Контроллеры сименс принцип работы - Electrik-Ufa.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Контроллеры сименс принцип работы

Контроллеры Сименс: управление вентиляцией и отоплением

Главная страница » Контроллеры Сименс: управление вентиляцией и отоплением

Ассортимент автоматики разных производителей удачно дополняют универсальные контроллеры Сименс. Немецкие ПЛК — современные электронные устройства, поддерживают свободную конфигурацию, оптимально подходят для работы с различным оборудованием ОВК. Примером успешной немецкой разработки являются контроллеры промышленные Siemens серии RLU2xx. Электроника серии RLU2xx часто применяется под управление системами вентиляции, кондиционирования, отопления, охлаждения.

Автоматизация средствами Сименс

Контроллеры промышленного назначения линейки RLU2xx разрабатывались Сименс для управления вентиляцией, где дополнительно необходим контроль параметров:

  • температурных,
  • влажностных,
  • перепадов давлений теплоносителя,
  • скорости потока воздуха,
  • воздушной среды помещений.

Промышленные контроллеры марки Сименс позволяют эффективно эксплуатировать систему вентиляции в одном из трёх режимов работы:

С точки зрения функционала управления (наблюдения) за вентиляцией и отоплением, контроллеры RLU2xx производства фирмы Сименс допускают использование в качестве автоматических модулей, действующих в режимах P, PI, PID либо как дифференциальные контроллеры управления.

Средства автоматизации широкого назначения, в частности, контроллеры, выпускаемые известной немецкой компанией Сименс, пользуются высоким уровнем популярности. Применяются как для промышленных, так и для бытовых целей

Любой из режимов контроля вентиляции и отопления устанавливается благодаря функции универсального регулятора, поддерживающего до двух последовательностей нагрева и двух последовательностей охлаждения воздуха.

Также контроллеры серии RLU2xx производства Сименс поддерживают конфигурацию каскадного контроллера температуры внутри помещений, получаемой за счёт отопления и приточной вентиляции.

Функциональность запрограммированных последовательностей контроллеров управления Siemens обширна, что делает возможным разнообразить конфигурацию управления системами вентиляции и внутреннего отопления.

Линейка моделей контроллеров RLU2xx включает в себя пять разработок электронных приборов Сименс с разным числом входов/выходов:

Контроллер СименсВход универсальныйВход дискретныйВыход аналоговыйВыход дискретныйУправляемый контур
RLU2024121
RLU2204121
RLU22241222
RLU23252322
RLU23652362

Контроллеры Сименс: конструкционное исполнение (техническое, механическое)

Электроника серии RLU наделена уже готовыми программными приложениями (общий набор — несколько десятков), из которых пользователь может выбрать наиболее подходящее и активировать для применения с модулями отопления и вентиляции.

Внешнее исполнение контроллера от Сименс, предназначенного под управление системами ОВК. В зависимости от модели устройства Сименс, габаритные размеры могут отличаться, как и функциональность аппаратов

При этом автоматически включается вся необходимая функциональность контроллера Сименс, устанавливаются оптимальные рабочие параметры для избранной конфигурации управления вентиляцией и отоплением.

Активация, изменение параметров, свободная конфигурация – все эти действия программирования выполняются пользователем через панель управления.

Механически контроллер промышленного применения Сименс серии RLUxxx представлен в виде небольшого компактного электронного модуля. Прибор имеет:

  • пластиковый корпус,
  • функциональную часть (электронная плата),
  • двухуровневый интерфейс клемм,
  • элементы управления (кнопки, дисплей).

Требуемое напряжение питания контроллера Siemens RLU220 и других модификаций – 24 вольта переменного тока. К стандартной электрической сети такие приборы, как правило, подключаются через понижающий трансформатор.

Контактные клеммы контроллера Сименс, оснащённые простым механизмом захвата электрических проводников. Достаточно вставить лезвие отвёртки в отверстие под клеммой, чтобы лёгким нажимом раскрыть клемму

Двухуровневый интерфейс клемм контроллера исполнения Siemens содержит пружинные контакторы, каждый из которых предназначен для подключения одного многожильного (одножильного) проводника.

Контакторы клемм на устройстве Сименс открываются при помощи шлицевой отвёртки 1 размера, путём вставки жала отвёртки в отверстие под клеммой с последующим лёгким нажимом.

Как управлять контроллером вентиляции Сименс

Главные пользовательские элементы контроллера Сименс – четыре клавиши управления в паре с информационным дисплеем. При помощи отдельных клавиш управления контроллером, а также определённых комбинаций клавиш, назначаются определённые команды на регуляцию и уставки параметров отопления или вентиляции. Результат манипуляций клавишами отражается на жидкокристаллическом дисплее Сименс.

