Ikea73.ru

IKEA Стиль
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Программирование ПЛК Siemens на Simatic Step7

Программирование ПЛК Siemens на Simatic Step7

Добрый день, хабровчане! Полазив по Хабру, мною было обнаружено всего несколько топиков, в котором упоминалось бы словосочетание «Simatic Step 7». Хочу поделиться с Вами небольшой частью информации, накопленной мною за все время работы с программируемыми логическими контроллерами, и показать, что из себя представляют ПЛК, оболочка и что мне приходилось на них строить.

Данный пост содержит общую ознакомительную информацию о программировании ПЛК Siemens.

Введение

Устроилась я в эту фирму еще на 5м курсе института. К слову, образование мое к программированию относится весьма косвенно и было это больше увлечением. Познания мои на тот момент ограничивались курсом Delphi и весьма базовым Ассемблером. Компания занималась (да и занимается) проектированием, строительством и обслуживанием грузоподъемных машин, таких как погрузчики, портальные, козловые, мостовые и прочие краны. К ГП машинам мое образование имело еще меньше отношения. Поэтому я решила попробовать.

Программируемые логические контроллеры Siemens

ПЛК фирмы Siemens — это промышленные контроллеры и используются для автоматизации технологических процессов. У нас, в частности, использовались для автоматизации работы грузоподъемных машин.

Simatic включает в себя несколько линеек ПЛК — Simatic S5 и Simatic S7. В свою очередь линейка Simatic S7 содержит семейства S7-200, S7-300, S7-400 и S7-1200.

Чаще всего мы использовали ПЛК семейств S7-300 и S7-400, для которых компанией Siemens было разработано собственное программное обеспечение Simatic Step 7.
image

  • модуль центрального процессора (CPU);
  • блоки питания (PS) для питания контроллера от сети переменного или постоянного тока;
  • сигнальные модули (SM), предназначенные для ввода/вывода дискретных и аналоговых сигналов;
  • коммуникационные процессоры (CP), выполняющие автономную обработку коммуникационных задач в промышленных сетях Profibus, Industrial Ethernet и др.;
  • функциональные модули (FM), которые выполняли задачи автоматического регулирования, взвешивания, позиционирования и пр.;
  • интерфейсные модули (IM) для подключения стоек расширения к базовому блоку контроллера.

Кроме этого, к ПЛК через сеть Profibus подключалось большое количество ведомых устройств, таких как частотные преобразователи, приводы, абсолютные/инкрементные энкодеры и пр.

Вся работа ГП машины по максимуму автоматизировалась и крановщику нужно применять минимум усилий для управления оной.

Что из себя представляет Simatic Step 7?

Главной утилитой является Step 7 — Simatic Manager, которая позволяет производить конфигурацию ПЛК и сетей (утилиты HWConfig и NetPro).

image

В процессе конфигурации определяется состав оборудования, способы подключения, используемые сети, адреса, выбираются настройки для используемых модулей. Готовая конфигурация загружается в ПЛК, что так же является настройкой оборудования.

Утилиты конфигурации позволяют осуществлять диагностику оборудования, обнаруживать аппаратные ошибки или неправильный монтаж.

    LAD (Ladder Diagram) — релейные диаграммы. Редактор отображает программу в графическом представлении, похожем на электрическую монтажную схему. Логические схемы позволяют программе имитировать протекание электрического тока от источника напряжения через ряд логических условий на входах, которые активизируют условия на выходах. Источником напряжения выступает шина, находящаяся слева.
    Основными элементами являются нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты.

image

image

Я работала с самого начала в STL, пробовала LAD, мне показался слишком непонятным и многие вещи таки не удавалась так просто в нем сделать, как в STL. Плюс еще в том, что при загрузке программы в ПЛК, она компилируется в STL и, соответственно, при выкачке ее из ПЛК на программатор она так же представлена в STL.

