S7-200擴(kuò)展模塊非常豐富,主要有數(shù)字量模塊,模擬量模塊,運(yùn)動控制模塊和通訊模塊,另外,CPU擴(kuò)展卡插槽內(nèi)可擴(kuò)展存儲卡或電池卡或時鐘電池卡,
西門子S7-200PLC有哪些擴(kuò)展模塊?該怎么用? 擴(kuò)展模塊
1.2.2.1 數(shù)字量模塊、
數(shù)字量模塊分為:數(shù)字量輸入模塊 EM221,數(shù)字量輸出模塊 EM222和數(shù)字量輸入/輸出模塊 EM223。數(shù)字量模塊有各種點(diǎn)數(shù)可選,如 16點(diǎn)輸入,8點(diǎn)輸出,32輸入/32輸出等等,可根據(jù)實際需要選擇。對于輸入模塊,分為 24VDC輸入和120/230VAC輸入;輸出模塊分為晶體管輸出,繼電器輸出和可控硅輸出。在選型的時候,除了要計算數(shù)字量輸入輸出的點(diǎn)數(shù)以外,還要分清楚輸入輸出的類型。
1.2.2.2 模擬量模塊
模擬量模塊分為:模擬量輸入模塊 EM231,模擬量輸出模塊 EM232,模擬量輸入/輸出模塊 EM235,其中模擬量輸入模塊包含了普通模擬量模塊(電流/電壓),熱電阻模塊和熱電偶模塊。同數(shù)字量模塊,模擬量模塊有各種點(diǎn)數(shù)可選,如4點(diǎn)輸入,2點(diǎn)輸出,4點(diǎn)輸入/1點(diǎn)輸出等等,可根據(jù)實際需要選擇。按模擬量信號類型分,分為電流,電壓,熱電阻(輸入)和熱電偶(輸入)。在選型的時候,除了要計算模擬量輸入輸出的點(diǎn)數(shù)以外,還要分清楚輸入輸出信號類型。
1.2.2.3 運(yùn)動控制模塊
晶體管輸出類型的 S7-200 CPU集成了兩路高速脈沖輸出,可以作運(yùn)動控制。
除此以外,還可擴(kuò)展專門的運(yùn)動控制模塊 EM253。EM253是一個單軸的開環(huán)運(yùn)動控制模塊,輸出高頻率達(dá) 200KHz,支持絕對定位,相對定位,回參考點(diǎn)等功能,集成急停,限位,參考點(diǎn)開關(guān)等 I/O點(diǎn)。
1.2.2.4 通訊模塊
SINAMICS S120的"電源模塊"即整流或整流/回饋單元,它將三相交流電整流成直流電,供給各電機(jī)模塊(逆變器,MoMo),有回饋功能的模塊還能夠?qū)⒅绷麟娀仞伣o電網(wǎng)。根據(jù)是否具有回饋功能及回饋的方式。
電源模塊分為下列3種:
1、基本型電源模塊(BLM,Basic Line Modules)該模塊為"整流單元",但無回饋功能。它將三相交流電整流成直流電,只能靠接制動單元和制動電阻才能實現(xiàn)快速制動。
2、智能型電源模塊(SLM,Smart Line Modules)該模塊為"整流/回饋單元",它可以將三相交流電整流成直流電,并能將直流電回饋到電網(wǎng),但直流母線電壓不可調(diào),所以,又稱為"非調(diào)節(jié)型電源模塊"。
3、主動型電源模塊(ALM,Active Line Modules)該模塊也為"整流/回饋單元",它將三相交流電整流成直流,并能將直流電回饋到電網(wǎng),且對直流母線電壓進(jìn)行閉環(huán)控制,所以又稱為"調(diào)節(jié)型電源模塊"。
書本型BLM主開關(guān)合閘的同時,通過其輔助觸點(diǎn)的閉合使能BLM;
通過開關(guān)量或報文(通訊)控制P840參數(shù),啟動BLM;
經(jīng)過P862中設(shè)置的延時時間后,BICO參數(shù)r863.1置位,可將此參數(shù)連接至 CU上的一個DO點(diǎn),用來控制主回路接觸器合分閘;
主接觸器的輔助觸點(diǎn)可接至CU的DI點(diǎn),作為合閘的反饋信號;
合閘后,電流流過預(yù)充電電阻,預(yù)充電過程持續(xù)約1秒鐘,完成后,內(nèi)部邏輯控制旁路接觸器吸合,電流從主回路流入。
復(fù)雜的運(yùn)動控制任務(wù)SIMOTION D435
CU320多控制4個矢量軸、6個伺服軸或8個V/f軸,一般應(yīng)用于相對簡單的控制任務(wù)中。當(dāng)它面對一些復(fù)雜的運(yùn)動控制任務(wù)時,會顯得力不從心,此時,就需要功能更為強(qiáng)大的SIMOTION D控制系統(tǒng)模塊來代替CU320控制單元了。
