Funktionen des SPS-Schaltschranks
Der in die SPS integrierte Schaltschrank verfügt über Schutzfunktionen wie Überlast-, Kurzschluss- und Phasenausfallschutz. Es verfügt über eine kompakte Struktur, einen stabilen Betrieb und vollständige Funktionen. Es kann entsprechend der tatsächlichen Steuerungsskala kombiniert werden, um eine automatische Steuerung eines einzelnen Schranks oder mehrerer Schränke zu erreichen und so ein verteiltes Steuerungssystem (DSC) über Industrial Ethernet oder ein industrielles Feldbusnetzwerk zu bilden. Der SPS-Schaltschrank kann an verschiedene große und kleine industrielle Automatisierungssteuerungszwecke angepasst werden. Es wird häufig in der Elektrizitätswirtschaft, der Metallurgie, der chemischen Industrie, der Papierherstellung, der Umweltschutzabwasseraufbereitung und anderen Branchen eingesetzt.
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Komponenten des SPS-Schaltschranks
1. Luftschalter: ein allgemeiner Luftschalter, der die Leistungssteuerung des gesamten Schranks darstellt. Ich glaube, es ist ein Muss in jedem Schrank.
2. SPS: Diese sollte entsprechend den Projektanforderungen ausgewählt werden. Wenn das Projekt beispielsweise klein ist, kann es direkt mit einer integrierten SPS integriert werden. Wenn das Projekt jedoch relativ groß ist, sind möglicherweise Module oder Kartentypen erforderlich, und es ist möglicherweise auch Redundanz erforderlich (dh zwei Sätze werden abwechselnd verwendet).
3. 24-VDC-Stromversorgung: Ein 24-VDC-Schaltnetzteil. Die meisten SPS verfügen über eine eigene 24-VDC-Stromversorgung. Sie können entscheiden, ob Sie dieses Schaltnetzteil verwenden, je nachdem, ob Sie es wirklich benötigen.
4. Relais: Im Allgemeinen kann die SPS Anweisungen direkt an den Regelkreis senden, sie können jedoch auch zuerst vom Relais weitergeleitet werden. Wenn beispielsweise der Ausgangsanschluss Ihrer SPS mit 24 V Gleichstrom versorgt wird, das in Ihrem Regelkreis gezeichnete Diagramm jedoch erfordert, dass der von der SPS versorgte Knoten mit 220 V Gleichstrom versorgt wird, müssen Sie dem SPS-Ausgangsanschluss ein Relais hinzufügen , wenn der Befehl ausgegeben wird. Wenn das Relais arbeitet, wird der Knoten der Regelschleife dann mit dem normalerweise offenen oder normalerweise geschlossenen Punkt des Relais verbunden. Es hängt auch von der Situation ab, ob ein Relais verwendet wird.
5. Klemmenblock: Dies ist definitiv ein wesentlicher Bestandteil jedes Schranks und kann entsprechend der Anzahl der Signale konfiguriert werden. Wenn es sich nur um einen einfachen SPS-Schaltschrank handelt, benötigt er grundsätzlich diese Dinge. Ob Sie weitere Dinge im Schaltschrank benötigen, hängt von der Situation ab. Beispielsweise müssen Sie möglicherweise einige Instrumente oder kleine Steuerkästen vor Ort mit Strom versorgen und die Anzahl der Leistungsschalter erhöhen. Oder wenn Sie die SPS mit dem Host-Computer verbinden möchten, müssen Sie möglicherweise einen Schalter oder ähnliches hinzufügen. Je nach Verfügbarkeit.
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SPS-Schaltschränke können die Geräteautomatisierung und Prozessautomatisierungssteuerung vervollständigen, perfekte Netzwerkfunktionen realisieren, stabile Leistung, Skalierbarkeit, starke Entstörung und andere Eigenschaften aufweisen und sind der Kern und die Seele der modernen Industrie. SPS-Schaltschränke, Frequenzumwandlungsschränke usw. können an die Bedürfnisse des Benutzers angepasst werden, um die Benutzeranforderungen zu erfüllen, und können mit einem Touchscreen für die Mensch-Maschine-Schnittstelle kombiniert werden, um eine einfache Bedienung zu erreichen. Das Gerät kann auch Daten mit dem DCS-Bus-Hostcomputer über Modbus, Profibus und andere Kommunikationsprotokolle übertragen; Steuerung und Überwachung können mit Industriecomputern, Ethernet usw. erreicht werden.
Nutzungsbedingungen für SPS-Schaltschränke
Stromversorgung: DC 24 V, zweiphasiger AC 220 V, (-10 %, +15 %, 50 Hz;
Schutzart: IP41 oder IP20;
Umgebungsbedingungen: Die Umgebungstemperatur liegt zwischen 0 Grad und 55 Grad. Vermeide direktes Sonnenlicht; Die relative Luftfeuchtigkeit sollte weniger als 85 % betragen (keine Kondensation). Halten Sie sich von starken Vibrationsquellen fern und vermeiden Sie häufige oder andauernde Vibrationen mit einer Vibrationsfrequenz von 10-55HZ. Vermeiden Sie korrosive und brennbare Gase.