Вместо заключения

Программирование ПЛК занятие увлекательное, особенно когда это не стенд, а реальное оборудование.
Моя работа заключалась в создании программы на ПЛК для управления всей ГП машины либо отдельных ее частей, а так же загрузке программного обеспечения непосредственно в оборудование и его отладке.
Случалось разное, но работать с железом было очень интересно, хоть и не легко иногда.
А строили мы вот такие ГП машины:
image

Читайте так же:
Выключатель leg cariva сп 2кл сл кость арт 773758

ЧПУ системы

В последние годы в станковых конструкциях стало активно использоваться числовое программное управление. Лидером производства новых станков и автоматов стала компания Сименз. Числовые программы представляют собой компьютеризированный комплекс на основе приводов, также включается станочное оснащение.

К оборудованию на основе числового управления относят следующие конструкции:

  • станки для обработки металла, которые в свою очередь подразделяются на фрезерные и токарные, а также, обрабатывающие древесину и пластмасс;
  • приводы для асинхронных электрических двигателей на векторном управлении;
  • промышленные роботы;
  • периферийное оборудование.

мини станок с чпу

Станки, оснащенные программным управлением, размещаются в настоящее время, как на крупных предприятиях, так и на малых. Для управления и контроля работы на специальной панели вводятся числовые координатные данные. Подвижные элементы оснащены датчиками, подающими сигналы о положении детали в цифровой системе.

На станковое оборудование устанавливают стойку ЧПУ для повышения скорости работы.

Таким образом, контролируется производственный процесс, при этом он становится полностью автоматизированным, вмешательство человека минимально. Машины с программной функцией включают в свой состав две основных части, непосредственно сама станковая основа и система числового программирования.

Что означает IQ в серии стиральной машины

IQ — означает умная стиральная машина, когда стиральные машины стали делать с дополнительными программами улучшающими стирку, Siemens запустил новую линейку стиральных машин IQ, это произошло в начале 2000 годов.

Более детально о маркировке стиральных машин Siemens. Существует несколько типов маркировки стиральных машин Siemens

тип №1 — в основном стиральные машины с таким номером модели производят в Европе для Европейских рынков. Например в Германии продаются стиральные машины только с таким обозначением номера модели.

тип №2 — устаревший тип обозначения номера модели, использовался приблизительно до 2018 года

Масштабное расширение медицинской отрасли

С 2007 года Siemens приобрел несколько подразделений других компаний, которые занимались производством диагностических систем in vitro. Подразделение медицинского оборудования набирало обороты и в 2008 году, после реорганизации, был создан сектор Siemens Healthcare, который занимается производством медицинской и диагностической техники.

В 2016 году Siemens Healthcare был переименован в Siemens Healthineers. В состав подразделения входит несколько департаментов. Каждый отвечает за отдельное направление:

  • Диагностика;
  • Клинические продукты;
  • Системы визуализации и терапии;
  • Клиентские решения;
  • Аудиологическая техника.

Catalog KEAZ (En)

KEAZ — reliable equipment for typical mass projects

KEAZ is the leading Russian brand in the production of low-voltage and high-voltage devices. KEAZ is one of the most famous trade marks with a wide range of products used in the construstion of particularly important public facilities, as well as in typical mass projects. If it is necessary to ensure the protection of industrial and strategic facilities — nuclear power plants, military facilities and ships — KEAZ is ready to offer the best combination of price and quality. Updating and expanding the range of products, KEAZ maintains the main characteristics of the products, thanks to which they have gained a reputation as a manufacturer of reliable products. Traditions of Soviet-made quality have been successfully multiplied in KEAZ products for excellent work in the Russian context.

SIPROTEC Siemens релейная защита и автоматика описание

SIPROTEC Siemens уже десятки лет утверждается на энергети- ческом рынке в качестве эффективного и полного семейства цифровых устройств релейной защиты и периферийных устройств производства компании Siemens.

SIPROTEC Siemens релейная защита и автоматика

SIPROTEC Siemens релейная защита и автоматика

Читайте так же:
Автоматический выключатель вид сверху

Устройства релейной защиты SIPROTEC Siemens можно использовать абсолютно в любых сетях среднего и высокого напряжения.

