收稿日期:2007-03-10
作者简介:徐兰君(1965—
),女,高级工程师,从事工业炉电气控制设计、调试、审核工作.
西门子P LC 在工业热处理电炉中的运用
徐兰君,邵卫宏
(中国联合工程公司,浙江杭州310022)
摘 要:将西门子P LC 应用于电炉控温,采用F B58控温功能块控温,达到自整定PI D 参数,极大地提高控温精度,降低了投资费用,使用效果良好。
关键词:西门子P LC ;控温功能块F B58;自整定参数PI D ;控温精度
中图分类号:TP2731+2 文献标识码:B 文章编号:1001-6988(2007)0420041203
Application of Siemens PLC in E lectric Furnace of I ndustry H eat Treatment
X U Lan 2jun ,SH AO Wei 2hong
(China United Engineering Corporation ,Hangzhou 310022,China )
Abstract :Siemens P LC is applied in tem perature control of electric furnace ,which is asing F B58tem perature
control function unit ,and the PI D parameters can be automatically tuned.The tem perature control precision of fur 2nace is raised remarkable and the cost of invest can be reduced obviously.
K ey w ords :Siemens P LC ;F B58tem perature control function unit ;auto tune of the PI D parameters ;tem per 2ature control precision
20世纪80年代前,工业热处理炉温度控制是采用常规仪表控制。到90年代,国内开始引进使用数字式智能仪表控温,控温精度因此大大提高。90年代后期,可编程控制器P LC 和DCS 的快速发展,逐渐有取代仪表控制的趋势,但P LC 和DCS 各有其长处,P LC 在数字控制中灵活可靠,网络通讯功能强大,而DCS 则更适于过程控制,从经济角度看,DCS 系统比P LC 系统费用更高一些,如果能让P LC 在过程控制中也发挥其优势,则P LC 在温控中的性价比就远高于DCS 。
笔者从事工业热处理电气控制十几年,在2004年山东某厂热处理生产线设计调试中,采用西门子P LC 编程软件本身所具有的温控软件,圆满解决了采用P LC 普通模块来处理温控问题温控精度不高的问题(国内常见用P LC 处理数字信号,同时配用仪表解决温控问题)。
1 调质生产线控制系统
山东某厂的热处理生产线电气控制项目,包括
一台正火炉、淬火槽及一台回火炉,是作为锻造产品
调质生产线,锻造产品经正火、淬火及回火、冷却,完成调质功能。笔者采用西门子S72300作控制,同时还与上位工控机、触摸屏及另一输送系统组成MPI 网实现数据共享,上位机软件选用组态王软件,在上位机上可监控所有控制信息,并采用西门子TP270作为后盾,一旦上位机有问题,可在触摸屏TP270上操作,不影响生产,图1为系统控制网络
。
图1 系统控制网络图
正火炉分5区控温,每区150kW ,共750kW ;
回火炉分6区控温,每区120kW ,共720kW 。在控制上选用2块S72300模拟输入模块S M331,将11区控温热电偶信号输入模块,经软件处理,采用S72300数字模块S M322输出脉冲信号控制输出元件固态继电器,进而控制电热元件的通断电来控温。
1
4第29卷第4期
2007年7月
工业炉Industrial Furnace V ol.29N o.4Jul.
2007
2 FB58功能块的应用
在软件处理中,选用PI D温度控制功能块F B58“T C ONT-CP”(F B58功能块的功能可参见说明书)。
其中:
(1)PV-NORM=CRP-I N3PV-FAC+PV-OFFS
(2)ER=(SP-I NT-PV)±DE AD-W
(3)LM N-Sum(t)=G AI N3ER(0)(1+1/TI3t +D-F3e-t/T D/D-F)
脉冲发生器将模拟操作值LmnN转化为使用脉冲宽度调制的一连串脉冲输出,当参数P U LSE-ON=
T R UE时,以脉冲周期CY C LE-P处理脉冲输出,见图2
。
图2 脉冲周期输出图
当脉冲发生器周期CY C LE2P采样周期与脉冲循环周期PER2T M相比越小,则脉冲宽度调制就越精确,为达到足够的控制精度,须遵循下列条件: CY C LE-P≤PER-T M/50
实际使用时,在中断组织块OB35中调用F B58:
C A LL“TC ONT-CP”,“
DB-TC ONT-CP1”
PV-I N:=“DB-Sam ple”.Z-T1.Average1
PV-PER:=
DIS V:=
I NT-HPUS:=
SE LECT:=
