每块CPU模块内可以安装1块信号板(Signal Board,SB),安装后不会改变CPU模块的外形和体积。可以选择添加具有1路模拟量输入或输出的信号板、具有2路开关量输入/2路开关量输出的信号板、提供RS485/RS232接口的通信扩展板或者用于实时时钟长期备份的电池板。
3.信号模块
信号模块(SM)包括数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块。数字量输入模块、数字量输出模块合称为I/O模块或开关量模块DI/DQ,模拟量输入模块、模拟量输出模块合称为AI/AQ模块。PLC多可扩展6个信号模块。
信号模块是CPU联系外部现场设备的桥梁。输入模块用来采集与接收各种输入信号,如接收从按钮、开关、继电器等传来的数字量输入信号和各种变送器提供的电压、电流信号,以及热电阻、热电偶等信号。
输出模块用来控制现场的各种控制设备,如接触器、继电器、电磁阀等数字量控制以及调节阀、变频器等模拟量控制。
CPU模块内部工作电压一般是DC 5V,为防止外部的尖峰电压和干扰噪声损害CPU模块,在信号模块中,常用光电隔离或继电器等器件隔离PLC内部电路与外部的输入、输出电路。
4.通信扩展模块
S7-200 SMART PLC可以通过EM DP01通信扩展模块实现PROFIBUS DP通信。
5.精简系列面板
S7-200 SMART PLC支持Comfort HMI、SMART HMI、Basic HMI和Micro HMI。
6.编程软件
STEP7-Micro/WIN SMART是西门子公司专门为S7-200 SMART PLC设计的编程软件,它为用户提供了一个友好的环境,供用户开发、编辑和监视控制应用所需的逻辑。
西门子开关电源中国授权经销商
STEP7-Micro/WIN SMART提供3种程序编辑器(LAD、FBD和STL),用于方便高效地开发适合用户应用的控制程序。
为帮助用户找到所需信息,STEP7-Micro/WIN SMART提供了内容丰富的在线帮助系统。
1.2.2 CPU模块
CPU模块有多种型号,它们提供了各种各样的特征和功能,这些特征和功能可帮助用户针对不同的应用创建有效的解决方案。
S7-200 SMART V2.3 CPU系列包含12种型号,分属2条产品线:紧凑型产品线和标准型产品线。CPU标识符的首字母指示产品线,紧凑型用“C”表示,标准型用“S”表示。标识符的第2个字母指示交流电源/继电器输出(R)或直流电源/直流晶体管(T)。标识符中的数字用于指示板载数字量I/O点数。
新的紧凑型号由小写字符“s”(串行端口)后加I/O点数指示。
1.CPU的外部接线图
CPU SR20 AC/DC/继电器型的外部接线如图1-4所示。输入回路一般使用图中标注为①的CPU内置的DC 24V传感器电源,需要去除图中标出的外接DC电源,将输入回路的1M端子与DC 24V传感器电源的M端子连接,将内置的DC 24V电源的L+端子接到外部触点的公共端。
输出回路需按图串接所需的外接电源,一端接负载公共端,一端接L端。
2.CPU集成的工艺功能
S7-200 SMART集成的工艺功能包括高速计数器、高速脉冲输出和PID控制等。
1)高速计数器
SR和ST型CPU的高速计数器(HSC)数量分别为4个和6个。新的CRs型CPU配有4个HSC。
SR/ST30 CPU现已针对HSC4使用高速输入I0.6和I0.7,比其他SR/ST型CPU多1个200kHz计数器。
2)高速脉冲输出
各种型号的CPU多有3路高速脉冲输出,CPU的高速脉冲输出高频率为100kHz。
3)用于闭环控制的PID功能
PID功能用于对闭环过程进行控制,建议PID控制回路的个数不要超过8个。
信号板与信号模块
标准型CPU的正面都可以添加1块信号板,还可连接信号模块,以扩展信号输入/输出的点数或增加PROFIBUS DP通信。多可以连接6个信号模块。
1.信号板
S7-200 SMART PLC所有CPU模块的正面都可以安装1块信号板而不需额外增加安装空间。有时添加信号板就可以增加所需的功能。
1985年,国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)对PLC做出定义:可编程序控制器是一种数字运算操作电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关的外围设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
1.1.1 PLC的产生与发展
美国汽车工业的发展促进了PLC的产生,20世纪60年代,美国通用汽车公司在对工厂生产线进行调整时,发现继电器、接触器控制系统修改难、体积大、噪声大、维护不方便以及可靠性差,于是提出了的“GM十条”招标指标。
这10条指标分别如下。
1)编程简单,可在现场修改和调试程序。
