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88FN02B-E

发布时间:2019-09-20 02:44:19        

ABB 88FN02B-E

  1、功能丰富
    PLC的功能非常丰富。这主要与它具有丰富的处理信息的指令系统及存储信息的内部器件有关。
    它的指令多达几十条、几百条,可进行各式各样的逻辑问题的处理,还可进行各种类型数据的运算。凡普通计算机能做到的,它也都可作到。
    它的内部器件,即内存中的数据存储区,种类繁多,容量宏大。I/O继电器,可以用以存储入、出点信息的,少的几十、几百,多的可达几千、几万,以至10几万。这意味着它可进行这么多I/O点的入出信息变换,进行这么大规模的控制。
    它的内部种种继电器,相当于中间继电器,数量更多。内存中一个位就可作为一个中间继电器,怎么不多!
    它的计数器、定时器也很多,是继电电路所望尘莫及的。小小的箱体或模块,其内部定时器、计数器可达成百、成千。这也是因为只要用内存中的一个字,再加一些标志位,即可成为定时器、计数器,所以才那么多。
    而且,这些内部器件还可设置成丢电保持的,或丢电不保持的,即上电后予以清零的。以满足不同的使用要求。这些也是继电器件所难以做到的。
    它的数据存储区还可用以存储大量数据,几百、几千、几万字的信息都可以存,而且,掉电后还不丢失。
    PLC还有丰富的外部设备,可建立友好的人机界面,以进行信息交换。可送入程序,送入数据,可读出程序,读出数据。而且读、写时可在图文并茂的画面上进行。数据读出后,可转储,可打印。数据送入可键入,可以读卡入,等等。
    PLC还具有通讯接口,可与计算机链接或联网,与计算机交换信息。自身也可联网,以形成单机所不能有的更大的、地域更广的控制系统。
    PLC还有强大的自检功能,可进行自诊断。其结果可自动记录。这为它的维修增加了透明度,提供了方便。
    丰富的功能为PLC的广泛应用提供了可能;同时,也为工业系统的自动化、远动化及其控制的智能化创造了条件。
    像PLC这样集丰富功能于一身,是别的电控制器所没有的;更是传统的继电控制电路所无法比拟的。
    2、使用方便
    用PLC实现对系统的控制是非常方便的。这是因为:首先PLC控制逻辑的建立是程序,用程序代替硬件接线。编程序比接线,更改程序比更改接线,当然要方便得多!
    其次PLC的硬件是高度集成化的,已集成为种种小型化的模块。而且,这些模块是配套的,已实现了系列化与规格化。种种控制系统所需的模块,PLC厂家多有现货供应,市场上即可购得。所以,硬件系统配置与建造也非常方便。
    正因如此,用可编程序控制器才有这个"可"字。对软件讲,它的程序可编,也不难编。对硬件讲,它的配置可变,而且也易于变。
    具体地讲,PLC有五个方面的方便:
    (1)配置方便:可接控制系统的需要确定要使用哪家的PLC,那种类型的,用什么模块,要多少模块,确定后,到市场上定货购买即可。
    (2)安装方便:PLC硬件安装简单,组装容易。外部接线有接线器,接线简单,而且一次接好后,更换模块时,把接线器安装到新模块上即可,都不必再接线。内部什么线都不要接,只要作些必要的DIP开关设定或软件设定,以及编制好用户程序就可工作。
    (3)编程方便:PLC内部虽然没有什么实际的继电器、时间继电器、计数器,但它通过程序(软件)与系统内存,这些器件却实实在在地存在着。其数量之多是继电器控制系统难以想象的。即使是小型的PLC,内部继电器数都可以千计,时间继电器、计数也以百计。而且,这些继电器的接点可无限次地使用。PLC内部逻辑器件之多,用户用起来已不感到有什么限制。唯一考虑的只是入出点。而这个内部入出点即使用得再多,也无关紧要。大型PLC的控制点数可达万点以上,哪有那么大的现实系统?若实在不够,还可联网进行控制,不受什么限制。PLC的指令系统也非常丰富,可毫不困难地实现种种开关量,以及模拟量的控制。PLC还有存储数据的内存区,可存储控制过程的所有要保存的信息。……总之,由于PLC功能之强,发挥其在控制系统的作用,所受的限制已不是PLC本身,而是人们的想象力,或与其配套的其它硬件设施了。
