PLC与仪表连接及控制
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PLC与智能仪表之间的通信使用案例在现在的自动化控制系统中,plc与智能仪表之间的通信越来越多,也越来越重要了。
我们往往要对智能仪表的数据进行采集,然后再用PLC去做逻辑处理,从而使我们的自动化设备产生相应的动作。
智能仪表一般都拥有标准的Modbus 通信协议和其自己的自由协议,那么我们利用智能仪表的自由协议与其通讯呢?小伙伴们有用过么?松下PLC支持多种通讯协议,一种是计算机连接,一种是PLC-link,一种是Modbus RTU,最后一种就是通用通信了。
当我们打算使用通用通信和智能仪表之间进行通信时,我们应该如何对PLC 进行设置呢?跟着小编看一下小编整理的图片吧。
PLC设置参数示意图其中需要注意的地方小编都已经在图中表示出来了。
注意如果选择了结束符,那么只有在接收到相应的结束符时,系统中的响应标志位会置ON,并且不再接收通讯设备的其他数据。
小伙伴们可以保存图片哦,以备自己的不时之需。
设置好了之后,我们又怎样进行程序的编写呢?小编已经准备好图片供小伙伴们参考了。
就在下图。
通用程序编写示意图程序表示的意思为:当对方设备开始发送数据时,只要PLC接收到响应的结束符,数据接收完成标志就会置ON,然后把接收缓存区中的数据批量传送给我们的数据区。
同时执行159指令,使发送的字节数为0,是为了将存储器的指针重新回到数据接收区的起始地址,等待下一次的数据接收。
总结一下:其实对于通用通信来说,难点并不在与数据的接收,而是在于数据的分析处理,我们需要将接收到的数据进行拆分处理后,再从这些数据中提取我们需要的数据。
大学新生寄语1、大学最重要的是拥有独立思考的能力,特别是在中国。
你如何对这个世界有自己的见解;在众说纷纭的说法中有自己的看法;甚至在问别人的问题时,你起码自己有过一定程度的思考。
起码你的人是独立的,特别是精神上。
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仪表是网口怎么和plc通讯在工业自动化领域中,PLC(Programmable Logic Controller)是一种常用的可编程逻辑控制器,用于实时监测和控制生产过程。
而仪表作为监测各种工艺参数的设备,通过与PLC的通讯实现数据的传输与共享,从而实现更高效的生产管理。
那么,仪表作为一种网口设备,如何与PLC进行通讯呢?首先,要实现仪表与PLC之间的通讯,首先需要了解仪表的网口通讯协议。
不同的仪表厂家采用不同的通讯协议,如Modbus、Profibus、Foundation Fieldbus等。
因此,我们需要根据具体的仪表型号和通讯协议来确定与PLC相匹配的通讯方式。
接下来,需要配置仪表和PLC之间的硬件连接。
对于传统的串行通讯,我们需要使用适配器将仪表的串行接口转换成PLC支持的串行接口,如RS232、RS485等。
而对于网口通讯,我们则需要使用网线将仪表的网口连接到PLC的网口上,形成一个局域网。
在硬件连接完成后,我们需要进行软件配置。
通常情况下,PLC厂家会提供相应的通讯协议库和函数块,用于在PLC程序中与仪表进行通讯。
通过调用这些函数块,可以实现与仪表的数据交换。
同时,我们还需要设置仪表的通讯参数,如通讯波特率、数据格式等,以确保与PLC之间的通讯稳定可靠。
在仪表与PLC的通讯中,数据的传输是一个相当重要的环节。
为了保证数据的准确性和完整性,我们通常采用校验机制,如CRC校验、奇偶校验等。
通过校验机制,可以及时发现和纠正数据传输过程中出现的错误。
同时,为了提高通讯速度和效率,我们还可以采用数据压缩和加密等技术手段,对数据进行处理和优化。
另外,仪表与PLC通讯的可靠性也是一个需要考虑的问题。
在实际的生产过程中,可能会出现通讯中断、数据丢失等问题。
为了防止这些问题的发生,我们可以采取一些措施,如备用通讯线路、数据缓存与恢复等。
通过这些措施,可以确保仪表与PLC之间的通讯始终保持稳定和可靠。
三菱Q系列PLC串行通讯模块与山武温控仪的通讯三菱电机自动化(上海)有限公司深圳办事处李剑锋摘要:在工业控制中,可编程控制器(PLC)使用非常广泛。
然而在设备控制中经常使用到不少现场控制仪表,这些仪表通过与PLC交换数据,在设备控制中发挥着各种各样的作用,而且他们与PLC 的通讯方式也是多种多样的。
本文详细介绍了三菱Q系列PLC与山武温度仪通过RS485协议通讯的应用。
Abstract:In the industry control, the PLC used very popular. But in the equipment control, many instruments are be used, these instrument communication with PLC and exchange data. They play various roles in the equipment control and there are various communication way. The article introduce the MITSUBISHU Q series PLC used RS485 protocol to communicate with the YAMATAKE controller SDC15.关键词:三菱Q系列PLC 串行通讯 RS485通讯温控仪Keywords:MITSUBISHI Q series PLC serial communication RS485 temperature controller一、引言Q系列PLC是三菱全新的一款中大型PLC,它和小型系列FXPLC不一样,采用模块化结构,处理功能非常强大,广泛应用于机械设备、生产线控制场合,也应用于电厂、水处理等大型项目中。
