CN102495580B - 施工现场plc调试模拟装置及其模拟方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种施工现场PLC调试模拟装置及其模拟方法,能够利用现场设备安装的时间,用模拟装置模拟出现场设备发出的各种信号给计算机系统,使计算机工程师根据各种情况校验所编程序,检查程序的逻辑性,正确性,并根据情况编写出最符合实际生产需要的程序,并在出现问题时及时修改,缩短了工期,避免浪费人力资源。

Description

施工现场PLC调试模拟装置及其模拟方法
技术领域
本发明涉及一种电气安装工程施工现场PLC调试模拟装置及其调试方法。
背景技术
在工业自动化控制领域,PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)应用技术是对整个系统进行检测、控制的核心,其是否正常运行关系到自动化控制的工艺功能实现质量,因而在PLC投入运行前进行精细检测与调试相当重要。在电气安装工程施工现场,由于现场各种因素的制约,使得PLC的调试工作往往严重滞后,一般需要等到现场所有的设备安装完毕,所有节点完工的情况下才能开始进行PLC系统的调试工作。不仅会造成大量的人力资源浪费,而且影响了整个工期的顺利进行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种施工现场PLC调试模拟装置及其模拟方法,利用现场设备安装的时间,用模拟装置模拟出现场设备发出的各种信号给计算机系统。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:施工现场PLC调试模拟装置,其特征在于:它包括PLC系统、调试箱和计算机;
调试箱上设有指示灯、按钮、拨码开关和时间继电器作为数字量模拟部分,以及电流表、电阻箱、可调电阻、电流电压输入端口和电流电压转换开关作为模拟量模拟部分;
PLC系统安装于调试箱内,对应个数的指示灯、按钮、拨码开关、时间继电器和电流电压输入端口分别根据施工现场设计要求与PLC系统连接;
电流电压输入端口与电流表、可调电阻串联后连入直流电源;电流电压转换开关与一固定电阻串联后与电流电压输入端口并联;其中电流电压转换开关的电流侧为开,电压侧为关;固定电阻和可调电阻的阻值、电流表的量程均由施工现场设计要求中的模拟量决定;
PLC系统通过通信电缆与计算机连接。
按上述方案,所述的调试箱包括盘前面板、盘前内面板、盘后面板和盘后内面板;盘前面板上设有所述的指示灯、按钮和拨码开关;盘前内面板设有安装导轨和线槽,安装导轨上设置AD转换器、电源开关、接线端子以及所述的时间继电器;盘后面板上设有所述的电流表、可调电阻和电流电压转换开关;盘后内面板设有电源开关、接线端子以及所述的电阻箱。
按上述方案,所述的PLC系统安装在盘前内面板的安装导轨上。
施工现场PLC调试模拟方法,其特征在于:它包括以下步骤:
1)采用施工现场PLC调试模拟装置,比对施工现场的设计图纸及实际到货PLC系统的配置情况,核对无误后,将PLC系统按照正确的配置情况,安装在盘前内面板的安装导轨上;
根据设计图纸查出数字量、模拟量输入输出量的数量,根据清查出的数量安装相应的时间继电器、指示灯、按钮、拨码开关、电阻箱、电流表和可调电阻,并根据设计图纸进行连线;
根据安装各设备的供电等级,选择对应的电源开关并安装在图纸对应的位置;
2)仔细校对接线端子上输入输出接线的正确性,仔细校对所有安装设备的电源等级情况;在所有接线情况无误的情况下,接通220VAC电源,给各个设备送电,检查各个设备单体运行是否正常;
3)对装置单体调校完毕后,将PLC系统中的通信电缆与计算机连接起来,对所编写的程序进行调试:
a、利用显示灯模拟现场数字量的输出;
b、利用按钮、拨码开关模拟现场的数字量的输入;
c、利用调节可调电阻模拟现场模拟量的输入;
