SIPART PS2 型智能电气阀门定位器的工作原理与传统定位器完全不同。采用微处理器对给定值和位置反馈作比较。如果微处理器检测到偏差,它就用一个五步开关程序来控制压电阀,压电阀进而调节进入执行机构气室的空气流量。当SIPART PS2 采用二线制连接时,它完全从4 至20mA给定信号中获取电源。亦可从PROFIBUS(SIPART PS2 PA)总线信号中获取电源。SIPART PS2 定位器采用适当的安装组件固定到直行程或角行程执行机构上,执行机构的直线或转角位移通过安装的组件检测并由一个刚性连接的导电塑料电位器转换,装在直行程执行机构上的组件检测得到的角度误差被自动地校正.微处理器根据偏差(给定值W 与位置反馈信号X)的大小和方向输出一个电控指令给压电阀。压电阀将控制指令转换为气动位移增量,当控制偏差很大时(高速区)。定位器输出一个连续信号;当控制偏差不大(低速区),定位器输出脉冲连续;当控制器偏差很小时(自适应或可调死区状态),则没有控制指令输出。
(2)调试
调试(初始化)在很大程度上是自动进行的。在初始化时,微处理器自动确定执行机构的零点,较大行程,作用方向和执行机构的定位速度,用这些来确定较小脉冲时间和死区,从而使控制达到较佳。使用SIPART PS2定位器上的按键和LCD 可以手动操作气动执行机构。用于定位器、执行机构和调节阀的监控和诊断功能SIPART PS2(6DR5...)具有检测和当选择较值报警时,能报告执行机构和调节阀变化的多项监控功能,这种诊断对调节阀和执行机构是重要的信息。可实现测量值(一些较值可调整)的确定和监控,包括:
为适应工业环境使用,与一般控制装置相比较,PLC机有以下特点:
硬件措施:
主要模块均采用大规模或**大规模集成电路,大量开关动作由无触点的电子存储器完成,I/O系统设计有完善的通道保护和信号调理电路。
① 屏蔽——对电源变压器、CPU、编程器等主要部件,采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽,以防外界干扰。
② 滤波——对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波,如LC或π型滤波网络,以消除或抑制高频干扰,也削弱了各种模块之间的相互影响。
③ 电源调整与保护——对微处理器这个核心部件所需的+5V电源,采用多级滤波,并用集成电压调整器进行调整,以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。
④ 隔离——在微处理器与I/O电路之间,采用光电隔离措施,有效地隔离I/O接口与CPU之间电的联系,减少故障和误动作;各I/O口之间亦彼此隔离。
⑤ 采用模块式结构——这种结构有助于在故障情况下短时修复。一旦查出某一模块出现故障,能*更换,使系统恢复正常工作;同时也有助于加快查找故障原因。
·软件措施:
有较强的自检及保护功能。
①故障检测——软件定期地检测外界环境,如掉电、欠电压、锂电池电压过低及强干扰信号等。以便及时进行处理。
②信息保护与恢复——当偶发性故障条件出现时,不破坏PLC内部的信息。一旦故障条件消失,就可恢复正常,继续原来的程序工作。所以,PLC在检测到故障条件时,立即把现状态存入存储器,软件配合对存储器进行封闭,禁止对存储器的任何操作,以防存储信息被冲掉。
③设置警戒时钟WDT(看门狗)——如果程序每循环执行时间**过了WDT规定的时间,预示了程序进入死循环,立即报警。
④加强对程序的检查和校验——一旦程序有错,立即报警,并停止执行。
⑤对程序及动态数据进行电池后备——停电后,利用后备电池供电,有关状态及信息就不会丢失。
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介绍西门子模拟量输入模块 SM331 的接线方法
我们在这里介绍下西门子模拟量输入模块 SM331 的接线方法,下面 我们就分别来介绍两线制和四线制 两线制 两线制电流和四线制电流都只有两根信号线, 它们之间的主要区 别在于:两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电,又 要提供电流信号; 而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。 因此, 通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的; 而提供四线 制电流信号的传感器或者变送器是有源的,因此,当 PLC 的模板输入 通道设定为连接四线制传感器时,PLC 只从模板通道的端子上采集模 拟信号,而当 PLC 的模板输入通道设定为连接二线制传感器时,PLC 的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流 24V 的电源, 以驱动 两线制传感器工作。 传感器型号:1、两线制(本身需要供给 24vDC 电源的,输出信 号为 4-20MA,电流)即+接 24vdc,负输出 4-20mA 电流。 四线制 有自己的供电电源,一般是 220vac ,信号线输出+为 4-20ma 正,-为 4-20ma 负。 PLC: (以 2 正、3 负为例)1、两线制时正极 2 输出 24VDC 电压,3 接收电流) ,所以遇到两线制传感器时,一种接法是 2 接传感器正,3 接传感器负;跳线为两线制电流信号。二种接法是 2 悬空,3 接传感 器的负,同时传感器正要接柜内 24vdc;跳线为两线制电流信号。 (以 2 正、3 负为例)2、四线制时正极 2 是接收电流,3 是负极。 (四线制好处是传感器负极信号与柜内 M 为不同电平时不会影响精 度很大,因为是传感器本身电流的回路)遇到四线制传感器时,一种 方法是 2 接传感器正,3 接传感器负,plc 跳线为 4 线制电流。 “传感器正与 plc 的 3 相连,2 悬空,跳线为两线制电流。”此条 在四线制和二线制传感器均适用, 大家可以自己试验, 好用的**起来。 (以 2 正、3 负为例)3、四线制传感器与 plc 两线制跳线接法: 信号线负与柜内 M 线相连。将传感器正与 plc 的 3 相连,2 悬空,跳 线为两线制电流。 (以 2 正、3 负为例)4、电压信号:2 接传感器正,3 接传感器 负,plc 跳线为电压信号。
两线制电流和四线制电流都只有两根信号线, 它们之间的主要区别在于: 两线制电流的两根 信号线既要给传感器或者变送器供电, 又要提供电流信号; 而四线制电流的两根信号线只提 供电流信号。因此,通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的;而提供四线制 电流信号的传感器或者变送器是有源的,因此,当 PLC 的模板输入通道设定为连接四线制 传感器时,PLC 只从模板通道的端子上采集模拟信号,而当 PLC 的模板输入通道设定为连 接二线制传感器时,PLC 的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流 24V 的电源,以 驱动两线制传感器工作。 传感器型号: 1、两线制(本身需要供给 24vDC 电源的,输出信号为 4-20MA,电流)即+接 24vdc,负输 出 4-20mA 电流。 2、四线制(有自己的供电电源,一般是 220vac ,信号线输出+为 4-20ma 正,-为 4-20ma 负。 PLC: (以 2 正、3 负为例)1、两线制时正极 2 输出 24VDC 电压,3 接收电流) ,所以遇到两线 制传感器时,一种接法是 2 接传感器正,3 接传感器负;跳线为两线制电流信号。二种接法 是 2 悬空,3 接传感器的负,同时传感器正要接柜内 24vdc;跳线为两线制电流信号。 (以 2 正、3 负为例)2、四线制时正极 2 是接收电流,3 是负极。(四线制好处是传感器负 较信号与柜内 M 为不同电平时不会影响精度很大,因为是传感器本身电流的回路)遇到四线 制传感器时,一种方法是 2 接传感器正,3 接传感器负,plc 跳线为 4 线制电流。 (以 2 正、3 负为例)3、四线制传感器与 plc 两线制跳线接法:信号线负与柜内 M 线相连。 将传感器正与 plc 的 3 相连,2 悬空,跳线为两线制电流。 (以 2 正、3 负为例)4、电压信号:2 接传感器正,3 接传感器负,plc 跳线为电压信号。
西门子 S7-300 模拟量模块接线汇总
1 、确定基准电位点很重要
近期有学员咨询关于模拟量模块的问题,反映在现场的 S7-300 模拟量模块读数不变 化,怎么弄都读数是 32767 。尽管模拟量模块大家都很熟悉,但是类似的问题还经常 有用户反应。在此为大家归纳总结一下。 关于读不出值的问题,如果总是 32767 没有变化,其实值已经有了,只不过是**量 程了。如果值为 0 ,那就要注意模拟量是否有问题了,使用万用表测量现场信号并没 有**限。为什么会出现这两种现象呢?这是因为选择的参考电位不同,例如,现场过 来的信号为 5V ,那首先要问一下,基准点是几伏? 10~15 是 5V ,-10~ -5 同样也是 5V ,如果测量端基准点是 0V ,那么测量就会有问题,所以一定要保证两端等电位。 模拟量模块的基准电位点就是 MANA ,所有的接线都与之有关。
2 、隔离与非隔离问题系列
这里的隔离是指模拟量模块的基准电位点 MANA 与地(也是 PLC 的数据地)隔离。 隔离模块 MANA 与地 M 可以不连接,以 MANA 作为测量端的参考电位;非隔离模 块 MANA 与地 M 必须连接, 这样地 M 变为 MANA 作为测量端的参考电位。隔离 模块的好处就是可以避免共模干扰。如何知道模块是否是隔离模块,例如 SM331 模 块,可以从模板规范中查到。 S7-300 中只有一款 SM334 ( SM355 除外)模块是非 隔离的,此外 CPU31XC 集成的模拟量也是非隔离的,共同特点就是模块的输出和输 入公用 M 端。
同样传感器也有隔离与非隔离的问题。通常非隔离的传感器电源的负端与信号的负端 公用一个端子,例如传感器有三个端子 L , M 和 S+ ,通过 L , M 端子向传感器供 电, S+ , M 为信号的输出,公用 M 端。判断传感器是否隔离较好还是参考手册。隔 离传感器信号负端与地 M 可以不连接,以信号负端作为信号源端的参考电位。非隔 离传感器信号负端必须在源端(设备端)接地,以源端的地作为信号的参考电位。
下面就是如何保证测量端与信号源端等电位接线的问题。在下面建议的连接图中所用 的缩写词和助记符含义如下: M +: 测量导线(正) M - : 测量导线(负) MANA : 模拟量模块基准电位点 这里需要注意 MANA ,不同的接线方式都是以 MANA 为参考基准电位。 M : 接地端子 L + : 24 VDC 电源端子 UCM : MANA 与模拟量输入通道之间或模拟量输入通道之间的电位差 UCM 共模电压,有两种: 1 )不同输入信号负端的电位差,例如一个输入信号为 3V ,另一个输入信号也为 3V , 但是它们的基准点电位可能不同, 可能是 1~4V 或 3~6V, 那么它们之间的共模电压为 2V 。 2 )输入信号负端与 MANA 的电位差。 模块的 UCM 是造成模拟量值**上限的主要原因。不同模块 UCM 的较大值不同。 UISO : MANA 和 CPU 的 M 端子之间的电位差3 、使用隔离的模拟量模块连接隔离的传感器
隔离传感器与隔离模拟量信号连接图如图 1 所示:
图 1 连接隔离的传感器至隔离的模拟量输入模块
这种方式简单, 都与地隔离, 都不需要接地, 但是输入信号 (传感器) 负端与 MANA 电压**过 UCM 较大限制,例如 SM331 ( 6ES7331-7KF02-0AB0 )为 2.5 VDC ,就 需要短接信号负端与 MANA ,否则会出现**上限问题。现场可以查看一下,几乎所 有**上限问题都是没有连接信号负端与 MANA 。如果 UISO **过限制,例如 75V DC ,就需要连接信号负端、 MANA 端以及接地端 M ,这时模块以大地 M 端为参考 电位,实际变为非隔离使用了,这种情况很少见。
有的模块通道组间都是隔离的,没有 MANA ,例如模块 6ES7331-7NF10-0AB0 , 接线如图 2 所示:这时每一个通道组(每组 2 通道)的 M- 就是 MANA ,输入通道组间 UCM 较大为 以达到 75VDC 。都隔离的情况下连接信号负端与 MANA 端就可以了 (2 线制和电阻 测量除外 )。 手册每个模块接线图中 MANA 都是建议接地的, 我认为这是在接地良好、 不会产生共模电压(例如单端接地)的情况下 .