PV:=
LM N:=
LM N-PER:=
QPU LSE:=Q40.0
Q LM N-H LM:=
Q LM N-LLM:=
QC-ACT:=
CY C LE:=
CY C LE-P:=
SP-I NT:=
M AN:=
C OM-RST:=
M AN-ON:=
参数可在变量表上设定输入参数,见表1。
表1 变量表
地址符号显示形式显示值修改值1//控制器
2DB58.DBD34“DB-TCONT-CP”SP-NT浮点0.0//70.0 3DB58.DBD14“DB-TCONT-CP”PV浮点20.0
4DB58.DBD18“DB-TCONT-CP”LM N浮点0.0
5DB58.DBX24.0“DB-TCONT-CP”QPU LSE布尔False
6DB58.DBX42.1“DB-TCONT-CP”M AN-ON布尔true//true 7DB58.DBD38“DB-TCONT-CP”M AN浮点0.0//0.0 8//脉冲发生器
9DB58.DBD26“DB-TCONT-CP”CY C LE浮点0.4//0.4 10DB58.DBD30“DB-TCONT-CP”CY C LE-P浮点0.02//0.02 11DB58.DBD76“DB-TCONT-CP”PER-T M浮点 1.0//1.0 12DB58.DBD80“DB-TCONT-CP”P-B-T M浮点0.0
13//参数
14DB58.DBD162“DB-TCONT-CP”PFAC-SP浮点 1.0//0.8 15DB58.DBD166“DB-TCONT-CP”G AIN浮点32.4//32.4 16DB58.DBD170“DB-TCONT-CP”TI浮点 6.63//6.63 17DB58.DBD174“DB-TCONT-CP”T D浮点 1.65//1.65 18DB58.DBD182“DB-TCONT-CP”CON-Z ONE浮点7.8//7.8 19DB58.DBX186.0“DB-TCONT-CP”CONZ-ON布尔False//T rue 20DB58.DBX186.6“DB-TCONT-CP”PID-ON布尔T rue
21DB58.DBX186.5“DB-TCONT-CP”LOAD-FID布尔False
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计算机应用:西门子P LC
在工业热处理电炉中的运用
续表1
地址符号显示形式显示值修改值22//整定
23DB58.DBX186.1“DB-TCONT-CP”T UN-ON布尔False//true 24DB58.DBX186.2“DB-TCONT-CP”T UN-ST布尔False//true 25DB58.DBD84“DB-TCONT-CP”T UN-D LM N浮点80.0//200 26DB58.DBW108“DB-TCONT-CP”PH ASE十进制数0
27DB58.DBW110“DB-TCONT-CP”ST AT US-H十进制数0
28DB58.DBW112“DB-TCONT-CP”ST AT US-D十进制数0
29//进程
30DB102.DBD26“DB-FROC-P”CY C LE浮点0.02//0.02 31DB102.DBD2“DB-FROC-P”DIS V浮点0.0
32DB102.DBD6“DB-FROC-P”AM B-TE M浮点20.0
33DB102.DBD10“DB-FROC-P”G AIN浮点 1.0//1.0 34DB102.DBD14“DB-FROC-P”T M-LAG1浮点50.0//50.0 35DB102.DBD18“DB-FROC-P”T M-LAG2浮点 5.0//5.0 36DB102.DBD22“DB-FROC-P”T M-LAG3浮点
3 PI D参数整定
经过几次试验,采用SP定点自整定,并配置好手动输出值和控制输出值,以防止整定过程中发生控温温度过冲现象。自整定结果见表2。
表2 自整定结果
参 数1t2t3t4t5t6t7t8t9t10t11t
G AIN 3.4 2.9 3.4 3.2 3.2 2.6 2.0 2.3 2.2 2.3 2.6
TI74.398.586.775.678.8164.6162.6107.9159.7202.2201.1 T D18.624.621.718.919.741.240.727.039.950.650.3 CON2Z ONE72.686.272.778.279.096.8122.8108.7111.8107.797.5
其中:1t—5t为正火炉温度,6t—11t为回火炉温度。
4 结论
将自整定结果的PI D参数应用于实际中,正火炉和回火炉温度控制效果非常好,保温段温差最大只有-0.6℃、+0.8℃,完全达到并超过智能仪表或DCS的控温水平,同时费用不高,尤其对较大或大型热处理炉投资节约效果明显,而且西门子S72 300控制系统工作稳定,整条调质生产自动线控制先进可靠,用户非常满意,值得推广使用。
小资料天然气水合物———可燃冰
地质专家预测:中国2050年将把可燃冰能源民用化
。中国地质调查局在我国南海北部神狐海域,成功