Системы SIPROTEC Siemens позволят Вам твердо и уверенно держать под контролем свои установки и иметь прочную основу для эффективного решения любых задач в современных интеллектуальных сетях. Для решения разнообразных задач Вы сможете произвольно комбинировать устройства различных серий SIPROTEC Siemens — системы SIPROTEC Siemens универсальны, открыты и перспективны.

Модульные автоматические выключатели

Основная

Модульные автоматические выключатели также, как и обычные автоматические выключатели, предназначены для защиты электропроводки от токов короткого замыкания и перегрузки.

Особенности корпуса модульных автоматических выключателей

Модульные автоматические выключатели называют модульными из-за стандартных габаритов корпуса. Все модульные приборы монтируются на DIN-рейку, имеют стандартную высоту и глубину передней панели. Это как конструктор – не нужно подгонять детали по месту. Модульные автоматы позволяют устанавливать их в модульные щиты и боксы, экономить на скорости монтажа, скрывать все электрические подключения под передней панелью – пластроном. Для модульных автоматических выключателей не нужно выпиливать отверстия и подгонять высоту каждого выключателя, чтобы сохранить доступ к рукоятке управления. Сами же модульные щиты также являются стандартными, они встраиваются в стену или навешиваются на неё.

При работе с модульным автоматами очень просто рассчитать необходимое место в щите, достаточно посчитать общую ширину автоматических выключателей в модулях. Стандартный модуль занимает 18 мм в ширину и совпадает со шириной однополюсного автомата номиналом до 63А. Не нужно строить 3D модель и расставлять аппараты в шкафу – просто посчитайте количество полюсов.

Ограничения использования модульных автоматических выключателей

Модульные автоматические выключатели на 63А и более, а также обладающие высокой отключающей способностью (10кА и выше) могут стоить дороже выключателя в литом корпусе, так как имеют существенно меньшие габариты. Если для вашего проекта модульная конструкция не обязательна, то рассмотрите возможность установки аппарата в литом корпусе, это может оказаться более выгодным решением.

Почти все модульные автоматические выключатели Шнейдер Электрик оснащены функцией токоограничения 3 класса, исключением являются специализированные аппараты, например NG125. Токоограничение – способность автоматического выключателя отключиться до того, как ток короткого замыкания достигнет максимума. Это позволяет уменьшить вредное воздействие токов КЗ на потребителей, проводку и сам аппарат. Однако, это плохо при построении селективных цепей. При неправильном выборе автоматов, при КЗ в одной розетке может отключиться и автомат на вводе, и обесточить весь дом.

Как купить модульный автоматический выключатель?

Сделать заказ и оформить доставку по Москве и России можно, позвонив по указанному в контактах телефону. Наши специалисты ответят на ваши вопросы, помогут с выбором товара.

Товары из категории Модульные автоматические выключатели от производителей Lsis, OEZ, Schneider Electric можно купить в наличии и под заказ со складов в Екатеринбурге, Москве, Краснодаре и Новосибирске отправив заявку с сайта или позвонив по телефону +7 (343) 228-37-00

Об использовании автоматов переменного тока на постоянном

Об использовании автоматов переменного тока на постоянном.
Речь пойдет, в основном, о системах автономного и резервного питания.
Сначала об информации из каталога АВВ для напряжения постоянного тока:
Для автоматов серии S200 (для каждой серии — свои ограничения):
Предельные напряжения постоянного тока для однополюсных автоматов – до 72 Вольт, для 2-х полюсных – до 125 Вольт при последовательном соединении полюсов.

Разница между автоматами для переменного и постоянного тока — в разных искрогасящих камерах. На переменном токе (при равном напряжении) дуга (искра) лучше гаснет из-за наличия перехода напряжения через ноль.
Я себе в цепь постоянного тока системы резервного питания (СРП, 24 Вольта) поставил (фирменные, качественные) автоматы для переменного тока — они в 10 раз дешевле, чем для постоянного.