d、利用调节电阻箱来模拟现场温度的输入。
所述步骤3)的a具体为:当计算机有数字量输出信号时,通过观察指示灯的亮、灭情况判断程序是否正确,以判断在实际运用中现场设备能否按程序的要求进行启停。
所述步骤3)的b具体为:当程序中有数字量输入时,根据需要对按钮或拨码开关进行操作,并验证程序中的逻辑关系是否正确。
所述步骤3)的c具体为:当程序中有电流模拟量输入时,将电流电压转换开关拨到电流侧,通过调节盘后面板上的可调电阻对电流模拟量的粗调和细调,同时通过电流表的监测,将电流模拟量调节到所需要的数值,并验证程序;
当程序中有电压模拟量输入时,将电流电压转换开关拨到电压侧,通过调节盘后面板上的可调电阻对电压模拟量的粗调和细调,同时通过电流表的监测,根据电流表示数与电压模拟输入量之间的关系将电流表示数调节到所需要的数值,并验证程序。
所述步骤3)的d具体为:当程序中有温度模拟量输入,通过查找温度与热电阻对照表可知热电阻的阻值,将电阻箱通过调节上面的粗调旋钮和细调旋钮,将阻值调节到热电阻的数值,使得计算机将其值认可为温度模拟量输入,并验证程序。
本发明的有益效果为:采用本发明装置和方法,能够利用现场设备安装的时间,用模拟装置模拟出现场设备发出的各种信号给计算机系统,使计算机工程师根据各种情况校验所编程序,检查程序的逻辑性,正确性,并根据情况编写出最符合实际生产需要的程序,并在出现问题时及时修改,缩短了工期,避免浪费人力资源。
附图说明
图1为盘前内面板结构图。
图2为盘前面板结构图。
图3为盘后内面板结构图。
图4为盘后面板结构图。
图5为模拟量输入原理图。
图6为交流电源接线图。
图7为直流电源接线图。
具体实施方式
施工现场PLC调试模拟装置包括PLC系统、调试箱和计算机,PLC系统通过通信电缆与计算机连接。
调试箱上设有指示灯、按钮、拨码开关和时间继电器作为数字量模拟部分,以及电流表、电阻箱、可调电阻、电流电压输入端口和电流电压转换开关作为模拟量模拟部分。调试箱包括盘前面板、盘前内面板、盘后面板和盘后内面板;盘前面板上设有所述的指示灯7、按钮8和拨码开关9,如图2所示;盘前内面板设有安装导轨3、线槽4和接地铜排5,安装导轨3上设置AD转换器2、第一总电源开关1、接线端子JX1、JX2、JX3以及所述的时间继电器10,PLC系统6安装在盘前内面板的安装导轨3上,如图1所示;盘后面板上设有所述的电流表15、可调电阻13和电流电压转换开关14,如图4所示;盘后内面板的安装导轨3上设有第二总电源开关11、接线端子JX4、JX5以及所述的电阻箱12,如图3所示。
对应个数的指示灯、按钮、拨码开关、时间继电器和电流电压输入端口分别根据施工现场设计要求与PLC系统连接。接线端子JX1-JX5分别有2排,上排与下排对应位置相连通,同一排各位置不相连通。
图5为模拟量输入原理图,电流电压输入端口与电流表、可调电阻串联后连入直流电源;电流电压转换开关与一固定电阻串联后与电流电压输入端口并联;其中电流电压转换开关的电流侧为开,电压侧为关;固定电阻和可调电阻的阻值、电流表的量程均由施工现场设计要求中的模拟量决定。
施工现场PLC调试模拟方法包括以下步骤:
1)采用施工现场PLC调试模拟装置,比对施工现场的设计图纸及实际到货PLC系统的配置情况,核对无误后,将PLC系统按照正确的配置情况,安装在盘前内面板的安装导轨上;根据设计图纸查出数字量、模拟量输入输出量的数量,根据清查出的数量安装相应的时间继电器、指示灯、按钮、拨码开关、电阻箱、电流表和可调电阻,并根据设计图纸进行连线;根据安装各设备的供电等级,选择对应的电源开关并安装在图纸对应的位置。
由于每个工程的数字量和模拟量的不尽相同,故只以数字输入量48点、输出量16点、DC4-20mA(1-5V)模拟输入量16点,电阻输入量6点为例。如有输入输出量更多,调试程序时就将程序分段调试。