西門子S120快速入門——控制單元CU320簡介
SIMOTION D是基于SINAMICS S120的驅(qū)動系統(tǒng),它有許多子產(chǎn)品,具有不同的性能,滿足不同的應(yīng)用環(huán)境。如圖4所示,是SIMOTION D435的接口定義圖,它適用于中等規(guī)模的應(yīng)用。它帶有兩個具有時鐘同步的PROFIBUS接口以及兩個以太網(wǎng)口。SIMOTION D435也通過DRIVE-CLiQ接口與S120的其他模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換可以外擴(kuò)CU320 ,從而多能控制64個軸。
SINAMICS是西門子公司新一代的驅(qū)動產(chǎn)品,它正在逐步取代現(xiàn)有的MASTERDRIVES及SIMODRIVE系列的驅(qū)動系統(tǒng)。SINAMICS S120 是集V/f控制、矢量控制和伺服控制于一體的多軸驅(qū)動系統(tǒng),它采用的是模塊化的設(shè)計方案,包括控制單元模塊、整流回饋模塊、電機(jī)模塊、傳感器模塊和電機(jī)編碼器等。各個模塊之間通過高速驅(qū)動接口DRIVE-CLiQ相互連接。
STATER是用于調(diào)試SINAMICS系列驅(qū)動器的工具軟件,它可以獨(dú)立安裝,無需授權(quán)。STATER主要實現(xiàn)以下功能:
硬件組態(tài)和識別(電子銘牌)
參數(shù)的設(shè)置
動態(tài)特性的調(diào)試
故障診斷
程序的下裝和上載
用STARTER創(chuàng)建項目
在線的方式是將編程器和驅(qū)動單元在線連接,CU320通過DRIVE-CLiQ將相連接的各模塊和電機(jī)的數(shù)據(jù)讀入裝置,在通過調(diào)試口(DP口或以太網(wǎng)口)傳到編程器中,即在在線的方式下將各模塊的參數(shù)從裝置上載到編程器中,無需手動輸入。
在離線的狀態(tài)下創(chuàng)建新項目,選擇相應(yīng)的驅(qū)動單元,根據(jù)圖形化的提示一步一步的手動輸入或選擇個模塊和電機(jī)的數(shù)據(jù),當(dāng)數(shù)據(jù)全部輸完后,存儲項目并且下裝到驅(qū)動裝置中,即完成項目的創(chuàng)建。
SINAMICS S120 存儲器分為兩個部分:
RAM:易失性存儲器,數(shù)據(jù)斷電即丟失,RAM位于控制單元內(nèi)部,是設(shè)備自帶的。
ROM:即CF卡,數(shù)據(jù)可以永久保持在CF卡上,CF卡是單獨(dú)訂購的。
CF卡是S120的控制單元(CU,Control Unit)工作時必需的存儲設(shè)備,其中保存了固件(Firmware)、用戶數(shù)據(jù)、授權(quán)等信息,在斷電的情況下,數(shù)據(jù)也能夠永久保存。在STARTER軟件中通過菜單命令"Copy RAM to ROM"即可將數(shù)據(jù)存儲在CF卡上。
在我們調(diào)試S120項目的時候,還要用到的存儲介質(zhì)為PG/PC,它保存的是項目的離線參數(shù)信息。要正確的掌握S120的調(diào)試,首先要弄明白這三個存儲介質(zhì)之間的關(guān)系和操作方式
調(diào)試時應(yīng)注意的事項
1、系統(tǒng)運(yùn)行中,訪問的參數(shù)是RAM中的參數(shù);
2、系統(tǒng)上電時,會自動的將ROM(即CF卡)中的參數(shù)拷貝到RAM中,因此,CF卡中應(yīng)該存儲新的、當(dāng)前在用的參數(shù)表。也就是說,在調(diào)試完成,設(shè)備運(yùn)行正常后,要執(zhí)行"Copy RAM to ROM"命令,將新的參數(shù)表寫入CF卡中。
3、Download命令是將PG/PC中保存的離線參數(shù)表寫入RAM中,如果在線的參數(shù)和離線參數(shù)不同,執(zhí)行"Download"命令,在線參數(shù)表會被PG/PC中的離線參數(shù)表覆蓋。這是新手容易犯錯的地方,調(diào)試完成后,執(zhí)行"Download"命令,所有的參數(shù)都被離線參數(shù)表覆蓋,所有的調(diào)試工作都付諸東流。