Почему не будет проблем.
1. Срабатывать должны автоматы, стоящие в цепи переменного тока (230В), тогда эти срабатывать не будут (естественно, за исключением КЗ именно в цепи постоянного тока, что бывает крайне редко, только сдуру).
2. Надо учитывать, что чем меньше напряжение, то при отключении меньше дуга (при том же токе и его форме).
С другой стороны имеет значение, что 230В — переменный ток и поэтому дуга быстрее гаснет (из-за наличия переходов синуса через ноль).
Считаю, что эти два "встречных" параметра заметно компенсируют друг друга.

Читайте так же:
Автоматический выключатель 3 полюсный 200а

О неизменности тока срабатывания на переменном и постоянном токах.
Когда контакты автомата замкнуты, то никакого напряжения на них нет, "работает" только ток. Напряжение "вмешивается" только в момент размыкания и замыкания контакта — чем оно больше, тем больше дуга (при том же токе и его форме).
Индуктивность электромагнитного расцепителя мизерная, поэтому ему "все равно" — 50Гц, или 0Гц (постоянный ток). Нагревающейся пластине (тепловому расцепителю), естественно, тоже.
Поэтому при использовании автоматов переменного тока на постоянном ток срабатывания измениться не должен.

О приваривании контактов при КЗ (параметр — "отключающая способность").
Обычные автоматы рассчитаны на ток, при котором не происходит приваривания контактов — от 6 килоампер.
Аккумуляторы для систем автономного и резервного питания далеко не всегда дадут такой ток. Хотя, для каждой конкретной системы надо этот параметр просчитывать.
При необходимости можно использовать автоматы с бОльшей отключающей способностью — существуют до нескольких десятков килоампер.
Примерно то же самое касается любых переключателей — реле, контакторов, пускателей.

О потерях на автоматах.
Переходное сопротивление контактов качественных автоматов средней силы тока составляет порядка 8-10 мОм. Это для больших токов не мало, поэтому в расчетах это тоже надо учитывать.

Время-токовые характеристики (ВТХ) автоматических выключателей

Как известно автоматические выключатели могут иметь следующие виды расцепителей обеспечивающих защиту электрической цепи от сверхтоков: электромагнитный — защищающий сеть от коротких замыканий, тепловой — обеспечивающий защиту от токов перегрузки и комбинированный представляющий собой совокупность электромагнитного и теплового расцепителя (подробнее читайте статью «автоматические выключатели«).

Примечание: Современные автоматические выключатели предназначенные для защиты электрических сетей до 1000 Вольт имеют, как правило, комбинированные расцепители.

Расцепители автоматических выключателей — это исполнительные механизмы которые обеспечивают отключение (расцепление) электрической цепи при возникновении в ней тока выше допустимого, причем чем больше это превышение тем быстрее должно произойти расцепление.

Зависимость времени расцепления автоматического выключателя от величины проходящего через него тока и называется время-токовой характеристикой или сокращенно — ВТХ.

Условия и значения ВТХ

ВТХ автоматов определяются следующими значениями:

1) Ток мгновенного расцепления — минимальное значение тока, вызывающее автоматическое срабатывание выключателя без преднамеренной выдержки времени. (ГОСТ Р 50345-2010, п. 3.5.17)

Примечание: срабатывание без преднамеренной выдержки времени обеспечивается электромагнитным расцепителем автомата.

Ток мгновенного расцепления определяется так называемой «характеристикой расцепления» или как ее еще называют — характеристика срабатывания.

Согласно ГОСТ Р 50345-2010 существуют следующие типы характеристик срабатывания автоматических выключателей:

стандартные характеристики срабатывания (расцепления) автоматов

Примечание: существуют так же и другие, нестандартные типы характеристик, о них мы говорили в статье «автоматические выключатели«.

Как видно из таблицы выше ток мгновенного расцепления указывается в виде диапазона значений, например характеристика «B» предполагает, что автомат обеспечит мгновенное расцепление при протекании через него тока в 3 — 5 раз превышающего его номинальный ток, т.е. если автоматический выключатель с данной характеристикой имеет номинальный ток 16 Ампер, то он обеспечит мгновенное расцепление при токе от 48 до 80 Ампер.