在工业控制场合中,网络通信应用越来越广泛,而三菱公司的Q系列PLC共有三层网络,上层信息层,也即以太网层,用于上位计算机和现场PLC之间的数据通讯;中间控制层,即为H网,用于PLC与PLC之间的数据通讯;底层设备层,即为现场总线CC-Link,用于控制现场的I/O输入以及多方厂家的控制设备。
第一章称重传感器1.1传感器技术参数1.2重要技术参数阐明(1)敏捷度:1±0.1mV/V解释:指旳是满量程时候电压输出,鼓励电压每V满量程时输出1mV,因此电压输出u,鼓励电压U,那么有u=U*1±0.1mV/V。
(2)鼓励电压:3VDC~12VDC解释:保证鼓励电压在有效范畴呢,否则也许毁坏传感器,亦或线性失真。
(3)安全过载范畴:120%解释:实验装置额定量程为3Kg,那么在3.6Kg以内旳外力下为安全载重。
(4)极限过载范畴:150%解释:实验装置额定量程为3Kg,那么在4.5Kg为极限载重(涉及瞬间冲击力),如果大于此力,有也许导致传感器不可恢复之形变,毁坏传感器。
1.3称重传感器接线1.4、传感器旳检测一方面测量一下传感器输入端及输出端旳电阻值,如果有此传感器旳合格证旳话,与合格证中标明旳电阻做对比,如测得旳数值超过原则范畴,阐明此传感器有问题。
将红笔接传感器旳红线;黑笔接传感器旳黑线,这2根是电压输入端。
成果显示1028欧姆,和1000欧姆原则相近,阐明传感器正常。
将红笔接传感器旳白线;黑笔接传感器旳绿线,这2根是信号输出端。
成果显示986欧姆,和1000欧姆原则相近,也阐明传感器正常。
如果电压线和信号线一起接,就会浮现阻值相差诸多旳状况,买家不要误觉得是传感器坏了。
第二章称重仪表2.1、仪表操作及接线阐明2.2、仪表通讯合同阐明DS8 /DS8B MODBUS通讯合同1, RS485 通讯波特率为9600bps,采用异步主从半双工方式, 采用8位二进制,每个代码由两个十六进制字符表达。
数据格式:1个起始位,8个数据位,2个停止位,无校验。
开始和结束时间>5ms.2, 格式数据读和写旳版本同样, Modbus 合同. 解说:主机读数据(功能码03H):从站响应旳数据包如下:PV1 =008D 5300 = 008D.5300H = 008DH+0.5300H=141.32421875当显示为负数时,例PV1=80 1A BE 00=—(001A.BE00)=—(001A+0.BE00)=—(26+0.7421875)=-26.74218753, 设定参数, 能读几种参数; 当写旳时候, ,每次只能写一种参数.4, 功能码定义:03H: 读取一种或多种寄存器旳数值06H: 写一种寄存器旳数值10H: 写多种寄存器旳数值** ** 1个寄存器占2个字节5, 通讯参数:DP1 1BH(0027)小数点显示选择第三章PLC串口通讯(RS指令)3.1、指令格式:[RS D0 K8 D10 K8]发送数据帧起始地址和数目↓接受数据帧起始地址和数目3.2、功能和动作:※ RS指令是为使用RS232C、RS-485功能扩展板及特殊适配器,进行发送和接受串行数据旳指令。
PLC在电气设备自动控制系统中的设计与应用一、PLC的基本原理PLC是一种特殊的工业控制计算机,其基本原理是通过内置的微处理器来对输入和输出信号进行逻辑运算和控制。
PLC的工作过程分为三个主要阶段:输入阶段、处理阶段和输出阶段。
在输入阶段,PLC通过接收外部传感器和开关发送的信号,将输入信号转化为数字信号并进行逻辑判断。
在处理阶段,PLC根据预设的程序逻辑,对输入信号进行处理,然后根据结果进行相应的控制。
在输出阶段,PLC将处理后的结果转化为控制信号,并发送给执行器或其他设备,实现对电气设备的控制。
二、PLC的设计流程PLC的设计流程主要包括需求分析、系统设计、程序开发、系统测试和应用维护等环节。
1. 需求分析需求分析是PLC设计的起始阶段,需要明确电气设备需要实现的功能和控制要求。
根据设备的实际需求,确定PLC需要实现的控制功能和输入输出信号的种类和数量,并确定控制系统的整体框架和结构。
2. 系统设计系统设计阶段主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计包括PLC选型、输入输出模块选型和布置、传感器和执行器的选型等;软件设计则包括逻辑控制程序的设计和编写、用户界面的设计等。
3. 程序开发在程序开发阶段,根据系统设计的要求,编写逻辑控制程序,并将程序下载到PLC中。
根据需要编写相关的用户界面程序,以方便用户对电气设备进行监控和操作。
