基于plc的井下自動排水系統(tǒng)總體設計-閱讀頁
2025-07-07 19:50本頁面
【正文】 個，最大模擬量I/O通道數(shù)為128個。滿足設計需要。 S7300PLC的基本組成本系統(tǒng)選用德國西門子公司的SIMATIC S7300系列PLC系統(tǒng)。它的系統(tǒng)構成如圖44所示。它可以通過MPI連接電纜或通訊模塊與計算機進行通訊，再加上其全面的診斷功能和完善的自我保護技術，使其具有極高的可靠性，極其適合本系統(tǒng)的需求。圖44 S7300PLC系統(tǒng)構成框圖一、中央處理單元CPU同一般的微處理器一樣，中央處理單元是PLC的主要部分，是系統(tǒng)的核心。一般的中型可編程控制器多為雙微處理器系統(tǒng)。另一個是位處理器，也稱為布爾處理器，是一些廠家設計制造的專用芯片。位處理器也稱從處理器，它的主要作用是處理位操作指令和在機器操作系統(tǒng)的管理下實現(xiàn)PLC編程語言向機器語言的轉(zhuǎn)換。通過I/O接口可以檢測被控對象或被控生產(chǎn)過程的各種參數(shù)，以這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)作為PLC對被控對象進行控制的信息依據(jù)。PLC提供了多種操作電平和驅(qū)動能力的I/O單元，有各種各樣的I/O單元供用戶選用。I/O單元的主要類型有：數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出、模擬量輸入、模擬量輸出等。對于現(xiàn)場輸入元件，僅需要提供開關觸點即可。數(shù)字量輸入模塊SM321有直流16點輸入、直流32點輸入、交流16點輸入、交流8點輸入四種型號模塊可供選擇。按負載回路使用的電源不同分為：直流輸出模塊、交流輸出模塊和交直流兩用輸出模塊。晶體管輸出方式的模塊，只能帶直流負載，屬于直流輸出模塊，沒有反極性保護措施，輸出具有短路保護功能，使用于驅(qū)動電磁閥和直流接觸器。繼電器觸點輸出方式的模塊屬于交直流兩用輸出模塊，其額定負載電壓范圍較寬，直流可以從24V到120V，交流可以從48V到230V。SM331模擬量輸入模塊主要由A/D轉(zhuǎn)換部件、模擬切換開關、補償電路、恒流源、光電隔離部件、邏輯電路等組成。被測模擬量的精度是所設定的積分時間的正函數(shù)，也即積分時間越長，被測值的精度越高。模擬量模塊都裝有量程模塊，調(diào)整量程塊的插入位置可改變模塊的硬件結構。1000MV以內(nèi)的小電壓信號，由于電阻和熱電偶信號均屬于這個范圍，所以“A”位置適用于它們。10V以內(nèi)的大電壓信號，如：177。5V，1～5V等。20mA以內(nèi)的電流信號。SM331有812位和212位兩種規(guī)格型號模塊。在輸出電壓時，可以采用2線回路和4線回路兩種方式與負載相連。如圖45所示，檢測線S+和S直接接到負載上。采用2線回路時，S+和S可以保持開路，但是輸出精度不如4線回路高。QI和QV實際上是同一個端子。系統(tǒng)程序是由PLC的制造廠家在研制系統(tǒng)時確定的，和機器的硬件組成有關，完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用管理、邏輯運算、通信和各種參數(shù)設定等功能。系統(tǒng)程序關系到PLC的性能，用戶不能訪問，修改這一部分存儲器的內(nèi)容。用戶程序一般存放于帶有后備電池的CMOS靜態(tài)RAM、紫外線可擦的EPROM和電可改寫的EEPROM中。工作數(shù)據(jù)是PLC在應用過程中經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的一些數(shù)據(jù)。在PLC系統(tǒng)的工作數(shù)據(jù)存儲區(qū)，開辟有輸入輸出數(shù)據(jù)映像區(qū)、計數(shù)器、定時器、輔助繼電器等邏輯部件，這些部件的設定值和當前值是根據(jù)用戶程序的初始設置和運行狀況而確定的。在掉電時可以保持數(shù)據(jù)的存儲器區(qū)域稱保持數(shù)據(jù)區(qū)。由于系統(tǒng)程序用戶不可改變，因而PLC產(chǎn)品樣本或使用說明書中所列存儲器容量，系指用戶程序和數(shù)據(jù)存儲器而言。操作員接口用于實現(xiàn)操作人員與PLC控制系統(tǒng)之間的對話，人機接口的最簡單和最普通的形式是由安裝在控制臺上的按鈕、轉(zhuǎn)換開關、指示燈、LED數(shù)字顯示器和聲光報警器等元件組成。用于PLC控制系統(tǒng)的最高級、最復雜的人機接口是一種“智能”終端，它有自己的微處理器和存儲器，能夠與操作人員快速地交換信息，并通過通信接口與PLC相連，它可以作為本地通信網(wǎng)絡的接口。有時用磁帶和磁盤來存儲PLC的用戶程序。存儲在它們里面的信息可以長期保存。盒式磁帶錄音機和磁盤驅(qū)動器可能在編程器系統(tǒng)之內(nèi)，也可能是單獨的裝置，由編程器或其它智能模塊向它們提供接口。EPROM寫入器EPROM寫入器用來把用戶程序?qū)懭氲紼PROM中去。同一PLC系統(tǒng)的各種不同應用場合的用戶程序可以分別寫入到幾片EPROM中，在改變系統(tǒng)的工作方式時只要更換EPROM就可以了。與普通電源相比，PLC電源穩(wěn)定性好，抗干擾能力強。S7300系列PLC就配有專用電源模塊PS 307。且與SIMATIC S7300 I/O模塊及功能模塊兼容，安全性高。 ET200M是高密度配置的模塊化I/O站，保護等級為IP20。由于模塊的種類眾多，ET200M尤其適用于復雜的自動化任務。它也適宜于與冗余系統(tǒng)一起使用。最大數(shù)據(jù)傳輸速率為12M位/S。 ET200M由以下部分組成 ： IM153接口：用于與PROFIBUSDP現(xiàn)場總線的連接 ； 各種I/O模塊：用總線連接器連接或插入在有源總線模塊內(nèi), 總線連接器設計，在運行過程中不能更換模塊； 有源總線模塊設計，在運行過程中能更換模塊；電源(如有必要) ； S7300自動化單元的所有I/O模塊：都可應用(功能和通信模塊只用于SIMATIC S7/M7主設備)； HART模塊 。ET200M通過RPOFIBUSDP與PLC控制柜連接通信。這種網(wǎng)絡能夠支持32個節(jié)點，最高運行速度為12Mbps。與標準4～20mA 控制不同，PROFIBUS能夠在由一根雙絞線電纜組成的單一總線網(wǎng)段上，支持32個工作站。PROFIBUSDP 的特點：代替 PLC/PC 與 I/O 之間昂貴的電線；快速，傳輸 1 千字節(jié)的輸入數(shù)據(jù)和 1千字節(jié)的輸出數(shù)據(jù)所需時間2 ms；強有力的工具，減少組態(tài)和維護費用；被所有主要的 PLC 制造商支持；有廣泛的產(chǎn)品：PLC, PC, I/O, 驅(qū)動器, 編碼器等；允許周期性和非周期性的數(shù)據(jù)傳輸；單主和多主網(wǎng)絡；每個站的輸入和輸出數(shù)據(jù)最多可達 244 字節(jié)
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