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台達PLC
鎖定
- 中文名
- 台達PLC
- 外文名
- Programmable Logic Controller
- 別 名
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台達可編程
台達可編程控制器
- 別 名
- 台達可編程序控制等
- 特 點
- 高速、穩健、高可靠度
- 研發企業
- 台達
- 使用領域
- 工業自動化
台達PLC系統介紹
台達PLC及其有關的外圍設備都是按易於與工業控制系統形成一個整體,易於擴展其功能的原則而設計。
台達PLC系統特點
為適應工業環境使用,與一般控制裝置相比較,PLC有以下特點:
1、可靠性高,抗干擾能力強
硬件和軟件兩大措施保證控制設備的可靠性:
·硬件措施:
⑤ 採用模塊式結構——這種結構有助於在故障情況下短時修復。一旦查出某一模塊出現故障,能迅速更換,使系統恢復正常工作;同時也有助於加快查找故障原因。
·軟件措施:
有自檢及保護功能。
②信息保護與恢復——當偶發性故障條件出現時,不破壞PLC內部的信息。一旦故障條件消失,就可恢復正常,繼續原來的程序工作。所以,PLC在檢測到故障條件時,立即把現狀態存入存儲器,軟件配合對存儲器進行封閉,禁止對存儲器的任何操作,以防存儲信息被沖掉。
④加強對程序的檢查和校驗——一旦程序有錯,立即報警,並停止執行。
PLC的出廠試驗項目中,有一項就是抗干擾試驗。它要求能承受幅值為1000V,上升時間1nS,脈衝寬度為1μS的干擾脈衝。一般,平均故障間隔時間可達幾十萬~上千萬小時;製成系統亦可達4~5萬小時甚至更長時間。
2、通用性強,控制程序可變,使用方便
PLC品種齊全的各種硬件裝置,可以組成能滿足各種要求的控制系統,用户不必自己再設計和製作硬件裝置。用户在硬件確定以後,在生產工藝流程改變或生產設備更新的情況下,不必改變PLC的硬設備,只需改編程序就可以滿足要求。因此,PLC除應用於單機控制外,在工廠自動化中也被大量採用。
3、功能強,適應面廣
4、編程簡單,容易掌握
大多數PLC仍採用繼電控制形式的“梯形圖編程方式”。既繼承了傳統控制線路的清晰直觀,又考慮到大多數工廠企業電氣技術人員的讀圖習慣及編程水平,所以非常容易接受和掌握。梯形圖語言的編程元件的符號和表達方式與繼電器控制電路原理圖相當接近。通過閲讀PLC的用户手冊或短期培訓,電氣技術人員和技術工很快就能學會用梯形圖編制控制程序。同時還提供了功能圖、語句表等編程語言。
PLC在執行梯形圖程序時,用解釋程序將它翻譯成彙編語言然後執行(PLC內部增加了解釋程序)。與直接執行彙編語言編寫的用户程序相比,執行梯形圖程序的時間要長一些,但對於大多數機電控制設備來説,是微不足道的,完全可以滿足控制要求。
5、減少了控制系統的設計及施工的工作量
由於PLC採用了軟件來取代繼電器控制系統中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數器等器件,控制櫃的設計安裝接線工作量大為減少。同時,PLC的用户程序可以在實驗室模擬調試,更減少了現場的調試工作量。並且,由於PLC的低故障率及很強的監視功能,模塊化等等,使維修也極為方便。
6、體積小、重量輕、功耗低、維護方便
PLC是將微電子技術應用於工業設備的,其結構緊湊,堅固,體積小,重量輕,功耗低。並且由於PLC的強抗干擾能力,易於裝入設備內部,是實現機電一體化的理想控制設備。以台達公司的SS2型PLC為例:其外形尺寸僅為90×25.2×60mm,重量為82.5g,功耗1.5W,而且具有很好的抗振、適應環境温、濕度變化的能力。