4. 系统测试系统测试是PLC设计的重要环节,通过对系统的各项功能和控制逻辑进行全面测试,发现并解决可能存在的问题,确保系统的稳定性和可靠性。
5. 应用维护PLC的应用维护是持续的过程,包括对系统的定期检查和维护、对系统功能的更新和优化等,以确保系统能够长期稳定、高效地运行。
PLC在电气设备自动控制系统中具有广泛的应用,主要体现在以下几个方面:1. 自动化生产控制在工业生产中,各种机械设备和生产线需要进行各种复杂的控制和调度。
PLC可以根据生产需要实现对设备的自动控制,包括自动启停、速度控制、位置控制、按序控制等,提高了生产效率和质量。
PLC与温度仪表通信方案浅析游和平【摘要】本文通过通信控制器CMC15G实现了三菱PLC与山武温度仪表之间的通信,使得工艺过程参数可采集到PLC中并通过上位机或HMI显示出来;同时通过上位机或HMI也可改变数据寄存器D中的值,进而可以远程改变仪表的设定值。
【期刊名称】《汽车制造业》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】3页(P29-31)【关键词】三菱PLC 温度仪表通信方案通信控制器数据寄存器过程参数 HMI上位机【作者】游和平【作者单位】东风设计研究院有限公司【正文语种】中文【中图分类】TP311.1本文通过通信控制器CMC15G实现了三菱PLC与山武温度仪表之间的通信,使得工艺过程参数可采集到PLC中并通过上位机或HMI显示出来;同时通过上位机或HMI也可改变数据寄存器D中的值,进而可以远程改变仪表的设定值。
汽车厂涂装车间内的设备主要分为机械化输送设备和涂装工艺设备两大类。
机械化输送设备的控制以开关逻辑控制为主,通过PLC(可编程逻辑控制器)进行控制。
涂装工艺设备包括前处理、电泳和烘干炉等设备,这些设备的运行温度对汽车涂装质量起着关键的作用,温度的控制往往通过智能温控仪表进行。
如何将PLC系统与仪表温控系统简单经济地融合起来,是汽车涂装生产线监控必须解决的问题。
针对此问题,本文介绍了一种解决方案。
该系统接线如图1所示。
三菱PLC(Q00CPU)与山武温度仪表SDC25TC的连接,中间通过了三菱的串口通信模块QJ71C24N以及通信控制器CMC15G。
通信控制器CMC15G共提供4个通道与外部设备连接:其中通道1,9针D型连接器,连接RS232串口设备;通道2,连接RS485五线制串口设备;通道3、通道4,RS485三线制,主要用于连接山武温度仪表,每个通道可以连接31台SDC 仪表。
在本案例中通信控制器CMC15G的通道2以RS485五线制与三菱的串口通信模块QJ71C24N连接,通信控制器CMC15G通道4以三线制与多台山武的温度仪表SDC25TC连接,采用RS485 1 : N的串行通信方式。
基于Modbus的施耐德PLC与智能仪表的通讯发布时间:2022-01-04T06:28:04.844Z 来源:《新型城镇化》2021年23期作者:黄辉[导读] 施耐德公司在其编程软件 Concept2.2+补丁程序 Service Release2中增加了一条功能强大的通讯指令 XXMIT。
笔者结合实例对该指令的Modbus Master使用方法做一些介绍,以供广大过程技术人员参考。
国家管网集团联合管道有限责任公司西部塔里木输油气分公司新疆库尔勒 841000摘要:随着工业自动化技术的不断发展,Modbus协议现已不仅仅局限于应用在PLC/上位机之间的通讯上,许多智能仪表厂商也纷纷采用该协议作为自己产品的通讯协议。
施耐德公司在其编程软件 Concept2.2+补丁程序 Service Release2中增加了一条功能强大的通讯指令XXMIT。
笔者结合实例对该指令的Modbus Master使用方法做一些介绍,以供广大过程技术人员参考。
关键词:Modbus 协议;PLC;XXMIT指令;智能仪表随着时代的进步,越来越多的企业开始向生产和管理自动化转变。
各种智能仪表不断地应用到生产生活的各个领域。
在工业控制方面,RS-485总线由于平衡差分传输特性具有的抗干扰性好、传输距离远、有较大级连能力等特点,非常适合于组成现场设备级的多机通信系统。
Modbus RTU 规约是目前国际智能化仪表普遍采用的主流通讯协议之一。
在各个工业仪器仪表大量使用的今天,Modbus RTU协议和RS-485总线得到了最为广泛的应用。
本文主要从应用的角度介绍一个PIC/DCS控制系统合理有效地读写Modbus协议的智能仪表设备的方法。
1 Modbus通讯协议Modbus协议是MODICON公司开发推行的通信协议,已经成为一种广泛应用于工业自动化控制器上的标准通信协议。
通过该协议,不同厂商生产的控制设备可以进行工业网络互联,从而实现集散控制。
PLC在报警系统中的应用案例随着现代化工、制造业的发展,安全生产成为各个行业的关注焦点之一。
在这个过程中,报警系统的作用非常重要,它可以及时、准确地向操作人员发出警报,以保护设备和人员的安全。
而在报警系统中,程序可编程逻辑控制器(PLC)被广泛应用。
本文将探讨PLC在报警系统中的应用案例。
一、案例背景某化工厂生产过程中存在着多个潜在的危险因素,如高温、高压、有毒气体等。