4、良好的習(xí)慣:調(diào)試完成后,執(zhí)行"Upload"命令,將新的參數(shù)表保存于PG/PC中,此為"參數(shù)備份";執(zhí)行"Copy RAM to ROM"將新的參數(shù)表保存在CF卡中,以便掉電時也不至于是參數(shù)丟失。
松開制動器進(jìn)程,需要調(diào)試3個參數(shù):
1、松抱閘電流:
在給出松抱閘指令前,變頻器應(yīng)首先建立松抱閘電流。
該電流一般設(shè)置在70%~120%電動機(jī)額定電流。一般來說,電流動態(tài)響應(yīng)快的變頻器,這個電流可設(shè)低些;電流動態(tài)響應(yīng)慢的變頻器,這個電流必須設(shè)高些。起升機(jī)構(gòu)和室外起重機(jī)的平移機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)這個電流需要設(shè)高些;室內(nèi)起重機(jī)的平移機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)這個電流可設(shè)低些。
這個電流值設(shè)低了,松抱閘時電動機(jī)轉(zhuǎn)矩不夠,起升機(jī)構(gòu)會發(fā)生溜鉤現(xiàn)象(滿載時),平移機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)會出現(xiàn)異向移動(由于風(fēng)或坡度);這個電流值設(shè)高了,制動器未打開時堵轉(zhuǎn)電流較大,對電動機(jī)不利。
需要特別注意的是,這個電流還有方向性:對于起升機(jī)構(gòu),這個電流的方向永遠(yuǎn)是正的(提升方向),對于平移機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),這個電流的方向應(yīng)與運(yùn)動方向相同。
2、松抱閘頻率:
在給出松抱閘指令前,變頻器應(yīng)先建立松抱閘頻率。
變頻器閉環(huán)電流矢量控制時電動機(jī)可輸出零速滿轉(zhuǎn)矩,松抱閘頻率理論上可以設(shè)置為零,實際上常設(shè)置在0.1Hz~0.3Hz。
變頻器電流開環(huán)矢量控制時電動機(jī)不具備零速轉(zhuǎn)矩,電動機(jī)能輸出滿轉(zhuǎn)矩的頻率取決于變頻器的品質(zhì)和變頻器與電動機(jī)的配合。對于大部分品牌的變頻器,這個頻率一般為0.5Hz或電動機(jī)滑差頻率的兩倍(取較大值)。實際上松抱閘頻率常設(shè)置在1Hz~2.5H
變頻器采用V/f控制時,電動機(jī)能輸出滿轉(zhuǎn)矩的頻率取決于電動機(jī)。對于不同的電動機(jī),這個頻率可以在2Hz~20Hz之間。
這個頻率設(shè)置得越低,起重機(jī)性能越好,調(diào)試也越方便;但設(shè)置過低時,開環(huán)起升機(jī)構(gòu)易發(fā)生溜鉤現(xiàn)象(較大負(fù)載),開環(huán)平移機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)易出現(xiàn)異動現(xiàn)象(風(fēng)或坡度)。我們不僅要考慮調(diào)試時的滿載性能,還要考慮長期運(yùn)行后,系統(tǒng)性能有變化后的滿載性能。因此這個參數(shù)必須留有裕量。
變頻器驅(qū)動調(diào)試過程中制動器的控制方法和邏輯
3、松抱閘時間:
制動器接受松開抱閘的指令后,需要一定的時間才能松開。這個時間根據(jù)制動器的規(guī)格、種類不同,可以在0.2s~1.1s之間。
因此,變頻器給出松開制動器的指令后,不能立即進(jìn)行斜坡加速,需要在松抱閘時間里繼續(xù)保持松抱閘電流和松抱閘頻率的輸出不變。
松抱閘時間設(shè)置太短,制動器尚未松開變頻器就開始升速,制動器松開瞬間會有震動,對于開環(huán)起升機(jī)構(gòu)的下放運(yùn)行可能會出現(xiàn)溜鉤;松抱閘時間設(shè)置太長,制動器已經(jīng)松開變頻器仍未加速,機(jī)構(gòu)的運(yùn)行有停滯,對于開環(huán)起升機(jī)構(gòu)的下放運(yùn)行會出現(xiàn)倒拉現(xiàn)象。
伺服控制中的原點(diǎn)回歸是什么意思?