钻取获得了高纯度天然气水合物实物样品,不仅使我国成为继美国、日本、印度之后第4个通过国家级研发计划采到水合物实物样品的国家,使我国天然气水合物的调查研究水平一举步入世界先进行列,也使人类试图利用这种新能源的努力成为可行。
天然气水合物又称可燃冰,具有非常高的使用价值,1m3的可燃冰等于164m3的常规天然气藏。据保守估算,世界上天然气水合物所含的有机碳的总资源量,相当于全球已知煤、石油和天然气总量的2倍。特别是天然气水合物的主要成分是甲烷,燃烧后几乎没有污染,是一种绿色的新型能源。从其储量之大、分布范围之广和应用前景之好来看,它是石油、天然气、煤等传统能源之后最佳的接替能源。可燃冰点燃了人类21世纪能源利用的希望之光。
天然气水合物是水和天然气(主要成分为甲烷)在中高压和低温条件下混合时产生的晶体物质,外貌极似冰雪,点火即可燃烧,故又称之为“可燃冰”或者“气冰”、
“固体瓦斯”。它在自然界分布非常广泛,海底以下0～1500m 深的大陆架或北极等地的永久冻土带都有可能存在,世界上有79个国家和地区都发现了天然气水合物气藏。据第28届国际地质大会提供的资料显示,海底有大量的天然气水合物,可满足人类1000年的能源需要。
(工业炉杂志摘编)
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工业炉 第29卷 第4期 2007年7月
问：施耐德plc优势是什么啊 ABB 西门子欧姆龙三菱施耐德plc的优缺点 1. 这些品牌Plc,我都用过了 施耐德优势是网络功能强，软件好用，方便。但现在新推出的软件有些怪异，但仍然是人性化设计。 ab plc用的多，abb是变频器用的多。ab plc 与施耐德类似，但价格要高。国内用户不多。主要用在电厂。 西门子是国内用的最多的，也是最规范的。优势是每一步设计都不能遗留。缺点就是不够人性化，太过死板。 omron 三菱是日本Plc,优势是小巧，精悍。但网络功能差。尤其是组大型工厂网时，太繁琐。 有个问题就提示你，这个问题解决不了，就做不了下一步。一般用在控制低价的单独设备上。 日本plc与欧美Plc还有自控观念上的区别。这要在编梯形图时才能感觉到。 比如：手动/自动控制时，同样的逻辑,当由自动改到手动时，在omron plc 上DO输出（单点控制）的设备就停止，而欧美Plc 则保持原来运动状态。 2.最常用的是西门子,因其功能强大,编程简单,容易上手 最安全的是三菱,一些重要场合都用三菱的,比如电梯 最经济的是欧姆龙.便宜 3．西门子，施耐德，罗克韦尔（就是AB），三菱和欧姆龙主要的工控是PLC； ABB和 艾默生主要是DCS。ABB也有PLC，但是市场上几乎不太用。 PLC领域，大型的控制系统排序：AB，西门子，施耐德；AB是技术最领先的。 中型的控制系统排序：西门子，AB，施耐德。 小型的控制系统排序：西门子，欧姆龙，三菱，AB，施耐德。 施耐德的排位，这几年一直在下滑，与内部斗争及技术没有突破、更新为因。 DCS领域： ABB是处于领先的位置，和霍尼韦尔口牌差不多，都是技术较尖端的。艾默 生在国产DCS品牌里口碑还行，质量比浙大中控、和利时等要好些，与佛斯波罗差不多，价格也处于中间。
施耐德Quantum产品与其它PLC产品性能比较 1.施耐德Quantum产品的背板总线（即机架）通讯速率可达80Mbps，主要有以下优点： ●通讯速率是所有PLC产品中速度最快的，而且通讯速率恒定不变，与机架槽位无关； ●所有P模块在机架上可以任意安装，因此方便产品维护； ●全面支持100M快速以太网（机架通讯速率是以太网通讯的瓶颈，机架速率越快，以太 网通讯的带宽越宽）。以太网通讯带宽可达80M； 西门子S7-400产品的背板总线通讯速率最快为30M。而且通讯速率不统一，与CPU距离越远，距离越低。由于通讯速率较低，因此，实现以太网通讯时带宽最多为30M。 AB公司ControlLogix产品的背板总线通讯速率最快为30M。因此，实现以太网通讯时带宽最多为30M。 2.施耐德Quantum产品所有模块都支持任意带电插拔，因此，可以支持带电情况下的产品更换和维护。 西门子S7-400产品的CPU和电源模块不支持带电插拔。因此，CPU和电源模块出现故障时，必须将PLC断电，更换完模块后才能上电。所以，为增加维护时间。 AB公司ControlLogix产品的CPU和电源模块不支持带电插拔。因此，CPU和电源模块出现故障时，必须将PLC断电，更换完模块后才能上电。所以，为增加维护时间。 3.施耐德Quantum产品的开关量输出、模拟量输出模块支持故障状态预制功能，即在CPU、通讯模块、通讯电缆、通讯附件出现故障时，可以通过开关量输出、模拟量输出模块输出相应的状态值，降低故障引发的事故损失。 西门子S7-400产品的模块不支持故障状态预制功能，因此，当模块出现故障时，会导致控制系统的事故损失扩大。 AB公司ControlLogix产品支持故障状态预制功能。 4.施耐德Quantum产品实现一个热备系统很简单，两套完全相同的PLC模块通过1根光纤电缆连接、无需编程即可实现全部自动硬件热备功能。热备模块通讯速率可达10M。热备系统切换时间为13～48ms。热备系统编程很简单，只需编写一个控制程序，并在线下载到一个CPU，通过简单的按下几个按钮，即可完成程序传输。 