Аблязов В.И. Конспект лекций. Автоматизированное управление процессами и системами

Подождите немного. Документ загружается.

модификации контроллера FС 1747 SLC500 с двухслотным модулем

расширения.

Процессорный модуль FС 1747 SLC500 может быть исполнен в трех

вариантах конфигурации: с 20, 30 или 40 УВВ в 24 различных сочетаниях

(рис и табл.).

Варианты построения Фиксированного контроллера FС 1747 SLC500

20 I/O; 12 входов,

8 выходов;

11 комбинаций

2-х слотный

ряд

расширения

52 I/O

30 I/O; 18 входов,

12 выходов;

6 комбинаций

2-х слотный

ряд

расширения

62 I/O

40 I/O; 24 входов,

16 выходов;

7 комбинаций

2-х слотный

ряд

расширения

72 I/O

Варианты исполнения фиксированного контроллера FС 1747 SLC500

Конфигурация с 20 УВВ

Номер по

каталогу

Входы

Выходы

Тип входа Тип выхода

Источник

питания

Счет

чик

собы

тий

Мощность

потребит.

1747-L20А

Релейный —

1747-L20B

120 V AC

Три состояния

120/240 V AC

Нет

—

1747-L20C

Релейный 120/240 V AC

Есть

24V 200mA

1747-L20D

Три состояния 120/240 V AC

Есть

24V 200mA

1747-L20E

Транзист. (вытек.) 120/240 V AC

Есть

24V 200mA

1747-L20F

Релейный 24V DC Есть

—

1747-L20G

24V DC

(втек.)

Транзист. (вытек.) 24V DC Есть

—

1747-L20L

24V DC (вытек.)

Транзисторн. (втек.) 120/240 V AC

Есть

24V 200mA

1747-L20N

24V DC (вытек.)

Транзист. (втек.) 24V DC Есть

—

1747-L20P

240V AC Три состояния 120/240 V AC

Нет

—

1747-L20R

240V AC Релейный 120/240 V AC

Нет

—

Конфигурация с 30 УВВ

1747-L30А

120 V AC Релейный 120/ 240 V AC

Нет

—

1747-L30B

120 V AC Три состояния 120/ 240 V AC

Нет

—

1747-L30C

24V DC (втек.) Релейный 120/ 240 V AC

Есть

24V 200mA

1747-L30D

24V DC (втек.) Три состояния 120/ 240 V AC

Есть

24V 200mA

1747-L30L

24V DC (вытек.)

Транзисторный (втек.)

120/ 240 V AC

Есть

24V 200mA

1747-L30P

240 V AC Три состояния 120/ 240 V AC

Нет

—

Конфигурация с 40 УВВ

1747L-40A

120 V AC Релейный 120/ 240 V AC

Нет

—

1747L-40B

120 V AC Три состояния 120/ 240 V AC

Нет

—

1747L-40C

24V DC (втек) Релейный 120/ 240 V AC

Есть

24V 200mA

1747L-40E

24V DC (втек.) Транзист. (вытек) 120/ 240 V AC

Есть

24V 200mA

1747L-40F

24V DC (втек.) Релейный 24V DC Есть

24V 200mA

1747L-40L

24V DC (выт.) Транзисторный (втек.)

120/ 240 V AC

Есть

24V 200mA

1747L-40P

240 V AC Три состояния 120/ 240 V AC

Нет

—

Возможно расширение рамы на два слота (рамочная конструкция для

установки одного модуля). Это дает до 32 дополнительных УВВ или интерфейс

для специальных модулей обмена.

Входные сигналы могут быть в виде: 120В или 240В переменного и 24В

постоянного тока (втекающий и вытекающий).

Выходные сигналы: - релейные, транзисторный (втекающий и

вытекающий), три состояния.

Номенклатура модулей приема и выдачи приведена в таблицах.