    PLC的外设很丰富,编程器种类很多,用起来都较方便,还有数据监控器,可监控PLC的工作。使用PLC的软件也很多,不仅可用类似于继电电路设计的梯形图语言,有的还可用BASIC语言、C语言,以至于自然语言。这些也为PLC编程提供了方便。
    PLC的程序也便于存储、移植及再使用。某定型产品用的PLC的程序完善之后,凡这种产品都可使用。生产一台,拷贝一份即可。这比起继电器电路台台设备都要接线、调试,要省事及简单得多。
    (4)维修方便:这是因为:
    ①PLC工作可靠,出现故障的情况不多,这大大减轻了维修的工作量。这在讲述PLC的第三个特点时,还将进一步介绍。
    ②即使PLC出现故障,维修也很方便。这是因为PLC都设有很多故障提示信号,如PLC支持内存保持数据的电池电压不足,相应的就有电压低信号指示。而且,PLC本身还可作故障情况记录。所以,PLC出了故障,很易诊断。同时,诊断出故障后排故也很简单。可按模块排故,而模块的备件市场可以买到,进行简单的更换就可以。至于软件,调试好后不会出故障,再多只要依据使用经验进行调整,使之完善就是了。
    (5)改用方便:PLC用于某设备,若这个设备不再使用了,其所用的PLC还可给别的设备使用,只要改编一下程序,就可办到。如果原设备与新设备差别较大,它的一些模块还可重用。
    3、工作可靠
    用PLC实现对系统的控制是非常可靠的。这是因为PLC在硬件与软件两个方面都采取了很多措施,确保它能可靠工作。事实上,如果PLC工作不可靠,就无法在工业环境下运用,也就不成其为PLC了。
    (1)在硬件方面:
    PLC的输入输出电路与内部CPU是电隔离。其信息靠光耦器件或电磁器件传递。而且,CPU板还有抗电磁干扰的屏蔽措施。故可确保PLC程序的运行不受外界的电与磁干扰,能正常地工作。
    PLC使用的元器件多为无触点的,而且为高度集成的,数量并不太多,也为其可靠工作提供了物质基础。
    在机械结构设计与制造工艺上,为使PLC能安全可靠地工作,也采取了很多措施,可确保PLC耐振动、耐冲击。使用环境温度可高达摄氏50多度,有的PLC可高达80--90度。
    有的PLC的模块可热备,一个主机工作,另一个主机也运转,但不参与控制,仅作备份。一旦工作主机出现故障,热备的可自动接替其工作。
    还有更进一步冗余的,采用三取一的设计,CPU、I/O模块、电源模块都冗余或其中的部分冗余。三套同时工作,最终输出取决于三者中的多数决定的结果。这可使系统出故障的机率几乎为零,做到万无一失。当然,这样的系统成本是很高的,只用于特别重要的场合,如铁路车站的道叉控制系统。
    (2)软件方面:
    PLC的工作方式为扫描加中断,这既可保证它能有序地工作,避免继电控制系统常出现的"冒险竞争",其控制结果总是确定的;而且又能应急处理急于处理的控制,保证了PLC对应急情况的及时响应,使PLC能可靠地工作。
    为监控PLC运行程序是否正常,PLC系统都设置了"看门狗"(Watchingdog)监控程序。运行用户程序开始时,先清"看门狗"定时器,并开始计时。当用户程序一个循环运行完了,则查看定时器的计时值。若超时(一般不超过100ms),则报警。严重超时,还可使PLC停止工作。用户可依报警信号采取相应的应急措施。定时器的计时值若不超时,则重复起始的过程,PLC将正常工作。显然,有了这个"看门狗"监控程序,可保证PLC用户程序的正常运行,可避免出现"死循环"而影响其工作的可靠性。