西门子S7-400产品组成一个热备系统时，必须通过编程才能实现热备切换功能，热备系统切换时间为1s左右。编程时必须编写两个相同的程序，并分别离线下载到CPU中才能完成程序的更新。增加了系统的维护时间。 AB公司ControlLogix产品本来支持热备系统。但是，在设计隧道监控系统方案时，他们没有采用热备系统方案，而是采用一个机架安装两块CPU的方案，即常说的冷备方案。这种方案缺点是当机架、电源、通讯模块等出现故障时，系统马上进入停机状态。同时，两个CPU的切换时间在2s左右，和热备系统毫秒级切换时间相比，完全不在同一档次。因此，AB公司ControlLogix方案是三种方案中最不可靠、性能最差的。 5.施耐德Quantum产品可提供多种信号要求的开关量、模拟量、高速计数器、中断、ASCII、SOE等IO模板以及抗腐蚀、霉变、潮湿等环境应用的涂层保护模板。在热备系统中，所有模板采用同一系列产品，保证了系统的可靠性、稳定性和安全性。 西门子S7-400产品提供的模块类型较少。同时，在热备系统中，经常采用可靠性、稳定性较差的ET200M系列IO模块与S7-400的CPU进行连接，降低了控制系统的整体性能。 AB公司ControlLogix产品提供的模块类型较少。 6.施耐德Quantum产品I/O模块连接方式可支持LIO、DIO、RIO等多种连接方式。采用RIO方式进行连接时，通讯协议为S908，通讯速率不低于1.544M，可支持31个子站。通讯介质为同轴电缆或光纤，采用同轴电缆进行连接时最远可达4572米。RIO通讯速率恒定不变，通讯时与子站个数以及通讯距离无关。支持单通讯电缆缆、冗余通讯电缆、以及光纤总
“变量”与“参数”是西门子PLC中常用的名词，在不同的使用场合有不同的含义。为了防止概念的混淆，根据不同的用途，将S7中的变量分为“程序变量”与“诊断变量”两大类：将参数分为“程序参数”与“配置参数（组态参数）”两大类。 “诊断变量”用于PLC调试阶段，“变量表调试”所指的就是“诊断变量”。诊断变量包括的范围很广，凡是PLC中可以赋值或进行显示的信号与数据统称为诊断变量（Variable），它包括输入、输出、内部标志寄存器、定时器、计数器、数据块中的内容等。 “程序变量”与“程序参数”是在PLC程序设计阶段需要使用的“变量”与“参数”。因此，除非特别说明，本章所述的“变量”均是指“程序变量”，“参数” 均是指“程序参数”；而在调试部分、硬件组态（配置）部分所述的“变量”均是指“诊断变量”，“参数”均是指“配置参数”。 西门子S7系列PLC可以使用的”程序变量”包括程序参数、局部变量（又称临时变量Temporary）、静态变量（Static）3种基本类型，并且有规定的使用范围。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解台达PLC、西门子PLC、施耐德plc、欧姆龙PLC的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/c211955849.html,/
施耐德_PLC与PLC通讯ModbusTCP 一、系统概括 M218 PLC中TM218LDAE24DRHN/TM218LDAE40DRPHN两款PLC，本体集成了以太网通讯口,支持ModbusTCP/IP 通讯协议（可做ModbusTCP服务器/客户端），该以太网口可用于与其它支持ModbusTCP/IP协议的设备之间的数据通讯。 本文以两台M218 PLC为例, 简要介绍M218PLC与M218PLC之间Modbus以太网通信的过程,包括硬件接线、参数设置、硬软件组态等，实现一台PLC对另一台PLC的数据读写。 二、硬件连接 两台M218 PLC间的连接网线可采用直通线也可采用交叉线，系统的硬件构架和连接如下（本文以交叉网线为例）。
三、主站PLC 1.新建PLC程序
2.PLC通讯参数设置
从站PLC以太网端口设置过程相同，只需将IP地址设为同一网段不同地址即可 3.主站程序编程 1)添加功能块”IsFirstMastColdCycle”, 目的:第一次启动触发modbus读写模块. 方法:从右侧工具箱中选中”运算块”拖到编程窗口，之后寻到”IsFirstMastColdCycle”后回车即可。 2)添加功能块” ADDM” 目的:Modbus地址功能块 方法:类似添加第一功能块的方法 Addr 参数中写入’3{192.168.0.100}’，其中3表示本PLC以太网口，192.168.0.101表示 ModbusTCP 从站IP地址。
3)添加READ_VAR模块 4)添加”WRITE_VAR”模块
5)读写缓存数据区 在”Read_Var”和”Write_Var”功能块的调用过程中，用户需要定义数据读和写的缓存区，用于存放接收到的数据和需要发送的数据。注意，这里的缓存区一般都是以数组的形式存在的，所以用户必须分别定义读数据数组和写数据数组，例如，上例中的”aaa”和”bbb”分别就是用于存放读到的数据和写出去的数据。由于”Read_Var”和”Write_Var”功能块的管脚”Buffer”是指针变量，所以用 ADR 功能块来取数组的首地址来指向该”Buffer”指针。这里，简单介绍下数组的定义方法.