Модули дискретного ввода-вывода (Discrete I/O Modules) 1746. Модули

дискретного ввода-вывода могут включаться в состав фиксированного

контроллера, когда количество точек контроля и управления объекта

AC (Alternating Current) – Переменный ток

DC (Direct Current) – Постоянный ток

превышает количество дискретных входов, имеющихся в фиксированном

контроллере, или же их включают в состав модульного контроллера для

обеспечения требуемых функций управления и контроля.

Комбинацией набора модулей 1746 ввода-вывода можно обеспечить

множество вариантов. Имеются 4, 8 и 16-выводные модули, за счет чего

достигается минимизация затрачиваемой мощности и оптимизируется

стоимость контроллера. Номенклатура модулей I/O приведена ниже в таблицах.

Дискретные модули ввода

Тип

Напря

жение

Рабо

че

напря

жение

Число

выво-

дов

Номер

1746-

Потреб

ение

5/24V

Задержка

сигнала,

мс

Напря

же

ние в

закр.

сост.

(max.)

Ток в

закр. сост.

(max.)

Номи

нал

ьный вх.

ток

Нагр.

способн.

AC 100/

120

85 –

132

IA4

0.035 Вкл 35

Выкл 45

30 V AC

2 mA 12 mA 4

AC 100/

120

85 –

132

IA8

0.050 вкл 35

выкл 45

30 V AC

2 mA 12 mA 8

AC 100/

120

85 –

132

IA16

0.085 вкл 35

выкл 45

30 V AC

2 mA 12 mA 16

AC 200/

240

170 –

265

IM4

0.035 вкл 35

выкл 45

50 V AC

2 mA 12 mA 4

AC 200/

240

170 –

265

IM8

0.050 вкл 35

выкл 45

50 V AC

2 mA 12 mA 8

AC 200/

240

170 –

265

IM16

0.085 вкл 35

выкл 45

50 V AC

2 mA 12 mA 16

DC 24 10-30

втек.

IB8

0.050 вкл 8

вык 8

5 V DC

1 mA 8 mA 8

DC 24 10-30

втек.

IB16

0.085 вкл 8

вык 8

5 V DC

1 mA 8 mA 16

DC 24 10-30

вытек

IV8

0.085 вкл 8

вык 8

5 V DC

1 mA 8 mA 8

DC 24 10-30

вытек

IV16

0.085 вкл 8

вык 8

5 V DC

1 mA 8 mA 16

DC 5

TTL

4.5-

5.5

вытек

IG16

0.140 Вкл 0.25

Выкл 0.50

5.5 V

4.1 mA 3.7 mA

Дискретные модули вывода 1746

Тип

Класс

напря-

жения

Рабо-

чее на-

пряже-

ние

Но-мер

по

каталог

Потреб

ление

5V/24V

Задерж

-ка сиг-

нала,

мс

Утечка в закрытом

состояни (max), mA

Ток на-груз-ки, min,

Длительный ток на

выводе при 30

С и при

Длительный ток через

модуль при 30

С и при

Число

выво-

дов

Нагр.

спосо

бн.

AC 120/ 240

85 –

265

OA8

0.185/0

вкл

0.10

выкл

11.0

2 10 1 А

0.5 А

8 А

4 А

8 8

AC 120/ 240

85 –

265

OA16

0.370/0

0.10

1.0

2 10 0.5 А

0.25А

8 А

4 А

16 16

DC 24 10-50

вытек

OB8

0.135/0

0.10

1.0

1 1 1 А

0.5 А

8 А

4 А

8 8

DC 24 10-50

втек.

OV8

0.135/0

0.10

1.0

1 1 1 А

0.5 А

8 А

4 А

8 8

DC 24 10-50

втек.

OV16

0.270/0

0.10

1.0

1 1 0.5 А

0.25А

8 А

4 А

16 16

5 4.5 -5.5

втек

TTL

OG16

0.180/0

0.50

1 0.15 24 mA 2 А

1 А

16 16

AC/

DC реле

5-265

V AC

5-138

V DC

OW4

0.045 /

0.045

0 0 2.0 A 8.0 A 4 4

AC/

DC реле

5-265

V AC

5-138

V DC

OW8

0.085/

0.09

0 0 2.0 A 16.0 A 8 8

AC/

DC реле

5-265

V AC

5-138

V DC

OW16

0.170/

0.18

0 0 2.0 A 16.0 A

(max.)