Grundaufbau des SPS-Schaltschranks
Bei der speicherprogrammierbaren Steuerung handelt es sich im Wesentlichen um einen Computer zur industriellen Steuerung. Sein Hardwareaufbau entspricht grundsätzlich dem eines Mikrocomputers. Seine Grundzusammensetzung ist:
1. Stromversorgung
Die Stromversorgung der speicherprogrammierbaren Steuerung spielt im gesamten System eine sehr wichtige Rolle. Ohne ein gutes und zuverlässiges Stromversorgungssystem kann es nicht richtig funktionieren. Daher legen Hersteller von speicherprogrammierbaren Steuerungen auch großen Wert auf die Entwicklung und Herstellung von Stromversorgungen. Im Allgemeinen liegt die Wechselspannungsschwankung im Bereich von +10 % (+15 %), und die SPS kann ohne weitere Maßnahmen direkt an das Wechselstromnetz angeschlossen werden.
2. Zentraleinheit (CPU)
Die Zentraleinheit (CPU) ist die Steuerzentrale der speicherprogrammierbaren Steuerung. Es empfängt und speichert das Benutzerprogramm und die vom Programmierer eingegebenen Daten gemäß den vom Systemprogramm der speicherprogrammierbaren Steuerung zugewiesenen Funktionen. Überprüft den Status von Stromversorgung, Speicher, E/A und Alarm-Timern und kann Syntaxfehler im Benutzerprogramm diagnostizieren. Wenn die speicherprogrammierbare Steuerung in Betrieb genommen wird, empfängt sie zunächst scannend den Status und die Daten jedes Eingabegeräts vor Ort, speichert diese jeweils im I/O-Abbildbereich und liest dann das Anwenderprogramm nacheinander aus im Benutzerprogrammspeicher. Nachdem der Befehl interpretiert wurde, wird das Ergebnis der logischen oder arithmetischen Operation gemäß den Anweisungen ausgeführt und an den E/A-Abbildbereich oder das Datenregister gesendet. Nachdem alle Benutzerprogramme ausgeführt wurden, wird jeder Ausgabestatus des E/A-Bildbereichs oder der Daten im Ausgaberegister schließlich an das entsprechende Ausgabegerät übertragen, und dieser Zyklus wird fortgesetzt, bis der Vorgang stoppt.
Um die Zuverlässigkeit speicherprogrammierbarer Steuerungen weiter zu verbessern, wurden in den letzten Jahren Doppel-CPUs verwendet, um ein redundantes System für große speicherprogrammierbare Steuerungen zu bilden, oder es wurde ein Abstimmungssystem mit drei CPUs eingeführt. Auf diese Weise kann das gesamte System auch dann normal laufen, wenn eine bestimmte CPU ausfällt.
3. Erinnerung
Der Speicher, in dem Systemsoftware gespeichert ist, wird Systemprogrammspeicher genannt.
Der Speicher, in dem Anwendungssoftware gespeichert ist, wird Benutzerprogrammspeicher genannt.
4. Eingangs- und Ausgangsschnittstellenschaltung
1. Die Eingangsschnittstellenschaltung vor Ort besteht aus einer optischen Kopplungsschaltung und einer Eingangsschnittstellenschaltung eines Mikrocomputers. Er fungiert als Eingangskanal für die Schnittstelle zwischen der speicherprogrammierbaren Steuerung und der Vor-Ort-Steuerung.
2. Die Vor-Ort-Ausgangsschnittstellenschaltung ist durch das Ausgangsdatenregister, die Strobe-Schaltung und die Interrupt-Anforderungsschaltung integriert, und die speicherprogrammierbare Steuerung gibt über die Vor-Ort-Ausgangsschnittstellenschaltung entsprechende Steuersignale an die Vor-Ort-Ausführungskomponenten aus.
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5. Funktionsmodul
Wie Zähl-, Positionierungs- und andere Funktionsmodule.
6. Kommunikationsmodul
Funktionsprinzip: Wenn die speicherprogrammierbare Steuerung in Betrieb genommen wird, ist ihr Arbeitsprozess im Allgemeinen in drei Phasen unterteilt: Eingabeabtastung, Benutzerprogrammausführung und Ausgabeaktualisierung. Der Abschluss der oben genannten drei Phasen wird als Scanzyklus bezeichnet. Während des gesamten Vorgangs führt die CPU der speicherprogrammierbaren Steuerung die oben genannten drei Schritte wiederholt mit einer bestimmten Abtastgeschwindigkeit aus.