Всего четыре клавиши размещены на панели управления контроллера Сименс. Однако этого числа кнопок пользователю вполне достаточно, чтобы получить всё необходимое от прибора

Неискушённый пользователь при первом знакомстве с автоматикой Сименс нередко испытывает чувства сложного восприятия этих устройств. Однако совсем скоро неопределённость сменяется чувством комфорта, стоит лишь более внимательно подойти к исследованию программного функционала контроллера Сименс. Функциональность клавиш управления (при условии простейших моментов программирования) требует всего четыре базовых действия

Также на четыре функциональных группы разделяется информационное пространство дисплея аппарата Сименс. Для каждой группы существуют свои символы, указывающие состояние процессов или параметров, анализируемых электроникой Сименс.

Символика дисплея: 1 — информация; 2 — уровень доступа; 3 — разделы меню; 4 — строка режимов; 5 — функциональный блок; 6 — уставки функциональных блоков; 7, 8 — информационное цифровое табло; 9 — поле единиц измерения

Обращение к определённым разделам меню выстраивается на основе трёхуровневой схемы. Каждый схемный уровень имеет определённое назначение:

  1. Пользовательский (USER).
  2. Сервисный (SERVICE).
  3. Пуско-наладочный (PASS).

Чтобы обратиться к нужному уровню, пользователю необходимо активировать (нажать) комбинацию из двух клавиш (Esc + OK). Затем в списке доступа выбрать клавишами «больше» или «меньше» нужный уровень и подтвердить клавишей «ОК». На третьем уровне дополнительно требуется ввести пароль (по умолчанию – 2).

Страница пользовательского меню, где запрашивается ввод необходимого уровня доступа. Появляется такая страница после активации комбинации двух клавиш «Esc» и «OK»

Навигационное меню дисплея содержит следующие разделы (список для уровня доступа PASS):

Правда, в зависимости от модели контроллера Сименс, число разделов может изменяться в сторону уменьшения или увеличения.

Раздел COMMIS меню пользователя

Назначение раздела COMMIS, по сути, не является исключительно пользовательским. Этот раздел предназначен на случай производства пусконаладочных работ на оборудовании вентиляции (отопления).

Режим наладки системы ОВК. Здесь осуществляется полная конфигурация установки, которой в последующем должен управлять контроллер Сименс. Именно с этого режима выполняется первичная установка

Следует отметить: пусконаладочный режим отличается тем, что в этом состоянии контроллер Siemens фактически не управляет вентиляционной и отопительной системой. Все выходы прибора устанавливаются в положение «отключено».

Работа с меню COMMIS возможна только при активации входа паролем третьего уровня (PASS). Через этот раздел меню доступен выбор запрограммированных приложений (подменю APP ID) с последующим тестированием (TEST). Здесь же можно изменять конфигурацию и любые настройки.

В общем, функции меню COMMIS – это неограниченное управление контроллером Сименс и соответственно подключенной к нему системой вентиляции (отопления).

Дисплей отображает в рабочем режиме функционирование последовательностей. Мнемоника в виде чёрточек обозначает работу отдельно взятого режима — вентиляции, нагрева, охлаждения

Работать с разделом меню COMMIS в процессе полноценной эксплуатации контроллера Siemens, обслуживающего вентиляцию с отоплением, следует крайне осторожно.

Тем более это касается пользователей, которые не до конца изучили функциональность немецкой автоматики. Неправильные действия часто приводят к разморозке радиаторов отопления.

Раздел SERVICE меню пользователя

Сервисный раздел предоставляет широкие возможности для управления и частичной конфигурации отопительного оборудования и вентиляции.

Причём все действия по изменению и настройке параметров выполняются в режиме реального времени, без отключения каких-либо выходов и входов контроллера Сименс.

Через меню вывода параметров последовательности контроллера Сименс можно управлять многими важными уставками системы ОВК. Это меню доступно из сервисного режима доступа

Но сервисный режим в плане настройки и конфигурации все-таки несколько ограничен по сравнению с COMMIS. Здесь, к примеру, отслеживаются или доступны для редактирования:

  • последовательности,
  • напряжения выходов,
  • параметры защиты,
  • тип подключенных датчиков
  • уставки защиты,
  • работа циркуляционного насоса.

Между тем для управления любой современной системой кондиционирования воздуха этого режима вполне достаточно, чтобы полноценно контролировать все параметры вентиляции и управлять ими при необходимости.

Раздел USER меню пользователя

Фактически, это чисто информационный раздел, где в плане возможных изменений доступны лишь параметры температуры. При этом редактировать значения в контроллере Сименс допустимо только в границах параметров, установленных на втором или третьем уровнях доступа.

Режим информационного показа ограничивает действия пользователя визуальным контролем и возможностью редактирования параметров температуры в рамках запрограммированных уставок

Например, если прежде на уровне SERVISE контроллера Сименс была установлена граница температуры в 25ºС, на уровне USER выше этого значения температуру задать уже не получится. Необходимо прежде увеличить границу уставки на вышестоящем уровне.

