU才能进行热启动。
手动热启动:STOP->RUN+WRST(在CPU属性中选择热启动,CPU 若是有CRST/WRST 选择开关,则必须设为WRST 才能执行手动热启动)
自动热启动:Power Off->Power On(热启动也就是给CPU上电时会执行自动热启动, CRST/WRST 选择开关对其没有影响)
1.程序设计
根据系统的控制要求,采用合适的设计方法来设计plc程序。程序要以满足系统控制要求为主线,逐一编写实现各控制功能或各子任务的程序,逐步完善系统指定的功能。除此之外,程序通常还应包括以下内容:
1)初始化程序。在PLC上电后,一般都要做一些初始化的操作,为启动作必要的准备,避免系统发生误动作。初始化程序的主要内容有:对某些数据区、计数器等进行清零,对某些数据区所需数据进行恢复,对某些继电器进行置位或复位,对某些初始状态进行显示等等。
2)检测、故障诊断和显示等程序。这些程序相对独立,一般在程序设计基本完成时再添加。
3)保护和连锁程序。保护和连锁是程序中不可缺少的部分,必须认真加以考虑。它可以避免由于非法操作而引起的控制逻辑混乱。
2.程序模拟调试
程序模拟调试的基本思想是,以方便的形式模拟产生现场实际状态,为程序的运行创造必要的环境条件。根据产生现场信号的方式不同,模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。
1)硬件模拟法是使用一些硬件设备(如用另一台PLC或一些输入器件等)模拟产生现场的信号,并将这些信号以硬接线的方式连到PLC系统的输入端,其时效性较强。
2)软件模拟法是在PLC中另外编写一套模拟程序,模拟提供现场信号,其简单易行,但时效性不易保证。模拟调试过程中,可采用分段调试的方法,并利用编程器的监控功能。
电梯是高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。
随着经济和技术的发展,电梯的使用领域越来越广,电梯已成为现代物质文明的一个标志。由于传统的电梯运行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。采用这种控制线路,存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。
从技术发展来看,这种系统将逐渐被淘汰。
PLC是一种专门为工业环境设计的通用控制装置,可以完成大型而复杂的控制任务,以可靠性高、通用性强、体积小、成本低着称,成为工业自动化的技术支柱之一,在工业自动控制领域占有十分重要的地位 。本文将可编程序控制器(PLC)应用于三层电梯进行逻辑控制,设计了一套完整的电梯控制系统方案并通过三层电梯模型实现了其基本功能,大大提高了电梯可靠性、可维护性以及灵活性,延长了使用寿命,同时缩短了电梯的开发周期。这种电梯控制系统较原有电梯控制系统可以更容易的完成更为复杂的控制任务,其许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。
1 控制系统总体设计方案
程序总体设计时,需要充分考虑到乘客乘坐电梯时的随机性、突发性和不确定性:也需充分考虑到乘客的思维方式与习惯动作等因素,采用智能逻辑控制策略,实现电梯的全数字化控制,其目的是使电梯的运行能反映人的智慧。整个控制系统的设计遵循如下原则:
1)电梯由乘客控制执行;
2)行车方向由内选信号和外呼梯信号决定,顺向优先执行;
3)无论电梯运行于何种状态,只要有内选信号时,优先响应内选行车方向;
4)停层时有自动开门信号;
5)平层**定位控制;
6)楼层自动控制与显示;
7)上、下行自动控制与显示。
2 硬件系统
硬件系统主要包括PLC、三层电梯模型。
硬件系统的结构图如图1所示。
2.1 三层电梯的输入点
三层电梯的输入点如下:
1)内选召唤按钮:位于轿厢内,对应每层各有一个;
2)外选召唤按钮:一层只有上呼,二层有上呼和下呼,三层只有下呼;
3)平层电磁传感器检测:位于井道内每一层的相应位置上,每层各有一个; 用于选向、选层、指层,内选召唤、外选召唤的消号;
4)电梯启动和停止按钮各一个。
共12个输入点。
2.2 三层电梯的输出点
三层电梯的输出点如下:
1)正反向继电器:共两个,用于控制电机的旋转方向;
2)内选指示灯:对应内选召唤按钮,共两个;
3)外呼指示灯:对应外呼召唤按钮,共四个;
4)楼层显示:每层一个,共三个;
5)上下行显示:共两个,表示电梯的运行状态。
共14个输出点。
本文采用的PLC 为S7- 200 CPU226,I /O 点数为:24 输入/16输出。完全满足要求。
PLC 外部接线图如图2所示。
3 软件系统
软件系统的整体思路为:对电梯的运行状态控制进行分类:上行,下行,停车以及各个指示灯的控制。文中采用模块化控制,将启动/停止,上行,下行,停车,指示灯,定时器以及临时变量的存储,分别做成对应的梯形图网络,这样做的优点是:结构清晰,可维护性强,调试简单易行。为各种情况的触发条件列表,见表1。电梯控制程序流程图如图3所示。
3.1 启动/停止控制网络
该网络为系统的上电控制网络。当系统上电时电梯为停止状态,按下启动按钮系统开始扫描各个按键的状态为电梯的运行决策提供依据。
3.2 所有上行情况的网络
在这里把所有的上行情况并联起来,共同产生一个上行信号,为了保证按键状态不丢失,用按键对应的灯的状态来表示按键的状态。当电梯在1楼时情况较简单,由平层信号KL1确定电梯在一楼,再根据表1把所有的触发条件并联起来。当电梯在2楼时情况复杂,有优先级的考虑。为了保证顺向优先,用了两个中间继电器M 2.0和M2.1 存储电梯停在2楼之前的运行状态,即记录了电梯是从1楼上去的还是从3楼下来的。M2.0得电时即电梯原来状态为上行时,在2楼即2楼平层信号KL2得电,若3楼有呼叫则上行线圈得电电梯上行。
3.3 所有下行情况的网络
所有下行情况并联于此,为电梯下行提供决策。其情况与上行类似,不再赘述。
4 结论
本文介绍了西门子公司S7 - 200 系列可编程控制器(PLC)在三层电梯控制系统中的应用,给出了可编程控制器控制三层电梯电气控制系统的硬件组成和软件设计。采用了梯形图编程的程序控制方式,设计了一套完整的基于可编程控制器(PLC)的三层电梯控制系统总体设计方案并通过三层电梯模型实现了其基本功能。后对本文所设计的电梯控制系统进行了相关调试,能够很好的实现电梯控制,满足设计要求,实现行车方向由内选信号和外呼梯信号决定,顺向优先执行,无论电梯运行于何种状态,只有内选信号时,优先相应内选行车方向,平层定位控制**。