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产品描述

产地德国 品牌西门子

西门子CPU模块6ES7515-2AM02-0AB0参数详细


PLC,编码器,变频器实现同步控制的一种方法简介:变频器与可编程序控制器通过RS485通信连接控制电机速度;可编程序控制器根据编码器测出的现场速度改变变频器频率;触摸屏设定工作参数。

1,设备工作原理简介。

设备的用途为印刷后续加工,全自动覆膜机。

工作方式为把单张纸表面覆一层塑料膜,使印刷品表面看起来更亮,并保护印刷表面的图文。比如色拉油的包装标贴,或者某些书籍的封面。

首先,一张张印刷后的纸张通过直线传送到腹膜滚筒,然后通过滚筒施加的压力,使纸张与薄膜贴合在一起,后把纸张与薄膜接缝处切开,具体的工序不赘述。

2,主要技术难点。由于纸张是一张张的传送到滚筒,薄膜是缠绕在滚筒表面的,要使它们贴合在一起,并且每张纸之间不能有间隙。通俗的讲就是:把一张张的纸,首尾相接的贴在一卷薄膜上。纸张通过直线传送到滚筒上,薄膜通过开卷机构附在滚筒上,然后压在纸张表面。

这里,直线输纸机构与滚筒分别有两个变频电机驱动,所以要求两个运动机构的表面线速度必须*。只有这样才能使纸张之间腹膜以后不留有空隙,控制精度要求误差不能大于1毫米。纸张的长度是可设定的,比如,某次是要求一万张同等长度的纸张,下一次有可能是另一种长度规格的纸张。滚筒的直径确定不变。

设备安装2个旋转编码器,分别输纸机构与滚筒的线速度,plc根据计算的速度调节变频器的输出频率使它们的线速度保持*。在计算过程中由于存在圆周率,必需把计算的数据取整。这样经过乘除计算后才能得到比较准确的数据。计算的过程中数据取整只有把数据同时扩大1000倍或者10000倍才能得到比较准确的商。

plc的被除数是有限制的不能太大,否则溢出。在这里选择1000p/r的旋转编码器。就可以直接把纸张的长度分成1000份。并且把数据扩大1000倍。关于这些是具体设计变程过程中选取的。在这里只是说明一下。不再把数据计算一一演算。

根据数据计算结果不停的比较两个数据。依据比较结果加减从变频器的频率,使两个机构的表面线速度保持*。比较周期为20毫秒,加减的频率单位为0.01赫兹。

3,系统组成。编码器2个,分别输入plc的两路高速计数通道。两个变频器通过plc的rs485通信口改变频率,组成简单的闭环控制系统。具体的关于plc与变频器通过485通信连接不在这里具体说明。大家可以参照modbus通信协议和支持它的变频器手册。具体的方法将在以后的文章里跟大家交流

数字量输入模块可记录设备中的 24 V DC 或 230 V AC 信号,并将它们传送到控制器。可以连接开关以及 2 线制、3 线制或 4 线制接近开关。

35 mm 宽的输入模块具有可设定的参数和诊断功能,因此可根据相应过程要求进行灵活调整。

25 mm 宽的低成本模块没有可设定的参数或诊断功能,可极为方便地集成到工程系统中。建议将它们在只需要很少输入通道的位置使用,或在必须在十分有限的空间内部署大量通道的情况下使用。

组态为模块化任意组合。通用组态软件主要特点:
⑴延续性和可扩充性。用通用组态软件开发的应用程序,当现场(包括硬件设备或系统结构)或用户需求发生改变时,不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级;
⑵封装性(易学易用),通用组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来,对于用户,不需掌握太多的编程语言技术(甚至不需要编程技术),就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能;

一、西门子变频器选型时要确定以下几点:
1) 采用变频的目的;恒压控制或恒流控制等;
2) 西门子变频器的负载类型;如叶片泵或容积泵等,特别注意负载的性能曲线,性能曲线决定了应用时的方式方法;
3) 西门子变频器与负载的匹配问题;
I.电压匹配;西门子变频器的额定电压与负载的额定电压相符。