Датчики для работы с контроллерами Сименс

Контроль параметров систем ОВК выполняется контроллерами Siemens при помощи различных датчиков. Поддерживается подключение на входы контроллера Сименс измерительных устройств трёх видов:

Активные измерители – датчики, имеющие рабочее напряжение 24В переменного тока, способные формировать выходной сигнал постоянным напряжением в диапазоне 0 – 10 вольт.

Пассивные сенсоры – все типы датчиков, построенные на чувствительных элементах LG-Ni 1000, Pt 1000, T1 и подобные.

Стандартный датчик с поддержкой функции высокоточных измерений. Подобные приборы, а также сенсоры других типов могут использоваться в схеме автоматики Сименс

Стандартные устройства – группа датчиков (особо точных) под измерение различных параметров от температуры воздуха до уровня радиации.

Читайте также:  D триггер принцип работы

Контроллеры Сименс: запрограммированные приложения

Как уже отмечалось, программная среда контроллеров Сименс содержит обширный набор готовых приложений под разную конфигурацию систем. Это самый простой способ установки и наладки оборудования для конечного пользователя.

На каждое приложение имеется техническое описание в сопроводительной документации. Для бытовых целей подходят приложения Сименс типа «A01…», для промышленных нужд обычно выбирается тип «U01…».

Выбирается любое приложение из ассортимента следующим образом:

  1. Активировать уровень PASS
  2. Активировать опцию меню APP ID
  3. Выбрать приложение из списка
  4. Подтвердить клавишей «ОК».

Следует иметь в виду: после подтверждения ранее установленное и активированное для управления другое приложение полностью удаляется из контроллера Сименс.

После активации выбранного приложения пользователю необходимо провести работу с подключением всех линий системы ОВК на клеммы контроллера Сименс.

Затем активируют режим «TEST», при помощи которого автоматически выполняется проверка корректности выполненных соединений под управление отдельным функционалом.

Эту функцию необходимо применять обязательно. Так гарантируется безошибочная работа системы ОВК в дальнейшем под управлением контроллера Сименс.

Видео обзор немецкой автоматики Siemens модели RLU220

Программируемые контроллеры Siemens серии SIMATIC S7

Программируемые логические контроллеры от Siemens серии SIMATIC являются лидерами на мировом рынке программируемых систем управления. Более миллиона ПЛК SIMATIC уже надежно работают в системах автоматизации по всему миру, ведь автоматизировать помощью этих контроллеров можно все, что так или иначе поддается автоматизации, будь то автоматические линии, горные железные дороги, электростанции, промышленные установки любой сложности, очистные сооружения и многое другое.

Контроллеры семейства SIMATIC прочны, надежны, и оптимально могут быть приспособлены для любой отрасли. Структурированное программирование в совокупности со стандартными функциональными блоками для построения библиотек ПО или расширения имеющегося спектра более мощными продуктами, совместимыми ЦПУ. При всем этом сохраняется системная база.

На протяжении уже 15 лет системы, безусловно, расширяемы. SIMATIC S7 – полностью обновленная инновационная платформа, способная интегрироваться в самые современные технологии, и создать систему автоматизации ориентированную на будущее. Это по сути заново определяет функционал техники ПЛК.

На сегодняшний день серия SIMATIC представлена четырьмя моделями:

Это базовые контроллеры, предназначенные для автоматизации задач среднего и малого уровней сложности. Контроллеры обладают модульной конструкцией, и полностью универсальны. Они применимы для построения несложных узлов локальной автоматики или узлов систем автоматизированного управления, связанных с интенсивным коммуникационным обменом данными по сети Industrial Ethernet/PROFINET и посредством PtP (Point-to-Point) соединения. Контроллеры могут работать в реальном временном масштабе.

Конструктивно все контроллеры серии выполнены в пластиковых корпусах, приспособленных для монтажа на DIN-рейку или прямо на монтажную плату, и обладают степенью защиты IP20. По сравнению с предшествующей моделью S7-200, контроллер S7-1200 компактней на 35%, причем конфигурация выводов такая же, как у S7-200. Может работать в диапазоне температур от 0 до +50 градусов.

Устройство может обслуживать от 10 до 284 дискретных и от 2 до 51 аналоговых каналов ввода-вывода. К центральному процессору контроллера можгут быть подключены коммуникационные модули (CM), сигнальные модули (SM), сигнальные платы ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов (SB), а также технологические модули. Вместе с ними используются модуль блока питания (PM 1207) и четырехканальный коммутатор Industrial Ethernet (CSM 1277).

Представляет собой универсальный программируемый контроллер, и находит успешное применение для автоматизации оборудования специального назначения, такого как: текстильные и упаковочные машины, электротехническое оборудование, машиностроительное оборудование, оборудование для производства технических средств управления, а также в системах автоматизации систем водоснабжения и судовых установок.

Позиционируются как контроллеры высшего класса. Подходят для автоматизации машиностроения, в складском хозяйстве, в автомобильной промышленности, для технологических установок, в системах измерения различных параметров, сбора данных, а также в текстильном и химическом производствах.

