西门子PLC变频器授权总代理

西门子PLC变频器授权代理

1.1系统硬件设计
1.1.1本自动控制系统采用西门子的S7-400可编程控制器。它是西门子公司开发的适合当代计算机技术发展的新一代可编程控制系统。它具有*高的控制能力、运算速度、网络功能和*优的性能价格比。通过PROFIBUS-DP现场总线可与ET200MI/0站相连��ET200M 可置于MCC低压柜旁边，从而可方便将电机和泵类的控制纳入DCS中去。
DI模板主要用于显示电机启停和过载指示；DO模板用于控制电机启停；AI模板主要用于对电动机电流、功率以及各测控点如温度、压力、流量、液位进行采样显示。DO模板在实际应用中为提高抗干扰能力和控制容量要通过中间继电器隔离，由中间继电器触点去控制电气设备（如接触器etc）。模拟量输入模板在使用前要通过跳线组态成本方案所需要的输入方式。
各模板的型号、数量确定后，再选择放置模板的框架的型号和数量以及电源的型号和数量。终选用长为530mm的导轨。据模板的数量选取择4个机架，考虑到成本问题而选取用了3个S7-300机架，1个S7-400机架，一个为主框架（含3个机架、一个S7-400机架、2个S7-300机架）放在蒸发主控制拒中，另一个远程控制I/O框架(含一个S7-300机架)放在ET200蒸发控制柜中。
一般来说，西门子PLC的扫描周期包括自诊断，通讯等，及一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。
二．西门子PLC的I/O响应时间
所谓I/O的响应时间指从西门子PLC的某已输入信号变化开始到系统有关输出端信号的改变所需的时间。其短的I/O响应时间与长的I/O响应时间如图所示：
即（n-1）个扫描周期
短I/O响应时间：
长I/O响应时间：
西门子 PLC在中国的产品，根据规模和性能的大小，主要有S7-200 S7-300和S7-400三种，下面就简单介绍一下该三种产品的一些特性。
为您介绍一种新的蒸发工段DCS控制方法，采用S7PLC CPU414-2DP，连接ET200系列的分布式I/O系统及标准伺服系统所组成的DP控制网络，对碱回收蒸发工段实施集散控制的优化控制方案。
黑液蒸发把洗选工段产生的副产品------稀黑液高度浓缩后送燃烧工段处理，碱回收设备的工况十分恶劣，尤其是腐蚀性和黑液结垢问题很为棘手，平稳整个工艺过程的运行，使设备工作在合理，优的工艺参数范围内是减慢结垢速度、延长设备使用寿命的有效方法。
黑液蒸发的主要设备是蒸发器。蒸发器串联组成蒸发站。本设计中所控制的蒸发站是由五台板式降膜蒸发器串联组成。还有一些的蒸发设备，如降膜板式冷凝器，温水槽，稀黑液槽,闪蒸罐，液位罐等。在黑液蒸发过程中包含以下三个基本的工艺流程，即蒸汽流程，黑液流程，冷凝水流程。本蒸发站中，来低压蒸汽(0.4Mpa151℃)，首入I效蒸发器，I效蒸发器产生的二次蒸汽经闪蒸罐闪急蒸发后，再引入II效，为II效蒸发器提供热源，以此类推直至末效。末效二次蒸汽经冷凝后成冷凝水排出，不凝气体则由真空泵排空。而黑液则采用逆流供液方式，即制浆车间来稀黑液，首入稀黑液槽,经稀黑液泵进入末效蒸发器，再到IV效，III效，以此类推，直至I效。与蒸发流程反向而行。这样随着黑液浓度的提高，蒸发温度也提高，而黑液粘度增加缓慢。蒸汽流与黑液流反向而行的供液方式，不仅可节省蒸汽消耗，部分程度上也可缓解黑液结垢问题。
在本蒸发工段的主要控制目标是稳定浓黑液的深度和降低蒸汽消耗，影响浓黑液波美度的因素主要是进效稀黑液的浓度和流量及蒸发设备各效的总有效差压。稳定有效差压*要稳定进I效的新鲜蒸汽的压力和末效二次蒸汽的真空度，即稳定总压差。尽量减少和稳定蒸发过程中的压差损失，必须要控制下列参数：
我们选取压力、流量、温度、液位为主要的控制对象，共设置了8路压力、6路流量、21路温度、16路液位总计51个测控点。为防止流送过程中，因电机启停不当而造成的不良后果，我们又对所使用的22台电机实行连锁控制。
一、西门子PLC的工作原理
扫描技术
当西门子PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
（一）输入采样阶段
在输入采样阶段，西门子PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。
（二）用户程序执行阶段
在用户程序执行阶段，西门子PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的功能指令。
即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
（三）输出刷新阶段
当扫描用户程序结束，西门子PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O影响区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是西门子PLC真正输出。
1、接头跟电缆的接法