Читайте так же:
Автоматический выключатель трехполюсной in 20a

Определить характеристику срабатывания автоматического выключателя, как правило, можно по маркировке нанесенной на его корпусе:

маркировка характеристики срабатывания на автоматическом выключателе

2) Условный ток нерасцепления — установленное значение тока, который автоматический выключатель способен проводить, не срабатывая, в течение заданного (условного) времени*. (ГОСТ Р 50345-2010, п. 3.5.15) Согласно пункту 8.6.2.2 ГОСТ Р 50345-2010 условный ток нерасцепления равен 1,13 номинального тока автомата.
3) Условный ток расцепления — установленное значение тока, которое вызывает срабатывание автоматического выключателя в течение заданного (условного) времени*. (ГОСТ Р 50345-2010, п. 3.5.16) Согласно пункту 8.6.2.3 ГОСТ Р 50345-2010 условный ток расцепления равен 1,45 номинального тока автомата.

* Условное время равно 1 ч для выключателей с номинальным током до 63 А включительно и 2 ч с номинальным током свыше 63 А. (ГОСТ Р 50345-2010, п.8.6.2.1)

Время-токовая характеристика автоматического выключателя определяется условиями и значениями приведенными в таблице 7 ГОСТ Р 50345-2010:

значения ВТХ автоматов таблица 7 ГОСТ Р 50345-2010

Примечание: Таблица действительна для автоматов, смонтированных в соответствии с условиями испытаний приведенными ниже работающих при температуре 30 +5 °С

Графики ВТХ

Для удобства производителями в паспортах на автоматические выключатели время-токовые характеристики указываются в виде графика где по оси X откладывается кратность тока электрической цепи к номинальному току автомата (I/In), а по оси Y время срабатывания расцепителя.

Для подробного рассмотрения в качестве примера возьмем график ВТХ для автоматического выключателя с характеристикой «B»

ПРИМЕЧАНИЕ: Все приведенные ниже графики предоставлены в качестве примера. У различных производителей графики ВТХ могут отличаться (смотрите в паспорте автомата), однако они в любом случае должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 50345-2010 и в частности значениям указанным в таблице 7 приведенной выше.

расшифровка графика ВТХ автомата

Как видно график ВТХ представлен двумя кривыми: первая кривая (красная) — это характеристика автомата в так называемом «горячем» состоянии, т.е. автомата находящегося в работе, вторая (синяя) — характеристика автомата в «холодном» состоянии, т.е. автомата через который только начал протекать электрический ток.

При этом синяя кривая имеет дополнительно штриховую линию, эта линия показывает характеристику автомата (его теплового расцепителя) с номинальным током до 32 Ампер, это различие в характеристиках автоматов с номиналами до и выше 32 Ампер обусловлено тем, что в автоматах с большим номинальным током биметаллическая пластина теплового расцепителя имеет большее сечение и соответственно ей необходимо больше времени что бы разогреться.

Кроме того каждая кривая имеет два участка: первый — показывающий плавное изменение времени срабатывания в зависимости от тока электрической цепи является характеристикой теплового расцепителя, второй — показывающий резкое снижение времени срабатывания (при токе от 3 In в горячем состоянии и от 5 In в холодном состоянии ), является характеристикой электромагнитного расцепителя автоматического выключателя.

чтение графика ВТХ автомата

Как видно, на графике ВТХ отмечены основные значения характеристик автомата согласно ГОСТ Р 50345-2010 при 1.13In (Условный ток нерасцепления) автомат не сработает в течении 1-2 часов, а при токе в 1,45 In (Условный ток расцепления) автомат отключит цепь за время менее 50 секунд (из горячего состояния).

Как уже было сказано выше ток мгновенного расцепления определяется характеристикой срабатывания автомата, у автоматических выключателей с характеристикой «B» он составляет от 3In до 5In, при этом согласно вышеуказанному ГОСТу (таблице 7) при 3In автомат не должен сработать за время менее 0,1 секунды из холодного состояния, но должен отключиться за время менее 0,1 секунды из холодного состояния при токе в цепи 5In и как мы можем увидеть из графика выше данное условие выполняется.