为了确保工作人员的安全和设备的正常运行,该厂采用了PLC作为报警系统的核心控制器。
报警系统的主要功能是监测生产过程中的各项参数,并在检测到异常情况时触发警报。
二、案例描述1. 参数监测功能:PLC通过连接传感器和仪表,对生产过程中的各项参数进行实时监测。
例如,温度传感器监测高温情况,压力传感器监测高压情况,气体传感器监测有毒气体浓度等。
PLC将这些参数数据实时传输到监控系统中进行分析和处理。
2. 报警条件设定:PLC根据预设的报警条件判断是否触发警报。
例如,当温度超过设定阈值或压力下降到危险区域时,PLC将产生报警信号,并触发相应的报警器,发出声光警报。
3. 故障诊断功能:PLC还具有诊断故障的能力。
它可以监测各个传感器和执行器的状态,如果发现其中某个元件出现故障或失效,PLC将立即发出警报,并在监控系统中显示故障信息,以便操作人员及时采取措施修复故障。
4. 数据记录与统计:PLC可以实时记录生产过程中的各项数据,并对这些数据进行统计分析。
它可以计算出设备的运行时长、平均温度、压力变化等关键指标,并将这些数据存储到数据库中,方便后续的数据查询和分析。
三、案例优势采用PLC作为报警系统的控制器,有以下几个显著优势:1. 可靠性高:PLC具有高可靠性的特点,适用于恶劣的工业环境。
它的硬件可靠性高,能够抵抗温度、湿度、震动等因素的影响,从而保证报警系统的稳定运行。
2. 灵活性强:PLC的编程可灵活定制,可以根据不同的生产工艺和需求进行参数设定和逻辑控制。
论文题目:仪表控制、IPC、PLC、DCS、FCS控制系统的特点及应用综述学院:自动化与电气工程学院专业班级:自动化071姓名:赵常博学号:107031012指导教师:马连伟2010年10月17日仪表控制、IPC、PLC、DCS、FCS控制系统的特点及应用综述1.引言自动控制技术应用系统是指能够对被控对象的工作状态进行自动控制的系统,它一般由控制装置和被控对象构成。
控制装置可以由各种嵌入式控制器、可编程序控制器、工业控制计算机、分布式控制系统、回路调节器、变频器以及其它技术(如现场总线技术、无线通信技术等)构成;控制对象包括各种电动机、生产单元、生产过程等;过程通道完成控制装置与控制对象之间的信号匹配。
控制装置选用不同的技术,就组成了不同的自动控制系统,就出现了如仪表控制系统,PLC控制系统,集散控制系统,现场总线控制系统等主要形式。
由于近几十年来在冶金、石化、纺织、电力、汽车制造等诸多领域的迅速发展,出现了各种不同优势的自动控制系统,而对这些控制系统的研究也层出不穷,虽然其理论基础已比较坚实,但是自动控制系统的研究仍然处于开拓阶段,各种控制系统仍有一定的局限性。
所以有必要对各种控制系统模型与特点做一个综述性的分析和讨论。
以便学者能更清楚各种控制技术的应用场合。
本文主要介绍近几十年中处于主导地位的自动控制技术。
第2部分介绍仪表控制系统与计算机作控制器的IPC模型与特点,第3部分介绍了PLC的系统模型与特点,第4部分介绍了DCS的系统模型与特点,第5部分讨论了FCS在控制系统中重要作用,第6部分给出了控制技术的应用前景,第7部分对本文做了总结。
2.仪表控制系统仪表控制系统指由模拟式仪表组成的闭环控制系统,控制的作用是保证被控对象的一个最基本的运行单元能够按照预定的参数正常运行。
如图 1所示,控制器的输入有两个:设定值和测量值;控制器的输出是对被控过程的控制。
被控过程的输出作为控制系统的被控变量,即控制目标,检测元件得到过程的输出值,并作为控制器的测量值送给控制器.用以产生控制量。
自动化仪表及控制专业的职责及分工自动化仪表及控制专业是现代工程技术领域中的重要分支之一。
本文将介绍这一专业的职责和分工,并探讨其在实际工作中的重要性。
一、职责概述自动化仪表及控制专业的职责是设计、研发和维护自动化系统中的仪表和控制装置。
这些装置包括各种传感器、执行器、控制器、数据采集与处理设备等。
专业人员负责确保自动化系统的正常运行,提高生产效率和安全性。
二、仪表工程师仪表工程师是自动化仪表及控制专业中的核心职位之一。
他们主要负责以下工作:1. 仪表设计与选型:根据工程需求,设计合适的仪表和传感器,选用合适的品牌和型号。
2. 仪表系统集成:将仪表与自动控制系统进行连接和集成,确保其互联互通。
3. 误差分析与校准:对仪表系统进行误差分析,开展校准工作,确保测量结果的准确性。
4. 仪表维护与故障排除:定期对仪表设备进行检修和保养,并在故障发生时进行及时处理和排除。
5. 仪表数据采集与处理:负责采集仪表的实时数据,并进行处理和分析。
三、控制工程师控制工程师是自动化仪表及控制专业中另一个重要职位。
他们的主要职责包括:1. 控制系统设计:根据工艺流程和需求设计自动控制系统,包括控制算法、逻辑和相应的控制策略。
2. PLC编程与调试:编写PLC程序,实现控制逻辑,并进行调试和优化。
3. 控制系统集成与调试:将控制系统各个组件进行集成,并进行系统调试和功能验证。
4. 控制系统维护与升级:定期进行控制系统的保养和维护,并根据需求进行升级和改造。
5. 故障排除与应急响应:负责控制系统的故障排查,并迅速响应和处理紧急情况。
四、自动化仪表及控制工程师自动化仪表及控制工程师是综合了仪表工程师和控制工程师职责的岗位。
