回收永宏PLC模块诚信
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产品描述

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S7-300系列PLC的输入/输出模块的外部接线接在插入式的前连接器的端子上,前连接器插在前盖后面的凹槽内。不需断开前连接器上的外部连线,就可以迅速地更换模块。次插入连接器时,有一个编码元件与之啮合,这样该连接器就只能插入同样类型的模块中。

信号模块面板上的LED用来显示各数字量输入/输出点的信号状态,模块安装在DIN标准导轨上,通过总线连接器与相邻的模块连接。模块的默认地址由所在的位置决定,也可以用STEP 7指定模块的地址。

1.数字量模块

(1)数字量输入模块SM321

数字量输入模块将现场过程送来的数字1信号电平转换成S7-300内部信号电平。数字量输入模块有直流输入方式和交流输入方式。对现场输入器件,仅要求提供开关触点即可。输入信号进入模块后,一般都经过光电隔离和滤波,然后才送至输入缓冲期等待CPU采样。采样时,信号经过背板总线进入到输入映像区。


数字量输入模块SM321的技术特性如表1-14所示。模块的每个输入点有一个绿色发光二极管显示输入状态,输入开关闭合(即有输入电压)时,二极管点亮。


数字量输出模块SM322将S7-300内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平,同时有隔离和功率放大作用,可直接用于驱动电磁阀、接触器、小型电动机、灯和电动机启动器等,输出电流的典型值为0.5~2A,负载电源由外部现场提供。

数字量输出模块按输出开关器件的种类不同,可分为晶体管输出方式、晶闸管输出方式和继电器触点输出方式。晶体管输出方式的模块只能带直流负载,属于直流输出模块;晶闸管输出方式属于交流输出模块;继电器触点输出方式的模块属于交直流两用输出模块。从响应速度上看,晶体管输出方式响应快,继电器触点输出方式响应慢;从安全隔离效果及应用灵活性角度来看,以继电器触点输出方式良好。

32点数字量晶体管输出模块的内部电路及外部端子接线图如图1-15所示。晶体管输出模块只能驱动直流负载,具有过载能力差、响应速度快等特点,适合动作比较频繁的应用场合。


32点数字量晶闸管输出模块的内部电路及外部端子接线图如图1-16所示。晶闸管输出模块一般只能驱动交流负载,具有响应速度快、过载能力差等特点,适合动作比较频繁的应用场合。


16点数字量继电器触点输出模块的内部电路及外部端子接线图如图1-17所示。继电器触点输出模块既能用于交流负载,也能用于直流负载,具有负载电压范围宽、道通压降小、承受瞬时过电压和过电流的能力强等优点,但继电器动作时间长,不适合要求频繁动作的应用场合。


数字量输出模块SM322的技术特性如表1-15所示。模块的每个输出点有一个绿色发光二极管显示输出状态,输出逻辑“1”时,发光二极管点亮。

在选择数字量输出模块时,应注意电压的种类和大小、工作频率和负载的类型(电阻性、电感性负载、机械负载或者白炽灯)。除了每一点的输出电流外,还应注意每一组的大输出电流。此外,因每个模块的端子共地情况不同,还要考虑现场输出信号负载回路的供电情况。例如,现场需输出4点信号,但每点用的负载回路电源不同,此时8点继电器输出模块将是良好的选择,选用别的输出模块将增加模块的数量。

(3)数字量输入/输出模块SM323

数字量输入/输出模块SM323是在一块模块上同时具备输入点和输出点的信号模块。SM323模块的输入和输出电路均设有光电隔离电路,输出点采用晶体管输出,并设有电子式短路保护装置,在额定输入电压下输入延时为1.2~4.8ms。DI16/D016模块的内部电路及外部端子接线图如图1-18所示。


(4)数字量输入/可配置输入或输出模块SM327

SM327数字量输入/可配置输入或输出模块具有8个独立输入点,8个可独立配置为输入或输出点,带隔离功能,额定输入电压和额定负载电压均为DC 24V,输出电流为0.5A,在RUN模式下可动态地修改模块的参数。SM327数字量模块的内部电路及外部端子接线图如图1-19所示。


