西門子數(shù)控6FC5298-6AB30-0KP0
PLC的維修技術(shù),不單是PLC硬件上的修復(fù),還有PLC線路以及軟件的相互配合,再者,PLC不像單片機(jī)那樣,是單一的芯片,加上少量電路就能工作,修復(fù)相對(duì)簡(jiǎn)單。PLC內(nèi)部集成了CPU,存儲(chǔ)器,I/O電路,通訊電路,開(kāi)關(guān)電源等,是各部分協(xié)調(diào)工作,因此,單就PLC硬體上的維修,具有一定的學(xué)問(wèn)。 PLC型號(hào)眾多,但內(nèi)部大同小異,原理基本一樣。今天我就以西門子S7-200PLC為例,談?wù)凱LC硬件維修的一些思路和方法,不但對(duì)工控初級(jí)維修有指導(dǎo)性的幫助,此文也對(duì)PLC初學(xué)者更好的理解PLC這門理論,有積極的幫助。

如果控制系統(tǒng)不用積分控制,而只用比例控制,那么當(dāng)閥門輸出為%時(shí),這是輸入的溫度值可能依然只有度,那么按照比例控制,既然偏差依然存在,則閥門的開(kāi)度會(huì)繼續(xù)加大,這樣,當(dāng)水溫升到度時(shí),閥門的開(kāi)度可能會(huì)達(dá)到了%甚至更高,這時(shí),雖然控制系統(tǒng)會(huì)通知閥門保持不動(dòng),但水溫會(huì)繼續(xù)升高,可能到了甚至度,這時(shí),閥門的開(kāi)度會(huì)減小,但在減小到%之前,水溫都會(huì)繼續(xù)上升,當(dāng)閥門開(kāi)度減到%時(shí),水溫依然可能度,一直當(dāng)閥門的開(kāi)度變成%時(shí),水溫才會(huì)變成度,這時(shí)閥門運(yùn)動(dòng)會(huì)停止,但水溫卻會(huì)繼續(xù)下降,直到變成涼水,如果這時(shí)是冬天,可能你的。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出是漸漸地達(dá)到設(shè)定的值的。這種控制方式的產(chǎn)生是由于實(shí)際的控制元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)從給出輸出信號(hào)到使被控變量達(dá)到設(shè)定值往往需要一段時(shí)間。常見(jiàn)的例子是溫度控制,比如,假定我們知道到煤氣閥門的開(kāi)度到%的時(shí)候,熱水器的水溫能夠達(dá)到適宜洗澡的度,但是,當(dāng)你把閥門一下子擰到%的位置時(shí),水依然是涼的,你必須等一下,水溫升到度左右的時(shí)候,就會(huì)穩(wěn)定。這就是沒(méi)有積分控制的溫度控制器會(huì)發(fā)生的情況。如果你有小孩,當(dāng)孩子***次操作熱水器的閥門的時(shí)候,發(fā)生的情形就很像這種情況。

其實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī),分別對(duì)速度,磁場(chǎng)兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過(guò)控制轉(zhuǎn)子磁鏈,然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量,經(jīng)坐標(biāo)變換,實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義。然而在實(shí)際應(yīng)用中,由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測(cè),系統(tǒng)特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大,且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過(guò)程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜,使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果。直接轉(zhuǎn)矩控制DTC)方式年,德國(guó)魯爾大學(xué)的DePenbrock教授***提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。

微分控制微分控制通常與比例和積分控制同時(shí)使用,由于積分控制有一個(gè)滯后,微分控制可以讓控制對(duì)偏差的反應(yīng)提前,以免控制系統(tǒng)的反應(yīng)過(guò)于遲鈍。微分控制與比例和積分控制同時(shí)使用,可以使被控狀態(tài)更迅速地達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),而又不會(huì)出現(xiàn)上文出現(xiàn)的振蕩現(xiàn)象。PID控制在實(shí)際的控制系統(tǒng)中,根據(jù)實(shí)際變量的情況,上述三種控制方式有時(shí)只有一種,有時(shí)是兩種,有時(shí)三種同時(shí)采用。比例控制用P表示,積分控制用I表示,微分控制用D表示,根據(jù)采用的方式,分別稱為P控制,PI控制,PID控制。

其中,PID控制是控制系統(tǒng)常見(jiàn)的控制模式。延時(shí)控制通常應(yīng)用在開(kāi)關(guān)量控制的場(chǎng)合,當(dāng)一個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化時(shí)比如由“開(kāi)”變“關(guān)”時(shí)),控制器的輸出動(dòng)作要延時(shí)一段時(shí)間才會(huì)給出。比如,在生產(chǎn)線常用的接近開(kāi)關(guān),當(dāng)工件就位時(shí),接近開(kāi)關(guān)給出信號(hào),下一個(gè)滾筒由于和接近開(kāi)關(guān)安裝的位置有一段距離,所以通常要延遲幾秒才開(kāi)始滾動(dòng)。連鎖控制也是常用于開(kāi)關(guān)控制的場(chǎng)合,比如有三個(gè)開(kāi)關(guān),AB和C,C開(kāi)關(guān)必須在A和B同時(shí)打開(kāi)的時(shí)候,才能夠打開(kāi);或者當(dāng)A打開(kāi)時(shí),C必須打開(kāi);這種關(guān)系就是連鎖控制。

SITOPmodular用于要求苛刻的解決方案的技術(shù)電源SITOPmodular可滿足*功能要求,例如,可在復(fù)雜工廠與機(jī)器中使用。該電源輸入范圍很寬,可連接至范圍內(nèi)的幾乎任何電源系統(tǒng),并且即使電壓波動(dòng)很大,也可確保*的安全性。電源提升功能可在短時(shí)間內(nèi)提供高倍額定電流。發(fā)生過(guò)載時(shí),可有兩種選擇恒電流自動(dòng)重新啟動(dòng)或鎖定關(guān)斷。創(chuàng)新型SITOPPSUMA單相電源和SITOPPSUMA和A三相電源。

在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中,尤其是在涉及安全控制的場(chǎng)合,連鎖控制方式是很常見(jiàn)的。比如反應(yīng)釜中的放散閥,當(dāng)壓力達(dá)到一定值時(shí),壓力開(kāi)關(guān)的信號(hào)發(fā)生變化,則放散閥門必須立刻打開(kāi)。電動(dòng)控制指控制系統(tǒng)的輸出是通過(guò)電氣量或電子信號(hào)來(lái)進(jìn)行的,所控制的對(duì)象是電動(dòng)執(zhí)行元件,比如繼電器步進(jìn)開(kāi)關(guān)電磁閥伺服驅(qū)動(dòng)器和變頻器等等,絕大部分的自動(dòng)控制多多少少都會(huì)有電動(dòng)控制元件。液壓控制在機(jī)器與設(shè)備的操作中,許多控制是用液壓控制機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行的。在連續(xù)速度控制的場(chǎng)合,液壓控制通常比較方便和便宜,當(dāng)能量轉(zhuǎn)換效率較高的時(shí)候,液壓控制往往和電動(dòng)控制中的伺服控制同時(shí)使用。

但現(xiàn)在隨著變頻技術(shù)的發(fā)展,交流電機(jī)也可以通過(guò)改變頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。不過(guò)雖然變頻電機(jī)價(jià)格比普通電機(jī)貴不了多少,但變頻器價(jià)格在整套設(shè)備中占據(jù)主要部分,所以直流電機(jī)還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是便宜。直流電機(jī)的缺點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,任何設(shè)備只要結(jié)構(gòu)復(fù)雜,必然導(dǎo)致故障率增加。直流電機(jī)相比于交流電機(jī),除了繞組復(fù)雜勵(lì)磁繞組換向極繞組補(bǔ)償繞組電樞繞組,還增加了滑環(huán)電刷和換向器。不僅對(duì)制造商的工藝要求高,而且后期維護(hù)成本也相對(duì)較高
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