西门子S7-300/400PLC定时器的基本概念相同,但用法、类型、计时单位与计时范围与S7-200有明显的不同。
西门子S7-300/400系列PLC可以使用的定时器总数决定于所选用的CPU模块。定时器的类型、计时单位可以通过指令进行选择。
西门子S7-300/400PLC定时器的类型包括如下几种。
a.延时接通型(SD)。延时接通型定时器的性质与S7-200的TON延时相同。启动信号接通后,如果信号保持为"1"的时间大于规定间,则定时器触点接通;如果启动信号的保持时间小于定时值,则定时器的触点不能接通,参见图3-50(a)。
b.延时接通保持型(SS)。延时接通保持型定时器的性质与S7-200的TONR延时保持型不同。只要启动信号的上升沿到达,定时器便保持这一启动信号,不管启动信号为"1"的时间是否大于设定的时间,定时器总是保持延时状态,到达设定时间后,定时器触点接通。如果在启动信号为0后,定时器进行"保持延时"阶段,启动信号第2次输入,这时将以第2次输入的上升沿作为启动信号,重新执行延时动作。延时接通保持型定时器使用结束必须用复位信号对其进行复位,参见图3-50(b)。
PLC电源模块的接地端应选择不小于10mm2的铜导体并尽可能短地与交流稳压器、UPS电源、隔离变压器和系统接地相连。
PLC控制系统与继电接触控制系统的区别:
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1)从控制方法上看,电器控制系统控制逻辑采用硬件接线,继电器的触点数量有限;而PLC采用了所谓的“软继电器”技术,其控制逻辑是以程序的方式存放在存储器中,系统连线少、体积小、功耗小,触点数量是无限的,PLC系统的灵活性和可扩展性好。
2)从工作方式上看,在继电器控制电路中,当电源接通时,电路中所有继电器都处于受制约状态,即该吸合的都吸合,不该吸合的受某种条件限制而不能吸合,即采用并行工作方式。而PLC采用循环扫描的工作方式,即串行工作方式。
S7-300
相比较S7-200,S7-300针对的是中小系统,他的模块可以扩展多达32个模块,背板总线也在模块内集成,它的网络连接已比较成熟和流行,有MPI(多点接口)、PROFIBUS和工业以太网,使通讯和编程变的简单和多选性,并可以借助于HWConfig工具可以进行组态和设置参数。
S7-300的模块稍微多一点,除了信号模块(SM)和200的EM模块同类型之外,它还有接口模块(IM)——用来进行多层组态,把总线从一层传到另一层;占位模块(DM)——为没有设置参数的信号模块保留一个插槽或为以后安装的接口模块保留一个插槽;功能模块(FM)——执行特殊功能,如计数、定位、闭环控制相当于对CPU功能的一个扩展或补充;通讯处理器(CP)——提供点对点连接、PROFIBUS和工业以太网。
CPU设计
模式选择器有:MRES=模块复位功能;STOP=停止模式,程序不执行;RUN=程序执行,编程器只读操作;RUN-P=程序执行,编程器可读写操作。
状态指示器:SF,BATF=电池故障;DC5V=内部5 VDC电压指示;FRCE=表示至少有一个输入或输出被强制;RUN=当CPU启动时闪烁,在运行模式下常亮;STOP=在停止模式下常亮,有存储器复位请求时慢速闪烁,正在执行复位时快速闪烁。
3)从控制速度上看,继电器控制系统的工作频率低,机械触点会出现抖动问题。而PLC的速度快,程序指令执行时间在微秒级,且不会出现触点抖动问题。
4)从定时和计数控制上看,电器控制系统采用时间继电器的延时时间易受环境温度和温度变化的影响,定时精度不高。而PLC采用半导体集成电路作定时器,精度高,定时范围宽,修改方便,不受环境的影响,且PLC具有计数功能。
对图5.1-8和图5.1-9的双线圈程序分析可以得出这样的结论:双线圈输出不存在编程语法错误。编程软件可以接受双线圈输出,但由于两个线圈的驱动互有影响,在程序结构复杂时,会得不到程序设计所预想的结果,导致控制失误。在梯形图程序中,应避免出现双线圈输出设计,特别是输出继电器Y的双线圈输出设计。
3.内部存储器标志位(M)存储器区
内部存储器标志位用来保存控制逻辑的中间操作状态或其他控制信息。不同型号的S7-300的存储器标志位从128B到8KB。
4定时器(T)存储器区
定时器相当于继电器系统的时间继电器。给定时器分配的字用于存储时间基准和剩余时间值(0~999)。剩余时间值可以用二进制或BCD码方式读取。
5.计数器(C)存储器区
计数器用来累计其计数脉冲的个数,给计数器分配的字用于存储计数当前值(0~999)。计数值可以用二进制或BCD码方式读取。
6.数据块(DB)与背景数据块(DI)
DB为数据块,DBX、DBB、DBW和DBD分别是数据块中的数据位、数据字节、数据字和数据双字。DI为背景数据块,DIX、DIB、DIW和DID分别是背景数据块中的数据位、数据字节、数据字和数据双字。
7.局部数据区(L)
各逻辑块都有它的局部(Local)数据区,局部变量在逻辑块的变量声明表中生成,只能在它被创建的块中使用。每个组织块用20B的临时局部数据来存储它的启动信息。局部数据用于传送块参数和保存来自梯形图程序的中间逻辑运算结果。
CPU按组织块的优先级划分局部数据区,S7-300同一优先级的组织块及其有关的块共用256B的临时局部数据区。S7-400每。
全局变量包括I、Q、M、T、C、PI、PQ和共享数据块DB,可以在所有的逻辑块(OB、FC、FB、SFC和SFB)中使用全局变量。
但也有例外,如果双线圈输出并不在同一扫描周期内,则不会产生双线圈输出问题,如利用条件转移指令CJ设计的手动、自动程序。由于手动和自动程序不会在同一扫描周期被执行,在这两个程序段可以允许有相同的线圈输出,并不构成双线圈输出。类似的还有STL指令步进程序SFC梯形图。在步进程序中,由于一定时间仅在一个状态被激活,在一个状态里不能出现双线圈输出,而在不同的状态可以有相同的线圈输出,这不叫作双线圈输出。但也要注意,两个相邻状态也不能出现相同线圈的输出。
5)从可靠性和可维护性上看,由于电器控制系统的机械触点使系统的可靠性和可维护性较差。而PLC采用无触点动作,其寿命长、可靠性高,并具有自诊断功能及动态监视功能,为现场调试和维护提供了方便。
通过对一台单向运行电机的两种控制的比较,说明PLC控制系统与继电接触控制系统的区别。