(5)仿真模块SM374

SM374主要用于程序的调试,比较适合于教学,它可以仿真DI16/D016、DI8/D08的数字量模块。SM374的操作面板如图1-20所示。


SM374面板上有一个功能设定开关,它可以仿真所需要的数字量模块;有16个开关,用于输入状态的设置;有16个绿色LED指示灯,用于指示I/O状态。

需要注意,当CPU处于RUN模式时,不能通过开关进行模式设置。

2.模拟量模块

生产过程中有大量连续变化的模拟量需要用PLC来测量或者控制,有的是非电量,如温度、压力、流量、液位、物体的成分(例如气体中的含氧量)和频率等;有的是强电电量,如发电动机机组的电流、电压、有功功率和无功功率、功率因数等。

模拟量模块包括模拟量输入模块(AI) SM331、模拟量输出模块(AO) SM332和模拟量输入/输出模块(AI/AO) SM334等。

(1)模拟量值的表示方法

S7-300/400的CPU用16位二进制补码定点数来表示模拟量值。其中,高位(第15位)为符号位,正数的符号位为0,负数的符号位为1。

模拟量输入模块的模拟量值与模拟量之间的对应关系如表1-16所示,模拟量的上、下限(±100%)分别对应于十六进制模拟量值6COOH和9400H(H表示十六进制数)。

模拟量输入模块的模拟量值与模拟量之间的对应关系



(2)模拟量输入模块SM331

SM331用于将现场各种模拟量测量传感器输出的直流电压或电流信号转换为PLC内部处理用的数字信号。该类模块主要由A/D转换器、转换开关、恒流源、补偿电路、光隔离器及逻辑电路等组成。图1-21所示为AI 8×13位模拟量输入模块的内部电路及端子接线图,从图中可以看出SM331内部只有一个

(3)模拟量输出模块SM332

SM332用于将S7-300系列PLC的数字信号转换成系统所需要的模拟量信号,控制模拟量调节器或执行机构。SM332目前有4种模块,其中SM332 A0 4×12位模块的内部电路及端子接线图

(4)模拟量输入/输出模块

模拟量输入/输出模块有SM334和SM335两个子系列,SM334为通用模拟量输入/输出模块,SM335为高速模拟量输入/输出模块,并具有一些特殊功能。图1-23所示为SM334 AI 4/AO2×8/8位模块的内部电路及端子接线图。

(5)模拟量输入模块的接线

在使用模拟量输入模块时,根据测量方法的不同,可以将电压、电流传感器或电阻器等不同类型的传感器连接到模拟量输入模块。


为了减少电子干扰,对于模拟信号应使用屏蔽双绞线电缆。模拟信号电缆的屏蔽层应两端接地。如果电缆两端存在电位差,将会在屏蔽层中产生等电势耦合电流,造成对模拟信号的干扰,在这种情况下,应让电缆的屏蔽层一点接地。

对于带隔离的模拟量输入模块,在CPU的M端和测量电路的参考点MANA之间没有电气连接。如果测量电路参考点MANA和CPU的M端存在一个电位差UIs0,则必须选用带隔离模拟量输入模块。通过在MANA端子和CPU的M端子之间使用一根等电位连接导线,可以确保UISO不会超过允许值。

对于不带隔离的模拟量输入模块,在CPU的M端和测量电路的参考点MANA之间必须建立电气连接。为此,应连接MANA端子与CPU或IM153的M端子。MANA和CPU或

IM153的M端子之间的电位差会造成模拟信号的中断。


图1-40通过补偿盒将热电偶连接到带隔离的模拟量输入模块

连接带温度补偿的热电偶时,可以通过参考结(带0℃或50℃循环控制)连接热电偶,此时的所有8个输入均可用作测量通道。参考连接如图1-41所示。


利用热敏电阻也可以连接热电偶,此时参考结端子处的温度由范围为-25~85℃的热电偶温度发送器确定。参考连接如图1-42所示。


(6)模拟量输出模块的接线

模拟量输出模块可用于驱动负载或驱动端,其输出有电流和电压两种形式。对于电压型模拟量输出模块,与负载的连接可以采用二线制或四线制电路;对于电流型模拟量输出模块,与负载的连接只能采用二线制电路。各种参考连接如图1-43~图1-46所示,图中各符号的意义如下。


