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PROFIBUS-DP用于连接下列设备PLC、PC和HMI设备分布式现场设备,例如SIMATICET200和变频器等设备(见图2-1)。PROFIBUS-DP的响应速度快,很适合在制造业使用。
作为PLC硬件组态的一部分,分布式I/O(例如ET 200)用STEP7来组态。通过供货方提供的GSD文件,可以用STEP7将其他制造商生产的从站设备组态到网络中。
有的S7-300/400 CPU配备有集成的DP接口,S7-200/300/400也可以通过通信处理器(CP)连接到PROFIBUS-DP。
5)自动运行工作
如果把半自动运行工作方式中人工装卸料换成由设备自动进行装卸料(当然要增加设备,还要改变控制流程),就变成了反复循环运行的自动工作方式。和半自动不一样,若在中途按动停止按钮,则会继续完成一个工作周期回到原点才停止。
这里,是用钻孔动力头为例来说明自动化生产设备的五种工作方式。实际上并不是所有自动化设备都需要多种工作方式,简单设备仅需要半自动或全自动工作方式。
多种工作方式的编程
如果一个负载系统要求上述五种工作方式,那么如何对这五种工作方式编程,并把它们融合到程序中是程序编制的难点。
分析一下这五种工作方式的控制要求,就会发现单步、单周期和自动工作方式的控制过程是一样的,都是系统运行控制,只不过控制方式不同而已。因此,实际上需要编程的是手动程序、原点回归程序、自动程序和用于它们之间切换的公用程序,如果利用 SFC 对多拉制方式系统进行编程,则其程序结构如图6.4-2所示。
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图中 X10~X14 为五种工作方式的选择开关,这五个选择开关是互为相斥的,每次只能有一个为 ON,在外部硬件上是用波段开关来保证五个选择中不可能有两个或两个以上同时为ON。
2. PROFIBUS-PA
PA是Process Automation(过程自动化)的缩写。PROFIBUS-PA用于PLC与本质安全系统的过程自动化的现场传感器和执行器的低速数据传输,特别适合于过程工业使用。PROFIBUS-PA 功能集成在起动执行器、电磁阀和测量变送器等现场设备中(见图2-2)。
PROFIBUS-PA由于采用了IEC 1158-2标准,确保了本质安全和通过屏蔽双绞线电缆进行数据传输和供电,可以用于防爆区域的传感器和执行器与中央控制系统的通信。
PA设备可以在下列防爆区域运行:
【例3-1】某配套S7-200 PLC的控制系统,采用CPU224模块,并选配一个4/4点输入/输出混合模块、一个8点输入模块、一个8点输出模块与两个4/1点模拟量输入/输出混合模块,其输入/输出地址的分配如图3-13所示。
a.开关量输入地址的分配。CPU模块集成的输入点为14点,占用2个字节。其中,10.0~11.5为物理输入,可以连接外部输入信号:11.6、11.7为CPU模块占用的多金输入,既不可以连接输入信号,也不能分配给后续单元。
从CPU模块向右,PLC安装的第一个具有输入点的扩展模块为4/4点输入/输出混合模块,需要占用1个字节的输入地址,地址从12.0开始进行分配。其中,12.0~12.3为物理输入,可以连接引部输入信号 I2.4~12.7为CPU模块占用的多余输入,不能再分配给后续单元。
PLC安装的第2个扩展模块为8点输入模块,占用1个字节的输入地址,地址从13.0 开始进行分配,无多余输入。
输入输出地址的分配
b.开关量输出地址的分配。CPU模块集成的输出点为10点,占用2个字节。其中,Q0.0~Q1.1为物理输出,可以连接外部输出信号;Q1.2~Q1.7为CPU模块占用的多余输出,不可以连接外部输出信号,也不能分配给后续单元,但在PLC编程时可以作为内部标志位使用。
Zone 0∶ 危险的瓦斯气体经常或长期存在的区域。
Zone 1∶在正常运行期间,有可能存在危险的瓦斯气体的区域。
Zone 2∶ 不希望在正常运行;期间存在危险的瓦斯气体的区域。
机床冷却电动机控制时许图
在冷却控制方案中,图5-3(a)为主回路,图5-3(b)为对应的时序图。图5-3(b)中的Sl为根据控制要求设计、安装在操作面板上的冷却“启动/停止”按钮;K1是控制冷却电动机主回路需要的接触器。根据控制要求,可以达到指令信号S1与K1的控制时序关系图5-3(b)所示。
③控制要求表
控制要求表是利用表格形式表达控制条件与控制输出间相互关系的一种方法。通常适用于控制条件较多,信号间相互关系复杂,无法通过简单的图形、时序关系描述控制要求的场合。
表5-1是机械主轴"启动/停止"控制方案表。如主轴启动条件不具备,主轴不能进行旋转。当启动条件具备时,机床主轴控制的动作如下。
机械主轴“启动/停止”控制方案表
a.在手动操作方式下,按下操作面板上的“主轴启动”按钮可以使主轴启动;按下操作面板上的"主轴停止"按钮可以使主轴停止。