3、控制器烧损
  相对于软启动器来讲,控制器烧毁故障是严重的。有的厂家此类故障造成的返修率已超过30%。进口的或合资的厂家此类问题不多见。主要是控制器的电源和触发电路以及输入电路三部分容易烧毁。。
II. 控制回路:具有工频变频的手动切换,以便在变频出现故障时可以手动切工频运行,因输出端不能加电压,固工频和变频要有互锁。
4) 西门子变频器的接地;
西门子变频器正确接地是提高系统稳定性,噪声能力的重要手段。西门子变频器的接地端子的接地电阻越小越好,接地导线的截面不小于4mm,长度不超过5m。西门子变频器的接地应和动力设备的接地点分开,不能共地。信号线的屏蔽层一端接到西门子变频器的接地端,另一端浮空。

5、OPC-过程控制OLE
DDE是微软为front-office应用开发的共享小量相对不变的数据的技术。与DDE不同,过程控制OLE技术面向制造环境的控制性能、结构和可靠性而设计。微软的制造业DNA确定了设备、控制应用和商业应用间应该具有开放性和互操作性接口特征(OPC)。罗克韦尔是OPC组织制定者和主要开发者。OPC负责建立基于COM技术的应用规范,它允许所有的应用程序采用同样的基于COM技术的接口去访问数据,简化了数据的采集和共享方法。 使得智慧型效能可与笔记型电脑和平板电脑的连线技术并驾齐驱,这是以前做不到的。802.11ad在室内通讯上有很出色的表现。802.11ad的神奇之处在于它使用宽广的60GHz频段

当模拟量出现问题时如何进行诊断?


答:模拟量输入经过模数转换后的实际值由参数r0752显示,当出现可能由于模拟量输入问题导致系统运行不正常时,可通过该参数查看变频器接收模拟量的实际值,再与实际模拟量输入(万用表测量值)比较,可以初步判断是变频器模拟量接口问题还是外部模拟量信号问题。

例如:实际模拟量输入为5V,那么r0752会显示5(正常情况下,由于模拟量的测量精度以及模拟信号的波动该值会在5附近变化)。


问:如何判断模拟量接口是否损坏?

答:使用信号发生器给定变频器某一电压信号,查看r0752显示值是否与信号发生器给定电压一致,反复测试不同电压值,如显示一致该模拟量接口正常;

如没有信号发生器,可将MM420变频器提供的10V电源连接至模拟量输入接口,1号与3号端子短接,2号与4号端子短接,并查看r0752显示是否为10V,如显示10V该模拟量接口正常;(注意:短接前请先使用万用表测量10V电源接口是否正常输出10V)


问:模拟量给定为5V为何我的变频器只运行在20hz?

答:通过r752参数检查变频器接收到电压是否为5V,如果不是5V请检查模拟量信号;
如果r752显示为5V,请检查模拟量标定(P757~P760)和基准频率P2000。

MM430/440模拟量


MM430/MM440配备2路模拟量输入,可以连接电压信号或电流信号(出厂默认电压信号),例如0~10V、0~20mA或4~20mA。


MM430 /MM440模拟量输入端子说明



1、2号端子:内部10V直流电源输出正极和负极(使用电位器时可为电位器供电);



3、4号端子:模拟量输入1信号,3-正、4-负




变频器的设定参数多,每个参数均有一定的选择范围,

使用中常常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象。

控制方式:即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。

低运行频率:即电机运行的小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁。而且低速时,其电缆中的电流也会增大,也会导致电缆发热。

高运行频率:一般的变频器大频率到60Hz,有的甚至到400 Hz,高频率将使电机高速运转,这对普通电机来说,其轴承不能长时间的超额定转速运行,电机的转子是否能承受这样的离心力。

载波频率:载波频率设置的越高其高次谐波分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。

电机参数:变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。

跳频:在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时,要避免压缩机的喘振点。

变频器日常使用中出现的一些问题,很多情况下都是因为变频器参数设置不当引起的。西门子变频器可设置的参数有几千个,只有系统地、合适地、准确地设置参数才能充分利用变频器性能。 

IMATIC WinAC RTX
SIMATIC WinAC RTX F
SIMATIC WinCC flexible 或 WinCC RT Advanced
WinAC 和 WinCC 组合

