淺談西門子PLC300的技術特點與應用
淺談西門子PLC300的技術特點與應用
隨著PLC技術的迅速發展,PLC的功能日益增多,它能實現單機控制,多機群控制,邏輯控制,過程控制、運動控制和數據處理等功能。PLC300以其功能強、可靠性高、使用方便、體積小等優點在工業自動化領域得到迅速推廣,成為工業自動化領域中極具競爭力的控制工具。
一、西門子PLC 300的應用領域
隨著我國現代化進程的加快,PLC在我國的應用范圍和行業更加廣闊。從市場上看,西門子PLC 300在中國市場的占有量一直穩中有升,從PLC 300產品的配套性上看,西門子PLC 300豐富的品種、齊全的規格,完備的通信設備、完美的人機界面更好地適應了各種工業控制的需求;從技術上看,運算速度更快、存儲容量更大、智能控制更強的西門子PLC 300品種越來越多地上市。
西門子PLC 300作為先進的可編程邏輯控制器,具有由于其能滿足各種不同工業企業的開關量控制、模擬量控制、運動控制等工業控制的需求,隨著我國經濟發展速度的加快,西門子PLC 300的應用領域和應用范圍將不斷擴大。
西門子PLC 300在我國的應用非常廣泛,已經應用于石油化工、鋼鐵、機械制造、汽車、交通運輸、電力、建材、輕紡、文化娛樂及環保等各個行業。主要應用如下:
(1)西門子PLC 300應用最基本、最廣泛的領域是各類企業開關量的控制,它既可以應用于單一設備的開關量的邏輯控制,也可以應用于流水線及多級的開關量的邏輯控制,如包裝流水線、印刷設備、組合機床等機械設備的邏輯控制。
(2)西門子PLC 300廣泛應用于工業生產中的各種機械的模擬量控制。西門子PLC 300生產有配套的A/D和D/A轉換模塊,對壓力、溫度、速度、液位、流域等模擬量進行處理,有效地實現了對機械設備的模擬量控制。
(3)西門子PLC 300廣泛應用于電梯、機床、機器人及各種機械的運動控制。西門子PLC 300在發展技術的同時,還保持著PLC的運動控制功能,研制了專門的運動控制模塊,實現對電梯、機床、機器人等設備的運動控制。
(4)西門子PLC 300廣泛應用于通信及聯網控制。西門子PLC 300作為自動化控制的先行者,廣泛應用于同人們密切相關的通信等行業,并生產有專門的通信接口,使通信變得更加快捷、方便。
在這些應用之外,西門子PLC 300還廣泛地應用于對壓力、溫度、流量等模擬量的閉環控制;具有數學運算、數據轉換、數據傳送、排序、查表、位操作等數據處理的功能。
二、西門子PLC300技術特點與應用特點
西門子PLC 300技術的主要特點就是其技術升級換代的研發力量雄厚,實現了CPU與舊版本的備件兼容,性能穩步得到提升,CPU技術數據趨于一致,增加了在塊狀態中監視的程序行數,同時可以在線監控兩個塊,I/0過程映像區增大。帶有進行數據設置的路由,可以使用同步模式。用戶程序執行速度是原來CPU的2倍甚至更高。字運算時間縮減到90ns,位運算時間縮減到50ns,定點和浮點數運算性能也提升較大。
西門子PLC采用超大規模集成電路和先進的生產工藝進行生產,其產品與傳統的邏輯電路相比具有如下應用特點:
(1)可靠性高, 抗干擾能力強。①配套齊全,功能完善,適用性強。②易學易用,深受工程技術人員歡迎。③系統的設計,工作量小,維護方便, 容易改造。
(2)安裝與布線。動力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應分別配線,隔離變壓器與PLC和I/O之間應采用雙膠線連接。西門子PLC 應遠離強干擾源,不能與高壓電器安裝在同一個開關柜內。PLC 的輸入與輸出最好分開走線, 開關量與模擬量也要分開敷設。交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜,輸出線應盡量遠離高壓線和動力線, 避免并行。
(3)I/O端的接線。輸入/輸出線不能用同一根電纜,輸入/輸出線要分開。盡可能采用常開觸點形式連接到輸入端,使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致, 便于閱讀。
輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。在不同組中,可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。由于西門子PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上,并且連接至端子板, 若將連接輸出元件的負載短路,將燒毀印制電路板。使用電感性負載時應合理選擇,或加隔離繼電器。西門子PLC 的輸出負載可能產生干擾,因此要采取措施加以控制。
三、西門子PLC應用中需要注意的問題
(1)工作環境對PLC的影響,主要包括:溫度、濕度、震動、氣體和電源等。
1)PLC要求環境溫度在0℃~55℃,安裝時不能放在發熱量大的元件下面,四周通風散熱的空間應足夠大。
2)為了保證PLC的絕緣性能,空氣的相對濕度應小于85%(無露珠)。
3)應使PLC遠離強烈的震動源,防止振動頻率為10Hz~55Hz的頻繁或連續振動。當使用環境不可避免震動時,必須采取減震措施,如采用減震膠等。
4)避免有腐蝕和易燃的氣體,如氯化氫、硫化氫等。對于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環境,可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。
5)PLC對于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴重的環境中,可以安裝一臺帶屏蔽層的隔離變壓器,以減少設備與地之間的干擾。一般PLC都有直流24V輸出提供給輸入端,當輸入端使用外接直流電源時,應選用直流穩壓電源。普通的整流濾波電源,由于紋波的影響,容易使PLC接收到錯誤信息。
(2)控制系統中干擾及其來源
影響PLC控制系統的干擾源,大都產生在電流或電壓劇烈變化的部位,其原因是電流改變產生磁場,對設備產生電磁輻射;磁場改變產生電流,電磁高速產生電磁波,電磁波對其具有強烈的干擾。
1)強電干擾。由于電網覆蓋范圍廣,電網受到空間電磁干擾而在線路上感應電壓。尤其是電網內部的變化,刀開關操作浪涌、大型電力設備啟停、交直流傳動裝置引起的諧波、電網短路暫態沖擊等,都通過輸電線路傳到電源原邊。
2)柜內干擾。控制柜內的高壓電器,大的電感性負載,混亂的布線都容易對PLC造成一定程度的干擾。
3)來自接地系統混亂時的干擾。正確的接地,既能抑制電磁干擾的影響,又能抑制設備向外發出干擾;而錯誤的接地,反而會引入嚴重的干擾信號,使PLC系統將無法正常工作。
4)來自PLC系統內部的干擾。主要由系統內部元器件及電路間的相互電磁輻射產生,如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響,模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。
5)變頻器干擾。一是變頻器啟動及運行過程中產生諧波對電網產生傳導干擾,引起電網電壓畸變,影響電網的供電質量;二是變頻器的輸出會產生較強的電磁輻射干擾,影響周邊設備的正常工作。
結束語
隨著我國經濟快速發展和科技的進步,西門子PLC 300的應用領域和應用范圍將不斷擴大。西門子PLC300在輕重工業以及化工等眾多的領域作為控制設備將發揮非常大的作用。深圳市奧越信科技有限公司,專門生產國產兼容西門子s7-200/s7-300plc,即插即用。