1、原點(diǎn)回歸的必要性
所謂定位,就是要讓伺服電機(jī)走到一個確定的位置。這個位置可以是增量式的,也可以是絕對式的。打個比方,我們現(xiàn)在在路上,我們要往前走 10 米,相當(dāng)于我們的位置要往前增加十米,這個十米就是一個位置增量。
而如果我們要去這條街上某處地方的咖啡店,我們就需要知道它的確切地址,假設(shè)這條街的地址不是門牌號,而是從街的一端開始為 0 米(基準(zhǔn)位置)。
這樣就能確定這條街上每個位置的地址,比如這家咖啡店的地址是這條街 100 米的位置,那么這個 100 米就是一個絕對位置,我們不管在哪一個位置,都能通過走到這條街 100 米的位置找到這家咖啡店。
在定位指令里,就分為增量式的 INC 指令和絕對式的 ABS 指令。
2、增量(INC)方式
以當(dāng)前停止的位置為起點(diǎn),移動方向和移動量后進(jìn)行定位。
3、絕對值(ABS)方式、
PLC學(xué)習(xí)四步走,快速上手PLC編程
首先我們要知道要會使用PLC應(yīng)該學(xué)習(xí)些什么,第一步就是要知道PLC的硬件組成,比如它的輸入輸出口端子、電源端子、接地端子、下載端口、程序運(yùn)行開關(guān)、PLC指示燈的意義等。有的PLC還有工業(yè)以太網(wǎng)接口這些都要了解。
第二步就是要學(xué)會熟練操作PLC的編程軟件,學(xué)會用軟件建立項目、編寫程序、調(diào)試程序、下載程序,現(xiàn)在的PLC大多都有軟件仿真功能,可以學(xué)如何進(jìn)行軟件仿真。
第三步要熟悉系統(tǒng)指令和程序的結(jié)構(gòu),比如FX系列的PLC基本指令有27條、功能指令有上百條。我們要先學(xué)會基本指令,然后一條條地攻克功能指令。終能達(dá)到理解用戶程序、編寫用戶程序。
第四步要有學(xué)習(xí)PLC的工具,目前來說PLC硬件貴一些,我們可以通過軟件仿真功能學(xué)習(xí),這些功能強(qiáng)大的仿真軟件都支持PLC的絕大部分指令。
我們完全可以在PLC入門階段用仿真軟件學(xué)習(xí)。通過仿真軟件的學(xué)習(xí),我們可以學(xué)到基本指令的輸入、修改、下載、調(diào)試等基本技能。
網(wǎng)線的傳輸距離有限,并不能解決遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸,那么對于遠(yuǎn)距離傳輸可以使用光纖。
光纖分為多模與單模,多模傳輸?shù)木嚯x比網(wǎng)線遠(yuǎn),但又比單模短。在10mbps及100mbps的以太網(wǎng)中,多模光纖可支持2000米的傳輸距離;而于1GbpS千兆網(wǎng)中,多模光纖可支持550米的傳輸距離;所以多?,F(xiàn)在用的比較少了。
單模光纖相比于多模光纖可支持更長傳輸距離,在100Mbps的以太網(wǎng)以至1G千兆網(wǎng),單模光纖都可支持超過5000m的傳輸距離。
單模光模塊中使用的器件是多模光模塊的兩倍,所以單模光模塊的總體成本要高于多模光模塊;單模光模塊的傳輸距離可達(dá)150至200km。
所以對于遠(yuǎn)距離傳輸可以用光纖來解決,類如遠(yuǎn)程監(jiān)控項目。
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