1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。 2．SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与 S7-200 PLC比较，S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.6~0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。 S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（例如：超时，模块更换，等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300 PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能，S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。 3．SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计，可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的专用系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解台达PLC、西门子PLC、施耐德plc、欧姆龙PLC的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城。https://www.doczj.com/doc/c211955849.html,/
1、GE VERMAX 编程电缆制作（电源模件第一个串口）： PLC PC （9 SUB MALE）（9 SUB FEMALE） 2 （T） 2 （R） 3 （R） 3 （T） 5 （G） 5 （G） 2、GE 90—30系列（CPU351/352/363/364）编程电缆制作（RS232端口6脚RJ11型）： PLC PC （6 RJ11 MALE）（9 SUB FEMALE） 2 （T） 2 （R） 5 （R） 3 （T） 3 （G） 5 （G） 3、GE 90-30、90-70、V ersaMax 编程电缆制作（RS232端口6脚RJ11型）： PLC RS422/RSRS232 PC （15 SUB MALE）（9 SUB FEMALE） 12 （T-）（R+）（T） 2 （R） 13 （T+）（R-）（R） 3 （T） 10 （R-）（T+）（G） 5 （G） 11 （T+）（T-） 9 （RT） 6 （RTS- 15 （CTS- 6 （RTS+ 15 （CTS+ 注意一下，GE 90-70有两个15 SUB FEMALE串口，用第二个串口方能编程，即使用GE公司生产的编程电缆。 4、GE公司生产的编程电缆（GE 90-30、90-70、VersaMax），在调试过程中不够长，需要延长，延长线的制作为同1 注意一下，GE 90-70有两个15 SUB FEMALE串口，用第二个串口方能编程，即使用GE公司生产的编程电缆。
5 施耐德公司的MODIDCON QUANTUM、COMPACT编程电缆制作： PLC PC （9 SUB MALE）（9 SUB FEMALE） 3 （T） 2 （R） 2 （R） 3 （T） 5 （G） 5 （G） 4 （RTS） 6 （CTS） 7 （DCD） 8 （DTR） 6 施耐德公司的MODIDCON QUANTUM 若有以太网模件编程电缆制作：即RJ45网络线。它是一款无需通过串口下载配置即可编程PLC。 7 SIEMENS S7—300/400编程电缆（SIEMENS公司称为MPI适配器，接PC机串口的为6ES7 972-0CA23-0XA0，）的延长线（SIEMENS公司称为编程电缆或者MPI电缆6ES7）制作： MPI适配器PC侧PC （9 SUB MALE）（9 SUB FEMALE） 3 （T） 2 （R） 2 （R） 3 （T） 5 （G） 5 （G） 7 （RTS） 8 （CTS） 目前SIEMENS公司生产了接PC机USB口的为6ES7 972-0CB20-0XA0MPI适配器。 8、SIEMENS S7—200编程电缆制作： PLC RS485/RSRS232 PC （9 SUB MALE）（9 SUB FEMALE） 8 （D-）（D+）（T） 2 （R） 3 （D+）（D-）（R） 3 （T） 5 （G）G）（G） 5 （G） 9、SIEMENS S7—200、300、400 PROFIBUS编程编程电缆制作：前提是已购买了CP5611、5613通讯卡（与上位机通讯） PLC(MPI、DP) PC （CP卡） （9 SUB MALE）（9 SUB MALE） 3 （D+） 3 （D+） 8 （D-）8 （D-）
1、先从两者总体应用而言，S7-300与S7-200分别为中、小规模的PLC系统。 2、S7-200原是非西门子产品，其后被归入西门子产品。所以，与西门子嫡传产品S7-300并没有可比性。 3、S7-300与S7-200各有自己的指令系统与程序结构。S7-300与S7-400、S7-1200为一个编程体系。而S7-200比较特殊。 S7-300的编程语言较为丰富，除了梯形图、语句表和功能块图以外，还支持结构化语言（SCL）、顺序功能图（SFC）等。S7-200的指令简单，通常用梯形图就可以完成工控所需要的功能。 最大的不同编程中S7-300出现了子程序块FB，FC，丰富和优化了编程环境，提高了对具备类似功能自动化对象的编程与开发效率，对多款其他品牌的PLC 提供了通信接口模块。而S7-200就只支持梯形图，程序设计不灵活，PPI的点对点得通信方式，导致它的在有通信需要的应用范围比较狭小，通常它可以作为子站挂到主站上面，或者上位机上面。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解台达PLC、西门子PLC、施耐德plc、欧姆龙PLC的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/c211955849.html,/
