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老狗科技助力广东一家大型橡塑企业数字化标杆工厂成功落地

数采严选+透明工厂,从数据采集到数据应用!

2022-07-02
可编程序控制器(PLC)的特点

为适应工业环境使用,与一般控制装置相比较,PLC机有以下特点:

1. 可靠性高,抗干扰能力强

工业生产对控制设备的可靠性要求:

①平均故障间隔时间长

②故障修复时间(平均修复时间)短

任何电子设备产生的故障,通常为两种:

①偶发性故障。由于外界恶劣环境如电磁干扰、超高温、超低温、过电压、欠电压、振动等引起的故障。这类故障,只要不引起系统部件的损坏,一旦环境条件恢复正常,系统也随之恢复正常。但对PLC而言,受外界影响后,内部存储的信息可能被破坏。

②永久性故障。由于元器件不可恢复的破坏而引起的故障。

如果能限制偶发性故障的发生条件,如果能使PLC在恶劣环境中不受影响或能把影响的后果限制在最小范围,使PLC在恶劣条件消失后自动恢复正常,这样就能提高平均故障间隔时间;如果能在PLC上增加一些诊断措施和适当的保护手段,在永久性故障出现时,能很快查出故障发生点,并将故障限制在局部,就能降低PLC的平均修复时间。为此,各PLC的生产厂商在硬件和软件方面采取了多种措施,使PLC除了本身具有较强的自诊断能力,能及时给出出错信息,停止运行等待修复外,还使PLC具有了很强的抗干扰能力。

·硬件措施:

主要模块均采用大规模或超大规模集成电路,大量开关动作由无触点的电子存储器完成,I/O系统设计有完善的通道保护和信号调理电路。

① 屏蔽——对电源变压器、CPU、编程器等主要部件,采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽,以防外界干扰。

② 滤波——对供电系统及输入线路采用多种形式的滤波,如LC或π型滤波网络,以消除或抑制高频干扰,也削弱了各种模块之间的相互影响。

③ 电源调整与保护——对微处理器这个核心部件所需的+5V电源,采用多级滤波,并用集成电压调整器进行调整,以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。

④ 隔离——在微处理器与I/O电路之间,采用光电隔离措施,有效地隔离I/O接口与CPU之间电的联系,减少故障和误动作;各I/O口之间亦彼此隔离。

⑤ 采用模块式结构——这种结构有助于在故障情况下短时修复。一旦查出某一模块出现故障,能迅速更换,使系统恢复正常工作;同时也有助于加快查找故障原因。

·软件措施:

有极强的自检及保护功能。

①故障检测——软件定期地检测外界环境,如掉电、欠电压、锂电池电压过低及强干扰信号等。以便及时进行处理。

②信息保护与恢复——当偶发性故障条件出现时,不破坏PLC内部的信息。一旦故障条件消失,就可恢复正常,继续原来的程序工作。所以,PLC在检测到故障条件时,立即把现状态存入存储器,软件配合对存储器进行封闭,禁止对存储器的任何操作,以防存储信息被冲掉。

③设置警戒时钟WDT(看门狗)——如果程序每循环执行时间超过了WDT规定的时间,预示了程序进入死循环,立即报警。

④加强对程序的检查和校验——一旦程序有错,立即报警,并停止执行。

⑤对程序及动态数据进行电池后备——停电后,利用后备电池供电,有关状态及信息就不会丢失。

PLC的出厂试验项目中,有一项就是抗干扰试验。它要求能承受幅值为1000V,上升时间1nS,脉冲宽度为1μS的干扰脉冲。一般,平均故障间隔时间可达几十万~上千万小时;制成系统亦可达4~5万小时甚至更长时间。

2 .通用性强,控制程序可变,使用方便

PLC品种齐全的各种硬件装置,可以组成能满足各种要求的控制系统,用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件确定以后,在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下,不必改变PLC的硬设备,只需改编程序就可以满足要求。因此,PLC除应用于单机控制外,在工厂自动化中也被大量采用。

3.功能强,适应面广

现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能,还具有数字和模拟量的输入输出、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能。既可控制一台生产机械、一条生产线,又可控制一个生产过程。

4.编程简单,容易掌握

目前,大多数PLC仍采用继电控制形式的“梯形图编程方式”。既继承了传统控制线路的清晰直观,又考虑到大多数工厂企业电气技术人员的读图习惯及编程水平,所以非常容易接受和掌握。梯形图语言的编程元件的符号和表达方式与继电器控制电路原理图相当接近。通过阅读PLC的用户手册或短期培训,电气技术人员和技术工很快就能学会用梯形图编制控制程序。同时还提供了功能图、语句表等编程语言。

PLC在执行梯形图程序时,用解释程序将它翻译成汇编语言然后执行(PLC内部增加了解释程序)。与直接执行汇编语言编写的用户程序相比,执行梯形图程序的时间要长一些,但对于大多数机电控制设备来说,是微不足道的,完全可以满足控制要求。

5.减少了控制系统的设计及施工的工作量

由于PLC采用了软件来取代继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件,控制柜的设计安装接线工作量大为减少。同时,PLC的用户程序可以在实验室模拟调试,更减少了现场的调试工作量。并且,由于PLC的低故障率及很强的监视功能,模块化等等,使维修也极为方便。

6.体积小、重量轻、功耗低、维护方便

PLC是将微电子技术应用于工业设备的产品,其结构紧凑,坚固,体积小,重量轻,功耗低。并且由于PLC的强抗干扰能力,易于装入设备内部,是实现机电一体化的理想控制设备。以三菱公司的F1-40M型PLC为例:其外型尺寸仅为305×110×110mm,重量2.3kg,功耗小于25VA;而且具有很好的抗振、适应环境温、湿度变化的能力。现在三菱公司又有FX系列PLC,与其超小型品种F1系列相比:面积为47%,体积为36%,在系统的配置上既固定又灵活,输入输出可达24~128点。


2022-07-01
PLC远程监控与数据采集有什么意义?

随着物联网的快速发展,通过手机微信小程序或PC终端对设备系统的控制单元PLC的运行进行远程预警监控的技术已经非常成熟。基于手机微信小程序或PC终端的PLC远程监控控制系统能给设备的生产厂家和使用方都带来极高的经济利益。设备使用方能随时观察设备的运行状态,及时进行预警,提高了设备运行的可靠性,避免设备故障带来不必要的损失。生产方能也能通过远程实时查看设备的运行状态,来及时排除故障,提高售后维修的时效性 ,提高客户对产品的满意程度,提升产品的品牌。

基于手机微信小程序或PC终端的PLC远程监控和数据采集方案的优势和特点:

1. 远程监控系统可以使异地的智力之源得到充分利用。可以使位于异地的专家通过网络获得远程监控数据,进行分析处理,实现远程监控。

2. 远程监控系统可以使异地的物质资源得到充分利用。通过该技术的使用,可以使异地物资资源的共享和远程实验得以实现。

3.管理人员使用远程监控系统,可以不必亲临恶劣的现场环境就可以对现场的工作情况进行监视,完成对参数的设置与调整,修复故障等。

4. 远程监控系统的应用,可以实现现场运行数据的快速集中和实时采集,获得现场的监控数据,提供了远程故障诊断技术物质基础。


2022-06-28
老狗科技透明工厂方案助力联塑集团实现智能化工厂改造升级

“极简工业-透明工厂”解决方案在联塑集团“一级数字化智能化示范工厂”的应用,是客户对老狗科技技术和服务能力的极大肯定和认可。未来,老狗科技会在设备互联、数据应用、透明工厂产品和服务上持续投入研发,助力更多的制造业企业实现数字化转型!

2022-06-27
在PLC中开关量采集模块的作用

PLC系统作为工业控制的基础设备在如今的现代化工厂应用中已经非常的广泛。许多工厂应用中,都需要对现场采集来的脉冲信号进行计数统计。如果是使用专用脉冲计数模块的话,价格会非常的昂贵,在很多采集低速脉冲信号的现场其实是可以使用普通的开关量采集模块来代替脉冲计数模块的。这样就可以很大的降低系统成套费用和系统的复杂程度,而且也提高了系统的可维护性。如果需要使用普通开关量采集模块代替脉冲计数模块,这就存在一个问题:普通开关量采集模块采集脉冲信号速度的极限是多少呢,存在哪些限制条件?

首先是模块响应速度的制约,开关量采集模块要检测到一个脉冲信号,必须能完整地采集到脉冲产生的整个过程,开关量采集模块检测脉冲信号的过程可以分解为三个过程。而且开关量采集模块能检测到的脉冲信号至少还得满足以下条件:脉冲宽度t1大于t1;脉冲周期t0大于t1+t3;脉冲间隔t2大于t3。

然后就是PLC系统扫描时间的制约,PLC的工作原理是分时扫描,PLC的一个完整扫描周期包括全部i/o更新一次的时间和PLC程序执行一次的时间。PLC系统的扫描时间和系统网络情况、远程站的数量以及PLC的cpu模块信号有关。如果现场开关量采集模块检测出的脉冲信号在一个PLC扫描周期内大于1个,PLC系统将不能正确反映现场脉冲的数量。

PLC系统通过扫描更新i/o信息,假设在时刻0、t1、t2、t3,PLC系统扫描到信号源处,对于脉冲信号1,PLC系统没有检测到任何脉冲信号,可以得到结论如果脉冲信号脉冲周期t1小于PLC扫描周期t,PLC系统将不能检测出正确的脉冲数量;对于脉冲信号2,PLC系统同样没有检测到任何脉冲信号,这是因为脉冲信号2的脉冲宽度t0小于PLC扫描周期t,脉冲信号的变化有可能发生在一个PLC扫描周期t之内;对于脉冲信号3,脉冲信号的脉冲宽度t0大于PLC扫描周期t,脉冲周期t1-脉冲宽度t0;对于脉冲信号4,脉冲信号脉冲周期t1大于PLC扫描周期t,脉冲周期t1-脉冲宽度t0大于PLC扫描周期t,PLC系统能检测出正确的脉冲数量。因此对于本系统来讲,能可靠检测的脉冲信号脉冲宽度应大于70ms,第一个脉冲信号结束至第二个脉冲信号发出的最小时间间隔应大于70ms。

要使用普通的开关量采集模块代替专业脉冲计数模块的主要限制条件就是脉冲输入信号在PLC系统中的系统扫描时间。对于大部分公司的PLC系统来讲,脉冲宽度大于70ms,第一个脉冲信号结束至第二个脉冲信号发出的最小时间间隔大于70ms的脉冲信号是可以可靠接收的。现如今大部分的品牌PLC系统其基本工作方式都是一致的,对于不满足上述条件的脉冲信号,那就必须要考虑专用的脉冲计数模块了。

 


2022-06-24
数据采集网关设备是什么?如何选择数据采集网关?

随着工业物联网和信息需求的不断增加,许多工厂需要收集不同的设备、机床、机器人等。,然后连接内部软件平台实现信息管理。数据采集网关设备可以作为前端工业控制、传感器、仪表和云平台的中心链接,连接云,实现远程监控/APP、手机、网页、微信官方账号查看状态、远程编程下载程序等功能。如何选择工业数据采集网关?以下几点供您参考。

数据采集网关选择。

一、确定设备和控制器的型号接口。

统计设备清单,对应可编程控制器的品牌型号、机床等设备控制系统型号。

二、确认数据显示形式和平台属性。

定义统计自己的需求,收集数据后,以什么形式表示网关制造商的公共云平台本公司的个人和平台与自己的系统对接,接口协议是MODBUSTCP\RTU或定制协议。

三、选择合适的数据采集网关和平台。

选取数据收集网关需要根据需要确定是否能满足自己的协议收集需要,平台使用或对接界面是否支持相关协议。

 


2022-06-23
PLC控制网关的功能介绍及应用领域

PLC含义:可编程序控制器,PLC操纵系统是将微电子技能、计算机技能、自动化操作技能和通信技能与传统顺序操纵器相结合而成的新型工业操纵装置,取代继电器、执行逻辑、记时、计数等操纵顺序功能,建立了一套灵活的长距离操纵系统。

PLC网关也是工业物联网网关中的一种,实现了PLC与网关的连接设置,该功能可以通过物联工业物联网网关实现,工业物联网网关支持4G网络接入,连接阿里云,串口数据双向透明传输。

适合作为大型分布式设备的接入节点,嵌入协议剖析器可通过协议分析将现场设备的数据先收集到网关节点的核算剖析,接着,通过MQTT物联网协议,将其传输到客户定制的MQTT云通道中,帮助用户利用先进的物联网技能和两化融合技能,快速构建一套高效率、高并发的工业互联网体系。

PLC网关功能

1、支持阿里云、百度云、中移物联云、自建服务器

2、支持TCP/UDP/MQTT/Modbus/Modbus RTU/Modbus TCP/短信多种透传通讯方式

3、支持虚拟串口功能、对接各类组态软件

4、支持组态王、力控、亚控、昆仑组态等主流组态软件

5、支持Modbus周期性轮询功能

6、自定义脚本编程采集指令采集周期

7、支持自定义登录包/心跳包

8、支持自定义数据包前缀

9、支持3路Socket链接

10、支持手机小程序查看底层报文数据信息

11、支持LBS基站定位

12、支持脚本引擎编程功能

13、远程修改参数、远程升级

14、支持VB、VC、DELPHIC#等开发语言

15、提供SDK Demo源码二次开发

物联网PLC网关广泛应用于智能工厂、智能电网、环境监测、污水处理、电梯监控、包装机械、印染、工程机械、纺织机械、给水设备、热力锅炉等行业。


2022-06-22
远程模拟量数据采集模块

远程数据采集模块,可采集电压、电流、毫伏、各种类型热电阻温度、各种类型热电偶温度,通道类型随意组合。模块采用RS485通讯接口,支持MODBUS-RTU和自由口通讯协议,可以连接PLC、DCS以及国内外各种组态软件。

输入通道采用双端差动输入。输入、电源、网络及通道之间电气隔离,有效抑制各类共模干扰,消除通道间的相互影响。每个通道的信号类型可以任意设置。

热电阻、热电偶输入有断路检测功能,采集结果为温度值,热电偶输入自动进行冷端温度补偿。

一线通模块具有一阶数字滤波、50Hz工频抑制功能,对抑制工业现场的工频干扰十分有效,保证微弱信号的采集精度,同时,一线通模块具有自动校准、系统校准功能,随时修正由于环境温度变化引起的测量误差,保证一线通模块在整个工作温度范围内的采集精度。

另外,其还有如下主要特性:

4路数字、8路模拟量输入、4路继电器输出

内置工业级嵌入式CPU以完成复杂的网络协议,支持PPP、TCP、UDP、DNS等协议,为用户数据提供透明传输通道,兼容RTU功能。

性能稳定,保证野外恶劣环境下长期可靠工作,内置看门狗电路。

支持中心为固定IP方式或动态IP+动态域名解析方式

数据接口采用RS485通讯接口,波特率可选择,从300bps到115200bps,开始位/停止位/奇偶校验可选。

支持图形化参数配置,内置EEPROM存储器,长期保存用户配置的参数

支持中心SDK编程及标准Socket编程

抗干扰设计,适合电磁环境恶劣的应用场合

工作温度范围宽,可工作在-25°C to+70°C环境中

采用modbus RTU协议,兼容性更强,简单易用

自动判断采集到的开关量/模拟量是否超过阈值,并自动发送告警信息

预警周期、预警值可以灵活设置

支持虚拟串口、支持接入多种组态软件


2022-06-21
plc模拟量采集模块有什么作用

在工业控制中,某些输入量(如压力、温度、流量、转速等)是连续变化的模拟量,某些执行机构(如伺服电动机、调节阀、记录仪等)要求PLC输出模拟信号,而PLC的CPU只能处理数字量。模拟量首先被传感器和变送器转换为标准的电流或电压,如4~20mA,1~5V,0~10V,PLC用A/D转换器将它们转换成数字量。这些数字量可能是二进制的,也可能是十进制的,带正负号的电流或电压在A/D转换后一般用二进制补码表示。

传感器带模拟量输出,模拟量输入,(模块的意思是把你的电压或电流值转换成数字量,然后通过斜率表格就能计算出你当前的温度或压力。)

如果你要求读取温度值或压力值时,那你的传感器必须带模拟量输出和模拟量输出。

这样的话你买个模拟模块,把模拟模块跟PLC进行连接,传感器的模拟量输出和输入跟模块进行连接(当然模块上有接线图这你不必担心)。当通上电以后,模块自动检测传感器当前的值然后把它转换成数字量,你根据斜率表计算出它的斜率公式,这样你就能知道它当前的温度值或压力值了。

D/A转换器将PLC的数字输出量转换为模拟电压或电流,再去控制执行机构。模拟量I/O模块的主要任务就是完成A/D转换(模拟量输入)和D/A转换(模拟量输出)。

例如在炉温控制系统中,炉温用热电偶检测,温度变送器将热电偶提供的几十毫伏的电压信号转换为标准电流(如4~20mA)或标准电压(如l~5V)信号后送给,经A/D转换后得到与温度成比例的数字量,CPU将它与温度设定值比较,并按某种控制规律(如PID)对二者的差值进行运算,将运算结果(数字量)送给模拟量输出模块,经D/A转换后变为电流信号或电压信号,用来调节控制天然气的电动调节阀的开度,实现对温度的闭环控制。

有的PLC有温度检测模块,温度传感器(热电偶或热电阻)与它们直接相连,省去了温度变送器。

大中型PLC可以配置成百上千个模拟量通道;它们的D/A,A/D转换器一般是12位的。模拟量I/O模块的输入、输出信号可以是电压,也可以是电流;可以是单极性的,如0~5V,0~10V,1~5V,4~20ms,也可以是双极性的,如+50mV,±5V,±10V和±20mA,模块一般可以输入多种量程的电流或电压。

A/D,D/A转换器的二进制位数反映了它们的分辨率,位数越多,分辨率越高,例如8位A/D转换器的分辨率为2-8=0.38%;模拟量输入/输出模块的另一个重要指标是转换时间。


2022-06-20