他们在工作中需要承担以下职责:1. 工程项目管理:负责项目的计划、进度和预算管理,确保项目按时完成。
2. 技术支持与培训:为客户提供技术支持和培训,解答他们在使用过程中的问题。
3. 系统集成与优化:将仪表与控制系统进行有效集成,并进行优化和改进,提高系统性能。
设计一个PLC控制系统以下七个步骤1. 系统设计与设备选型a. 分析你所控制的设备或系统。
PLC最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。
b. 判断一下你所要控制的设备或系统的输入输出点数是否符合可编程控制器的点数要求。
(选型要求)c. 判断一下你所要控制的设备或系统的复杂程度,分析内存容量是否够。
2. I/O赋值(分配输入输出)a. 将你所要控制的设备或系统的输入信号进行赋值,与PLC的输入编号相对应。
(列表)b. 将你所要控制的设备或系统的输出信号进行赋值,与PLC的输出编号相对应。
(列表)3. 设计控制原理图a. 设计出较完整的控制草图。
b. 编写你的控制程序。
c. 在达到你的控制目的的前提下尽量简化程序。
4. 程序写入PLC将你的程序写入可编程控制器。
5. 编辑调试修改你的程序a.程序查错(逻辑及语法检查)b.在局部插入END,分段调试程序。
c.整体运行调试6. 监视运行情况在监视方式下,监视一下你的控制程序的每个动作是否正确。
如不正确返回步骤5,如果正确则作第七步。
7. 运行程序(千万别忘记备份你的程序)首先,DCS和PLC 之间有什么不同?1、从发展的方面来说:DCS从传统的仪表盘监控系统发展而来。
因此,DCS从先天性来说较为侧重仪表的控制,比如我们使用的YOKOGAWA CS3000 DCS系统甚至没有PID数量的限制(PID,比例微分积分算法,是调节阀、变频器闭环控制的标准算法,通常PID的数量决定了可以使用的调节阀数量)。
PLC从传统的继电器回路发展而来,最初的PLC甚至没有模拟量的处理能力,因此,PLC从开始就强调的是逻辑运算能力。
2、从系统的可扩展性和兼容性的方面来说:市场上控制类产品繁多,无论DCS还是PLC,均有很多厂商在生产和销售。
对于PL C系统来说,一般没有或很少有扩展的需求,因为PLC系统一般针对于设备来使用。
一般来讲,PLC也很少有兼容性的要求,比如两个或以上的系统要求资源共享,对PLC来讲也是很困难的事。
图一:MCC 直接启动原理图 PLC 与现场设备的联接形式周曰初摘要:本文主要讲述了在PLC 控制中,PLC 与各类被控设备的联接形式,网络化控制的组织形式,以便更好理解大型PLC 控制系统。
关键词:I/O 模块 ET200 DP 网络 PROFIBUS 通讯前言随着国能电气的发展,生产的系列产品越来越多的应用到大型生产线的控制中,成为控制系统中的一个重要组成部分。
本文主要讲述PLC 控制系统中,PLC 与现场被控设备的联接方式,MCC 柜与PLC 的联接方式,较继电器控制的优点,通过简单的示例,讲述PLC 网络控制的优势。
一、 PLC 控制与传统继电器电路的联接方式图一所示是在MCC 柜中常见的电机直接启动的基本电路,设置有本地/远程控制方式。
由图可知,当选择远程PLC 控制时,MCC 柜内给PLC 提供4对无源输入接点作为DI 信号接入PLC 。
分别是:控制方式选择、准备好信号、运行反馈信号和故障反馈信号。
PLC 的一对DO 输出接点驱动中间继电器用于远程启动电机。
在大型的PLC 控制系统中,PLC 控制的点位达数千个甚至更多,为了缩短PLC 的扫描时间,在编制程序时,会在满足相应条件时才调用相关程序块或功能块。
所以在图一中,可以看到MCC 柜的DI 信号中有“工作方式”反馈和“准备好”信号反馈,这样有利于PLC 程序的调用和HMI 交互界面的编辑。
图二和图三分别为PLC 柜内输入/输出模块的原理图。
结合图一可以看出,在电机的直接启动电路中,要完成PLC 远程控制,MCC 柜与PLC 柜相联接时,4对DI 信号至少需要一根5芯电缆与PLC 的DI 模块相联,1对DO 信号则一根2芯电缆与PLC 的DO 模块相联。
所以,要完成PLC 的远程启停,至少需要7芯电缆。
二、 ET200远程站的联接前面已经分析了,直接启动电路中,MCC 柜与PLC 相联接至少需要7芯电缆。
一般PLC 柜放置在主控制室内,而主控室作为整个生产线的控制中心,一般位于生产线的中心或环境图二:PLC 柜内的DI 原理图 图三:PLC 柜内的DO 原理图相对较好的地点。
plc与多个仪表网口通讯自动化控制系统的发展让各种仪表设备的应用越来越广泛。
而在这些仪表设备中,PLC(可编程逻辑控制器)扮演着重要的角色。
PLC能够实现对各种机器和设备的自动控制,并与其他外部设备进行通讯,是现代工业自动化中不可或缺的元件之一。
在多个仪表设备中,如何实现与PLC的通讯成为了一个重要的问题。
一、PLC与仪表设备的通讯PLC与仪表设备的通讯是通过各种不同的通信协议进行的。
通信协议是指用来实现设备之间数据传输和交流的规则和标准。
常见的通信协议包括Modbus、Profibus、EtherCAT等。
这些通信协议能够实现PLC与各种仪表设备之间的数据传输和控制指令的交换,从而实现整个自动控制系统的正常运行。