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设计方法
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三菱PLC控制系统一般设计方法:
1、分析控制系统的控制要求
熟悉被控对象的工艺要求,确定必须完成的动作及动作完成的顺序,归纳出顺序功能图。
2、选择适当类型的PLC
根据生产工艺要求,确定I/O点数和I/O点的类型(数字量、模拟量等),并列出I/O点清单。进行内存容量的估计,适当留有余量。根据经验,对于一般开关量控制系统,用户程序所需存储器的容量等于I/O总数乘以8;对于只有模拟量输入的控制系统,每路模拟量需要100个存储器字;对于既有模拟量输入又有模拟量输出的控制系统,每路模拟量需要200个存储器字。确定机型时,还要结合市场情况,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,选定性能价格比好一些的PLC机型。
3、硬件设计
根据所选用的PLC产品,了解其使用的性能。按随机提供的资料结合实际需求,同时考虑软件编程的情况进行外电路的设计,绘制电气控制系统原理接线图。
4、软件设计
(1)软件设计的主要任务是根据控制系统要求将顺序功能图转换为梯形图,在程序设计的时候好将使用的软元件(如内部继电器、定时器、计数器等)列表,标明用途,以便于程序设计、调试和系统运行维护、检修时查阅。
(2)模拟调试。将设计好的程序下载到PLC主单元中。由外接信号源加入测试信号,可用按钮或小开关模拟输入信号,用指示灯模拟负载,通过各种指示灯的亮暗情况了解程序运行的情况,观察输入/输出之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计要求,并及时修改和调整程序,直到满足设计要求为止。
5、现场调试
在模拟调试合格的前提下,将PLC与现场设备连接。现场调试前要全面检查整个PLC控制系统,包括电源、接地线、设备连接线、I/O连线等。在保证整个硬件连接正确无误的情况下才可送电。将PLC的工作方式置为“RUN”。反复调试,消除可能出现的问题。当试运一定时间且系统运行正常后,可将程序固化在具有长久记忆功能的存储器中,做好备份。
一、保养规程、设备定期测试、调整规定
(1) 每半年或季度检查PLC柜中接线端子的连接情况,若发现松动的地方及时重新坚固连接;
(2) 对柜中给主机供电的电源每月重新测量工作电压;
二、设备定期清扫的规定
(1) 每六个月或季度对PLC进行清扫,切断给PLC供电的电源把电源机架、CPU主板及输入/输出板依次拆下,进行吹扫、清扫后再依次原位安装好,将全部连接恢复后送电并启动PLC主机。认真清扫PLC箱内卫生;
(2) 每三个月更换电源机架下方过滤网;
三、检修前准备、检修规程
(1) 检修前准备好工具;
(2) 为保障元件的功能不出故障及模板不损坏,必须用保护装置及认真作防静电准备工作;
(3) 检修前与调度和操作工联系好,需挂检修牌处挂好检修牌;
四、设备拆装顺序及方法
(1) 停机检修,必须两个人以上监护操作;
(2) 把CPU前面板上的方式选择开关从“运行”转到“停”位置;
(3) 关闭PLC供电的总电源,然后关闭其它给模坂供电的电源;
(4) 把与电源架相连的电源线记清线号及连接位置后拆下,然后拆下电源机架与机柜相连的螺丝,电源机架就可拆下;
(5) CPU主板及I/0板可在旋转模板下方的螺丝后拆下;
(6) 安装时以相反顺序进行;
五、检修工艺及技术要求
(1) 测量电压时,要用数字电压表或精度为1%的表测量
(2) 电源机架,CPU主板都只能在主电源切断时取下;
(3) 在RAM模块从CPU取下或插入CPU之前,要断开PC的电源,这样才能保证数据不混乱;
(4) 在取下RAM模块之前,检查一下模块电池是否正常工作,如果电池故障灯亮时取下模块PAM内容将丢失;
(5) 输入/输出板取下前也应先关掉总电源,但如果生产需要时I/0板也可在可编程控制器运行时取下,但CPU板上的QVZ(超时)灯亮;
(6) 拨插模板时,要格外小心,轻拿轻放,并远离产生静电的物品;
(7) 更换元件不得带电操作;
(8) 检修后模板安装一定要安插到位。
三菱PLC的主要特点(此处PLC是指电力线上网属错误引用)
① 结构灵活
不受环境的限制,有电即可组建网络,同时可以灵活扩展接入端口数量,使资源保持较高的利用率,在移动性方面可与WLAN媲美。
② 传输效果好
可以很平顺的在线观赏DVD影片,它所提供的14Mbps带宽可以为很多应用平台提供保证。新的电力线标准HomePlug AV传输速度已经达到了200Mbps;为了确保QoS,HomePlug AV采用了时分多路访问(TDMA)与带有冲突检测机能的载体侦听多路访问(CSMA)协议,两者结合,能够很好地传输流媒体。
③ 范围广
无所不在的电力线网络也是这种技术的优势。虽然无线网络可以做到不破墙,但对于高层建筑来说,其必需布设N多个AP才能满足需求,而且同样不能避免信号盲区的存在。而电力线是基础的网络,它的规模之大,是其他任何网络无法比拟的。由此,运营商就可以轻松地把这种网络接入服务渗透到每一处有电力线的地方。这一技术一旦全面进入商业化阶段,将给互联网普及带来极大的发展空间。终端用户只需要插上电力猫,就可以实现因特网接入,电视频道接收节目,打电话或者是可视电话。
④ 低成本
充分利用现有的低压配电网络基础设施,无需任何布线,节约了资源。无需挖沟和穿墙打洞,避免了对建筑物、公用设施、家庭装潢的破坏,同时也节省了人力。相对传统的组网技术,PLC成本更低,工期短,可扩展性和可管理性更强。目前国内已开通电力宽带上网的地方,其包月使用费用一般为50-80元/月左右,这样的价格和很多地方的ADSL包月相持平。
⑤ 适用面广