Это инновационный программируемый контроллер, который может применяться там же, где применяются S-300 и S-400, однако предоставляет дополнительные возможности, например функцию Standart Control и однородную системную диагностику.

Программные средства TIA PortalV12 позволяют конвертировать программы с S7-300/400, а программы S7-1200 могут быть перенесены на S7-1500 непосредственно без конвертации. Первые модели S7-1500 не имеют поддержки автоматизации непрерывных процессов, но на них легко можно перенести приложения S7-400 по автоматизации циклических процессов.

Принцип работы и основы программирования ПЛК

Программируемые логические контроллеры (ПЛК)

До появления твердотельных логических схем разработка систем логического управления основывались на электромеханических реле. По сей день реле не устарели в своем предназначении, но все же в некоторых своих прежних функциях они заменены контроллером.

В современной промышленности существует большое количество различных систем и процессов, требующих автоматизации, но теперь такие системы редко проектируются из реле. Современные производственные процессы нуждаются в устройстве, которое запрограммировано на выполнение различных логических функций. В конце 1960-х годов американская компания «Bedford Associates» разработала компьютерное устройство, названное MODICON (Modular Digital Controller). Позже название устройства стало названием подразделения компании, спроектировавшей, сделавшей и продавшей его.

Другие компании разработали собственные версии этого устройства, и, в конце концов, оно стало известно как ПЛК, или программируемый логический контроллер. Целью программируемого контроллера, способного имитировать работу большого количества реле, была замена электромеханических реле на логические элементы.

ПЛК имеет набор входных клемм, с помощью которых можно контролировать состояние датчиков и выключателей. Также имеются выходные клеммы, которые сообщают «высокий» или «низкий» сигнал индикаторам питания, электромагнитным клапанам, контакторам, небольшим двигателям и другим самоконтролируемым устройствам.

ПЛК легки в программировании, так как их программный язык напоминает логику работы реле. Так обычный промышленный электрик или инженер-электрик, привыкший читать схемы релейной логики, будет чувствовать себя комфортно и при программировании ПЛК на выполнение тех же функций.

Подключение сигналов и стандартное программирование несколько отличаются у разных моделей ПЛК, но они достаточно схожи, что позволяет разместить здесь «общее» введение в программирование этого устройства.

Следующая иллюстрация показывает простой ПЛК, а точнее то, как он может выглядеть спереди. Две винтовые клеммы, обеспечивающие подключение для внутренних цепей ПЛК напряженим до 120 В переменного тока, помечены L1 и L2.

Шесть винтовых клемм, расположенных с левой стороны, обеспечивают подключение для входных устройств. Каждая клемма представляет свой входной канал (Х). Винтовая клемма («общее» подключение ) расположенная в левом нижнем углу обычно подключается к L2 (нейтральная) источника тока напряжением 120 В переменного тока.

Внутри корпуса ПЛК, связывающего каждую входную клемму с общей клеммой, находится оптоизолятор устройства (светодиод), который обеспечивает электрически изолированный «высокий» сигнал для схемы компьютера ( фототранзистор интерпретирует свет светодиода), когда 120-тивольтный переменный ток устанавливается между соответствующей входной клеммой и общей клеммой. Светодиод на передней панели ПЛК дает возможность понять, какой вход находится под напряжением:

Выходные сигналы генерируются компьютерной схемотехникой ПЛК, активируя переключающее устройство (транзистор, тиристор или даже электромеханическое реле) и связывая клемму «Источник» (правый нижний угол) с любым помеченным буквой Y выходом. Клемма «Источник» обычно связывается с L1. Так же, как и каждый вход, каждый выход, находящий под напряжением, отмечается с помощью светодиода:

Таким образом, ПЛК может подключаться к любым устройствам, таким как переключатели и электромагниты.

Основы программирования ПЛК

Современная логика системы управления установлена в ПЛК посредством компьютерной программы. Эта программа определяет, какие выходы находятся под напряжением и при каких входных условиях. Хотя сама программа напоминают схему логики реле, в ней не существует никаких контактов переключателя или катушек реле, действующих внутри ПЛК для создания связей между входом и выходом. Эти контакты и катушки мнимые. Программа пишется и просматривается с помощью персонального компьютера, подключенного к порту программирования ПЛК.

Рассмотрим следующую схему и программу ПЛК:

Когда кнопочный переключатель не задействован (находится в не нажатом состоянии), сигнал не посылается на вход Х1. В соответствие с программой, которая показывает «открытый» вход Х1, сигнал не будет посылаться и на выход Y1. Таким образом, выход Y1 останется обесточенным, а индикатор, подключенный к нему, погасшим.

Если кнопочный переключатель нажат, сигнал будет отправлен к входу Х1. Все контакты Х1 в программе примут активированное состояние, как будто они являются контактами реле, активированными посредством подачи напряжения катушке реле, названной Х1. В этом случае открытый контакт Х1 будет «закрыт» и отправит сигнал к катушке Y1. Когда катушка Y1 будет находиться под напряжением, выход Y1 осветится лампочкой, подключенной к нему.