PROFIBUS电缆很简单的，就只有两根线在里面，一根红的一根绿的，外面有屏蔽层。接线的时候，要把屏蔽层接好，不能和里面的电线接触到。要分清楚进去的和出去的线分别是哪个，假如是一串的，就是一根总线下去，中间不断地接入分站，这个是很常用的方法。在总线的两头的两个接头，线都要接在进去的那个孔里，不能是出的那个孔，这两个两头的接头，要把它们的开关置为ON状态，这时候就只有进去的那个接线是通的，而出去的那个接线是断的。其余中间的接头，都置为OFF，它们的进出两个接线都是通的（记忆方法：ON表示接入终端电阻，两端的接头拨至ON；OFF表示断开终端电阻，中间的接头要拨至OFF）。
2、电缆的测量
接好了线以后呢，还要用万用表量一量，看这个线是不是通的。假如你这根线上只有一个接头，你量它的收发两个针上面的电阻值，如果是220欧姆，那么就是对的，假如你这根线已经做好了，连了一串的接口，你就要从一端开始逐个检查了。个单接线的接口，是ON状态，你把邻近的个接口的开关也置为ON，那么这个接口以后的部分就断了。现在测边上，就是单线接的那个接口，之后的测量也一直都是测这个接口，测它的收发两个针，和刚才一样，假如电阻是110欧姆（被并联了），那么这段线路就是通的，把中间刚才那个改动为ON的接口改回到OFF，是下一个接口改为ON…….就这么测下去，如果哪个的电阻不是110欧姆了，就是那一段的线路出问题了。
1)设备选型
在选择设备时，*要选择有较高抗干扰能力的产品，其包括了电磁兼容性(EMC)，尤其是抗外部干扰能力，如采用浮地技术、隔离性能好的PLC系统；还应了解生产厂给出的抗干扰指标，如共模拟制比、差模拟制比、耐压能力、允许在多火电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作。
2)综合抗干扰设计
主要考虑来自系统外部的几种抑制措施。主要内容包括：对PLC系统及外引线进行屏蔽，以防空间辐射电磁干扰；对外引线进行隔离、滤波，特别是原理动力电缆，分层布置，以防通过外引线引入传导电磁干扰；正确设计接地点和接地装置，完善接地系统。还必须利用软件手段，提高系统的安全可靠性。
在PLC控制系统中，电源占有*其重要的地位。电网干扰串入PLC控制系统，丰要是通过PLC系统的供电电源（如CPU电源、I/O电源等）、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。
现在，对于PLC系统供电的电源，一般都采用隔离性能较好的电源，而对于变送器供电的电源和与PLC系统有直接电气连接的仪表的供电电源，并未受到足够的重视，采取了一定的隔离措施，但普遍还不够，主要是使用的隔离变压器分布参数大，抑制干扰能力差，经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。对于变送器和共用信号仪表供电，应选择分布电容小、抑制带大（如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术）的配电器，以减少PLC系统的干扰。
为保证电网馈点不中断，可采用在线式不间断供电电源(UPS)供电，提高供电的安全可靠性。并且UPS还具有较强的干扰隔离性能，是一种PLC控制系统的理想电源。
(1)PLC电源线、I/O电源线、输入信号线、输出信号线、交流线、直流线都应尽量分开布线。开关量信号线与模拟量信号线也应分开布线，且后者应采用屏蔽线，并且将屏蔽层接地。数字传输线也要用屏蔽线，并且要将屏蔽层接地。由于双绞线中电流方向、大小相等，可将感应电流引起的噪声相瓦抵消，故信号线多采用双绞线或屏蔽线。
(2)输入/输出信号的防错：
当输入信号源为晶体管，或是光电开关输出类型时，在关断时仍有较大的漏电流。而PLC的输入继电器灵敏度较高，若漏电流干扰*过一定值，就形成了误信号。同样，当输出元件为VTH（双向晶体闸管）或是晶体管输出，而外部负载又很小时，会因为这类输出元件在关断时有较大的漏电流，引起微小电流负载的误动，导致输入与输出信号的错误，给设备和人身造成不良后果。
解决上述问题的方法是在这类输入、输出端并联旁路电阻，以减小PLC输入电流和外部负载上的电流。
还有一种方法是在PLC输入端加RC滤波环节，利用RC的延迟作用来抑制窜入脉冲所引起的干扰；在晶闸管输出的负载两端并联RC浪涌电流抑制器，减小漏电流的干扰。
连接网络连接器
A. 电缆和剥线器。使用FC技术不用剥出的铜线。
图1. 剥好一端的PROFIBUS电缆与*剥线器（FCS，订货号6GK1905-6AA00）。
B. 打开PROFIBUS网络连接器。打开电缆张力释放压块，掀开芯线锁。
图2. 打开的PROFIBUS连接器
C.去除PROFIBUS电缆芯线外的保护层，将芯线按照相应的颜色标记插入芯线锁，再把锁块用力压下，使内部导体接触。应注意使电缆剥出的屏蔽层与屏蔽连接压片接触。
图3. 插入电缆
由于通信频率比较高，通信电缆采用双端接地。电缆两头都要连接屏蔽层。
D. 复位电缆压块，拧紧螺丝，消除外部拉力对内部连接的影响。
CPU设计
有3种手动选择模式：STOP——停机模式，不执行程序；TERM——运行程序，可以通过编程器进行读/写访问；RUN——运行程序，通过编程器仅能进行读操作。
状态指示灯（LED）：SF——系统错误（和）CPU内部错误；RUN——运行模式，绿灯;STOP——停机模式，黄灯；DP——分布式I/O（仅对CPU-215）。
存储器卡——用来在没电的情况下不需要电池就可以保存用户程序。
PPI口用来连接变成设备、文本显示器或其他CPU。

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