台達PLC特色
1、AH500系列
ISPSoft 編輯軟件,提供五種編程語言及圖形化界面
延伸背板及遠程 I/O 背板可共享,增加硬件規劃的彈性
支持模塊熱插拔功能,利於維護
▲ 採用雙核多任務運算處理器
▲ 最大 I/O 擴展點數:
▲ DIO最大支持點數為4352+128,000 遠程點
▲ AIO最大支持通道數為 512+4,000 個遠程通道
▲ 程序容量:最大256k steps
▲ 數據寄存器增加為 64k words
▲ 高速的程序處理能力 (基本指令運算能力:處理1K Steps只需0.3ms)
▲ 多元化模塊選擇,包含數字 I/O、模擬 I/O、温度、網絡、運動控制模塊等
2、DVP-EH3系列
特色:
運動控制功能
DVP-E系列最高級主機,適合更復雜的應用,程序及數據寄存器容量加大
▲ 高速脈衝輸出:4點200kHz
▲ 支持4點200kHz硬件高速計數器
▲ 直線/圓弧插補運動控制功能
▲ 外部輸入中斷提升為16箇中斷輸入
完整的程序保護功能
▲ 程序自動備份功能,電池沒電程序也不會消失
▲ 第二份備份功能,可儲存第二份程序與數據
▲ 多達4重的PLC密碼保護,保護使用者的知識產權
3、DVP-ES2/EX2/ES2-C 系列
特色;
新推出DVP32ES2-C:CANopen 1Mbps 通訊型主機,以及DVP30EX2:模擬/温度混合型主機
▲ DVP-ES2提供16/20/24/32/40/60點I/O主機,滿足各種應用
▲ DVP30EX2提供模擬/温控整合型控制器,內置16-bit 3AI/1AO搭配內置温度PID Auto Tuning功能,提供完整的模擬控制解決方案。
▲ 程序容量:16k steps數據寄存器:10k words
▲ 高於同級PLC處理速度,LD:0.54μs,MOV:3.4μs
▲ 針對大程序容量,提供高效率處理能力,1k steps可在1ms內處理完成
▲ 提供最高100kHz的脈衝控制,可搭配各種運動控制指令 (如遮蔽、對標、立即變更頻率等)精確應用於各種多軸運動控制中
▲ 多達4重的PLC密碼保護,保護使用者的知識產權
台達PLC應用
傳統的紡織工業工藝流程包括纖維、織造、後整理和服裝四個部分。織造工藝包括機織、針織、編織和非織造。針織又分為經編和緯編。經編用一組或幾組平行排列的紗線,於經向喂入機器的所有工作針上,同時成圈而形成針織物,這種方法稱為經編,形成的針織物稱為經編織物 。
我國的經編業經過幾十年的發展,不斷的結構調整,特別是近幾年新興地區經編企業起點高、結構合理、規模效益明顯,高校和科研單位科研力量的注入,以及產學研的結合使我國的經編產業得到了迅猛發展,正逐步成為世界經編工業的中心。
傳統的經編機多為鏈條式經編機,由於其為機械主軸傳動結構,沒有導入電氣傳動,造成其以下缺點:織花速度慢,效率低;鏈條機構複雜,每更換一種花型,需要花費較多時間,且每一花型對應一種鏈塊,這樣更換花型時間長,成本高。造成小批量定單失去生產意義;
由於機構的複雜性,致使複雜花型無法在鏈塊機上進行生產。只能生產花型較簡單的布料,不能滿足越來越高的要求,自2005年後全伺服經編機已在紡織中漸漸得到應用。在全伺服的經編機在產量,效率,花型多樣性,質量上都有很好的優勢,因此將成為未來提花織布的主流。
台達PLC控制系統
主要介紹了台達DVP系列PLC在新型環錠細紗機上的應用。該機型整個控制系統採用了一套台達DVP14SS11R控制單元(PLC主機),配DVP16SP11R擴展模塊(16點I/O擴展),來組成40點PLC控制部分,採用一塊DVP02DA-S(2路模擬量輸出模塊)分別控制主變頻和升降變頻驅動,同時採用台達TP04-AS2文本顯示屏進行系統外部輸入與紡紗數據的監控,使用台達VFD-B-P系列變頻器控制主傳動電機和鋼領板電機。從整體控制方案的應用效果來看,整個控制系統紡紗聯動運行穩定,實現了生產速度和工作效率的有效提高。
台達PLC系統功能
新型細紗機電氣控制系統採用PLC控制整個紡紗落紗過程,具備紡紗過程所需的鋼領板自動升降、留頭率功能、中途停車後能自動記住紡紗位置跟蹤開車、中途落紗、定長落紗等功能。可以設定和修改紡紗的各項工藝參數,實現定長落紗、機械落紗,可以根據用户的需要設定錠子的十點曲線長度和速度,以及班產量累計、高級設置密碼保護及自動故障診斷等功能。對紡紗過程的錠速、前羅拉轉速、前羅拉線速、捻度等進行計算並在文本顯示屏上跟蹤顯示,並依據機器上各部分傳感器自動協調控制,具有較高的系統整體抗干擾性。
台達PLC系統方案
整體控制系統方案採用了台達DVP系列PLC和相關的選配模塊、I/O模塊。
採用了一套台達DVP14SS11R作為PLC主機(輸入:8點,輸出:6點,繼電器輸出),選配了DVP16SP11R,16點I/O擴展模塊(輸入:8點,輸出:8點,繼電器輸出),來組成40點PLC控制部分,採用一塊DVP02DA-S,為2路模擬量輸出模塊,來分別控制主變頻傳動和鋼領板升降變頻驅動。使用台達平板型交流電機驅動器VFD-B-P系列變頻器控制主傳動電機和鋼領板電機。顯示單元部分採用台達TP04-AS2文本顯示屏進行系統外部輸入與紡紗各項數據的監控。
6、顯示單元部分:文本顯示單元與PLC之間以通訊線實現連接,完成紡紗過程工藝參數顯示設定,可直接設定錠子運行十點曲線,實現控制柔性化,同時對機器運行過程中出現的錯誤,實時監控反饋。
7、模擬量通訊部分:該部分由PLC的2路模擬量輸出模塊、變頻器通訊模塊部分構成,PLC的通訊接口與文本顯示單元以通信線實現通訊完成參數設定顯示,變頻器以模擬量方式控制錠子運行速度曲線,整機的高可靠性和低成本極大的提高了機器性能比和市場競爭力。
(1)梯形圖編輯:
(2)指令編輯:
應用效果
實際應用表明,採用新的控制系統方案後,全機將運動控制與驅動器功能集成在一起,系統具有較快的響應速度。前後羅拉嚴格同步,實現牽伸和捻度的精密控制,保證了高支數紗線的成紗質量,整套控制方案可靠性和抗干擾性能較優。同時由於紡織機械是一個競爭非常激烈的領域,因此成本也必須考慮在內,一方面是整體的硬件投資成本,另一方面是系統的運行成本。新控制方案的應用,比原先使用的方案硬件投資成本下降約25%左右,系統的運行成本基本持平,是一個比較有競爭力的設計。
本系統採用了台達控制系統解決方案,將紡織機械和現代先進控制技術相結合,使控制系統的現場化和抗干擾性能得以極大提高。並使紡機能實現複雜的控制功能,大量數據的實時準確採集和共享也得以實現,大大提高了紡織機械的先進水平。利用“提高軟件設計水平來降低硬件投入”的原則,極大降低了電氣控制系統成本,台達PLC具有穩定可靠、價格便宜、功能齊全、應用靈活、操作維護方便的優點,有效的提升了的盈利能力,具有較高的應用價值。
- 參考資料
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- 1. 台達AH500系列與DVP系列PLC編輯軟體ISPSoft V2.01 .工業庫[引用日期2013-01-29]