施耐德ATV 38可以：自动重起动,飞车起动,烟雾抽取,泵切换等；使用人机界面友好的对话工具进行快速调整；便于集成到设备中；可针对使用环境给出合适的解决方案。施耐德ATV 38可以提供精确的控制电机速度提供无与伦比的舒适和节能效果。 不同公司的产品，一般很少混合使用。这其中主要是可能存在通讯问题。但是，在某些情况下，工程实际中会存在不同种类的PLC和变频器的通讯问题。通常工控产品都使用品牌相对统一的设备。酒钢CSP泵站改造前采用施耐德ATV-38变频器和西门子S7-400 PLC通讯的方式。 一系统组态 1．ATV-38变频器与PLC的系统组态，如下图： PLC与变频器的通讯采用Profibus DP现场总线。Profibus是目前工控系统中最成功的现场总线之一，得到了广泛的应用。它是不依赖于生产厂家的、开放式的现场总线，各种各样的自动化设备均可通过同样的接口协议进行信息的交换。Profibus-DP(Distributed I/O System-分布式I/O系统)是一种经过优化的模块，有较高的数据传输率，适用于系统和外部设备之间的通信，远程I/O系统尤为合适。它允许高速度周期性的小批量数据通信，适用于对时间要求苛刻的自动化控制系统中。Profibus-DP现场总线系统可使许多现场设备(如PLC、智能变送器、变频器)在同一总线进行双向多信息数字通讯，因此可方便地使用不同厂家生产的控制测量系统相互连接成通讯网络。 DP 网的数据通讯速率可以从9600Kbps到12Mbps。采用主从令牌方式通讯。使用中继器可以接入126个从站。每个中继器可接入32个从站。传输介质使用双绞屏蔽电缆。 3．GSD文件 GSD文件是变频器网卡在PLC组态中的设备驱动文件。在西门子S7系列的PLC组态中，需要将变频器DP网卡的GSD文件复制到STEP 7 安装目录下的“STEP 7/S7DATA/GSD”路径下，然后执行“UPDATE CATALOG”操作，在“CATALOG”的“Profibus DP/Additional Field Devices/Geteway”路径中选择ATV-58 变频器，即可进行组态。 二 PPO通讯方式 Profibus DP现场总线主站和从站的数据通讯遵循IEC 61158/DIN EN 50170/2标准。在本系统中，S7-300 PLC作为主站，变频器作为从站时，主站向变频器传送运行指令，同时接受变频器反馈的运行状态及故障报警状态的信号。通讯适配器模块将从Profibus-DP网中接收到的过程数据存入双向RAM中，的每一个字都被编址，在变频器端的双向RAM可通过被编址参数排序，向变频器写入控制字、设置值或读出实际值、诊断信息等参量。
项目中部分模拟量涉及到比较重要的连锁，当出现断线、短路、严重干扰或仪表故障时会造成误动作，引发比较严重的后果，所以一般在模拟量连锁跳机条件上应该与上该通道无故障判断。 首先以S7-300为例介绍下西门子本身自带的通道断线判断功能如下： 1．在STEP7 SIMATIC Manager中创建一新项目Test_wire_break； 2．在新项目中插入一个S7-300的站SIMATIC 300(1)； 3．做硬件配置，CPU为CPU315-2DP（6ES7 315-2AG10-0AB0），模拟量模块为6ES7 331-7KF02-0AB0； 4．配置SM331-7KF02 模块的inputs选项，选择0-1通道组为2线制电流（2DMU），其他通道组为电压，并注意模板的量程卡与设置的相同。选中Enable框中的Diagnostic Interrupt选项，选中Diagnostics 选项中的0 – 1通道组中的Group Diagnostics 和with Check for Wire Break选项，配置完成的画面如下：
5．硬件组态完成后，保存编译； 6．接下来完成诊断程序，在SIMATIC 300(1)\S7 Program(1)\ Sources下面插入STL Source 文件STL Source(1)，此时文件为空； 7．打开空的OB1程序，然后选中Libraries\Standard Libraries\System Function Blocks\SFC51 RDSYSST DIAGNSTC，按F1键，出现SFC51的在线帮助信息，然后在信息的最底部点击Example for module diagnostics with the SFC 51，然后选择点击STL Source File，选中全部STL Source 源程序拷贝到STL Source(1)中，存盘编译此源程序，提示没有错误； 8．此时在Blocks 中自动生成OB1，OB82，DB13和SFC51； 9．打开OB82的程序并做简单修改，将19 和20 行拷贝到go:后面并保存，具体变化如下： 10．将整个S7-300站的程序和硬件组态下载到CPU中，下在完成后将CPU的模式选择开关切换到RUN位置，此时CPU运行，CPU的SF灯亮，SM331的SF灯亮，查看CPU的诊断缓冲区Hardware\Online\选择CPU并双击\Diagnostic Buffer，可获得相应的故障信息； 11．打开DB13 数据块，在线监控，具体画面如下：
施耐德plc编程软件是施耐德电气自动化的核心产品，它是新一代软硬件自动化平台。其全新的独创设计缩短了开发时间，处理器的灵活性可以实现更高的性能。基于开放性以及对工具的协同式应用，Unity 在软件开发和控制系统运行上达到了更高水平，它将生产率的提高放在首位。 施耐德plc编程软件是用于Premium、Atrium 和Quantum PLC 的通用IEC61131-3 编程、调试和运行软件包。基于PL7 和Concept 的公认标准，Unity Pro 能够帮助我们实现更高的生产率以及更多的软件协作新功能。其集成的转换器可以重用PL7 和Concept 的IEC 应用程序。 您可以因此减少您的软件投资，降低培训成本，充分利用Unity Pro 在兼容性和未来开发能力方面无可匹敌的潜力。利用Unity EFB Toolkit，Visual C++ 开发者可以创建定制的功能，这些功能可以在Unity Pro 中使用。Unity SFC View 是一个Active X 控件，可集成到一个标准的HMI/SCADA 系统中，用于监视和控制SFC 程序。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解台达PLC、西门子PLC、施耐德plc、欧姆龙PLC的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城。https://www.doczj.com/doc/c211955849.html,/