二、PLC与多个仪表网口通讯在现代的自动化控制系统中,各种仪表设备数量庞大。
为了实现对这些设备的集中控制和管理,需要将多个仪表设备的数据通过网口与PLC进行通讯。
这种方式称为多个仪表网口通讯。
多个仪表网口通讯的实现需要满足以下几个条件:1. 确定通信协议:根据实际情况选择适合的通信协议。
通信协议的选择要考虑仪表设备所支持的协议以及与PLC兼容的协议。
2. 网络拓扑结构:确定多个仪表设备之间的网络拓扑结构,包括主从结构、多主结构等。
这决定了通讯的方式和数据传输的路径。
3. 网络连接方式:确定多个仪表设备与PLC之间的网络连接方式,包括以太网、串口等。
这需要考虑设备之间的距离、数据传输速率和可靠性等因素。
4. 网络通信设置:对每个仪表设备进行网络通信设置,包括IP地址、端口号等。
这是保证各个设备能够正确连接和通讯的关键。
三、实际案例分析以某化工厂为例,该厂内拥有多个仪表设备,包括温度传感器、压力传感器、流量计等。
为实现对这些仪表设备的集中监控和控制,他们选择了PLC与多个仪表网口通讯的方式。
首先,他们选择了Modbus通信协议作为PLC与仪表设备之间的通信协议。
Modbus是一种常用的串行通信协议,可实现PLC与多个仪表设备之间的数据交换。
PLC技术在电气工程自动化控制中的应用探究摘要:本文旨在探究PLC技术在电气工程自动化控制中的应用。
本文介绍了PLC技术的基本原理和特点,分析了PLC在电气工程中的应用领域,包括工业控制系统、能源管理系统、智能建筑等。
本文对PLC技术的优点进行了归纳和总结,如高可靠性、灵活性和可编程性等。
随后,结合实际案例,详细阐述了PLC在电气工程自动化控制中的具体应用方法和实施步骤。
最后,对PLC技术的未来发展进行了展望,并指出了进一步研究的方向和重点。
关键词:PLC技术;电气工程;自动化控制;工业控制系统;能源管理系统;智能建筑1.引言随着科学技术的不断进步和社会经济的快速发展,电气工程自动化控制在工业和建筑领域中起着至关重要的作用。
自动化控制系统能够提高生产效率、降低能源消耗、提升产品质量,并且具有灵活性和可靠性。
在这一背景下,PLC技术作为一种重要的自动化控制技术,被广泛应用于各个领域。
2.PLC技术的基本原理和特点PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门用于控制自动化过程的计算机控制系统。
它在电气工程自动化控制中扮演着重要的角色。
本部分将介绍PLC技术的基本原理和特点,以便更好地理解其在电气工程中的应用。
PLC的基本原理是通过用户编程的方式控制输入输出(I/O)信号,实现对自动化控制系统的监控和操作。
PLC由中央处理器(CPU)、存储器、输入模块和输出模块等组成。
其中,CPU负责执行用户编写的程序,存储器用于存储程序和数据,输入模块接收外部信号,输出模块控制外部设备。
PLC技术具有高可靠性,这是其在电气工程中广泛应用的重要原因之一。
PLC 系统采用了工业级的硬件设计和可靠性较高的软件算法,能够在恶劣的工作环境下长时间稳定运行。
它具有良好的抗干扰能力,能够抵御电磁干扰、温度变化、震动等外部因素的影响。
此外,PLC系统还具备自我诊断和故障检测的功能,能够及时发现和解决潜在问题,提高系统的可靠性和稳定性。
PLC技术具有较高的灵活性,适应性强。
PLC与仪表连接及控制1、仪表设备常用信号:常见炼铁用一次仪表设备有:压力变送器,差压变送器,流量计,热电偶,热电阻,电位器,称重传感器,物(液)位计,编码器,执行器,测速测震探头以及压力表,温度计等。
这些一次仪表设备要接入PLC系统,必须能够发出PLC能接受的信号,就是我们常用到的如:V、mV、4~20mA、Ω、脉冲等。
而还有一些设备发出的信号不是标准信号,需要通过二次仪表或变送器转换成标准信号。
4~20mA.DC(1-5V.DC)信号制是国际电工委员会(IEC)过程控制系统用模拟信号标准。
我国从DDZ-Ⅲ型仪表开始采用这一国际标准信号制,仪表传输信号采用4~20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC,即采用电流传输、电压接收的信号系统。
用4~20mA信号传输,回路中的电流不会随电线长短而改变,从而保证了传送的精度。
最大电流20mA选择是基于:安全、实用、功耗、成本的考虑,而选用4mA作为信号起点是因为4~20mA变送器两线制的居多,3.5mA以下变送器无法正常工作,4mA电流保证了变送器的静态工作电流,同时仪表电气零点为4mA.DC,不与机械零点重合,有利于识别断电和短线等故障。
我厂使用的增量编码器一般连接到专用高速计数模块,而绝对值编码器多是输出开关量信号,并行输出格雷码。
格雷码(Gray code),又叫循环二进制码或反射二进制码,在数字系统中只能识别0和1,各种数据要转换为二进制代码才能进行处理,格雷码是一种无权码,采用绝对编码方式,典型格雷码是一种具有反射特性和循环特性的单步自补码,它的循环、单步特性消除了随机取数时出现重大误差的可能,它的反射、自补特性使得求反非常方便。
格雷码属于可靠性编码,是一种错误最小化的编码方式。
