西门子控制面板6AV6640-0DA11-0AX0

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一、外部输入设备的选用与PLC输入继电器的使用

   1. 外部输入信号的采集

   PLC的外部设备主要是指控制系统中的输入输出设备，其中输人设备是对系统发出各种控制信号的主令电器，在编写控制程序时必须注意外部输入设备使用的是常开还是常闭触点，并以此为基础进行程序编制。否则易出现控制错误。

   在PLC内部存储器中有于输入状态存储的输入继电器区，各输入设备（开关、按钮、行程开关或传感器信号）的状态经由输入接口电路存储在该区域内，每个输入继电器可存储一个输入设备状态。PLC中使用的"继电器"并非实体继电器，而是"软继电器"，可提供无数个常开、常闭触点用于编程。每个"软继电器"仅对应PLC存储单元中的一位（bit），该位状态为"1"，表示该"软继电器线圈"通电，则程序中所有该继电器的触点都动作。输入继电器作为PLC接收外部主令信号的器件，通过接线与外部输入设备相联系，其"线圈"状态只能由外部输入信号驱动。输入信号的采集工作示意图如图1。

输入继电器线圈其状态取决于外部设备状态

 PLC输入信号采集示意图

   图1中，输入设备选用的是按钮SB0的常闭触点，输入继电器X0的线圈状态取决于SB0的状态。该按钮未按下时，输入继电器X0线圈状态为"1"通电状态，程序中所有X0触点均动作，即常开触点接通，常闭触点断开；若按下该按钮，则输入继电器X0线圈状态为"0"断电状态，程序中所有X0触点均恢复常态。如果输入继电器连接的输入设备是按钮SB0的常开触点，则情况恰好相反：在该按钮未按下时，输入继电器X0线圈状态为"0"断电状态，程序中所有X0触点均不动作；若按下该按钮，输入继电器X0线圈状态为"1"通电状态，程序中所有X0触点均动作。

   2. 停车按钮使用常闭型

   由于PLC在运行程序判别触点通断状态时，只取决于其内存中输入继电器线圈的状态，并不直接识别外部设备，因此编程时，外部设备的选用与程序中的触点类型密切相关。这是一个在对照电气控制原理图进行PLC编程时易出现的问题。典型的例子是基本控制--"起保停控制"中的停车控制。

图2 "起保停控制"电气原理图

   图2为"起保停控制"电气原理图，在该系统中，按钮SB0用于停车控制，因此使用其常闭触点串联于控制线路。SBl为起动按钮，使用其常开触点。若使用相同的设备（即停车SB0用常闭触点，起动SBl用常开触点），利用PLC进行该控制，则需编程梯形图程序（图3）：

图3 "起保停控制"梯形图程序（停车按钮使用常闭触点）

I/O分配：SB0--X0，SBl--Xl，输出Y0

   该梯形图中停车信号X0使用的是常开触点串联在控制线路中，这是因为外部停车设备选取按钮常闭触点所致，不操作该按钮，则输出Y0正常接通，若按下该按钮，输出Y0断电。

   3. 停车按钮使用常开型

   若希望编制出符合我们平时阅读习惯的梯形图程序（图4），则在选用外部停车设备时需使用按钮SB0的常开触点与X0相连。

图4 "起保停控制"梯形图程序（停车按钮使用常开触点）

I/O分配：SB0--X0，SBl--Xl，输出Y0

   图3、4梯形图完成相同的控制功能，程序中停车信号X0使用的触点类型却不相同，其原因就是连接在输入继电器X0上的外部停车按钮触点类型选用不同。图4所示梯形图程序更加符合我们的阅读习惯，也更易分析其逻辑控制功能，因此在PLC构成控制系统中，外部开关、按钮无论用于起动还是停车，一般都选用常开型，这是一个在使用PLC时需要格外注意的问题

、PLC的"串行"运行方式与控制程序的编制

   PLC与继电接触器控制的重要区别之一就是工作方式不同。继电接触器控制系统是按"并行"方式工作的，也就是说是按同时执行的方式工作的，只要形成电流通路，就可能有几个电器同时动作。而PLC是以"串行"方式工作的，PLC在循环执行程序时，是按照语句的书写顺序自上而下进行逻辑运算，而前面逻辑运算的结果会影响后面语句的逻辑运算结果。因此梯形图编程时，各语句的位置也会对控制功能产生关键影响。例如：

5 程序1

   程序1调试结果：X0接通3次，Y3接通，X0再接通1次，Y3断开。

6 程序2

   程序2程序调试结果．X0接通3次，Y3接通即断开。

   上面两个程序中，输出Y3、计数器CTl02及内部通用继电器R0前面的逻辑条件均相同，仅仅是计数器CTl02所在语句位置发生了变化，而两段程序的运行结果就截然不同。这是因为CTl02对输出Y3的影响方式发生了变化。执行段程序时，将首先判断输出Y3的状态，再判断CTl02的状态，CTl02的状态变化只能在下一个扫描周期对Y3产生影响；而执行*二段程序时，将首先判断CTl02的状态，再判断输出Y3的状态，CTl02的状态变化将在该扫描周期直接影响Y3的状态。

从以上讨论可以得出，由于PLC采用"串行"工作方式，所以即使是同一元件，在梯形图中所处的位置不同，其工作状态也会有所不同，因此在利用梯形图进行控制程序编制时，应对控制任务进行充分分析，合理安排各编程元件的位置，才能够更为准确地实现控制

使用实时自动优化的前提 ● 机床负载惯量比未知，需要进行估算。 ● 电机在顺时针和逆时针方向上均可旋转。 ●电机旋转位置（p29027 定义一圈为 360 度）在机床允许的范围之内。 – 对于带值编码器的电机：位置限制由 p29027 决定– 对于带增量编码器的电机：在优化开始时必须允许电机有两圈的自由旋转

一键自动优化步骤 执行以下操作来实现对 SINAMICS V90 伺服驱动的一键自动优化。

参数设置 你可以通过以下方式来设置机床负载惯量比（p29022）： ● 若已知机床的负载惯量比，可直接手动输入。 ●通过一键自动优化功能来估算机床的负载惯量比（p29023.2 = 1）。在多次执行一键自动优化并得到稳定的 p29022的值时，你可以设置 p29023.2 = 0 来停止估算机床的负载惯量比。

当多轴插补功能被激活（p29023.7 = 1）时，参数 p29028可用。若有多个轴被用作插补轴，你需要为它们设置相同的前馈时间常数（p29028）。优化结束后，若它们的位置环增益（p29110[0]）不同，则需要手动将他们设置为一个相同的值。

一键自动优化 说明 该功能在固件版本 V1.04.00 及更高版本中可用。 说明使用一键自动优化之前，将伺服电机移至机械位置中间来避免触碰机床实际限位

FLEXIM超声波流量计的选型要求

超声波流量计的选型很主要，直接影响测量的数据度，当然超声波流量计的安装和现场工矿等也有关系。

每个品牌的超声波计都有它的优缺点，用户选型目的就是为自己测量的数据更为准确，选择合适自己用的超声波流量计。

一般超声波流量计的选型可以从几个方面进行，包括超声波流量计的性能、安装方面、环境因素、现场工矿、资金预算等。

超声波流量计性能：度、输入/输出、线性、测量管径、温度范围、测量原理，重复性等。

超声波流量计安装方面：管道方向，流动方向，直管段长度、管道口径，连接方式（有V、Z、W、N）、电源、连接线等；

环境因素：温度、湿度、电磁干扰、安全性、防爆等。

下面的图说明了以下设备上含有 DP/PA 耦合器和 PA Link 路由器的 PROFIBUS PA 配置形式：

PROFIBUS DP 主站，简单设计（AS 单站）

PROFIBUS DP 主站，冗余设计（AS 冗余站）

如果 DP/PA 耦合器作为 PA 路由器独立运行，则直接在耦合器上进行连接，而不是通过接口模块来连接。

有关 PROFIBUS PA 设备的限制数量，请参见“技术数据”章节。

作为 PROFIBUS DP 主站的 AS 单站上的 PROFIBUS PA

作为 PROFIBUS DP 主站的 AS 冗余站上的 PROFIBUS PA

在含有单个耦合器的总线架构中，每个总线段都各与一个 DP/PA 耦合器相连。

如果 PA 路由器是独立 DP/PA 耦合器，则可以连接 PROFIBUS PA 总线（总线段）。在一个多带有 5 个 DP/PA耦合器且用作 PA 路由器的 PA Link 上，通过单个耦合器（对于带环型或耦合器冗余的混合组态，多 3 个），多可运行 5个总线段。

PA 路由器可与单一或冗余 PROFIBUS DP 相连，具体取决于型号（见图）。

FDC 157-0 是 DP/PA 耦合器的首要选择。在使用此耦合器时，PA 可借助于 AFD有源现场分配器集成到总线段中，例如，可使用的有源现场分配器为 AFD4、FD4 RAILMOUNT、AFD4 FM 和AFD8（防爆危险区 2/22 认证）和 AFDiSD（防爆危险区 1/21 认证）。PA设备通过防短路分支线路连接至这些现场分配器。

也可以在一个总线网段中运行多 8 个 AFD 现场分配器、多 5 个 AFDiSD 现场分配器或多 5 个 AFDiSD 和 AFD现场分配器的任意组合。不过，在混合使用 AFDiSD/AFD 时，无法在 PROFIBUS PA 中对 AFDiSD执行扩展诊断功能。从 DP/PA 耦合器离开的总线末端处的后一个现场分配器会自动激活其总线端接电阻器。

危险区域中符合 Ex Zone 1/21 或 0/20 要求的本质安全 PA 设备主要通过有源现场分配器 AFDiSD集成到总线网段。对于防爆危险区 1/21 中的 PA 设备，可通过 DP/PA 耦合器 Ex [i] 上的总线段进行连接（在 PALink 中或独立）。这些设备通过 SplitConnect 分接头（通过分支线路或直接通过 SplitConnect M12出口）单独集成到总线网段。总线网段的端接需要使用 SplitConnect 端接器。

通过将各个设备按组分配给不同的总线网段，可以实现设备级柔性模块化冗余。

在单个或冗余 PROFIBUS DP 上可作为 PA 路由器运行的 PA 链接器只能配有一个冗余 DP/PA 耦合器对（也可以配置多3 个单个耦合器）。冗余的 DP / PA 耦合器对,可以用于带有源现场分离器 (AFS) 的线型结构，也可用于环型结构。

对于线型架构，AFS 连接至 PA 路由器中的冗余 DP/PA 耦合器对 (2 X FDC157-0)。它将所连接的总线网段连接至两个冗余 DP/PA 耦合器中正在工作的那个。DP/PA耦合器的更换*中断当前的运行。

这些 PA 设备通过 AFD 或 AFDiSD 有源现场分配器集成到总线型结构的总线段中。现场分配器数量方面的限制也相同（多 8 个AFD、多 5 个 AFDiSD 或多 5 个 AFDiSD 和 AFD 组合分配器；混合使用 AFDiSD 和 AFD 时，无法针对AFDiSD 执行扩展现场总线诊断功能）。

通过 PA 路由器的冗余 DP/PA 耦合器对 (2 X FDC 157-0)，也可以构建带有自动总线端接功能的环网网段，用以取代带AFS 的总线网段。除了环网网段之外，在该 PA 路由器上只能组态带有独立耦合器的总线网段。PA 路由器可以连接到单一或冗余PROFIBUS DP。

通过 AFD 或 AFDiSD 有源现场分配器，可将 PA 现场设备集成到环网网段中，现场分配器的数量限制与采用总线型结构时相同（多8 个 AFD、多 5 个 AFDiSD 或多 5 个 AFDiSD 和 AFD 组合分配器；混合使用 AFDiSD 和 AFD时，无法针对 AFDiSD 执行扩展现场总线诊断功能）。这些现场分配器具有电气去耦的防短路分支线路连接器，用于连接 PA设备。

在设备级上，可通过将不同现场分配器上的各个设备进行分组来实现灵活的模块化冗余。

环型结构的特殊优点：

高可用性

可对主机系统的智能型 DP/PA 耦合器 FDC 157‑0 进行透明冗余管理

通过用于在 FDC 157 0 DP/PA 耦合器以及 AFD 和 AFDiSD有源现场分配器中进行自动总线端接的有源总线端接器，可以：

在发生短路或开路时，对故障子网段进行自动、平稳的隔离

在运行阶段改变环网组态和仪表配备，包括添加和减少环网网段

以较低的设备和布线成本实现安全相关应用和容错应用