PLC作为利用电力线组网的一种接入技术,提供宽带网络“后一公里”的解决方案,广泛适用于居民小区,酒店,办公区,监控安防等领域。它是利用电力线作为通信载体,使得PLC具有极大的便捷性,只要在房间任何有电源插座的地方,不用拨号,就立即可享受4.5~45Mbps的高速网络接入,来浏览网页﹑拨打电话,和观看在线电影,从而实现集数据、语音、视频,以及电力于一体的“四网合一”。
plc发展新动向 PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC已经广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,它具有高可靠性、抗干扰能力强、功能强大、灵活,易学易用、体积小,重量轻,价格便宜的特点。
发展动向
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1:产品规模向大、小两个方向发展 大:I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。 小:由整体结构向小型模块化结构发展,增加了配置的灵活性,降低了成本。
2:PLC在闭环过程控制中应用日益广泛
3:不断加强通讯功能
4:.新器件和模块不断推出 高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外,还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等专用化模块。
5:编程工具丰富多样,功能不断提高,编程语言趋向标准化 有各种简单或复杂的编程器及编程软件,采用梯形图、功能图、语句表等编程语言,亦有高档的PLC指令系统
6:发展容错技术 采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。
7:追求软硬件的标准化。
发展历史
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20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器,使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能,完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后,为了方便和反映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC)。
20世纪70年代中末期,可编程控制器进入实用化发展阶段,计算机技术已全面引入可编程控制器中,使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。
20世纪80年代初,可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多,产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
20世纪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%。在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
20世纪末期,可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元,使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。
就业前景
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目前我国经济的发展主要特点:
1 、目前我国还是制造业大国,是世界的生产加工中心,有大量的制造业,就必须用各种生产设备,大部分生产设备都和 PLC 有关,需要大量的精通 PLC 控制的从业人员。
2 、产业结构已发生调整,逐渐有劳动力密集型转化为技术密集型,大量的新设备被采用,这些设备很多都和 PLC 控制相关,需大量的高技术人才。
PLC从业人员主要有:
1 、企业的设备维护和维修人员;
2 、从事工控设备销售的人员;
3 、从事设备开发,编程的电气工程师。
PLC就业的行业主要有:
1.电厂(包括各个公司,工厂的配电室);
2.软件开发(特别是单片机或EDA等);
3.PLC(大体是工控方向,搭建操作平台等);
4.各个矿山,或金属冶炼场所(进行自动化设备的维护,操作等);
5.去学校当老师;
6.做销售工作(专门卖自己专业相关的东西);
7.公务员,每个专业都可以的;
8.各种什么研究所;
9.产品设计,就是硬件电路设计了;
10.自动化专业就业方向很广的,仔细观察生活就知道很多自动化设备的。
三菱PLC和西门子是目前国内使用多的PLC,特别是中国沿海的工厂,更是主要以日系PLC为主,掌握三菱PLC的技术对就业是有很多帮助的。
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PLC模块是将PLC的各功能的单元分别做成象积木一样的模块,可以根据需要进行组合,以适应各种不同的需求,常用的有电源模块、CPU模块、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、高速计数模块、通讯模块、数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块。。。。。,,每种里又有多种规格,型号。 可以按照需要组合。
可编程逻辑控制器 PLC 实质是一种专用于工业控制的计算机,
可编程逻辑控制器 PLC
其硬件结构基本上与微型计算机相同,基本构成为:

  一、电源
  可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的,因此,可编程逻辑控制器的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去
  二、处理单元(CPU)
  处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢。它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。当可编程逻辑控制器投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后,后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。
  为了进一步提高可编程逻辑控制器的可靠性,近年来对大型可编程逻辑控制器还采用双CPU构成冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。这样,即使某个CPU出现故障,整个系统仍能正常运行。
  三、存储器
  存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
  存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
  四、输入输出接口电路
  1.现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路,作用是可编程逻辑控制器与现场控制的接口界面的输入通道。
  2.现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成,作用可编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。
  五、功能模块
  如计数、定位等功能模块。
  六、通信模块。
今天给大家讲讲S7-1500PLC的常用模块,S7-1500PLC是模块化结构设计的PLC,各个单独模块之间可以进行广泛组合和扩展,它的主要组成部分有电源模块(PM/PS)、中央处理器模块(CPU)、导轨(RACK)、信号模块(SM)、通信模块(CP/CM)和工艺模块(TM)等。

(1)、电源模块(PM/PS)

用于向CPU以及其扩展模块提供+24V DC电源。

PM:无背板总线、不占用槽位,无固件版本(类似PS307)PS:有背板总线,占用槽位,有固件版本(类似PS407)

(2)、中央处理器模块(CPU)

主要包括以下几种

标准CPU(比如:CPU1511-1PN)紧凑型CPU(比如:CPU1512C-1PN)分布式模块CPU(比如:CPU1510SP-1PN工艺型CPU(比如:CPU1511T-1PN)故障安全CPU模块(比如:CPU1511F-1PN)通过标红的字母可以区分是什么类型的CPU

(3)、导轨(RACK)

是安装S7-1500各类模块的机架,是特制的异形板,标准长度为160/245...2000,可以根据实际选用。S7-300/1200/1500的导轨上无背板总线。但S7-400有背板总线,不可缺少。

(4)、存储卡(SD)

用于存储PLC程序,可由PC直接读取,不支持热插拔。50万次读取寿命,大32GB

注:S7-300的MMC,PC不能直接读取需用准用读卡器设备。

(5)、信号模块(SM)

是数字量I/O模块和模拟量I/O模块的总称。信号模块主要有SM521(数字量输入)、SM522(数字量输出)、混合模块SM523、SM531(模拟量输入)、SM532(模拟量输出)和混合模块SM534。

基本型:BA标准型:ST高性能:HF(6)、工艺模块(TM)

主要用于对实时性和存储量要求高的控制任务。

计数模块(高速输入):TM Count2位置检测模块(高速输入):TM Poslnput2PTO模块(高速输出):TM PTO(7)、通信模块(CP/CM)

用于PLC之间、PLC与计算机和其他智能设备之间的通信,可将PLC接入以太网、PROFIBUS和AS-I网络,或用于串行通信。它可以减轻CPU处理通信的负担,并减少对通信功能的编程工作。

主要有两大类:

PRIFIBUS:CM 1542-5、CP1542-5PROFINET:CM 1542-1、CP1543-1(8)ET-200分布式外围设备模块

是西门子基于PRIFIBUS或PROFINET的分布式控制模块,应用很广。

1、ET200SP:是一种多功能的按位模块化的分布式I/O系统,体积比较小,要安装在控制柜里。

2、ET200MP:是一种多通道的分布式I/O系统,可以使用S7-1500的模块,要安装在控制柜内,使用广泛。
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