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可编程序控制器(PLC)的特点
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:
1. 可靠性高,抗干扰能力强
工业生产对控制设备的可靠性要求:
①平均故障间隔时间长
②故障修复时间(平均修复时间)短
任何电子设备产生的故障,通常为两种:
①偶发性故障。由于外界恶劣环境如电磁干扰、超高温、超低温、过电压、欠电压、振动等引起的故障。这类故障,只要不引起系统部件的损坏,一旦环境条件恢复正常,系统也随之恢复正常。但对PLC而言,受外界影响后,内部存储的信息可能被破坏。
②性故障。由于元器件不可恢复的破坏而引起的故障。
如果能限制偶发性故障的发生条件,如果能使PLC在恶劣环境中不受影响或能把影响的后果限制在范围,使PLC在恶劣条件消失后自动恢复正常,这样就能提高平均故障间隔时间;如果能在PLC上增加一些诊断措施和适当的保护手段,在性故障出现时,能很快查出故障发生点,并将故障限制在局部,就能降低PLC的平均修复时间。为此,各PLC的生产厂商在硬件和软件方面采取了多种措施,使PLC除了本身具有较强的自诊断能力,能及时给出出错信息,停止运行等待修复外,还使PLC具有了很强的抗干扰能力。
·硬件措施:
主要模块均采用大规模或超大规模集成电路,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,能迅速更换,使系统恢复正常工作;同时也有助于加快查找故障原因
设计
简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护:
安装模块:
只需简单地将模块挂在安装导轨上,转动到位然后锁紧螺钉。 集成的背板总线:
背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连,总线连接器插在外壳的背面。 模块采用机械编码,更换极为容易:
更换模块时,必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构,可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。 现场证明可靠的连接:
对于信号模块,可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。 TOP 连接:
为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。 规定的安装深度:
所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内,并有前盖保护。因此,所有模块应有明确的安装深度。
接口模块 (IM),用于多层配置时连接中央控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
通过分布式中央控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行,并且无需风扇。
SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件:
适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅,在防护等级为 IP20 机柜内使用时,可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。
根据要求,也可使用下列模块:
用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)
4 个通道组中 8 点输入
在每个通道组,测量类型可编程
- 电压
- 电流
分辨率对于每个通道组均可编程(15 位 + 符号位)
每个通道组的任意测量范围选择
可编程诊断和诊断中断
8 个通道的可编程限制值监视
越*的硬件中断可编程
周期结束时的硬件中断可编程
高速更新多达 4 个通道的测量值
对 CPU 的电气隔离
支持 RUN 中的参数分配
诊断
有关“组诊断”参数中诊断消息的信息,请参见模拟量输入模块的诊断消息表。
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