西门子S7-200PLC的RS485通信口易损坏的原因分析和解决办法 一、S7-200PLC内部RS485接口电路图：电路图见附件 图中R1、R2是阻值为10欧的普通电阻，其作用是防止RS485信号D+和D-短路时产生过电流烧坏芯片，Z1、Z2是钳制电压为6V，最大电流为10A的齐纳二极管，24V电源和5V电源共地未经隔离，当D+或D-线上有共模干扰电压灌入时，由桥式整流电路和Z1、Z2可将共模电压钳制在±6.7V，从而保护RS485芯片SN75176（RS485芯片的允许共模输入电压范围为：-7V～+12V）。该保护电路能承受共模干扰电压功率为60W，保护电路和芯片内部没有防静电措施。 二、常发生的故障现象分析： 当PLC的RS485口经非隔离的PC I电缆与电脑连接、PLC与PLC之间连接或PLC与变频器、触摸屏等通信时时有通信口损坏现象发生，较常见的损 坏情况如下： ●R1或R2被烧断，Z1、Z1和SN75176完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经R1或R2、桥式整流、Z1或Z1到地，Z1、Z2能承受最大10A电流的冲击，而该电流在R1或R2上产生的瞬态功率为：102×10=1000W，当然会 将其烧断。 ●SN75176损坏，R1、R2和Z1、Z2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于Z1、Z2的动作速度造成的，静电无处不在，仅人体模式也 会产生±15kV的静电。 ●Z1或Z2、SN75176损坏，R1和R2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将Z1或Z2和SN75176击穿，由于电流较小和发生时间较短 因而R1、R2不至于发热烧断。 由以上分析得知PLC接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成，产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂，如由于PLC内部24V电源和5V 电源共地，24V电源的输出端子L+、M为其它设备混合供电可能导致地电位变化，从而造成共模电压超出允许范围。所以EIA-485标准要求将各个RS485接口的信号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等，消除地 线环流！ 当带电插拔未隔离的连接电缆时，由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件，插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。 连接在RS485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入到PLC，总线上连接的设备站点数越多，产生瞬态过电压的因素也越多。 当通信线路较长或有室外架空线时，雷电必然会在线路上造成过电压，其能量往往是巨大的，常有用户沮丧地说：“联网的几十台PLC全部遭打坏了！”。 三、解决办法： 1、从PLC内部考虑： ●采用隔离的DC/DC将24V电源和5V电源隔离，分析了三菱、欧姆龙、 施耐德PLC以及西门子的PROFIBUS接口均是如此。 ●选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保护措施完善的高挡次RS485芯片，如：SN65HVD1176D、MAX3468ESA等，这些芯片价格一般在十几元至几十元，而SN75176的价格仅为1.5元。 ●采用响应速度更快、承受瞬态功率更大的新型保护器件TVS或BL浪涌吸收器，如P6KE6.8CA的钳制电压为6.8V，承受瞬态功率为500W，BL器件则 可抗击4000A以上大电流冲击。
ATV71与ATV61的Profibus-DP连接 施耐德（苏州）变频器有限公司市场部 邓黎勇 2006年5月 目录 本文的目的 Profibus-DP网络简介 可选网络连接附件 Step-by-Step 实现Profibus-DP连接 1．通讯卡VW3 A3 307的安装与设置 2．变频器的参数设置 ?命令通道的设置 ?读写参数的设置 ?举例：读写变频器的加速时间 3．Profibus-DP网络组态（Step-7） ?安装ATV71/ATV61变频器的GSD文件 ?组态Profibus-DP网络 ?变频器数据的读写 4．Profibus-DP网络组态（PL7） ?SyCon：Profibus-DP网络组态工具 ?用SyCon软件来配置Profibus-DP网络 ?PLC编程软件PL7的配置 5．Profibus-DP通讯格式：PZD区域与PKW区域 6．变频器通讯控制流程DriveCom 7．命令字CMD和状态字ETA 其它
本文的目的： 这篇文章的目的是指导施耐德技术工程师、销售人员、分销商的技术工程师、以及用户的工程师如何用施耐德ATV71/ATV61变频器连接Profibus-DP网络。文章风格追求简捷易懂，如果有更复杂应用的要求，请在本文的基础上参照ATV71的Profibus中文手册（ATV71_Profibus_Manual_CH_V1.pdf ）。 <点击此处返回目录> Profibus-DP网络简介： Profibus-DP是一个性能很强的高速现场总线，它符合工业通信的要求。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。Profibus-DP具有两种介质访问方式： ?分散方式，使用令牌传递原理。 ?集中方式，使用主－从通讯原理。 它采用的物理连接可以是RS-485双绞线、双线电缆或光缆，拓扑结构可以是树型、星型、或者环形，波特率从9.6Kbit/s到12Mbit/s，总线上最多站点（主-从设备）数为126。 <点击此处返回目录> 可选网络连接附件： 要实现ATV71/ATV61与Profibus-DP网络的物理连接， Profibus-DP通讯卡VW3A3307是必不可少的。 右图就是ATV71、ATV61所通用的Profibus-DP通讯卡 VW3A3307的外形。