因为,自然二进制码可以直接由数/模转换器转换成模拟信号,但某些情况,例如从十进制的3转换成4时二进制码的每一位都要变,使数字电路产生很大的尖峰电流脉冲。
而格雷码则没有这一缺点,它是一种数字排序系统,其中的所有相邻整数在它们的数字表示中只有一个数字不同。
它在任意两个相邻的数之间转换时,只有一个数位发生变化。
它大大地减少了由一个状态到下一个状态时逻辑的混淆。
另外由于最大数与最小数之间也仅一个数不同,故通常又叫格雷反射码或循环码。
除了常用的这些传统信号,目前还有许多通讯、现场总线型仪表,如RS-485、HART、AS-i、CANopen、DeviceNet、Profibus DP等现场总线。
这些仪表近些年价格基本和传统模拟仪表价格持平,且优点较多,市场占有率越来越高。
2、PLC基本模块介绍我们所说的PLC是Programmable Logic Controller,即可编程逻辑控制器,它的基本构成为:电源、中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口。
按模块分有:电源模块、CPU、通讯模块、I/O模块(包括数字量和模拟量)、功能模块(PID模块、称重模块、高速计数模块等)等。
当前PLC的发展方向:小型化,大型化,网络化。
其功能越来越多,操作越来越简单。
对应相应的仪表设备,有不同的I/O模块,分别可以接收不同的仪表信号。
以Siemens为例,其I/O模块种类有许多种,如我们厂用的较多的:6ES7 321-1BH02-0AA0,6ES7 321-1BL00-0AA0,6ES7 322-1FF01-0AA0,6ES7 322-1HF01-0AA0,6ES7 322-1BL00-0AA0,6ES7 331-7KF02-0AB0,6ES7 331-7PF11-0AB0,6ES7 332-5HD01-0AB0等等。
还有一些能够接受通讯、总线型的仪表信号的模块如:6GK7 343-2AH00-0XA0,6ES7 340-1BH02-0AE0等,总之,仪表设备与PLC 模块之间是互相依赖的,选择合适的仪表与PLC模块才能更好的工作。
3、常用仪表与PLC连接一般情况下,在工业生产中,仪表设备的连接电缆都是采用屏蔽电缆,有的地方需要用仪表专用电缆。
这都是为了保证仪表设备的正常工作,防止信号干扰。
加装配电器、隔离器、变送器等也起到抗干扰的作用。
(1)以6ES7 331-7KF02-0AB0为例:总共八个通道,可以测量八路信号,分为四组,每组两个通道。
其有A、B、C、D,4个量程卡,分别对应的测量信号如下:测量范围量程卡设置± 80 mV ± 250 mVA± 500 mV ± 1,000 mV150Ω/300Ω/600Ω/Pt100/Ni100热电偶N 、E 、J 、K 、L± 2.5 VB± 5 V1 V 到 5 V±10 V4 线制传感器 ±3.2 mAC±10 mA0 mA 到 20 mA4 mA 到 20 mA± 20 mA2 线制传感器 4 mA 到 20 mA D 根据所需测量信号的不同,选用不同的量和卡,如需测量热电偶,则选用A ,如果测量信号为4~20mA :仪表设备不需供24V.DC 则选用C ,如需供24V.DC 电源,如直接连接到压力变送器,则选用D 。
同时,在STEP7软件中的硬件组态中,也要作相应的“测量类型”选择,使之相对应,才能正常使用。
对于未使用的通道,要考虑下列输入的特性,以便能够对这些占用的通道启用诊断功能:● 电压测量(除 1 V 到 5V 外)并用于热电偶: 将未使用的通道短路,并将其连接到M ANA 。
这可优化模拟输入模块的抗干扰能力。
对于未使用的通道,在硬件组态的“测量类型”参数中将其值设置为“禁用”。
这样可减少模块的周期时间。
●测量范围1 ~5 V:将同一通道组的使用和未使用输入并联。
●电流测量,两线制传感器:有两种通道电路接线选项。
1)未使用的输入开路;禁用通道组诊断。
如果要启用诊断,模拟模块将触发单个诊断中断,并使SF LED 变亮。
2)使用1.5 k 到3.3 k 的电阻连接未使用的输入。
这就允许启用此通道组的诊断功能。
●电流测量4~20 mA,四线制传感器:串联连接同一通道组的未使用输入。
(2)并行编码器的连接绝对值编码器信号输出按接口分有:并行输出、串行输出、总线型输出、变送一体型输出。
按输出电路类型分有:正弦波(电流或电压),方波(TTL、HTL)集电极开路输出(PNP、NPN)、推挽式输出等。
编码器要正确连接到PLC上,必须了解编码器是那种输出形式。
如我们用的欧姆龙E6CP-AG5C-C编码器,它就是NPN集电极开路输出,如图:当它正常工作时:接通时它要从输出信号端吸入电流,所以我们必须在它的信号输出端接上源信号,如图:但是,如此接线(公共端接电源正极),并不是所有的PLC模块都可以实现的,如Siemens S7-200系列可以,因为它设计的是晶体管双极性输入,而S7-300、400的数字量输入模块则不可以如此接线,因为它们是光电隔离型的输入类型,所以它们要接上这种类型的编码器,必须加装拉升电阻(即在电源和输出信号之间加2K左右电阻),将NPN集电极开路输出编码器变成电压输出型编码器。
