西门子S7-300CPU315-2PN/DP中央控制器
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西门子PLC(S7-200、S7-200SMART、S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500、ET200S、ET200M、ET200SP)、触摸屏、变频器、工控机、电线电缆、仪器仪表等,产品选型、询价、采购,敬请联系,浔之漫智控技术(上海)有限公司
2PLC系统设备选型
PLC主要的目的是控制外部系统。这个系统可能是单个机器,机群或一个生产过程。不同型号的PLC有不同的适用范围。根据生产工艺要求,分析被控对象的复杂程度,进行I/O点数和I/O点的类型(数字量、模拟量等)统计,列出清单。适当进行内存容量的估计,确定适当的留有余量而不浪费资源的机型(小、中、大形机器)。并且结合市场情况,考察PLC生产厂家的产品及其售后服务、技术支持、网络通信等综合情况,选定价格性能比较好的PLC机型。
目前市场上的PLC产品众多,国外有德国的SIEMENS;日本的OMRON、MITSUBISHI、FUJI、Panasonic;美国的GE;韩国的LG等。国产品牌有研华、研祥、合力时等。近几年,PLC产品的价格有较大的下降,其性价比越来越高。PLC的选型应从以下几个方面入手。
2.1 确定PLC控制系统的规模
依据工厂生产工艺流程和复杂程度确定系统规模的大小。可分为大、中、小三种规模。
小规模PLC控制系统:单机或者小规模生产过程,控制过程主要是条件、顺序控制,以开关量为主,并且I/O点数小于128点。一般选用微型PLC,如SIEMENS S7-200等。
中等规模PLC控制系统:生产过程是复杂逻辑控制和闭环控制,I/O点数在128——512点之间。应该选用具有模拟量控制、PID控制等功能的PLC,如SIEMENS S7-300等。
大规模PLC控制系统:生产过程是大规模过程控制、DCS系统和工厂自动化网络控制,I/O点数在512点以上。应该选用具有通信联网、智能控制、数据库、中断控制、函数运算的PLC,如SIEMENSS7-400等, 再和工业现场总线结合实现工厂工业网络的通讯和控制。
2.2 确定PLC I/O点的类型
根据生产工艺要求,分析被控对象的复杂程度,进行I/O点数和I/O点的类型(数字量、模拟量等)统计,列出清单。适当进行内存容量的估计,确定适当的留有软硬件资源余量而不浪费资源的机型(小、中、大型机器)。
根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型,是大电流还是小电流,以及PLC输出点动作的频率等,从而确定输出端采用继电器输出,还是晶体管输出,或品闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式,对系统的稳定运行是很重要的。
电磁阀的开闭、大电感负载、动作频率低的设备,PLC输出端采用继电器输出或者固态继电器输出;各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动/停止应采用晶体管输出。
2.3确定PLC编程工具
(1) 一般的手持编程器编程。手持编程器只能用商家规定语句表中的语句表(STL)编程。这种方式效率低,但对于系统容量小、用量小的产品比较适宜,具有体积小、价格低、易于现场调试等优点。这主要用于微型PLC的编程。
(2)图形编程器编程。图形编程器采用梯形图(LAD)编程,方便直观,一般的电气人员短期内就可应用自如,但该编程器价格较高,主要用于微型PLC和中档PLC。
(3) 计算机加PLC软件包编程。这种方式是效率zui高的一种方式,但大部分公司的PLC开发软件包价格昂贵,并且该方式不易于现场调试,主要用于中PLC系统的硬件组态和软件编程。
3PLC控制系统的设计
PLC控制系统设计包括硬件设计和软件设计。
3.1PLC控制系统的硬件设计
硬件设计是PLC控制系统的至关重要的一个环节,这关系着PLC控制系统运行的可靠性、安全性、稳定性。主要包括输入和输出电路两部分。
(1)PLC控制系统的输入电路设计。PLC供电电源一般为AC85—240V,适应电源范围较宽,但为了抗干扰,应加装电源净化元件(如电源滤波器、1:1隔离变压器等);隔离变压器也可以采用双隔离技术,即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地,次级线圈屏蔽层接PLC输入电路的地,以减小高低频脉冲干扰。
PLC输入电路电源一般应采用DC24V,其带负载时要注意容量,并作好防短路措施,这对系统供电安全和PLC安全至关重要,因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行,一般选用电源的容量为输入电路功率的两倍,PLC输入电路电源支路加装适宜的熔丝,防止短路。
(2)PLC控制系统的输出电路设计。依据生产工艺要求,各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动停止应采用晶体管输出,它适应于高频动作,并且响应时间短;如果PLC系统输出频率为每分钟6次以下,应继电器输出,采用这种方法,输出电路的设计简单,抗干扰和带负载能力强。