将AC220V电源引入第一总电源开关1的上端,先将进线电源引入总电源开关1的上端,总电源开关1的下端的出线引出至分电源开关2-6的上端,如图6所示。然后按照各个设备的工作要求,将分电源开关2-6分配给各个设备。
AC220V电源经过AD转换器2得到24VDC直流电,将AD转换器2的电源输出端引线至第二总电源开关11的总开关的上端,第二总电源开关11的下端的出线引出至分电源开关2-6的上端,如图7所示。
将所有指示灯7的输入端引至接线端子JX1的下端16-31连接起来,将所有按钮8的输出端与接线端子JX2的下端1-48连接起来,将时间继电器10的输出端与接线端子JX2的下端49-52连接起来,将所有拨码开关9的输出端与接线端子JX3的下端1-48连接起来,将所有电阻箱12按照电阻箱接线图,与18接线端子JX5的下端1-18连接起来。
将PLC系统6中数字量输入/输出模块的输出端与接线端子JX1的上端16-31连接起来,输入端与接线端子JX2的上端1-52、JX3的上端1-48连接起来,将模拟量输入模块的输入端与18接线端子JX5的上端1-18、21-36连接起来。
将电流表15,可调电阻13按照图5连接,与接线端子JX4的下端21-36连接起来,与接线端子JX5的下端21-36连接起来。将可调电阻10KΩ的2号端子与可调电阻1KΩ的1号端子连接起来,将可调电阻1KΩ的2号端子与接线端子JX5的下端21连接起来,将JX4端子的下端11与可调电阻10KΩ的1号端子连接,将JX4端子的下端12与固定电阻1KΩ的1号端子连接,将固定电阻1KΩ的2号端子与电流表15的输入端正连接,将电流表15输入端负与接线端子JX5的下端22连接起来,250Ω电阻的1号端子接入电流/电压转换开关14的1号端子,引长线接入JX5的下端21,250Ω电阻的2号端子接入电流/电压转换开关14的2号端子,引长线接入JX5的下端22。以此类推,将所有电流表、可调电阻、固定电阻接入回路中。所有可调电阻、固定电阻随连接线安装在电流表、转换开关上。
将接地线安装在5接地铜排上的螺丝上。
2)仔细校对接线端子上输入输出接线的正确性,仔细校对所有安装设备的电源等级情况;在所有接线情况无误的情况下,接通220VAC电源,给各个设备送电,检查各个设备单体运行是否正常。
3)对装置单体调校完毕后,将PLC系统中的通信电缆与计算机连接起来,对所编写的程序进行调试:
a、利用显示灯模拟现场数字量的输出:当计算机有数字量输出信号时,通过观察指示灯的亮、灭情况判断程序是否正确,以判断在实际运用中现场设备能否按程序的要求进行启停。
b、利用按钮、拨码开关模拟现场的数字量的输入:当程序中有数字量输入时,根据需要对按钮或拨码开关进行操作,并验证程序中的逻辑关系是否正确。
c、利用调节可调电阻模拟现场模拟量的输入:当程序中有电流模拟量输入时,将电流电压转换开关拨到电流侧,通过调节盘后面板上的可调电阻对电流模拟输入量的粗调和细调,同时通过电流表的监测,将电流模拟量调节到所需要的数值,并验证程序;当程序中有电压模拟量输入时,将电流电压转换开关拨到电压侧,通过调节盘后面板上的可调电阻对电压模拟量的粗调和细调,同时通过电流表的监测,根据电流表示数与电压模拟量之间的关系将电流表示数调节到所需要的数值,并验证程序。
在电压模拟量输入时需要对电流表的读数进行适当的换算,如果电流表读数为4mA对应的输入电压为1V,电流表的读数为20mA对应的输入电压为5V,按照这样的线性关系可以对所有读数进行换算。
d、利用调节电阻箱来模拟现场温度的输入:当程序中有温度模拟输入量,通过查找温度与热电阻对照表可知热电阻的阻值,将电阻箱通过调节上面的粗调旋钮和细调旋钮,将阻值调节到热电阻的数值,使得计算机将其值认可为温度模拟输入量,并验证程序。
如要求输入模拟热电阻Pt100在100℃的现场状态时,通过查找温度对照表可知,热电阻Pt100在100℃时其电阻值为138.5Ω,将电阻箱通过调节上面的粗调旋钮和细调旋钮,将阻值调节到需要的数值,此时就可以让计算机将其值认可为现场实际值进行程序的调校了。

Claims (7)

1.施工现场PLC调试模拟装置,其特征在于:它包括PLC系统、调试箱和计算机;
调试箱上设有指示灯、按钮、拨码开关和时间继电器作为数字量模拟部分,以及电流表、电阻箱、可调电阻、电流电压输入端口和电流电压转换开关作为模拟量模拟部分;
PLC系统安装于调试箱内,对应个数的指示灯、按钮、拨码开关、时间继电器和电流电压输入端口分别根据施工现场设计要求与PLC系统连接;
电流电压输入端口与电流表、可调电阻串联后连入直流电源;电流电压转换开关与一固定电阻串联后与电流电压输入端口并联;其中电流电压转换开关的电流侧为开,电压侧为关;固定电阻和可调电阻的阻值、电流表的量程均由施工现场设计要求中的模拟量决定;
PLC系统通过通信电缆与计算机连接;
所述的调试箱包括盘前面板、盘前内面板、盘后面板和盘后内面板;盘前面板上设有所述的指示灯、按钮和拨码开关;盘前内面板设有安装导轨和线槽,安装导轨上设置AD转换器、电源开关、接线端子以及所述的时间继电器;盘后面板上设有所述的电流表、可调电阻和电流电压转换开关;盘后内面板设有电源开关、接线端子以及所述的电阻箱。
2.根据权利要求1所述的施工现场PLC调试模拟装置,其特征在于:所述的PLC系统安装在盘前内面板的安装导轨上。
3.施工现场PLC调试模拟方法,其特征在于:它包括以下步骤:
1)采用权利要求1所述的施工现场PLC调试模拟装置,比对施工现场的设计图纸及实际到货PLC系统的配置情况,核对无误后,将PLC系统按照正确的配置情况,安装在盘前内面板的安装导轨上;
根据设计图纸查出数字量、模拟量输入输出量的数量,根据清查出的数量安装相应的时间继电器、指示灯、按钮、拨码开关、电阻箱、电流表和可调电阻,并根据设计图纸进行连线;
根据安装各设备的供电等级,选择对应的电源开关并安装在图纸对应的位置;
2)仔细校对接线端子上输入输出接线的正确性,仔细校对所有安装设备的电源等级情况;在所有接线情况无误的情况下,接通220VAC电源,给各个设备送电,检查各个设备单体运行是否正常;
3)对装置单体调校完毕后,将PLC系统中的通信电缆与计算机连接起来,对所编写的程序进行调试:
a、利用显示灯模拟现场数字量的输出;
b、利用按钮、拨码开关模拟现场的数字量的输入;
c、利用调节可调电阻模拟现场模拟量的输入;
d、利用调节电阻箱来模拟现场温度的输入。
4.根据权利要求3所述的施工现场PLC调试模拟方法,其特征在于:所述步骤3)的a具体为:当计算机有数字量输出信号时,通过观察指示灯的亮、灭情况判断程序是否正确,以判断在实际运用中现场设备能否按程序的要求进行启停。
5.根据权利要求3所述的施工现场PLC调试模拟方法,其特征在于:所述步骤3)的b具体为:当程序中有数字量输入时,根据需要对按钮或拨码开关进行操作,并验证程序中的逻辑关系是否正确。
6.根据权利要求3所述的施工现场PLC调试模拟方法,其特征在于:所述步骤3)的c具体为:当程序中有电流模拟量输入时,将电流电压转换开关拨到电流侧,通过调节盘后面板上的可调电阻对电流模拟量的粗调和细调,同时通过电流表的监测,将电流模拟量调节到所需要的数值,并验证程序;
当程序中有电压模拟量输入时,将电流电压转换开关拨到电压侧,通过调节盘后面板上的可调电阻对电压模拟量的粗调和细调,同时通过电流表的监测,根据电流表示数与电压模拟量之间的关系将电流表示数调节到所需要的数值,并验证程序。
7.根据权利要求3所述的施工现场PLC调试模拟方法,其特征在于:所述步骤3)的d具体为:当程序中有温度模拟量输入,通过查找温度与热电阻对照表可知热电阻的阻值,将电阻箱通过调节上面的粗调旋钮和细调旋钮,将阻值调节到热电阻的数值,使得计算机将其值认可为温度模拟量输入,并验证程序。
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