    PLC还有很多防止及检测故障的指令,以产生各重要模块工作正常与否的提示信号。可通过编制相应的用户程序,对PLC的工作状况,以及PLC所控制的系统进行监控,以确保其可靠工作。
    PLC每次上电后,还都要运行自检程序及对系统进行初始化。这是系统程序配置了的,用户可不干预。出现故障时有相应的出错信号提示。
    正是PLC在软、硬件诸方面有强有力的可靠性措施,才确保了PLC具有可靠工作的特点。它的平均无故障时间可达几万小时以上;出了故障平均修复时间也很短,几小时以至于几分钟即可。
    曾有人做过为什么要使用PLC的问卷调查。在回答中,多数用户把PLC工作可靠作为选用它的主要原因,即把PLC能可靠工作,作为它的首选指标。
    4、经济合算
    高新技术的使用必将带来巨大的社会效益与经济效益,这是科技是第一生产力的体现,也是高新技术生命力之所在。PLC也是如此。
    尽管使用PLC首次投资要大些,但从全面及长远看,使用PLC还是经济的。这是因为:
    使用PLC的投资虽大,但它的体积小、所占空间小,辅助设施的投入少;使用时省电,运行费少;工作可靠,停工损失少;维修简单,维修费少;还可再次使用以及能带来附加价值等等,从中可得更大的回报。所以,在多数情况下,它的效益是可观的。
2口主要用于上下载程序或作为与上位机、触摸屏通讯,而RS485口主要用于组建485网络,实现通讯控制。尤其值得一提的是EH机型可通过通讯功能卡扩充一个RS232或RS485通讯口,使得在组建多重通讯网络更加方便。
    相对于通讯口的硬件配置,台达PLC在软件指令上对通讯的支持也是相当丰富和便利,主要通过以下三种方式完成485通讯功能:
    1.自由通讯方式
    该方式通过串行数据传输指令RS来完成主站与从站之间的数据交换,可以实现无协议的自由通讯。许多接口设备如变频器、仪表等…若配备RS-485串行通讯,且该设备之通讯格式也有公开即可由PLC使用者以RS指令设计程序来传输PLC与接口设备之间数据。
    2.MODBUS通讯方式(GB/Z19582)
    MODBUS协议是目前国际上公开的标准串行通迅协议,也是中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z19582:基于Modbus协议的工业自动化网络规范。台达PLC通讯符合MODBUS协议,并且台达其它产品如变频器、温控仪、司服控制器等485通讯均符合MODBUS协议,对于符合MODBUS之通讯格式的产品,台达PLC提供了更加便利的通讯指令MODRD、MODWR、MODRW来实现数据的读写,程序编写中不需关注传送的字符,校验码的转换等等,只需要确定通讯地址及写入读出的数据即可,不过在多指令读写时需要考虑通讯时序问题,避免通讯冲突。
    3.台达PLC最有特色的通讯命令EASYlink
    基于MODBUS通讯协议,台达EP/EH系列PLC机型提供了更为方便快捷的通讯方式——EASYlink。EASYlink通讯是台达PLC最有特色的通讯命令,可以提供主站与32个从站通讯,每个从站读写各100项数据的能力,且不需要复杂编程即可高速快捷的完成通讯控制,节省大量的编程时间。
    综合比较上述三种通讯方式,自由通讯方式的编程最为复杂,但它可以与非MODBUS协议的设备通讯,设备选择自由灵活不受限制;MODBUS通讯方式的编程则简单的多,且也具有一定的编程灵活性,如可优先与某个从站通讯;而EASYlink通讯方式是针对符合MODBUS协议互连设备最简单的通讯方式,几乎不需要编程即可完成,不需要考虑半双工通讯方式中通讯时序问题,只需要指定读出写入数据的寄存器和数据项数,启动link连接即可完成设备之间的数据通讯。因此对于符合MODBUS协议的设备建议采用link通讯方式。