如果PLC输出带电磁线圈等感性负载,负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击,为此,对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管,对交流感性负载应并接浪涌吸收电路,可有效保护PLC。
当PLC扫描频率为10次/min以下时,既可以采用继电器输出方式,也可以采用PLC输出驱动中间继电器或者固态继电器(SSR),再驱动负载。
对于两个重要输出量,不仅在PLC内部互锁,建议在PLC外部也进行硬件上的互锁,以加强PLC系统运行的安全性、可靠性。
对于常见的AC220V交流开关类负载,例如交流接触器、电磁阀等,应该通过DC24V微小型中间继电器驱动,避免PLC的DO接点直接驱动,PLC手册标称具有AC220V交流开关类负载驱动能力。
(3)PLC控制系统的抗干扰设计。随着工业自动化技术的日新月异的发展,晶闸管可控整流和变频调速装置使用日益广泛,这带来了交流电网的污染,也给控制系统带来了许多干扰问题,防干扰是PLC控制系统设计时必须考虑的问题。一般采用以下几种方式:
隔离:由于电网中的高频干扰主要是原副边绕组之间的分布电容耦合而成,建议采用1:1超隔离变压器,并将中性点经电容接地。
屏蔽:一般采用金属外壳屏蔽,将PLC系统内置于金属柜之内。金属柜外壳可靠接地,能起到良好的静电、磁场屏蔽作用,防止空间辐射干扰。
布线:强电动力线路、弱电信号线分开走线,并且要有一定的间隔;模拟信号传输线采用双绞线屏蔽电缆。
西门子模块6ES71386AA000BA0S7-200的接口模块主要有数字量I/O模块、模拟量I/O模块和通信模块。下面分别介绍这些模块。 (一)数字量I/O模块数字量I/O模块是为了解决本机集成的数字量输入/输出点不能满足需要而使用的扩展模块。S7-200PLC目前总共可以提供3大类,共9种数字量I/O模块。1.EM221数字量输入扩展模块 8DI,DC24V(直流输入) 2.EM222数字量输出扩展模块 8DO,DC24V(直流输出)8DO,Relay(DC24V/ AC24~230V)(继电器输出) 3.EM223数字量混合模块4DI(DC24V),4DO(DC24V/2A) 4DI(DC24V),4DO(Relay 2A)8DI(DC24V),8DO(DC24V/2A) 8DI(DC24V),8DO(Relay 2A)16DI(DC24V),16DO(Relay 2A) 16DI(DC24V),16DO(DC24V/2A) (二)模拟量I/O模块模拟量I/O模块提供了模拟量输入和模拟量输出的扩展功能。S7-200的模拟量扩展模块具有较大的适应性、可以直接与传感器相连,并有很大的灵活性,且安装方便。1.EM231模拟量输入模块 4AI(电压或电流)输入信号的范围由SW1、SW2和SW3设定。 2.EM232模拟量输出模块2AO(电压或电流) 3.EM235模拟量混合模块 4AI(电压或电流),量程由SW1~SW6设定 1AO(电压或电流)(三)通信模块S7-200系列PLC除了CPU226本机集成了两个通信口以外,其他均在其内部集成了一个通信口,通信口采用了RS-485总线。各PLC还可以接入通信模块,以扩大其接口的数量和联网能力。1.EM277模块 EM277模块是PROFIBUS-DP从站模块,也支持MPI从站通讯;2.EM241:调制解调器(Modem)通讯模块 3.CP243-1:工业以太网通讯模块; 4.CP243-1IT:工业以太网通讯模块,提供Web/E-mail等IT应用;5.CP243-2:AS-Ⅰ主站模块,可连接**多62个AS-Ⅰ从站。S7-200PLC的配置就是由S7-200CPU和这些扩展模块构成的。 式 I/O 站
通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全相关通讯
还有用于与安全无关应用的标准模块
ST 70 产品样本:
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Area of application
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S7-300
SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统,可满足中、低端的性能要求。
模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。
SIMATIC S7-300 的应用领域包括:
特殊机械,
纺织机械,
包装机械,
一般机械设备制造,
控制器制造,
机床制造,
安装系统,
电气与电子工业及相关产业。
多种性能等级的CPU,具有用户友好功能的全系列模块,可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时,可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。
SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器:
具有高电磁兼容性和抗震性,可**限度地用于工业领域。
S7-300F
SIMATIC S7-300F故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制,不会对人身、环境造成损害