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产品描述

产地德国 品牌西门子

西门子控制器6ES7 215-1HG40-0XB0


在PLC控制系统中,电源占有极重要的地位。电网干扰串入PLC控制系统主要通过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电源,而对于变送器供电的电源和PLC系统有直接电气连接的仪表的供电电源,并没受到足够的重视,虽然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。所以,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。

 

此外,位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。

 

2、电缆选择的敖设

 

为了减少动力电缆辐射电磁干扰,尤其是变频装置馈电电缆。笔者在某工程中,采用了铜带铠装屏蔽电力电缆,从而降低了动力线生产的电磁干扰,该工程投产后取得了满意的效果。

 

不同类型的信号分别由不同电缆传输,信号电缆应按传输信号种类分层敖设,严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号,避免信号线与动力电缆靠行敖设,以减少电磁干扰。

 

3、 硬件滤波及软件抗如果措施

 

由于电磁干扰的复杂性,要根本消除迎接干扰影响是不可能的,因此在PLC控制系统的软件设计和组态时,还应在软件方面进行抗干扰处理,进一步提高系统的可靠性。常用的一些措施:数字滤波和工频整形采样,可有效消除周期性干扰;定时校正参考点电位,并采用动态零点,可有效防止电位漂移;采用信息冗余技术,设计相应的软件标志位;采用间接跳转,设置软件陷阱等提高软件结构可靠性。

 

信号在接入计算机前,在信号线与地间并接电容,以减少共模干扰;在信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。

 

对干较低信噪比的模拟量信号.常因现场瞬时干扰而产生较大波动,若仅用瞬时采样植进行控制计算会产生较大误差,为此可采用数字滤波方法。

 

  现场模拟量信号经A/D转换后变成离散的数字信号,然后将形成的数据按时间序列存入PLC内存。再利用数字滤波程序对其进行处理,滤去噪声部分获得单纯信号, 可对输入信号用m次采样值的平均值来代替当前值,但井不是通常的每采样。次求一次平均值,而是每采样一次就与近的m-l次历史采样值相加,此方法反应速度快,具有很好的实时性,输入信号经过处理后用干信号显示或回路调节,有效地抑制了噪声干扰。

由干工业环境恶劣,干扰信号较多, I/ O信号传送距离较长,常常会使传送的信号有误。为提高系统运行的可靠性,使PLC在信号出错倩况下能及时发现错误,并能排除错误的影响继续工作,在程序编制中可采用软件容错技术。

 

4、正确选择接地点,完善接地系统

接地的目的通常有两个,其一为了安全,其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。

 

系统接地方式有:浮地方式、直接接地方式和电容接地三种方式。对PLC控制系统而言,它属高速低电平控制装置,应采用直接接地方式。由于信号电缆分布电容和输入装置滤波等的影响,装置之间的信号交换频率一般都低于1MHz,所以PLC控制系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式。集中布置的PLC系统适于并联一点接地方式,各装置的柜体中心接地点以单独的接地线引向接地极。如果装置间距较大,应采用串联一点接地方式。用一根大截面铜母线(或绝缘电缆)连接各装置的柜体中心接地点,然后将接地母线直接连接接地极。接地线采用截面大于22 mm2的铜导线,总母线使用截面大于60mm2的铜排。接地极的接地电阻小于2Ω,接地且PLC系统接地点必须与强电设备接地点相距10m以上。

 

信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;不接地时,应在PLC侧接地;信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,一定要避免多点接地;多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时,各屏蔽层应相互连接好,并经绝缘处理。选择适当的接地处单点接点

多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其机密,防止未经允许的复制和修改;S7-300PLC设有操作方式选择开关,操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出,当钥匙拔出时,就不能改变操作方式,这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能,S7-300PLC可通过编程软件Step7的用户界面提供通信组态功能,这使得组态非常容易、简单。S7-300PLC具有多种不同的通信接口,并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统;串行通信处理器用来连接点到点的通信系统;多点接口(MPI)集成在CPU中,用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系。