Следует понимать, что контакт Х1 и катушка Y1 соединены с помощью проводов, а «сигнал», появляющийся на мониторе компьютера, виртуальный. Они не существуют как реальные электрические компоненты. Они присутствуют только в компьютерной программе – часть программного обеспечения – и всего лишь напоминают то, что происходит в схеме реле.

Читайте также:  Почему энергосберегающие лампочки моргают после выключения

Не менее важно понять, что компьютер, используемый для написания и редактирования программы, не нужен для дальнейшего использования ПЛК. После того, как программа была загружена в программируемый контроллер, компьютер можно отключить, и ПЛК самостоятельно будет выполнять программные команды. Мы включаем монитор персонального компьютера в иллюстрации для того, чтобы вы поняли связь между реальными условиями (замыкание переключателя и статусы лампы) и статусы программы (сигналы через виртуальные контакты и виртуальные катушки).

Истинная мощь и универсальность ПЛК раскрывается, когда мы хотим изменить поведение системы управления. Поскольку ПЛК является программируемым устройством, мы можем изменить, команды, которые мы задали, без перенастройки компонентов, подключенных к нему. Предположим, что мы решили функцию «переключатель – лампочка» перепрограммировать наоборот: нажать кнопку, чтобы выключить лампочку, и отпустить ее, чтобы включить.

Решение такой задачи в реальных условиях заключается в том, что выключатель, «открытый» при нормальных условиях, заменяется на «закрытый». Программное ее решение – это изменение программы так, чтобы контакт Х1 при нормальных условиях был «закрыт», а не «открыт».

На следующем изображении вы увидите уже измененную программу, при не активизированном переключателе:

А здесь переключатель активизирован:

Одним из преимуществ реализации логического контроля в программном обеспечении, в отличие от контроля с помощью оборудования, является то, что входные сигналы могут быть использованы такое количество раз, какое потребуется. Например, рассмотрим схему и программу, разработанной для включения лампочки, если хотя бы два из трех переключателей активизированы одновременно:

Чтобы построить аналогичную схему, используя реле, потребуются три реле с двумя открытыми контактами при нормальных условиях, каждый из которых должен быть использован. Однако используя ПЛК, мы можем без добавления дополнительного оборудования запрограммировать столько контактов для каждого «Х» входа, сколько нам хотелось бы (каждый вход и выход должен занимать не больше, чем 1 бит в цифровой памяти ПЛК) и вызывать их столько раз, сколько необходимо.

Кроме того, так как каждый выход ПЛК занимает не более одного бита в его памяти, мы можем вносить контакты в программу, приводя Y выход в не активизированное состояние. Для примера возьмем схему двигателя с системой контроля начала движения и остановки:

Переключатель, подключенный к входу Х1, служит кнопкой «Старт», в то время как переключатель, подключенный к входу Х2 – кнопкой «Стоп». Другой контакт, названный Y1, подобно печати в контакте, позволяет контактору двигателя оставаться под напряжением, даже если отпустить кнопку «Старт». При этом вы можете увидеть, как контакт Х2, «закрытый» при нормальных условиях, появится в цветном блоке, показывая тем самым, что он находится в «закрытом» («электропроводящем») состоянии.

Если нажать кнопку «Старт», то по «закрытому» контакту Х1 пройдет ток ток и он отправит 120 В переменного токак к контактору двигателя. Параллельный контакт Y1 также «закроется», тем самым замкнув цепь:

Если мы теперь нажмем кнопку «Старт», контакт Х1 перейдет в «открытое» состояние, но двигатель будет продолжать работать, потому что замкнутый контакт Y1 все еще будет держать катушку под напряжением:

Чтобы остановить двигатель, нужно быстро нажать кнопку «Стоп», которая сообщит напряжение входу Х1 и «открытому» контакту, что приведет к прекращению подачи напряжения к катушке Y1:

Когда вы нажали кнопку «Стоп», вход Х1 остался без напряжения, вернув тем самым контакт Х1 в его нормальное «закрытое» состояние. Двигатель ни при каких условиях не станет работать снова, пока вы снова не нажмете кнопку «Старт», потому что печать в контакте Y1 была потеряна:

Очень важна отказоустойчивая модель устройств контроля ПЛК, так же, как и в устройствах контроля электромеханического реле. Нужно всегда учитывать влияние ошибочно «открытого» контакта на работу системы. Так, например, в нашем случае, если контакт Х2 будет ошибочно «открыт», то не будет никакой возможности остановить двигатель!