8.0 A

16 8

Дискретные комбинационные (ввода-вывода) модули 1746

Класс

напряжен

ия

Действую

щее

напряжен

ие

Нагрузоч

ная

способно

сть

Число

выводов

на модуле

Номер

по

каталог

Потребление

5В/24В

Ссылки на спецификацию

Входное –

120 V AC

85-132 V

2 2 входа

2 выхода

IO4

0.080/0.025 См. Спецификации для

1746-IA4 и 1746-OW4

Выходное

реле

100/120V

5-265 V

4 4 входа

4 выхода

IO8

0.060/0.045 Длительный ток для

IO4 - 4.0 А

5-125 V

6 6 входов

6 выхо-

дов

IO12

0.090/0.7 См. Спецификации для

1746-IA16 и 1746-OW16

Длительный ток для

IO12 - 12.0 А

Номинальные характеристики контакта реле для OW4, OW8, OW16

Максимальное

напряжение

Амперы

Замыкание Размыкание

Длительный ток

Вольт-амперы

Замыкание Размыкание

240 V AC

120 V AC

7.5 A

1.5 A

0.75A

1.5 A

2.0 А 1800VA 180VA

125 V DC 0.22 A 1.0 А 28 VA

24 V DC 1.2 A 2.0 А 28 VA

Программная память может включать 1К команд или 4К данных. Время

сканирования (выполнение полного цикла программы 1К) равно 8 мс.

Возможна установка памяти типа RAM, EEPROM или ROM.

Встроенный источник питания 24 VDC исключает потребность в

дополнительных источниках и обеспечивает допустимое время провалов

питания от 20 до 700 мс в зависимости от нагрузки. Потребляемая мощность

составляет 50Вт.

Модульный контроллер МС1747 SLC 500 имеет три модификации:

SLC 5/01 (с процессором 1747-L511), SLC 5/01 (с процессором 1747-L514) и

SLC 5/02 (с процессором 1747-L524) и, по сравнению с FC, имеет большую

гибкость при конфигурации системы, увеличивает производительность и

возможности по вводу-выводу. Можно произвольно, для конкретного

применения, выбрать раму для определенного количества и набора модулей. В

итоге модульный контроллер будет состоять из одного или нескольких блоков

центрального процессора, рамы, источника(ов) питания, дискретных или

специальных модулей.

Все модульные контроллеры обеспечивают:

 время хранения (с литиевой батареей) в RAM информации в течение 48

часов, замена батареи осуществляется через 2 года;

 максимальное число рядов в контроллере до 3 и слотов до 10;

 возможность дополнительной памяти EEPROM или PROM;

 светодиодную индикацию "Пуск", "Сбой ЦП", "Перегрузка УВВ",

"Разряд батареи";

 многоуровневое логическое программирование алгоритма управления

при помощи PC или вспомогательного ручного терминала HHT (Hand-Held

Terminal);

 время выполнения одной логической инструкции – 4 мкс, а

сканирования (выполнения) программы объемом 1К - 8 мс;

Другие особенности модульных контроллеров отмечены в таблице.

Модульный контроллер Наименовани

5/01 (1747-L511)

5/01 (1747-L514)

5/02 (1747-L524)

Память

программ

1К команд или

4К данных

4К команд или

16К данных

4К команд или 16К данных

Колич. УВВ 256 дискретных

256 дискретных

480 дискретных

Сетевой

обмен в DH-

485

прием прием прием и передача

Дополнитель

ные функции

Расширенный набор команд,

включая прерывание,

диагностика, ПИД-

регулирование

Аналоговые модули УВВ

В семействе SLC 500 имеется три типа аналоговых модуля для приема

или выдачи аналоговых сигналов:

 1746-NI4 - с 4 входными каналами для приема аналоговых сигналов,

заданных (по выбору потребителя) током или напряжением;

 1746-NIO4I - с 2 входными каналами для приема и с 2 выходными

каналами для выдачи аналоговых сигналов, заданных значением тока;

 1746-NIO4V - с 2 входными каналами для приема и с 2 выходными

каналами для выдачи аналоговых сигналов, заданных значением

напряжения.

Все модули осуществляют преобразование принимаемых аналоговых

сигналов в 16-разрядный двоичный код, который, далее, заносится в память

процессорного блока, или же преобразование 16-разрядного двоичного кода в

выдаваемый аналоговый сигнал. Время преобразование равно 512 мкс.

Преобразование по всем каналам осуществляется параллельно. Подача

аналогового сигнала осуществляется дифференциальным сигналом (IN+ и IN-)

относительно общего провода "COM" за счет чего достигается повышенная

помехозащищенность. Назначение выводов и внешний вид модулей показан на

рисунке.

1746

-NI4 NI04I & NIO4V

Analog

Input

Power

0 IN 0+

1 IN 0-

2 ANL COM

3 IN 1+

4 IN 1-

5 ANL COM

6 IN 2+

7 IN 2-

8 ANL COM

9 IN 3+

10 IN 3-

11 ANL COM

0 IN 0+

1 IN 0-

2 ANL COM

3 IN 1+

4 IN 1-

5 ANL COM

6 Not used

7 OUT 0

8 ANL COM

9 Not used

10 OUT 1

11 ANL COM

Analog

Input

Power

Некоторые характеристики аналоговых модулей приведены в таблице.

Вход по току

NI4 NIO4I NIO4V

Входной уровень

(нормальный режим)

20 mA

Входное

сопротивление

250 Ом

Разрешение 1,2207 мкA на 1 МР

Максимальный

входной ток

30 mA

Максимальное входное

напряжение

7,5 В DC или 7,5 В

АС

Предельная точность

(от 0

до +60

С)

0.642% полной

шкалы

Время преобразования 60 мс

Вход по напряжению

Входной уровень

10 В DC

Входное

сопротивление

1 МОм

Разрешение 305,176 мкВ на 1 МР

Предельная точность

(от 0

до +60

С)

0.504% полной

шкалы

Уровень напряжения в

общем режиме

20 В DC

Время преобразования 60 мс

Выход по току

Выходной уровень

(нормальный)

от 0 до +20 mA

Разрешение 2,56348 мкA на 1 МР

Предельная точность

(от 0

до 60

С)

0.541% полной

шкалы

Индуктивность

нагрузки (max.)

100 мкГн

Выход по напряжению

Пределы изменения

входного напряжения

10 В DC

Разрешение 1,22070 мкВ

на 1 МР

Предельная точность

(от 0

до 60

С)

0.384%

полной шкалы

Емкость нагрузки

(max.)

1 мкФ

Модуль позиционирования 1746-HS IMC110

Модуль позиционирования 1746-HS IMC 110 предназначен для

позиционного управления в следящей системе приводом одной координаты.

При одновременном использовании двух модулей позиционирования можно

обеспечить согласованное управление по двум координатам.

Структура следящей системы управления по одной координате



приведена на рисунке. Управляющий сигнал в аналоговом виде (10В)

поступает через панель терминала 1746-НТ в усилитель-преобразователь,

который формирует сигнал управления двигателем в соответствии с заданным

законом. Величина перемещения двигателя отслеживается датчиком обратной

связи. При достижении двигателем заданного положения модуль

позиционирования обеспечивает торможение и остановку двигателя.

Внутренний контур следящей системы по угловой скорости



вых

работает

автономно без участия контроллера.



вых



вых

Модульный

контроллер

Модуль

позиционирован

ия

Панель

терминала

1746-НТ

Усилитель-

преобразовател

Двиг

атель

Тахо

метр

Импульсн

ый ДОС



вых

Специальные модули

В контроллерах семейства SLC 500 для выполнения различных

вспомогательных функций имеются специальные модули. Способ их

подключения показан на примере сетевой структуры в приложении 2.

Основными из этих модулей являются:

 Преобразователь интерфейса 1747-PIC (PIC Processor Interface

Converter) - предназначен для создания связи между персональным

компьютером и контроллером SLC 500, а также может налаживать

связь между персональным компьютером и сетью DH-485.

 Портативный терминал 1747-РТ1 (ННТ Hand-Helt Terminal) – кроме

аппаратных средств он включает в себя программное обеспечение,

позволяющее осуществлять конфигурирование любого контроллера

SLC 500, запуск или модификацию используемой программы,

наблюдение выполняемой программы в режиме реального времени,

или аварийное прерывание программы.

 Модуль табличного доступа к данным 1747 (DTAM Data Table Access

Module) - позволяет формировать файлы данных, изменять

управление, наблюдать и исправлять ошибки процессора, переводить

память с EPROM на любой другой тип памяти.

 Изолированная сцепка 1747-AIC (ILC Isolated Link Coupler) для

соединения сетью DH-485. ILC обеспечивает электрически

независимое сетевое подключение для контроллера SLC 500. На

каждый вывод сети DH-485 требуется одна сцепка. Сцепка включает в

себя 12-дюймовый кабель для соединения с контроллером. Отметим,

что максимум могут быть подключены к сети 32 устройства.

13.3. Программирование логических контроллеров

Программирование контроллера SLC 500.

Разработка управляющих программ для SLC 500 может выполняться при

помощи персональных компьютеров на языках высокого уровня, например,

APS (Advanced Programming Software) или при помощи специального 30-

клавишного терминала Hand-Held Terminal (HHT), имеющего

жидкокристаллический дисплей (8 строк х 40 символов). Разработанные

программы обеспечивают управление движением, логическое управление и

контроль. Простейшее программирование может выполняться при помощи

графического языка GML, относящегося к классу языков LD.

Программирование обеспечивает соединение и взаимодействие до 30

различных контроллеров в сетевой структуре. Программы позволяют

проводить распечатку различных баз данных, хода протекания

технологического процесса и т.д.

Специальные программы преобразует программные файлы APS в форму,

совместимую со структурой памяти контроллера после чего разработанные

программы записываются в память программ контроллера.

Общее число различных команд, поддерживаемых процессором SLC 500,

более 70. Все они используются при программировании как APS, так и ННТ. В

перечне имеются следующие группы команд:

 команды побитового ввода-вывода,

 команды запуска таймера/счетчика,

 команды сравнения состояния,

 команды работы с файлами,

 логические команды,

 команды перемещения,

 математические команды,

 команды управления ходом выполнения программы,

 команды ПИД регулирования.

13.4. Порядок формирования структуры ПЛК в семействе SLC

1. Определяются все внешние сигналы, которые должны поступать в ПЛК и

выдаваться им:

 определяется число и тип дискретных I/O;

 определяется число и тип аналоговых I/O;

 определяется необходимость включения специальных модулей.

2. Определяется тип процессора или основного процессорного модуля. Для

определения типа модуля проводится ориентировочная оценка потребного

объёма памяти:

= N



10 + N



25 + N



100,

где: N

, N

- число дискретных, аналоговых и специализированных

(координата управления) сигналов;

- требуемое количество команд.

3. С учетом наличия наличие внешних источников питания (27V, ~110V,

~220V) осуществляется выбор источников питания (по мощности)

обеспечивающих нормальную работу всех модулей ПЛК.

4. Составляется спецификация всех модулей и определяется конструкция всего

ПЛК.

5. Определяются все вспомогательные устройства (соединительные модули,

линии связи, внешние устройства, которые необходимо включить в

структуру: модуль доступа к табличным данным; портативный терминал

ввода и редактирования программ; необходимые устройства индикации;

модули дополнительной памяти);