施耐德之前在中国推广销售的PLC产品主要有原Modicon旗下的Quantum、Compact（已停产）、Momentum等系列，编程软件是 Concept；而TE旗下的Premium、Micro系列则使用PL7 Pro；美商实快旗下的PLC基本上不在中国推广。 现在，施耐德在整合了Modicon和TE品牌的自动化产品后（Modicon今后只代表TE的高端自动化产品系列，不再作为品牌单独出现），将 Unity Pro软件（目前已有中文版本V4.0）作为未来中高端PLC的统一平台（小型PLC暂不在此列），目前仅支持Quantum、Premium和M340 三个系列。至于Momentum和Micro作为成熟产品未来不会再有多大的改进，所以会继续沿用原来的软件平台。小型的Twido系列现在使用 TwidoSoft软件（有中文版本，国外已经开始使用TwidoSuit，不过估计短时间内还不会引入中国进行汉化翻译），至于最简单的逻辑控制器 Zelio Logic的编程软件ZelioSoft现在也已经推出中文版了。 为了更好的说明各系列的地位，以其竞争对手如西门子为例举个比较简单的对应关系： 施耐德《-》西门子 Quantum《-》S7-400； Premium/M340《-》S7-300/S7-300C； Micro/Twido《-》S7-200； ZelioLogic《-》Logo； Momentum/STB/OTB《-》ET200。 其实对于两个品牌的产品而言，因为各自扩展模块特性的不同，相邻级别的产品依然可能各有所长以至相互覆盖，所以选择时应根据实际的工艺要求来进行比较。 如需进一步了解相关变频器产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注https://www.doczj.com/doc/c211955849.html,/
AB与西门子性能比较： 可靠性： AB ControlLogix的处理器芯片采用工业用RISC芯片，西门子S7采用商用PC芯片。RISC芯片是工业控制器的推荐产品，比商用处理器芯片在可靠性方面要高一个数量级； AB ControlLogix采用机架安装结构，牢固可靠。Siemens采用S7-400 ＋ S7-300结构，结构不牢靠。 系统功能方面： AB ControlLogix的处理器为多任务软件结构，可灵活地根据工艺的需要分 配任务和确定任务执行的中断时间和优先级从而使程序的执行更快和优化，也使程序更加易编，易读，程序结构更加清晰。Siemens S7为单任务结构，采用定时中断实现任务，结构不清晰。 AB L6X控制器采用多处理器技术。逻辑运算采用一个处理器，通讯以及IO 刷新采用另外的处理器，二者独立工作，可以极大地提供控制器的性能。1756系列IO采用智能控制。在模块内部就可以把每个通道线性化，形成浮点数的工程量。不需要程序转换，极大提供控制器的处理能力。 在系统开发方面： AB ControlLogix采用真正的符号化编程，编程组态方便。系统自动生成I/O 数字标签。Siemens S7变量采用硬件地址号，无可读性；编程，尤其是对通讯的编程极其烦琐。而AB ControlLogix采用RSLinx标准软件完成通讯，通过RSLinx软件对通讯只需进行配置而无需任何编程。AB ControlLogix系统和FactoryTalk View SE一起使用，可以共享分布式全局数据库。S7-400只有在PCS7中才支持全局数据库。触摸屏操作界面采用和监控系统相同的操作软件，方便开发和维护。 在维护方面： AB ControlLogix是真正做到所有的模块可带电插拔；ControlLogix控制系统中仅需采用ControlNet一种网络就可完成所有的通讯功能，同时ControlNet是实时性，确定性和可重复性的网络。S7系统的网络不具备确定性和可重复性。 控制网络： ControlNet采用Producer-Consumer通讯协议，是宽带通讯网，支持广播式，一对多，多对一等多种通讯方式，网络效率是最高的。S7系统的Profibus 网络采用Source-Destination (源和目的地)主从协议通讯效率低。 Producer-Consumer协议的网络效率是主从协议的三倍。ControlNet的网络介质冗余不是采用切换方式，而是两条通道同时传递信息，通讯模块自动选择正确的数据通道。Siemens的介质冗余全部采取切换方式。 在ControlLogix系统中可进行I/O共享，系统中的所有输入/输出数据可被系统中等任一ControlLogix处理器所同时共享。Siemens的可编程控制器都不具备此功能。
施耐德ATV-38变频器和西门子S7-400系列PLC的通讯 ATV 38可以提供精确的控制电机速度提供无与伦比的舒适和节能效果。它可以：自动重起动,飞车起动,烟雾抽取,泵切换等；使用人机界面友好的对话工具进行快速调整；便于集成到设备中；可针对使用环境给出合适的解决方案。 通常工控产品都使用品牌相对统一的设备。不同公司的产品，一般很少混合使用。这其中主要是可能存在通讯问题。但是，在某些情况下，工程实际中会存在不同种类的PLC和变频器的通讯问题。酒钢CSP泵站改造前采用施耐德ATV-38变频器和西门子S7-400 PLC通讯的方式。 一系统组态 2．通讯网络 PLC与变频器的通讯采用Profibus DP现场总线。Profibus是目前工控系统中最成功的现场总线之一，得到了广泛的应用。它是不依赖于生产厂家的、开放式的现场总线，各种各样的自动化设备均可通过同样的接口协议进行信息的交换。Profibus-DP(Distributed I/O System-分布式I/O系统)是一种经过优化的模块，有较高的数据传输率，适用于系统和外部设备之间的通信，远程I/O系统尤为合适。它允许高速度周期性的小批量数据通信，适用于对时间要求苛刻的自动化控制系统中。Profibus-DP现场总线系统可使许多现场设备(如PLC、智能变送器、变频器)在同一总线进行双向多信息数字通讯，因此可方便地使用不同厂家生产的控制测量系统相互连接成通讯网络。 DP 网的数据通讯速率可以从9600Kbps到12Mbps。采用主从令牌方式通讯。使用中继器可以接入126个从站。每个中继器可接入32个从站。传输介质使用双绞屏蔽电缆。 3．GSD文件 GSD文件是变频器网卡在PLC组态中的设备驱动文件。在西门子S7系列的PLC组态中，需要将变频器DP网卡的GSD文件复制到STEP 7 安装目录下的“STEP 7/S7DATA/GSD”路径下，然后执行“UPDATE CATALOG”操作，在“CATALOG”的“Profibus DP/Additional Field Devices/Geteway”路径中选择ATV-58 变频器，即可进行组态。 二 PPO通讯方式 Profibus DP现场总线主站和从站的数据通讯遵循IEC 61158/DIN EN 50170/2标准。在本系统中，S7-300 PLC作为主站，变频器作为从站时，主站向变频器传送运行指令，同时接受变频器反馈的运行状态及故障报警状态的信号。通讯适配器模块将从Profibus-DP网中接收到的过程数据存入双向RAM中，的每一个字都被编址，在变频器端的双向RAM可通过被编址参数排序，向变频器写入控制字、设置值或读出实际值、诊断信息等参量。 变频器现场总线控制系统若从软件角度看，其核心内容是现场总线的通讯协议。Profibus-DP通讯协议的数据电报结构分为协议头、网络数据和协议层。网络数据即PPO包括参数值PKW及过程数据PZD。参数值PKW （Parameter Code Value）是变频器运行时要定义的一些功能码，用于读写