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- 浔之漫智控技术（上海）有限公司
- 品牌
- 西门子
- 型号
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- 产地
- 德国
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- 发布时间
- 2023-07-19 17:06:40
当前，plc与dcs的集成是控制领域的发展趋势，未来PLC将会大量集成在工业集散控制系统当中。此外，随着系统的内部兼容灵活性、可更换性和稳定性的不断提高，在未来可预见的时间内，经典的控制系统将被DCS集成组态系统所替代，使其应用和发展将进入一个新的阶段。从使用情况看，PLC控制系统平均故障间隔时间达到四万到六万小时左右，极限寿命甚至可以达到十万小时。 DCS又称为集散控制系统，是用于生产过程的集中控制或是分类并行控制的一种复杂的工业系统，它属于一种综合型设备控制装置。DCS的产生是随着现代大规模工业生产自动化的不断改进，导致生产过程中对系统的要求渐渐复杂，这时便需要一种能够进行并行集中控制的工业系统来总揽大局，于是DCS便产生了，它能够将通信网络与自动控制系统相结合，对工业生产有着高水平的效率提升。经典的DCS系统一般由三部分组成：集中管理系统、分散控制装置和通信网络连接模块。 DCS系统的工作流程分析： DCS可以根据实际过程控制要求使用配置软件来设置和操控硬件和程序模块，例如选择控制电路，控制方案并在配置后生成趋势屏幕。DC会在启动前生成一系列配置文件，这些文件可以在系统运行之前根据各种文件属性加载到过程控制单元和操作员站中。随后过程控制单元从固化在EPROM中的功能模块库中找到相应的控制算法，并根据配置信息文件的内容进行启动流程。 DCS和PLC的区别： DCS控制系统是仪表厂家在总体盘状控制装置上所开发的人工系统，能够通过对现场的监测数据来分析相关模拟量，从而提供给控制人员正确的信息。DCS系统厂家可以采用不同的通信协议，但网络传输平台一般采用以太网，并为以后的功能扩展提供了方便的外部扩展接口，为以后的功能扩展提供了极大的方便。而PLC系统一般是固化设备，系统安装完毕启动后，对功能扩展的需求很小，因此进行相关功能扩展和兼容性排查比较困难。 DCS控制系统能够使用冗余的控制单元来保证整体系统的稳定性，这样可在系统发生重大故障无法继续进行的情况下提供无干扰的切换至备用模组的功能，并确保系统运行状态不丢失。但是，尽管PLC设备使用具有高控制精度的循环顺序扫描方法，但是对于热插拔模块没有冗余控制程序，需要在系统停止后必须维护和更换整个系统。DCS控制系统通常具有完整的系统数据库，数据库系统中的每个链接都提供对相关数据的实时引用，并灵活方便地支持其他链接。同时，DCS的PLC组态设备中，每个链接均具备对应的数据链接，能够在动态调取时进行实时应用，确保系统正常运行。 |
S7-200 有两个 置PTO/PWM 发生器，用以建立高速脉冲串（PTO）或脉宽调节（PWM） 信号波形。
当组态一个输出为PTO 操作时，生成一个50%占空比脉冲串用于步进电机或伺服电
机的速度和位置的开环控制。 置PTO 功能提供了脉冲串输出，脉冲周期和数量可由用户控制。但应用程序必须通过PLC内置I/O 提供方向和限位控制。
为了简化用户应用程序中位控功能的使用，STEP7--Micro/WIN 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM，PTO 或位控模块的组态。向导可以生成位置指令，用户可以用这些指令在其应用程序中为速度和位置提供动态控制。
2、开环位控用于步进电机或伺服电机的基本信息
借助位控向导组态PTO 输出时，需要用户提供一些基本信息，逐项介绍如下：
⑴ 大速度 （MAX_SPEED）和启动/停止速度 （SS_SPEED）
图1是这2 个概念的示意图。
MAX_SPEED 是允许的操作速度的大值，它应在电机力矩能力的范围 。 驱动负载所需的力矩由摩擦力、惯性以及加速/减速时间决定。
图1 大速度和启动/停止速度示意
SS_SPEED：该数值应满足电机在低速时驱动负载的能力，如果SS_SPEED 的数值过 低，电机和负载在运动的开始和结束时可能会摇摆或颤动。如果SS_SPEED 的数值过高，电机会在启动时丢失脉冲，并且负载在试图停止时会使电机超速。通常，SS_SPEED 值是MAX_SPEED 值的5%至15%。
加速时间ACCEL_TIME：电机从 SS_SPEED速度加速到MAX_SPEED速度所需的时间。 减速时间DECEL_TIME：电机从MAX_SPEED速度减速到SS_SPEED速度所需要的时间。
图2 加速和减速时间
加速时间和减速时间的缺省设置都是1000 毫秒。通常，电机可在小于1000 毫秒的时间工作。参见图2。这2 个值设定时要以毫秒为单位。
注意：电机的加速和失速时间要 过测试来确定。开始时，您应输入一个较大的值。逐渐减少这个时间值直至电机开始失速，从而优化您应用中的这些设置。
⑶移动包络
一个包络是一个预先定义的移动描述，它包括一个或多个速度，影响着从起点到终点的移动。一个包络由多段组成，每段包含一个达到目标速度的加速/减速过程和以目标速度匀速运行的一串固定数量的脉冲。 位控向导提供移动包络定义界面，在这里，您可以为您的应用程序定义每一个移动包络。PTO 支持大100 个包络。
定义一个包络，包括如下几点：①选择操作模式；②为包络的各步定义指标。③为包络定义一个符号名。
⑴选择包络的操作模式：PTO 支持相对位置和单一速度的 续转动，如图3所示，相对位置模式指的是运动的终点位置是从起点侧开始计算的脉冲数量。单速续转动则不需要提供终点位置，PTO 一直持续输出脉冲，直至有其他命令发出，例如到达原点要求停发脉冲。
图3 一个包络的操作模式
⑵包络中的步
一个步是工件运动的一个固定距离，包括加速和减速时间 的距离。PTO 每一包络大允许29 个步。
每一步包括目标速度和结束位置或脉冲数目等几个指标。图4 所示为一步、两步、三步和四步包络。注意一步包络只有一个常速段，两步包络有两个常速段，依次类推。步的数目与包络中常速段的数目一致。
图4 包络的步数示意
7.2.5 使用位控向导编程
STEP7 V4.0 软件的位控向导能自动处理PTO 脉冲的单段管线和多段管线、脉宽调
制、SM 位置配置和创建包络表。
本节将给出一个在YL-335A 上实现的简单工作任务例子，阐述使用位控向导编程的方法和步骤。表1 是YL-335A 上实现步进电机运行所需的运动包络。
表1 步进电机运行的运动包络
1、使用位控向导编程的步骤如下：
1）为S7--200 PLC选择选项组态 置PTO/PWM操作。
在STEP7 V4.0软件命令菜单中选择 工具→位置控制向导并选择配置S7-200PLC内
置PTO/PWM操作，如图5所示。
图5 位控向导启动界面
2）单击“下一步”选择“QO.0”，再单击“下一步”选择“线性脉冲输出 PTO）”。
图5 选择PTO或PWM界面
3）单击
“下一步”
后，在对应的编辑框中输入MAX_SPEED 和SS_SPEED 速度值。输入高电机速度
“
90000
”
，把电机启动/停止速度设定为
600
。这时，如果单击MIN_SPEED值对应的灰色框，可以发现，MIN_SPEED值改为600，注意：MIN_SPEED值由计算得出。用户不能在此域中输入其他数值。