    S7-1200与WinCC的OPC通信。14.配上串行通信接口后,可以实现与变频器的USS通信,与计算机和S7-200的Modbus通信。如何轻松掌握西门子变频器调试方法?西门子变频器快速调试虽然变频器设置了过滤和访问级,但调试还是比较麻烦。为了变频器进行快速调试,在变频器的使用说明书中给出了“快速调试流程图”。根据流程图的提示,一级一级选择参数。在进行快速调试之前,先选择访问级“P0003=--”再设定“P0010=1”。P0010称为快调过滤参数,他将快速调试相关的参数过滤出来。过滤出来的参数多少和P0003访问级的高低有关。快速调试类似一本书中的“重点导读”。西门子变频器因为参数细腻,数量众


西门于S7-300系列PLC控制电机分批启动

一、电机分批自启动在石油化工等连续生产企业中有着广泛的用途。以PLC为核心控制单元的电机分批自启动系统具有以下功能及特点:

1、能够实时地监控电机的运行状态;

2、记忆电网波动前电机的运行状态,只有在电网波动前处于运行状态而且在电网波动时停机的电机才具备电机启动条件

3、准确及时地捕获电网电压信息。

4、分批自启动的电机按照工艺流程需要,在PLC中预先设置,同时为避免多台电机在自启动中对电网的影响、电机分批自启动中采用分批延时处理方式;

5、具有多路输入和多路输出功能,实现多台电机自启动集中控制;

6、具备远程通信接口,实现与上位机或DCS系统的通信,在上位机或DCS系统中方便地对该系统进行监控和维护。

洛阳石油化工总厂的2套PLC电机分批自启动设备,采用西门于S7-300系列PLC,它以CPU313为*处理单元,每执行1000条二进制指令约需 0.7ms。S7—300同时具备128点数字量输入/输出和32路模拟量输入/输出,12KB的RAM,20KB的负载存储器;能够满足电机状态和 系统电压的实时监控和及时实现电机分批自启动的要求。

二、系统组成

2套PLC电机分批自启动系统根据变电所供电方式,每一段低压母线采用l台PLC。系统硬件主要分为外围电路和核心单元2部分。外围电路主要完成母线电 压、电机运行状态等信号的采集、处理和转换以及电机启动指令的驱动等。核心单元(即PLC)主要完成信号处理,发出电机驱动指令。

2.1外围电路

外围电路主要包括以下几个部分:

1、母线电压采样监测。它通过1个电流型电压变送器将0—380V交流母线电压转换为4*20mA直流信号。

2、电机运行状态信号监控。电机运行状态信号通过电机控制回路中的1个干接点输入到PLC的输入模块。所有信号的输入都经过光藕隔离,以提高抗干扰能力。

3、电机驱动单元。电机启动信号由PLC发出,输出单元不直接驱动电机,而是通过1个220V、10A AC的中间继电器带动电机操作回路。这样一方面提高了驱动能力,另一方面使得电气操作回路和PLC控制回路分隔,提高了系统的可靠性。

2.2核心单元

根据系统的要求,其核心PLC主要有以下几部分:

1、CPU313及系统软件。它完成电压和电机运行状态监测,实时进行逻辑判断,发出电机分批自启动指令。CPU313有4种操作选择:RUN—P、RUN、STOP和MRES运行方式。

2、模拟量输入模块SM331(8路输入)。它把电压变送器输入的4-20mA的模拟量转换为数字信号,并将数字信号送到PI,C的控制单元,以供PLC做出电压判断。

3、数字量输入模块SM321。16路输入2个,32路输入1个,完成62台电机运行状态监测和PLC电机分批自启动系统运行、调试状态监侧,电机运行状态信号通过电机操作回路中的接触器辅助接点接至该模块。

4、数字量输出模块SM322(输出8路)。接受PLC控制单元的指令,完成电机驱动信号输出,通过出口中间继电器,驱动电机操作回路,完成电机分批自启动。

三、系统软件设计

电机分批自启动系统软件主要为:

1、完成系统初始化;

2、正常状态下的数据监测;

3、电网电压出现波动后,即电网电压降至70%,所有电机都会因为电气保护装置而强制退出运行,在此之前,程序已经做出判断并锁存电机状态信号;

4、当电力系统恢复正常(3s内,母线电压恢复至95%)时,程序依据故障前保存的电机状态信号、对具备白启动条件的电机。按照顺序分批发出启动信号,使其恢复运行;

5、无论在正常状态下或是在电机自启动过程中,PLC均实时监侧母线电压;

6、通信接口程序。包括系统监测数据和故障信息,PLC将采集的母线电压信息、电机启动状态信息传输到上位机或DCS系统,便于维护人员实时了解设备运行状况




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