如图:这样,在S7-300、400的数字量输入模块上即可正常工作。
但是,由图我们可以看出其产生的通断信号(进入PLC的通断信号)正好和原来的相反,所以,在编程的时候,我们应该将其信号取反。
最后提一下二进制格雷码转换成自然二进制码的方法:二进制格雷码转换成自然二进制码,其法则是保留格雷码的最高位作为自然二进制码的最高位,而次高位自然二进制码为高位自然二进制码与次高位格雷码相异或,而自然二进制码的其余各位与次高位自然二进制码的求法相类似。
如图:4、PLC输出控制我们常见的PLC控制仪表设备有:电动执行器,电子执行器,气动执行器,伺服控制器等等。
这些设备一般都是数字量通断控制或标准模拟量信号(4~20mA)控制,而现场总线控制设备,目前接解较少。
控制系统从结构上可以分为闭环控制和开环控制,它们的根本区别在开环控制没有反馈,而闭环控制有反馈。
所谓的反馈指的是行为动作所引起的效果。
1).开环控制系统系统的控制输入不受输出影响的控制系统,按这种方式组成的系统称为开环控制系统.在开环控制系统中,不存在由输出端到输入端的反馈通路,因此,开环控制系统又称为无反馈控制系统.开环控制系统由控制器与被控对象组成.控制器通常具有功率放大的功能.同闭环控制系统相比,开环控制系统的结构简单,容易实现,并且比较经济。
开环控制系统的缺点是控制精度和抑制干扰的性能都比较差,而且对系统参数的变动很敏感.因此,一般仅用于可以不考虑外界影响,或惯性小,或精度要求不高的一些场合。
2).闭环控制系统由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统,闭环控制是将输出量直接或间接反馈到输入端形成闭环、又称反馈控制系统.就是根据系统输出变化的信息来进行控制,即通过比较系统行为(输出)与期望行为之间的偏差,并消除偏差以获得预期的系统性能。
在反馈控制系统中,既存在由输入到输出的信号前向通路,也包含从输出端到输入端的信号反馈通路,两者组成一个闭合的回路。
因此,反馈控制系统又称为闭环控制系统。
反馈控制是自动控制的主要形式。
在工程上常把在运行中使输出量和期望值保持一致的反馈控制系统称为自动调节系统,而把用来精确地跟随或复现某种过程的反馈控制系统称为伺服系统或随动系统。
闭环控制系统由控制器、受控对象和反馈通路组成。
在闭环控制系统中,只要被控制量偏离规定值,就会产生相应的控制作用去消除偏差。
因此,它具有抑制干扰的能力,对元件特性变化不敏感,并能改善系统的响应特性。
PID调节以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一,PID控制是闭环控制中最常用的控制方式。
在Siemens PLC中有专门的PID调节功能块:FB41/42/43/58/59,SFB41/42/43,它们必须在组织块OB35中调用。
(1) 压力,流量控制 FB/SFB41/42(2) 速度控制,位置控制 FB/SFB41(3) 张力控制 FB/SFB41(4) 温度控制 FB/SFB41/42/43 FB58/59P、I、D分别指比例、积分、微分。
在PID调节中,比例系数越大,调节越快,过大则会引起系统震荡幅度较大。
积分时间越大则调节越慢,越小调节越快,过小则震荡。
微分则与积分相反,时间越小调节越慢。
比例用来快速反应误差、积分用来消除静态误差、微分用来克服震荡。
复习题:1、仪表设备常用的信号有哪些?2、列出3个西门子输入模块型号.3、为什么用4~20mA作为标准信号?4、模块6ES7 331-7KF02-0AB0能测量哪些仪表设备信号?5、编码器E6CP-AG5C用在S7-300输入模块上时为什么要用拉升电阻?6、PID调节中,P、I、D分别起什么作用?仪表自动化考试题一、填空题1、整数IW0有______位,它的最高位是I______,最低位是I_______2、仪表设备常用的信号有_____、______、______、______、______等3、在ABB DCS中,4~20mA信号A/D转换值为______,热电阻最大值对应转换值为_____4、BCD码10001001等于二进制数________,格雷码10110转换成二进制数等于_________5、PID调节中P表示_______I表示_______D表示______6、一个12位绝对值编码器,12位的意思是:_______________________________7、绝对值编码器信号输出按接口分有_______、_______、_______、_______8、西门子PLC中PID调节功能块有______、_____、______、_____、_____9、控制系统从结构上可以分为_______和_______10、在S7-300的DP站ET200M模块下,更换模块不让PLC停止,需下载组织块_____、______、_____、_____、____二、问答题1、为什么用4~20mA作为标准信号?2、PLC模块中,未使用的测量电流通道应如何正确处理?3、模块6ES7 331-7KF02-0AB0能测量哪些仪表设备信号?三、实践题将一个12位绝对值编码器,当作一个8位编码器连接到S7-300或S7-400 PLC上,并编程测出连续码数。