1. Eingabe-Sampling-Stufe
In der Eingangsabtastphase liest die speicherprogrammierbare Steuerung nacheinander alle Eingangszustände und Daten scannend ein und speichert sie in den entsprechenden Einheiten im I/O-Abbildbereich. Nachdem die Eingabeabtastung abgeschlossen ist, geht es in die Phasen der Benutzerprogrammausführung und Ausgabeaktualisierung über. Selbst wenn sich in diesen beiden Phasen der Eingangsstatus und die Daten ändern, ändern sich der Status und die Daten der entsprechenden Einheit im E/A-Bildbereich nicht. Wenn es sich bei dem Eingang um ein Impulssignal handelt, muss daher die Breite des Impulssignals größer als eine Abtastperiode sein, um sicherzustellen, dass der Eingang unter allen Umständen gelesen werden kann.
2. Ausführungsphase des Benutzerprogramms
Während der Ausführungsphase des Benutzerprogramms durchsucht die speicherprogrammierbare Steuerung das Benutzerprogramm (Kontaktplan) immer in der Reihenfolge von oben nach unten. Beim Scannen jedes Kontaktplans wird immer zuerst der aus Kontakten bestehende Steuerkreis auf der linken Seite des Kontaktplans gescannt, und logische Operationen werden an dem aus Kontakten bestehenden Steuerstromkreis in der Reihenfolge zuerst links, dann rechts, zuerst oben, ausgeführt. dann runter. Aktualisieren Sie dann entsprechend dem Ergebnis der logischen Operation den Status des entsprechenden Bits der Logikspule im System-RAM-Speicherbereich. oder den Status des entsprechenden Bits der Ausgangsspule im E/A-Bildbereich aktualisieren; oder bestimmen Sie, ob das Kontaktplandiagramm ausgeführt werden soll. Spezifizierte Sonderfunktionsanweisungen.
Das heißt, während der Ausführung des Benutzerprogramms ändern sich nur der Status und die Daten der Eingabepunkte im E/A-Abbildbereich nicht, während sich der Status und die Daten anderer Ausgabepunkte und Softwaregeräte im E/A-Abbildbereich nicht ändern oder der RAM-Speicherbereich des Systems ändert sich nicht. Der Status und die Daten können sich ändern, und die Ergebnisse der Programmausführung des oben aufgeführten Kontaktplans wirken sich auf alle unten aufgeführten Kontaktplans aus, die diese Spulen oder Daten verwenden. Im Gegenteil, das unten aufgeführte Kontaktplandiagramm hat Auswirkungen auf die Programmausführungsergebnisse. Der Status oder die Daten der aktualisierten Logikspule können nur bis zum nächsten Abtastzyklus auf das darüber liegende Programm wirksam werden.
Wenn Sie während der Programmausführung die Direkt-I/O-Anweisung verwenden, können Sie direkt auf den I/O-Punkt zugreifen. Auch wenn E/A-Befehle verwendet werden, wird der Wert des Eingangsprozessabbildregisters nicht aktualisiert. Das Programm erhält den Wert direkt vom E/A-Modul und das Ausgangsprozessabbildregister wird sofort aktualisiert. Dies unterscheidet sich etwas von der unmittelbaren Eingabe.
3. Phase der Ausgabeaktualisierung
Wenn das Scannen des Benutzerprogramms endet, tritt die speicherprogrammierbare Steuerung in die Phase der Ausgabeaktualisierung ein. Während dieser Zeit aktualisiert die CPU alle Ausgangs-Latch-Schaltkreise entsprechend dem entsprechenden Status und den entsprechenden Daten im E/A-Bildbereich und treibt dann die entsprechenden Peripheriegeräte über die Ausgangsschaltkreise an. Zu diesem Zeitpunkt ist es der eigentliche Ausgang der speicherprogrammierbaren Steuerung.
Funktionsmerkmale: Die speicherprogrammierbare Steuerung weist die folgenden Besonderheiten auf.
1. Die Systemstruktur ist flexibel und einfach zu erweitern, wobei die Schaltsteuerung die Spezialität ist. Es kann auch eine PID-Regelung für kontinuierliche Prozesse durchführen. und es kann komplexe Steuerungssysteme mit Host-Maschinen wie DDC und DCS bilden, um eine umfassende Automatisierung des Produktionsprozesses zu erreichen. .
2. Einfache Bedienung, einfache Programmierung, Verwendung prägnanter Leiterdiagramme, Logikdiagramme oder Anweisungslisten und anderer Programmiersprachen ohne Computerkenntnisse, sodass der Systementwicklungszyklus kurz ist und das Debuggen vor Ort einfach ist. Darüber hinaus kann das Programm online geändert und das Steuerungsschema ohne Demontage der Hardware geändert werden.
3. Es kann sich an verschiedene raue Betriebsumgebungen anpassen, verfügt über eine starke Entstörungsfähigkeit und eine hohe Zuverlässigkeit, die viel höher ist als bei anderen Modellen.
