西门子模块6ES7222-1BD22-0XA0安装方法

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西门子模块6ES7222-1BD22-0XA0安装方法网络是由几级子网复合而成，各级子网的通信过程是由通信协议决定的，而通信方式是通信协议核心的内容。通信方式包括存取控制方式和数据传送方式。所谓存取控制（也称访问控制）方式是指如何获得共享通信介质使用权的问题，而数据传送方式是指一个站取得了通信介质使用权后如何传送数据的问题。1．周期i/o通信方式周期i/o通信方式常用于plc的远程i/o链路中。远程i/o链路按主从方式工作，plc远程i/o主单元为主站，其它远程i/o单元皆为从站。在主站中设立一个“远程i/o缓冲区”，采用信箱结构，划分为几个分箱与每个从站—一对应，每个分箱再分为两格，一格管发送，一格管接收。主站中通信处理器采用周期扫描方式，按顺序与各从站交换数据，把与其对应的分箱中发送分格的数据送给从站，从从站中读取数据放入与其对应的分箱的接收分格中。这样周而复始，使主站中的“远程i/o缓冲区”得到周期性的刷新。在主站中plc的cpu单元负责用户程序的扫描，它按照循环扫描方式进行处理，每个周期都有一段时间集中进行i/o处理，这时它对本地i/o单元及远程i/o缓冲区进行读写操作。plc的cpu单元对用户程序的周期性循环扫描，与plc通信处理器对各远程i/o单元的周期性扫描是异步进行的。尽管plc的cpu单元没有直接对远程i/o单元进行操作，但是由于远程i/o缓冲区获得周期性刷新，plc的cpu单元对远程i/o缓冲区的读写操作，就相当于直接访问了远程i/o单元。这种通信方式简单、方便，但要占用plc的i/o区，因此只适用于少量数据的通信。2．全局i/o通信方式全局i/o通信方式是一种串行共享存储区的通信方式，它主要用于带有链接区的plc之间的通信。 全局i/o方式的通信原理如图1所示。在plc网络的每台plc的i/o区中各划出一块来作为链接区，每个链接区都采用邮箱结构。相同编号的发送区与接收区大小相同，占用相同的地址段，一个为发送区，其它皆为接收区。采用广播方式通信。plc1把1＃发送区的数据在plc网络上广播，plc2、plc3收听到后把它接收下来存入各自的1＃接收区中。plc2把2＃发送区数据在plc网上广播，plc1、plc3把它接收下来存入各自的2＃接收区中。plc3把3＃发送区数据在plc网上广播，plc1、plc2把它接收下来存入各自的3＃接收区中。显然通过上述广播通信过程，plc1、plc2、plc3的各链接区中数据是相同的，这个过程称为等值化过程。通过等值化通信使得plc网络中的每台plc的链接区中的数据保持一致。它既包含着自己送出去的数据，也包含着其它plc送来的数据。由于每台plc的链接区大小一样，占用的地址段相同，每台plc只要访问自己的链接区，就等于访问了其它plc的链接区，也就相当于与其它plc交换了数据。这样链接区就变成了名符其实的共享存储区，共享区成为各plc交换数据的中介。图1 全局i/o方式的通信原理链接区可以采用异步方式刷新（等值化），也可以采用同步方式刷新。异步方式刷新与plc中用户程序无关，由各plc的通信处理器按顺序进行广播通信，周而复始，使其所有链接区保持等值化；同步方式刷新是由用户程序中对链接区的发送指令启动一次刷新，这种方式只有当链接区的发送区数据变化时才刷新。全局i/o通信方式中，plc直接用读写指令对链接区进行读写操作，简单、方便、快速，但应注意在一台plc中对某地址的写操作在其它plc中对同一地址只能进行读操作。与周期i/o方式一样，全局i/o方式也要占用plc的i/o区，因而只适用于少量数据的通信。3．主从总线通信方式主从总线通信方式又称为1：n通信方式，是指在总线结构的plc子网上有n个站，其中只有1个主站，其它皆是从站。 1：n通信方式采用集中式存取控制技术分配总线使用权，通常采用轮询表法。所谓轮询表是一张从机号排列顺序表，该表配置在主站中，主站按照轮询表的排列顺序对从站进行询问，看它是否要使用总线，从而达到分配总线使用权的目的。对于实时性要求比较高的站，可以在轮殉表中让其从机号多出现几次，赋予该站较高的通信优先权。在有些1：n通信中把轮询表法与中断法结合使用，紧急任务可以打断正常的周期轮询，获得优先权。1：n通信方式中当从站获得总线使用权后有两种数据传送方式。一种是只允许主从通信，不允许从从通信，从站与从站要交换数据，必须经主站中转；另一种是既允许主从通信也允许从从通信，从站获得总线使用权后先安排主从通信，再安排自己与其它从站之间的通信。4．令牌总线通信方式令牌总线通信方式又称为n：n通信方式是指在总线结构的plc子网上有n个站，它们地位平等没有主站与从站之分，也可以说n个站都是主站。n：n通信方式采用令牌总线存取控制技术。在物理总线上组成一个逻辑环，让一个令牌在逻辑环中按一定方向依次流动，获得令牌的站就取得了总线使用权。令牌总线存取控制方式限定每个站的令牌持有时间，保证在令牌循环一周时每个站都有机会获得总线使用权，并提供优先级服务，因此令牌总线存取控制方式具有较好的实时性。取得令牌的站有两种数据传送方式，即无应答数据传送方式和有应答数据传送方式。采用无应答数据传送方式时，取得令牌的站可以立即向目的站发送数据，发送结束，通信过程也就完成了；而采用有应答数据传送方式时，取得令牌的站向目的站发送完数据后并不算通信完成，必须等目的站获得令牌并把应答帧发给发送站后，整个通信过程才结束。后者比前者的响应时间明显增长，实时性下降。5．浮动主站通信方式浮动主站通信方式又称n：m通信方式，适用于总线结构的plc网络，是指在总线上有m个站，其中n（n＜m＝个为主站，其余为从站。n：m通信方式采用令牌总线与主从总线相结合的存取控制技术。首先把n个主站组成逻辑环，通过令牌在逻辑环中依次流动，在n个主站之间分配总线使用权，这就是浮动主站的含义。获得总线使用权的主站再按照主从方式来确定在自己的令牌持有时间内与哪些站通信。 一般在主站中配置有一张轮询表，可按轮询表上排列的其它主站号及从站号进行轮询。获得令牌的主站对于用户随机提出的通信任务可按优先级安排在轮询之前或之后进行。 获得总线使用权的主站可以采用多种数据传送方式与目的站通信，其中以无应答无连接方式速度快。6.csma/cd通信方式csma/cd通信方式是一种随机通信方式，适用于总线结构的plc网络，总线上各站地位平等，没有主从之分，采用csma/cd存取控制方式，即“先听后讲，边讲边听”。csma/cd存取控制方式不能保证在一定时间周期内，plc网络上每个站都可获得总线使用权，因此这是一种不能保证实时性的存取控制方式。但是它采用随机方式，方法简单，而且见缝插针，只要总线空闲就抢着上网，通信资源利用率高，因而在plc网络中csma/cd通信法适用于上层生产管理子网。 csma/cd通信方式的数据传送方式可以选用有连接、无连接、有应答、无应答及广播通信中的每一种，可按对通信速度及可靠性的要求进行选择。以上是plc网络中常用的通信方式，此外还有少量的plc网络采用其它通信方式，如令牌环的通信方式等。另外，在新近推出的plc网络中，常常把多种通信方式集成配置在某一级子网上，这也是今后技术发展的趋势。塑料抽料系统的PLC改造　　3.2 工艺自动化　　由该plc控制气阀的开合，接受料位开关的信号。k4与k5共同控制气泵对主管道的吹和吸动作，当k4接通主管，k5断开主管，接到大气中时，主管道是回吹的气流，反之则是吸入的气流。k1、k2、k3分别控制三个料罐的吸吹动作。而xwk1、xwk2、xwk3是检测罐中的原料是否满的状态，此处检测必须在回吹时才能采集信号。而xwk4则是检测挤塑机料罐中原料的料位低值，当挤塑机料罐的原料达到xwk4处时气泵开始工作，当挤塑机料罐中xwk3检测到该料罐已满，则停止气泵的运转，复位所有气阀状态。若检测到储料罐已满，则跳过“为储料罐吸料”的动作，继续回吹下一个料罐。若检测到干燥罐已满，则跳过“为干燥罐吸料”的动作，继续回吹下一个料罐。如此往复吸料以满足运料要求。由于以前的钢丝缠绕管工作年限较短，而且易老化漏气，所以由无缝钢管予以替代，接缝处应做好密封，如图2所示。4 软件设计　　4.1 控制流程图设计　　软件的控制流程图如图3所示。初始化动作是将各阀门设置初始状态，k1、k2、k3都接通主管道，k4、k5都接通大气，然后判断挤塑机料罐中的原料是否已经低于xwk4的位置，如果是的话，启动气泵，回吹储料罐，即：k1接通主管道，k2、k3断开主管道，k4接通主管道，k5接通大气，持续3秒，完成回吹动作，同时采集xwk1值，判断是否抽满储料罐，如果没有，则为储料罐抽料，即：k1、k2、k3不变，k4接通大气，k5接通主管道，为储料罐抽料10秒。接着在回吹干燥罐等动作。基于PLC的水位测控装置开发与应用1 引言　　水位测控装置是水电厂的重要测控设备，水电厂的上下游水位是防汛安全的重要数据，拦污栅压差影响机组出力、水工建筑安全，水头值影响调速器协联曲线，进而影响机组效率甚至安全稳定运行，因此水位测控装置需满足长期稳定可靠运行。目前的水电厂水位测控装置普遍采用定制仪表采集前端水位传感器的格雷码值，换算栅差、水头等，输出开关信号报警，输出4~20ma信号至监控、远动、调速器。在运行维护中存在以下问题：采用电缆长距离输送格雷码信号，防雷、抗干扰能力差，仪表、传感器易损坏；4个24位格雷码传感器需100芯电缆维护困难；定制的仪表扩展性差，输入、输出校准，参数整定操作复杂；价格高，备品备件采购困难。因此开发基于通用硬件设备的水位测控装置意义重大。　　根据水电厂水位测控具体要求，我们自主设计了基于plc的水位测控系统，具有高可靠性、配置灵活、安装维护简单方便特点。2 系统功能结构　　水东水电站装设有上游、#1拦污栅后、#2拦污栅后、下游四个水位测量井，配置浮子式水位测量装置，采用值光电编码器将水位信息转换成数字信号。坝上传感器距离中控室500m，下游传感器距离中控室30m，为提高系统的防雷、抗干扰能力，坝上传感器通信采用光纤传输。水位测控装置plc通过rs485串行口采集编码器水位数据，经过换算处理模拟量输出模块输出4～20ma的上游、下游海拔值信号至远动rtu装置，输出4～20ma的水头信号至机组调速器电气调节装置。计算机监控系统通过网络连接水位测控装置plc，采集所有水位信息，故障报警信号等，并可远程设置相关参数、定值，系统功能结构如图1所示。3 实现原理　　3.1 浮子式水位测量装置　　该装置安装在测井口上方，当液位变化时，浮子随之上升或下降，测绳带动线轮做旋转运动，与线轮同轴连接的多圈值编码器就输出与液位对应的数字信号（见图2）。装置具有结构简单、合理，可靠性高、适应性强等优点，能够长期用于液位测量。GE PLC与iFIX 4.0控制系统在矿井排水处理站中的应用3 系统架构　　3.1 上位监测管理系统　　硬件构成：研华工业控制计算机、交换机、不间断ups电源、打印机等。　　软件构成：bbbbbbs xp操作系统、microsoft office 2003、监控组态软件ifix4.0等。　　上位监控管理系统采用由研华工业控制机与美国ge公司的ifix4.0实时监控组态软件构成的平台。该平台分为1个操作员站和1个工程师站，布置于排水站控制室中，用ifix4.0实时监控组态软件编制的上位监控程序能够完成整个控制系统的数据采集、控制系统组态、工艺参数的在线修改和设置，也可实现远程监控系统中各设备及各种仪表的运行状态和实时参数的采集，并以动态图形显示，还能实现历史数据查询及调用、系统状态诊断等功能，同时也具备系统报警显示查询、生成数据库、数据报表及打印等功能。该平台提供标准的hmi运行画面，使全厂整个生产情况能够在显示器上实时地显示出来，不仅使调度指挥人员能够对控制系统进行观察和操作，还能迅速了解现场设备的运行情况，并及时作出正确决策［2］。上位远程监控主画面如图2所示。　　3.2系统网络构成　　整个控制系统由以太网和genius网两层网络组成。plc主站通过以太网与上位机连接通讯，通过genius总线网和远程扩展方式分别与3#和2#分站连接通讯。以太网既是监控层网络，也是管理网络，主要由网络交换机、上位机以太网卡、下位机以太网通讯模块等组成。这样上位机和下位机就实现了基于tcp/ip通讯协议进行100mbps的高速数据通讯。　　genius工业总线网是控制层网络，也是生产控制的执行层，控制层的主站plc和3#分站间采用genius通讯单元进行数据通讯［3］，主站plc和2#分站间采用geplc专用远程扩展方式进行数据通讯。管理网络与控制网络之间的信息交换是双向的，即上位机通过以太网与控制层网络中的下位plc主站相连，采集其所需的各种运行参数信息及实时数据，经过监控软件的运算处理并在显示器上显示出来，同时能自动或手动操作将各种指令下发给控制网络中的plc。这样就实现了自动监测及控制的生产过程。控制网络中各个plc的分站按照硬件地址在genius网络中相互识别，这样系统就不会造成信号拥塞［4］。监控系统网络结构如图3所示。