Решением этой проблемы является перепрограммирование контакта Х2 внутри ПЛК и фактическое нажатие кнопки «Стоп»:

Когда кнопка «Стоп» не нажата, вход ПЛК Х2 находится под напряжением, т.е. контакт Х2 «закрыт». Это позволяет двигателю начать работу, когда контакту Х1 сообщается ток, и продолжать работу, когда кнопка «Старт» отпущена. Когда вы нажимаете кнопку «Стоп», контакт Х2 переходит в «открытое» состояние и двигатель прекращает работу. Таким образом, вы можете увидеть, что функциональной разницы между этой и предыдущей моделью нет.

Тем не менее, если входной контакт Х2 был ошибочно «открыт», вход Х2 может быть остановлен нажатием кнопки «Стоп». В результате двигатель немедленно отключается. Эта модель безопаснее, чем предыдущая, где нажатие кнопки «Стоп» сделает невозможным остановку двигателя.

В дополнение к входам (Х) и выходам (Y) в ПЛК есть возможность использовать «внутренние контакты и катушки. Они используются так же, как и промежуточные реле, применяемые в стандартных релейных схемах.

Чтобы понять принцип работы «внутренних» схем и контактов, рассмотрим следующую схему и программу, разработанную по принципу трех входов логической функции AND:

В данной схеме, лампа горит, до тех пора пока какая-либо из кнопок не нажата. Для того чтобы выключить лампу следует нажать все три кнопки:

В этой статье, посвященной программируемым логическим контроллерам, иллюстрирована лишь небольшая выборка их возможностей. Как компьютер ПЛК может выполнять и другие расширенные функции с гораздо большей точностью и надежностью, чем при использовании электромеханических логических устройств. Большинство ПЛК имеют больше шести входов и выходов. Следующая иллюстрация показывает один из ПЛК компании Allen-Bradley:

С модулями, каждый из которых имеет 16 входов и выходов, этот ПЛК имеет возможность управлять десятком устройств. Помещенный в шкаф управления ПЛК занимает мало места (для электромеханических реле, выполняющих те же функции, понадобилось бы гораздо больше свободного пространства).

Одно из преимуществ ПЛК, которое просто не может быть продублировано электромеханическим реле, является удаленный мониторинг и управление через цифровые сети компьютера. Поскольку ПЛК – это ничего больше, чем специализированный цифровой компьютер, он может легко «общаться» с другими компьютерами. Следующая фотография – графическое изображение процесса заполнения жидкостью (насосная станция для муниципальной очистки сточных вод), контролируемого ПЛК. При этом сама станция расположена в нескольких километрах от монитора компьютера.

Программирование ПЛК Siemens на Simatic Step7

Добрый день, хабровчане! Полазив по Хабру, мною было обнаружено всего несколько топиков, в котором упоминалось бы словосочетание «Simatic Step 7». Хочу поделиться с Вами небольшой частью информации, накопленной мною за все время работы с программируемыми логическими контроллерами, и показать, что из себя представляют ПЛК, оболочка и что мне приходилось на них строить.

Данный пост содержит общую ознакомительную информацию о программировании ПЛК Siemens.

Введение

Устроилась я в эту фирму еще на 5м курсе института. К слову, образование мое к программированию относится весьма косвенно и было это больше увлечением. Познания мои на тот момент ограничивались курсом Delphi и весьма базовым Ассемблером. Компания занималась (да и занимается) проектированием, строительством и обслуживанием грузоподъемных машин, таких как погрузчики, портальные, козловые, мостовые и прочие краны. К ГП машинам мое образование имело еще меньше отношения. Поэтому я решила попробовать. 🙂

Программируемые логические контроллеры Siemens

ПЛК фирмы Siemens — это промышленные контроллеры и используются для автоматизации технологических процессов. У нас, в частности, использовались для автоматизации работы грузоподъемных машин.

Simatic включает в себя несколько линеек ПЛК — Simatic S5 и Simatic S7. В свою очередь линейка Simatic S7 содержит семейства S7-200, S7-300, S7-400 и S7-1200.

Чаще всего мы использовали ПЛК семейств S7-300 и S7-400, для которых компанией Siemens было разработано собственное программное обеспечение Simatic Step 7.

ПЛК включали в себя:

  • модуль центрального процессора (CPU);
  • блоки питания (PS) для питания контроллера от сети переменного или постоянного тока;
  • сигнальные модули (SM), предназначенные для ввода/вывода дискретных и аналоговых сигналов;
  • коммуникационные процессоры (CP), выполняющие автономную обработку коммуникационных задач в промышленных сетях Profibus, Industrial Ethernet и др.;
  • функциональные модули (FM), которые выполняли задачи автоматического регулирования, взвешивания, позиционирования и пр.;
  • интерфейсные модули (IM) для подключения стоек расширения к базовому блоку контроллера.

Кроме этого, к ПЛК через сеть Profibus подключалось большое количество ведомых устройств, таких как частотные преобразователи, приводы, абсолютные/инкрементные энкодеры и пр.

Вся работа ГП машины по максимуму автоматизировалась и крановщику нужно применять минимум усилий для управления оной.

Что из себя представляет Simatic Step 7?

Главной утилитой является Step 7 — Simatic Manager, которая позволяет производить конфигурацию ПЛК и сетей (утилиты HWConfig и NetPro).

Читайте также:  Как зашить диван своими руками?

В процессе конфигурации определяется состав оборудования, способы подключения, используемые сети, адреса, выбираются настройки для используемых модулей. Готовая конфигурация загружается в ПЛК, что так же является настройкой оборудования.

Утилиты конфигурации позволяют осуществлять диагностику оборудования, обнаруживать аппаратные ошибки или неправильный монтаж.

Программирование ПЛК производится так же с помощью Simatic Manager, обеспечивающий написание программ в трех редакторах:

    LAD (Ladder Diagram) — релейные диаграммы. Редактор отображает программу в графическом представлении, похожем на электрическую монтажную схему. Логические схемы позволяют программе имитировать протекание электрического тока от источника напряжения через ряд логических условий на входах, которые активизируют условия на выходах. Источником напряжения выступает шина, находящаяся слева.
    Основными элементами являются нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты.

Соответственно, замкнутые контакты позволяют потоку сигнала протекать через них к следующему элементу, разомкнутые контакты — препятствуют протеканию потока сигнала.
Логика делится на сегменты, т.н. нэтворки (Network), программа исполняется слева направо и сверху вниз.
Особенностями редактора LAD является простота в использовании и понимании для начинающих программистов.
FBD (Function Block Diagram) — функциональные блочные диаграммы. Этот редактор отображает программу в виде обычных логических схем. Контактов нет, но есть эквивалентные функциональные блоки. В данном редакторе не используется понятие «поток сигнала», как в LAD, его выражает аналогичное понятие потока управления через логические блоки FBD.

Потоком сигнала называется пусть состояния «1» через элементы FBD. Логика программы вытекает из связей между функциональными блоками, обозначающими команды.
Графическое представление функционального плана хорошо отражает процесс выполнения программы.
STL (Statement List) — список инструкций. Данный редактор дает возможность создавать программы, вводя мнемонические обозначения команд. В этом редакторе можно создавать программы, которые невозможно создать в редакторах LAD и FBD. Программирование в STL очень похоже на программирование на Ассемблере, несколько специфическое.

ПЛК выполняет команды в порядке, определяемом программой, сверху вниз, затем начинает сначала.
С помощью редактора STL всегда можно посмотреть или отредактировать программы, созданные на LAD или FBD, обратное не всегда возможно.

Я работала с самого начала в STL, пробовала LAD, мне показался слишком непонятным и многие вещи таки не удавалась так просто в нем сделать, как в STL. Плюс еще в том, что при загрузке программы в ПЛК, она компилируется в STL и, соответственно, при выкачке ее из ПЛК на программатор она так же представлена в STL.

Вместо заключения

Программирование ПЛК занятие увлекательное, особенно когда это не стенд, а реальное оборудование.
Моя работа заключалась в создании программы на ПЛК для управления всей ГП машины либо отдельных ее частей, а так же загрузке программного обеспечения непосредственно в оборудование и его отладке.
Случалось разное, но работать с железом было очень интересно, хоть и не легко иногда.
А строили мы вот такие ГП машины:

Контроллеры siemens logo, s7-200, 300, 1200, RLU220

Для того чтобы автоматизировать технологические процессы необходимы специальные модульные устройства. Сегодня мы хотим обсудить промышленные логические контроллеры siemens: цены, а также инструкции по использованию.

Общая информация

Программируемый контроллер для автоматизации производства siemens, или ПЛК, является цифровым компьютером, который используется для любых производственных направлений, от электромеханических процессов, таких как контроль машин на заводе, сборочных линий, аттракционов, или светильников, до сложных роботов и станков ЧПУ.

Контроллер Сименс Simatic S7-300

ПЛК используются во многих отраслях промышленности и машиностроения. В отличие от компьютеров общего назначения, ПЛК предназначен для:

  • нескольких входных и выходных сигналов,
  • расширенных температурных диапазонов,
  • у него иммунитет к электрическим помехам
  • повышенные показатели устойчивости к вибрации и ударам.

Программы для управления работой обычно хранятся в энергонезависимой резервной копии или энергонезависимой памяти. Siemens микроконтроллеры является примером жесткого контроля системы в реальном времени: вместе с выходными сигналами, на процессор поступает сигнал ответа, если в течение нескольких секунд ответного импульса не было – система прекращает работу и фиксирует данные.

Конструкция и принцип работы

Программируемый модуль – это тот же ПК, только в уменьшенном формате. Контроллеры Siemens rlu, logo, lcd, Allenbernecker, Bradley, desigo, pxc, rainer, rmu, rmub, rvd, rvs, rwd,rwx состоят из таких же деталей: процессор cpu, микропроцессор, микросхема, интегральная схема, источник питания, диск.

Мозг всей PLC-системы является модуль CPU. Этот модуль обычно находится рядом с источником питания. Производители предлагают различные виды процессоров, основанных на сложности, необходимой для системы.

Процессор состоит из микропроцессора, микросхемы памяти и других интегральных микросхем для контроля логики, мониторинга и связи. ПЛК имеет различные режимы работы. В режиме программирования он принимает информацию с ПК, благодаря чему обеспечено выполнение даже очень сложных задач.

Схема подключения контролера к пк

Типы контроллеров

Компания Сименс предлагает насколько вариантов таких устройств, каждый из них предназначен для работы в определенной системе

Программируемые контроллеры или модули Siemens LOGO. Серия Лого – это хорошая поддержка и качество прибора по доступной цене. Благодаря его специально разработанному процессору, можно выполнять команды средней сложности и при этом не занимать больших площадей. Из 8 основных логических функций и 30/35 специальных функций, LOGO! Логический модуль, может заменить большое количество обычных коммутационных и управляющих устройств.

Положительные качества:

  1. Быстрый монтаж;
  2. Стоят недорого;
  3. Небольшие размеры.

Используя ПИД Siemens LOGO, можно добиться следующих результатов: свободно настроить таймеры приборов, проработать уровни принимаемых сигналов и их качество, проверить корректность работы приборов, зафиксировать все данные про работу, подключить прибор к трехфазной сети при помощи специального коммутатора Сименс, настроить монитор на отображение уровня получаемых сигналов, сэкономить на использовании других контроллеров, типа ПК и т.д

Оптимальный контроллер для каждой задачи — ПЛК на основе ПК.

Контроллер siemens s7-200 simatic применяется в качестве логических модулей для решения простых задач управления, подключения к классическим модульным ПЛК, контроля приборов на базе ПЛК к которому его подключают, даже в экстремальных условиях.

Есть SIMATIC контроллеры для решения небольших задач автоматизации, и для очень сложных программных процессов. Их главными преимуществами является отличное качество и быстрая наладка, а также возможность подключаться к уже настроенному модулю. Достоинства серии Сименс Стигматик:

  1. Полный набор математических функций;
  2. При помощи модернизируемых микромодулей, которые подключаются к прибору, есть возможность настройки и перенастройки не только на разные частоты управления, но и направления в целом (к примеру, переналадка станков или небольших установок);
  3. Доступна коммутация с такими сетями, как Industrial Ethernet/Internet, AS Interface, MODBUS и слайв;
  4. Контроль систему АСУ и АСУ ТП;
  5. Благодаря наличию встроенного интерфейса, есть возможность установки связи напрямую с другими контроллерами;
  6. При необходимости передача сигналов на GSM-устройство;
  7. Уникальная функция фиксации и хранения определенное количество времени данных;
  8. В основном эти контроллеры серии Siemens применяется для вентиляции и отопления, контроля электроэнергии и среднемощных установок; Контроллер Сименс RLU220 для вентиляции
  9. Хост полностью настраиваемый, не нужно специальное бучение для работы за устройством;
  10. Программирование производится своими руками, при использовании простого и достаточно доступного обеспечения типа Виндовс.

Siemens контроллеры s7-300 и s7-1200 simatic – это технические устройства высшего уровня. Их применение необходимо при отладке и контроле производственного процесса на высокоточном оборудовании, шлифовальных станках на программном управлении, роботов, лазеров, регулирование асинхронных двигателей и прочего.

Контроллеры Siemens Simatic s7-200

Основные достоинства:

  1. Существует широкий выбор вариантов, оптимально подходящих по стоимости и качеству;
  2. Можно полностью перенастроить прибор, модернизировать его, добавить новые функции при помощи дополнительного модуля либо форматировать часть программного обеспечения для ускорения процесса загрузки;
  3. Работа прибора не зависит от температуры;
  4. Достаточно широкие характеристики наладки подключения к прочим периферийным механизмам. Это Профинет Профибус и omron;
  5. Дискретные модульные программы типа SM321, SM322, SM323, SM32 и аналоговыеSM331, SM332, SM334, ES335, сигналы позволяют подключаться контроллеру к всевозможным датчикам и фиксировать улавливаемое действие со стороны дополнительных модулей;
  6. Очень простой процесс настройки и перенастройки, при помощи специального уравнения, которое вводится в систему;
  7. Продолжительный срок эксплуатации, подробное руководство пользователя;
  8. Недостатки – высокая цена.

Перед покупкой обязательно проверяется вся документация: это паспорт, сертификат. Часто контроллеры Siemens в России продаются из контрабандных источников, поэтому внимательно читайте описание.

Стоимость контроллеров – несколько тысяч рублей, в зависимости от их марки. Официальные представители компании Сименс (есть в Москве, Днепропетровске, Донецке, Одессе, Харькове и др.) часто делают скидки на продукцию, работает система лояльности, посетите центры обслуживания клиентов – и Вы получите исчерпывающие ответы на эти вопросы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector