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西门子PLC的网络是适合不同的控制需要制定的,也为各个网络层次之间提供了互连模块或装置,利用它们可以设计出满足各种应用需求的控制管理网络。西门子S7系列PLC网络如图7-25所示,它采用3级总线复合型结构,底一级为远程I/O链路,负责与现场设备通信,在远程I/O链路中配置周期I/O通信机制。中间一级为Profibus现场总线或主从式多点链路。前者是一种新型现场总线,可承担现场、控制、监控三级的通信,采用令牌方式与主从轮询相结合的存取控制方式;后者为一种主从式总线,采月主从轮询式通信。高一层为工业以太网,它负责传送生产管理信息。在工业以太网通信协议的下层中配置以802.3为核心的以太网协议,在上层向用户提供TF接口,实现AP协议与MMS协议。
PLC要提供金字塔功能或者说要实现NBS或ISO模型要求的功能,采用单层子网显然是不行的。因为不同层所实现的功能不同,所承担的任务的性质不同,导致它们对通信的要求也就不一样。在上层所传送的主要是些生产管理信息,通信报文长,每次传输的信息量大,要求通信的范围也比较广,但对通信实时性的要求却不高。而在底层传送的主要是些过程数据及控制命令,报文不长,每次通信量不大,通信距离也比较近,但对实时性及可靠性的要求却比较高。中间层对通信的要求正好居于两者之间。
PLC网络的分级与生产金字塔的分层不是—一对应的关系,相邻几层的功能,若对通信要求相近,则可合并,由一级子网去实现。采用多级复合结构不仅使通信具有适应性,而且具有良好的可扩展性,用户可以根据投资情况及生产的发展,从单台PLC到网络、从底层向高层逐步扩展。下面列举几个有代表性公司的PLC网络结构。
例如一台电动机额定电流为10A,原理如下图所示,线电流为10A。 相电流为10/√3=10÷1.732=5.77A 如果热继电器的整定电流等于电动机的额定电流10A,那么根据图二表4中的各相负载不平衡(断相)时的动作特性,当一相电流为0,其它两相电流为整定电流的1.15倍时,热继电器应在2h(小时)内动作,原理图如下 假设L2断相,当L1、L3线电流达到10×1.15=11.5A时,热继电器应在2h(小讨)内动作。这时a相电流为7.66A,b、c相电流为3.83A。这是因为在断相状态,b、c相串联后再与a相并联,b、c相的总阻抗是a相阻抗的2倍,因此a相电流是b、c相的2倍。 此时a相过载7.66÷5.77=1.33倍,已超过图二表3中各相负载平衡时的动作特性,当电流达到整定电流的1.2倍时,应在2h(小时)内动作,不过还未达到危险的1.5倍电流,电动机还不会烧,能达到断相保护目的。 但如果热继电器整定电流是电动机额定电流的1.15倍10×1.15=11.5A时,当缺相后电流变化如下图 当一相电流为0,另两相电流要达到 11.5×1.15=13.23A时,热继电器才会在2h内动作,这时a相电流为8.82A,b、c相电流为4.41A,此时a相电流已过载 8.82÷5.77=1.53倍,就是说在热继电器动作时,a相电流已超过额定电流的1.53倍,按图二表3中的过载动作特性1.5倍电流时,应在2-4min(分钟)内动作,否则就有可能烧坏电动机。现在变成了2小时内动作,动作时间延长了数倍,这就是装了热继电器缺相时依然烧坏电机的原因。 |
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