Так же по время-токовой характеристике можно определить время срабатывания автомата при любых других значениях тока, например: в цепи установлен автомат с характеристикой «B» и номинальным током 16 Ампер, при работе в данной цепи произошла перегрузка и ток вырос до 32 ампер, определяем время срабатывания автомата следующим образом:

  1. Делим ток протекающий в цепи на номинальный ток автомата
Читайте так же:
Дизайн розеток с выключателями

32А/16А=2

Определив что ток в цепи в два раза больше номинала автомата, т.е. составляет 2In откладываем данное значение по оси X графика и поднимая от нее условную линию вверх смотрим где она пересекается с кривыми графика:

срабатывание автомата при двукратном токе в цепи

Как мы видим из графика при токе 32 Ампера автомат с номинальным током 16 Ампер разомкнет цепь за время менее 10 секунд — из горячего состояния и за время менее 5 минут — из холодного состояния.

Приведем примеры ВТХ автоматических выключателей всех стандартных характеристик срабатывания (B, C, D):

время-токовая характеристика автомата типа B

время-токовая характеристика автомата типа C

время-токовая характеристика автомата типа D

ПРИМЕЧАНИЕ: Время-токовые характеристики согласно ГОСТ Р 50345-2010 указываются для автоматов работающих при температуре +30 +5 о C смонтированных в соответствии с определенными условиями:

Условия испытания. Поправочные коэффициенты.

Согласно ГОСТ Р 50345-2010 При испытаниях выключатели устанавливают отдельно, вертикально, на открытом воздухе в месте, защищенном от чрезмерного внешнего нагрева или охлаждения.

испытания автоматических выключателей проводят при любой температуре воздуха, а результаты корректируют по температуре +30 °С на основании поправочных коэффициентов, предоставленных изготовителем.

При этом в любом случае отклонение испытательного тока от указанного в таблице 7 не должно превышать 1,2% на 1 °С изменения температуры калибровки.

Изготовитель должен подготовить данные по изменению характеристики расцепления для температур калибровки, отличных от контрольного значения.

Таким образом, что бы точно узнать время отключения автоматических выключателей, эксплуатируемых при условиях отличающихся от условий испытания необходимо воспользоваться поправочными коэффициентами которые должен предоставить изготовитель данных выключателей.

Приведем пример таких поправочных коэффициентов (обычно их всего 2):

  • Температурный коэффициент (Кt)

Температурный коэффициент учитывает отличие температуры окружающей среды при которой автоматический выключатель испытывался от фактической температуры окружающей среды при которой он эксплуатируется:

поправочный температурный коэффициент автоматического выключателя

Как видно из графика, чем ниже температура окружающей среды тем выше данный коэффициент. Объясняется это просто — чем ниже температура окружающей среды, тем больший ток должен протекать через автоматический выключатель что бы нагреть расцепитель до температуры необходимой для его срабатывания.

  • Коэффициент, учитывающий количество установленных рядом автоматов (Кn)

Как было сказано выше, автоматические выключатели при их испытании устанавливаются отдельно, однако на практике они устанавливаются в электрических щитах в один ряд с другими автоматами, что соответственно ухудшает их охлаждение за счет ухудшения циркуляции воздуха и тепла от установленных рядом выключателей:

поправочный коэффициент учитывающий количество автоматических выключателей

Соответственно, как и можно увидеть из графика, чем больше рядом установлено автоматов, тем меньше данный коэффициент.

Зная поправочные коэффициенты можно скорректировать номинальный ток автомата в зависимости от условий его эксплуатации.

Например: имеется автоматический выключатель с номинальным током 16 Ампер установленный в щитке с 5 другими автоматами при температуре окружающего воздуха +10 о C.

  1. По графикам выше найдем поправочные коэффициенты:
  • Кt=1,05
  • Кn=0,8
  1. Зная поправочные коэффициенты скорректируем номинальный ток автомата:

In / = In* Кt* Кn=16*1.05*0.8=13.44 Ампер

Соответственно при эксплуатации автоматического выключателя в вышеуказанных условиях для определения времени его срабатывания необходимо принимать ток не 16 Ампер, а 13,44 Ампера.

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector