PLC技术是一门强调实践的课程,如果不动手,只是看书,是不能学好PLC的。看十遍书,不如动一次手。所以学习PLC的过程就是实践、实践、再实践。学习者边学边做本书全部项目,完成每个项目后的巩固练习,当然课前预习、课后复习也必不可少。
典型S7-PLC硬件控制系统安装
S7-PLC结构特点
S7-PLC的安装与维护
S7-PLC结构特点
1.采用集成的背板总线
S7-改变了以往模板式PLC采用的总线底板结构,从硬件上省去总线底板和排风扇,而采用了背板总线,即将总线集成在每个模板上,所有的模板通过总线连接器进行级连扩展,使得结构简单。
2.采用DIN标准导轨,安装和更换模板方便
由于省去了总线底板,使得安装各个模板的机架只有DIN标准导轨(可以选择横向或者竖向安装)。安装模板时只需要将模板勾在导轨上,转动到位后用螺丝锁紧即可。有可拆卸式机械编码前连接器,螺钉型或弹簧型接线端子,更换模板时只需要松开安装螺丝,拔下已经接线的前连接器,即可更换。
3.硬件组态灵活
所有的模板都有相同的安装深度,因此信号模板和通信模板可以不受限制地插到SM区的任何一个槽位上,使得硬件组态非常灵活。
4.机架扩展方便
每个机架上最多可安装8个信号模板(SM),当需要的SM超过8个时,可以通过IM(机架距离最远1米)或者IM/(机架距离最远10米),安装扩展机架,每个扩展机架上最多可安装8个信号模板,一个S7-系统最多可安装3个扩展机架,最多可安装32个信号模板。
S7-PLC的安装与维护
系统能正常工作,很大方面取决于正确的安装,所以要严格按照电气安装规范来安装。
1.PLC的安装环境
PLC适用于大多数工业现场,虽然其具有很高的可靠性,并且有很强的抗干扰能力,但在过于恶劣的环境下,有可能引起PLC内部信息的破坏而导致控制混乱,甚至造成内部元件损坏。控制PLC的工作环境,可以有效地提高它的工作可靠性和使用寿命。在安装PLC时,应注意以下几个方面的问题。
(1)环境温度
各生产厂家对PLC的运行环境温度都有一定的规定。通常PLC允许的环境温度在0~55℃。因此,安装时不要把发热量大的元件放在PLC下方;PLC四周要有足够的通风散热空间;不要把PLC安装在阳光直射或离暖气、加热器、大功率电源等发热器件很近的位置;安装PLC的控制柜最好有通风的百叶窗,如控制柜温度太高,应该在柜内安装风扇散热。
(2)环境湿度
PLC工作环境的空气相对湿度一般要求在35%~85%范围内,以保证PLC的绝缘性能。湿度还会影响模拟量输入/输出装置的精度。因此,不能将PLC安装在结露、雨淋的场所。
(3)环境污染
PLC不宜安装在有大量污染物(如灰尘、油烟、铁粉等)、腐蚀性气体和可燃性气体的场所,尤其是有腐蚀性气体的地方,易造成元件及印制电路板的腐蚀。如果只能安装在这种场所,在温度允许的条件下,可将PLC封闭,或将PLC安装在密闭性较高的控制室内,并安装空气净化装置。
(4)避免振动和冲击
PLC安装控制柜应远离有强烈振动和冲击的场所,尤其是连续、频繁的振动。必要时可采取措施来减轻振动和冲击的影响,以免造成接线或插件的松动。
(5)远离干扰源
PLC应远离强干扰源,如大功率晶闸管装置、高频设备和大型动力设备等,同时PLC还应远离强电磁场和强放射源,以及易产生强静电的地方。
2.安装导轨
DIN导轨是S7-可编程控制器的机械安装导轨(机架),该导轨用螺丝安装在固定物上面。
DIN导轨具有用于固定螺丝的4个孔和1个接地导线螺丝。
一台S7-PLC由一个主机架和一个或多个扩展机架组成(如果需要的话)。如果主机架的模板数量不能满足应用要求,可以使用扩展机架。安装有CPU的模板机架作为主机架。安装有模板的模板机架作为扩展机架,与系统的主机架相连。
导轨是S7-PLC的机械铝制机架。
安装导轨应注意:
(1)安装导轨时,为了散热,要留有足够的空间,尤其在系统中有扩展机架时,更要注意每个机架的位置安排,模板上下至少应有40mm的空间,左右至少应有20mm空间。
(2)在安装表面上,画好安装孔,然后在所画的安装孔上钻直径为6.5+0.2mm的孔。
(3)用M6螺钉安装导轨。
(4)把保护接地线连到导轨上(通过保护地螺丝!),应保证保护接地导线的低阻抗连接。为此,可使用尽可能短的低阻抗电缆连接到一个较大的接触表面上。保护接地导线的最小截面积为10mm2。
使用多机架模板安装:
接口模板总是安装在3号插槽,因为1号插槽安装电源模板;2号插槽安装CPU模板;3号插槽安装接口模板。然后是信号模板。每个机架上不能超过8个信号模板(SM、FM、CP),这些模板总是位于接口模板的右边。能插入的模板数(SM、FM、CP)受到S7-背板总线所提供电流的限制。每个机架总线上的耗电量不应超过1.2A。
3.安装模板
S7-PLC允许的安装位置包括水平安装和垂直安装两种,建议选择水平安装。对于水平安装,将模板安装在导轨上,从左边到右边依次是:电源模板、CPU模板、接口模板和其他模板等。对于垂直安装,电源模板在最下端、向上依次为CPU模板、接口模板和其他模板等。
对于不同的安装位置,PLC控制柜的温度要求是不同的,水平安装的允许温度为0~60℃,垂直安装为0~40℃。
一个机架最多插8个I/O模板(信号模板、功能模板、通信处理器)。
模板的安装步骤:
(1)将总线连接器插入CPU模板和信号模板/功能模板/接口模板/通信模板,插入总线连接器时,必须从CPU开始,将总线连接器插入前一个模板,最后一个模板不能安装总线连接器。
(2)选择水平安装,按照模板的规定顺序,从左到右安装模板,依次是:电源模板,CPU模板,接口模板,输入/输出模板等,将所有模板悬挂在导轨上,然后向下安装模板。
(3)用螺丝固定所有模板
用螺丝将模板旋转固定在导轨的螺纹槽中,另外需要更换模板时,应先解锁前连接器,然后旋下螺丝,取下模板。
(4)模板插入槽号和标签
模板安装完毕后,给各个模板插入槽号。在相应模板上插入标签。
(5)前连接器接线
前连接器用于将系统中的传感器和按钮、开头等连接至S7-PLC。将前连接器插入模板中。在模板和前连接器之间是一个机械编码器,可以避免以后把前连接器认错。
前连接器按端子密度分有两种类型:20针和40针。按连接方式又可分为弹簧负载型端子和螺钉型端子。
注意事项:
(1)如果不用扩展机架时,2号槽的CPU模板和4号槽的模板是靠在一起的,此时3号槽位仍然被实际不存在的接口模板占用。另外硬件组态中3号槽位空着。
(2)在使用SM模板前,必须先给模板供电,否则将不能正常使用。
4.机柜选型与安装
大型设备运行或安装环境中有干扰和污染时,应将PLC安装在一个机柜中,在选择机柜时,应注意以下事项:
(1)机柜安装位置处的环境条件(温度、湿度、尘埃、化学影响、爆炸危险)决定了机柜所需的防护等级(IPxx)。
(2)模板机架(导轨)间的安装间隙。
(3)机柜中所有组件的总功率消耗。
PLC应用:典型S7-PLC硬件控制系统安装(一)
PLC应用:典型S7-PLC硬件控制系统安装(二)
科普:关于PLC的分类、应用及其发展,涨知识
关于PLC的那些事,说说它的主要特点及其主要功能
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