    4.串行通讯工程要点问题
    在工业自动化控制中,有许多数据信号需要采集、处理,特别对于远距离的设备,一般的传感器电压讯号如果传输距离过远的话,会造成讯号的衰减,如此一来,将得不到正确的结果,因此,采用传感器讯号就地处理,而数据传输通过数字通讯方式能够有效的解决这一问题,保证数据的正确性与准确性;但通讯同样也会受到外界的干扰,使得通讯质量下降,甚至根本无法建立通讯。要保证通讯正常,在组建通讯网络时应该注意以下几点:
    (1)保证通讯协议一致,所有联机之从站接口设备波特率及通讯格式需与主站相同,合理分配各从站的站地址,避免地址冲突。
    (2)合理布线,减少外界干扰对通讯的影响。走线走得好,可以很大程度减少干扰的影响,提高通讯的可靠性,走线应遵循两个原则:远离电源线,变频器等干扰源;当网线不能与电源线等干扰源避开时应与电源线垂直,不能平行,并采用质量高的双绞线走线
    (3)通讯速率的选择,一般来说提高通讯波特率能够提高通讯效率,但并非一味的提高就肯定好,传输速率的提高同时加大了传输错码率,使传输质量下降,特别是在工业控制场合外界干扰比较大的情况下,有时适当降低传输速率会得到更好的传输效率。
    (4)正确编制通讯程序。PLC通讯程序的编制在实现串行通讯中也是非常关键的一步,一个合理的通讯程序能够提高通讯效率,而不完善的通讯程序则会导致通讯效率下降,甚至通讯失败,使PLC出现运行错误。由于RS485通讯采用半双工的工作模式,因此通讯程序的编写主要是对通讯指令的分时处理程序,在此用以下两个通讯程序来描述如何合理编制PLC通讯程序,程序主要是PLC通过485通讯方式读写三台变频器的频率,均实际测试运行过:
    5.台达PLC通讯程序要点
    (1)“固定时序通讯程序”是台达PLC通讯技术工程处理通讯常用方法,利用固定计时的方法来实现分时通讯,这样的写法比较容易造成通讯时序上的问题。Modbus通讯规格是采用主/从模式,也就是主站发通讯命令给从站,从站收到之后再回应主站,这一收一回才算完成一个完整的通讯资料交换,该程序有使用到M1127来判断,但是决定下一个通讯指令是否运行的接点开关却不是由通讯旗标来决定,而是由100ms的timer来决定,这样很容易有问题生成,因为通讯的整个时间包含通讯资料在线上传输的时间加上通讯资料在主/从站处理的时间,若这时间超过100ms,那就很容易造成从站回传,而主站送资料出去,造成资料在线上碰撞,因而影响传输的正确性,如果把timer时间延长,还是会碰到有问题,因为这种写法,通讯旗标的动作与决定传送的旗标本身并未同步,因而会有时间差,造成资料不正确。该程序在EH机型上测试,发现通讯速度比较慢,且读回来的数据有时会发生交叉的现象,即从站2的频率读到从站4的寄存器上,错误读写的情况可见图一。使用这种编程方法在通讯正常时没有问题,一旦当通讯数据错乱时,就会造成数据传送错误,严重时甚至导致PLC死机,
    (2)“通讯旗标方式程序”是调整后的程序,可以比较一下,其主要区别在于ModbusRead/Write指令在程序使用上搭配M1127,M1129,M1140,M1141来判断,由这几个旗标的状态来决定下一个通讯指令的运行时间,能够很好的处理串行通讯的时序问题,保证通讯的可靠及效率,正常通讯监控画面如图二。在用固定时序通讯中,即使通讯正常完成,那末也要等到100MS以后做下一个通讯,比如写指令通讯完成耗时20MS,则需要等待80MS,降低了通讯效率,而采用通讯旗标会在通讯完成或出现错误的情况下转入执行下一个通讯指令,有效利用了时间。
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