2)维护方便,采用插入式模块结构。
3)可靠性高于继电器控制系统。
4)体积小于继电器控制装置。
5)数据可直接送入管理计算机。
6)成本可与继电器控制系统竞争。
7)可直接用115V交流电压输入。
8)输出量为115V、2A以上,能直接驱动电磁阀、接触器等。
9)通用性强,易于扩展。
10)用户程序存储器容量至少4KB。
美国数字设备公司研制出PLC在通用汽车公司的生产线上试用,其效果显著。1971年,日本研制出台PLC(DCS-8);1973年,德国研制出台PLC;1974年,我国开始研制PLC;1977年,我国在工业应用领域推广PLC。
随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展,PLC已由初的1位机发展到现在的以16位和32位微处理器构成的微机化PC,而且实现了多处理器的多通道处理。如今,PLC技术已非常成熟,不仅控制功能增强,功耗和体积减小,成本下降,可靠性提高,编程和故障检测更为灵活方便,而且随着远程I/O和通信网络、数据处理、图像显示的发展,PLC向用于连续生产过程控制的方向发展,成为实现工业生产自动化的一大支柱。
现在,世界上有200多家PLC生产厂家,400多种的PLC产品,按地域可分成美国、欧洲、和日本等三个流派产品,各流派PLC产品都各具特色。其中,美国是PLC生产大国,有100多家PLC厂商,的有A-B公司、通用电气(GE)公司、莫迪康(MODICON)公司;欧洲PLC产品的主要制造商有德国的西门子(SIEMENS)公司、AEG公司、法国的TE公司;日本有许多PLC制造商,如三菱、欧姆龙、松下、富士等;韩国有三星、LG等,这些生产厂家的产品占有80%以上的PLC市场份额。
由于种种原因,国产品牌的PLC在国内PLC市场份额所占比例很小,一直没有形成产业化规模,目前我国市场上95%以上的PLC产品来自国外公司。
浔之漫智控技术(上海)有限公司(s)
本公司是西门子授权代理商 自动化产品,全新,西门子PLC,西门子屏,西门子数控,西门子软启动,西门子以太网西门子电机,西门子变频器,西门子直流调速器,西门子电线电缆我公司**供应,德国进口
在众多国产PLC品牌中,北京和利时是我国工控市场较早的参与者之一,长期专注自动化控制系统。主要产品有可编程序控制器、集散控制系统(Distributed Control System,DCS)、核电站数字化仪控系统、运动控制器、触摸屏、驱动器、光电接近开关、变频器等。
除此之外,还有无锡信捷、黄石科威、安控科技、上海正航电子科技、汇川技术和英威腾等一大批公司也都是国内致力于工业控制领域PLC产品开发的企业。
1.1.2 PLC的特点1.使用灵活
PLC的硬件是标准化的,加之PLC的产品已系列化,功能模块品种多,可以灵活组成各种不同大小和不同功能的控制系统。2.可靠性高
微机功能强大但抗干扰能力差,工业现场的电磁干扰、电源波动、机械振动、温度和湿度的变化,都可能导致一般通用微机不能正常工作;传统的继电器—接触器控制系统抗干扰能力强,但由于存在大量的机械触点(易磨损、烧蚀)而寿命短,系统可靠性差。PLC采用微电子技术,大量的开关动作由无触点的电子存储器件来完成,大部分继电器和繁杂连线被软件程序所取代,故寿命长,可靠性大大提高,从实际使用情况来看,PLC控制系统的平均无故障时间一般可达40000~50000h。PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施,能适应各种强烈干扰的工业现场,并具有故障自诊断能力。3.维护方便
PLC的接口按工业控制的要求设计,有较强的带负载能力(输入输出可直接与交流220V、直流24V等强电相连),接口电路一般亦为模块式,便于维修更换。有的PLC甚至可以带电插拔输入输出模块,可不脱机停电而直接更换故障模块,大大缩短了故障修复时间。4.功能强
PLC除了具备逻辑运算、定时、计数等基本功能外,还具备模拟信号采集、运动控制、通信联网等功能。5.编程简单
PLC是面向用户的设备,PLC的设计者充分考虑了现场工程技术人员的技能和习惯。大多数PLC的编程均提供了常用的梯形图方式和面向工业控制的简单指令方式。编程语言形象直观,指令少、语法简便,不需要专门的计算机知识和语言,具有一定的电工和工艺知识的人员都可在短时间内掌握。利用编程软件,可方便地查看、编辑、修改用户程序。6.设计、施工、调试周期短
用继电器—接触器控制完成一项控制工程,必须首先按工艺要求画出电气原理图,然后画出电气元器件的布置和接线图等,再进行安装调试,以后修改起来十分不便。而采用PLC控制,由于其靠软件实现控制,硬件线路非常简洁,而大量具体的程序编制工作也可在PLC到货前进行,因而缩短了设计周期,使设计和施工可同时进行。由于用软件编程取代了硬接线来实现控制功能,大大减轻了繁重的安装接线工作,缩短了施工周期。