SIMATIC S7-mEC 是 S7-300 上的一个模块化控制器,其设计采用了强大的嵌入式 PC 技术。嵌入式控制器是将可靠的模块化 S7 控制器的优点和高性能的 PC 技术结合在一起、创造出一种新设备。 

这些面板分为 12 英寸 TFT 触摸型、15 英寸 TFT 触摸型、15 TFT 触摸/按键型、19 英寸 TFT 触摸型和 22 英寸 TFT 触摸型。面板式 PC 结构紧凑,它在单一平台上将控制器与人机界面功能的*组合在一起,还提供了基于 PC 的系统的开放性.

 

无缝互连软件工具系统,用于 SIMATIC S7 和 SIMATIC WinAC

自动系统应用中的各个阶段,都具有用户友好功能:

 包括:
TIA Portal 中的控制器软
 STEP 7 V5.x 编程软件
编程和设计选件
诊断和维修选件
技术和驱动系统的选件
用于联合的软件

SIMATIC 软件使用标准:

DIN EN 6.1131-3:
SIMATIC 编程语言符合标准 DIN EN 6.1131-3。这就降低了花在熟悉和培训中的费用。
Microsoft Windows:
使用基于 Windows 的应用程序和图形大大缩短了熟悉和培训过程。
SIMATIC 软件已集成:

公用数据管理:
所有项目数据(如,符号表、组态数据和参数分配数据)均存储在一个*数据库中。它们可供所有工具使用:这就节省了多重输入的时间并减少了错误。
集成式工具系统:
用户友好的工具在自动化项目的每一步都可以使用。
兼容性:
SIMATIC 软件系统平台和办公系统兼容。
SIMATIC 软件提高生产率:

面向工作的工具:
这些工具易于使用并针对每一种应用场合进行了优化。
可多次使用的程序部件:
完整的程序组件存储在库中,并且在后续项目中只需拷贝过来即可。
并行处理:
将一个系统细分成多个项目,允许您将处理分配给不同人员。
集成式诊断功能减少了停机时间并降低了于此相关的成本。

PLC概念
1、PLC的基本概念
可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员,是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程控制器简称PLC 
2、PLC的基本结构 
PLC实质是一种于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同,如图所示:
a. *处理单元(CPU)
*处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内

模拟量输入参数设置



P0756 = 0 ;模拟量输入类型,电压类型



P0757 = 0 ;标定X1值 = 0V



P0758 = 0.0 ;标定Y1值 = 0%



P0759 = 10 ;标定X2值 = 10V



P0760 = 100.0 ;标定Y2值 = 100%



P0761 = 0 ,模拟量输入死区



控制参数设置



P1000 = 2 ,使用模拟量输入1调节变频器输出频率



如何将0~20mA或4~20mA电流信号连接至MM420模拟量输入调节变频器频率


接线

注意:MM420模拟量输入端口只能检测电压信号无法直接检测电流信号,如果连接模拟量电流信号需要在模拟量输入端口并联500欧姆电阻将电流信号转化为电压信号(较大500欧,使用更大的电阻可能导致模拟量端口损坏)。

如图所示,直接将模拟量电流信号的正、负连接至3、4端子,并且在3、4端子间并联500欧姆1/4瓦的精密电阻。

使用0~20mA信号时模拟量输入参数设置



P0756 = 0 ;模拟量输入类型,电压类型



P0757 = 0 ;标定X1值 = 0V



P0758 = 0.0 ;标定Y1值 = 0%



P0759 = 10 ;标定X2值 = 10V



P0760 = 100.0 ;标定Y2值 = 100%



P0761 = 0 ,模拟量输入死区



使用4~20mA信号时模拟量输入参数设置



P0756 = 0 ;模拟量输入类型,电压类型



P0757 = 2 ;标定X1值 = 2V



P0758 = 0.0 ;标定Y1值 = 0%



P0759 = 10 ;标定X2值 = 10V



P0760 = 100.0 ;标定Y2值 = 100%



P0761 = 2 ,模拟量输入死区



控制参数设置



P1000 = 2 ,使用模拟量输入1调节变频器输出频率





http://www.absygs.com

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