产品描述
6ES7222-1HF22-0XA8规格齐全
汽车皮带的质量在汽车的运行中作用至关重要，所以在出厂前应做抽样测试。其中一*有说服力的测试项目是：皮带按实际汽车行驶条件所运行的里程数，或运行的时间数。
国际上许多厂商都要求这项测试。用实际汽车去做这项试验显然时间上和运行费用上都不合适，因此本设计提出一种用微计算机控制变频电机的模拟系统来完成这项测试。系统硬件设计硬件系统，如所示，由PC计算机（Pentium机）、变频器、变频电动机、转速传感器、PC接口卡、断路器等组成。变频电动机带动被测皮带在一定负荷下转动；变频器完成对变频电动机的调速控制；转速传感器实现对电动机的转速测量并通过接口卡送入计算机；计算机按要求通过接口和控制电路定时向变频器发出正反转、制动指令，控制电机和其它设备正常运行，并根据传感器、变频器等设备传来的数据实现重要参数的显示、存储，同时随时可按用户要求调出历史数据进行分析、显示和打印时，输出的电压幅度与输出频率同步增大或降低；能连续长期运行700h以上而无故障。按照这些要求，选用的变频器为J100系列IGBT型。对电动机控制采用矢量控制方式，并外加制动电阻使电动机实施快速制动。
另可通过FM端，可监视变频器的输出频率。FM的信号有两种：一是频率形式，FM端输出方波信号，其频率与变频器的输出频率相同；二是信号的占空比变化形式，FM端周期信号的占空比与输出频率成正比。本设计中采用后一种方式，FM的信号先经滤波得到直流量，这直流量大小即与输出频率成正比。经过A/D变换后，计算机即可实现对变频器输出频率的。对电动机速度的监测采用光电编码器，其输出接至接口版的计数器，计算机通过计数值计算出速度的变化，并进行相应的处理。软件设计软件的设计对完成系统要求也至关重要，本系统采用*研华公司的工业控制组态软件Genie3.02作主编程环境，VisualBasic5.0作辅助编程环境。主要的软件模块及功能如下。实现PC机与变频器的联结和*佳控制利用接口卡实现PC机与变频器的数据交换。运行前，将变频器的各运行参量设置成适合本系统的运行方式，如矢量控制、速度的分档、增速和减速时间、输出电压的变化形式等。PC机按要求曲线，如所示，在系统的定时器的控制下，由数字量输出通道向变频器发出控制信号，以*佳的方式指挥电动机运行。
实现各种数据的测量和显示系统重要的数据包括转速、正反转次数、运行时间等。转速的测量利用计数器对装在转轴上的光电编码器的输出脉冲计数，这数据传给计算机，计算机通过算法求得正反转速。也可用监视变频器的输出频率实现，即通过对FM端输出直流量进行AD变换并换算得到。运行周期的计数由软件完成。据此实现转速、周期数（即正反转次数）、运行时间等数据显示，并将速度的变化曲线同步显示。历史数据的存取根据系统要求，计算机可断续地工作，但停机后恢复运行时，要按上次停机前的数据继续运行。所以本系统在每隔14s（一个运行周期）就将各种运行数据存入硬盘中。这样，每次停机前，数据已被保存。而再次开机运行本程序时，先将存盘的数据读出，按这数据继续运行。
Genie软件与VB的DDE联接及数据的打印Genie软件能方便地完成对被控对象的各种参量的检测、控制和显示，但对报表的处理和打印却是其弱点。为此我们用VisualBasic实现报表的处理和打印。通过DDE（动态数据联接）能方便地将Genie环境下的各种数据传送给VB下的程序，具体操作如下。在Genie环境选用DDE发送模块，其服务器、标题和联接项分别为/Genie0、/HRNB0和/DDES10，将要发送的数据连上这模块，运行时即可将数据发送出去。
不少工厂还在变频器室重新安装柜式空调，以降低室内温度。目前使用*先进的旋涡压缩技术的某品牌空调柜机的功率与制冷量之比（此制冷量以室内27e干球、1915e湿球和室外35e干球、24e湿球为标准）。
要安装三台大功率空调才能解决问题。安装多台大功率空调不但会增加投资，而且还在一定程度上提高了企业的生产成本。所以我们有必要对变频器的安装布置及其对环境的要求作仔细的分析。
分析和对策空气冷却型变频器无论是柜内安装离心风机还是柜顶安装轴流风机，其风道的设计都是冷空气从柜底部的通风孔引入，经过整流和逆变器功率器件组带走它们散发出来的热量，热空气从柜顶排出。
目前几乎所有的变频器都是靠墙安装或近墙（距离500mm左右）安装，这就为管道通风冷却方式提供了便利的条件。将变频器柜顶通风孔用管道联接，向上穿过屋顶通向室外，室外通风口的构造要充分考虑到避免潮气、强风和雨水的侵入。此做法要改变一下原有的风路的设计，风道加长，风阻增加，因此必需在室外管道的末端安装匹配的离心风机，才能保证原有变频器冷却方式所需的通风量要求。这样可以将变频器运行时散发出来的热量直接排到室外，确保空气冷却型变频器所需的环境温度要求。如果变频器室的布局使通风管道不能直接向上穿过屋顶，则可以设法使管道横向穿越外墙而将热空出室外，但这种方案中风道的风阻系数更大，应配置更高风压的风机才能达到应有的效果。
所以两个方案相比，以通风管道向上垂直穿越屋顶为佳。
由于空气冷却型变频器是依靠空气的流动而带走其散发出来的热量，所以流经柜体的空气流量是很大的。又因为我国目前的空气质量不佳，空气污染指数（主要为尘埃颗粒）在南方（如上海、苏州）约为50100之间，在北方某些城市已达到100150甚至更高，空气质量接近轻度污染。虽说变频器的电子线路是工业级的，它的冷却空气无须净化处理，但因其流量大，变频器的电子线路受污染程度则大大超出我们原来的预计。为了保证变频器在恶劣的空气条件下正常运行，应根据实际使用情况，适当提高其标准防护等级至中压开关柜同样的水平即IP41，并增强变频器通风口滤网的过滤清洁能力，平时应特别注意对变频器的清洁和维护，通风口滤网每周清洁一次，以防滤网堵塞通风量减少而使变频器柜内的温度升高。变频器柜内各部分也应经常清洁，以防积灰影响绝缘。
我国江南一带每年有近一个月的梅雨季节，而且由于自来水生产的特殊性，水厂或取水泵站往往建在近水的地方，变频器所处环境的空气相对湿度就会较大。当变频器连续工作时，因其发热量较大可基本不受此影响。但在变频器停运期间，如正好遇到空气湿度高的情况，就可能由于凝露的产生而对变频器造成不小的损害。因此可以考虑在变频器柜体内同中压开关柜一样配置适当数量的PTC发热防潮元件，在其运行时PTC加热回路断电，在停运时将PTC通电加热，使变频器柜内温度高于周围环境温度，即可起到防潮的作用。
S7-300/400PLC有两个数据块寄存器，DB和DI
使用DB寄存器打开数据块后，使用DBX、DBB、DBW、DBD等来访问数据块里的变量
比如
OPN DB 1
L DBW 0 //此时访问的就是DB1.DBW 0
使用DI寄存器打开数据块后，使用DIX、DIB、DIW、DID等来访问数据块里的变量
比如
OPN DI 1
L DIW 0 //此时访问的也是DB1.DBW 0
因为调用FB时，系统自动使用DI寄存器来打开背景数据块，所以通常DI寄存器又被称为背景数据块寄存器，如果在FB里不使用OPN DI打开数据块，直接使用DIW访问的就是背景数据块里的一个字变量，所以在FB里*好不要使用DI寄存器打开其它的数据，否则造成参数访问混乱。
总之，看到DIW并不一定是访问的背景数据块，要看是否在FB里使用，是否使用了OPN DI打开了其它数据块，不在FB里DB寄存器和DI寄存器使用没有区别。
随着信息时代的高速发展，环保、节水、节能已不再是区域性话题。据国家有关部门统计，交流电动机、泵类负载占全国耗电量的40%，所以量大面广的泵类机械是我国节能的重点领域之一。随着环保问题的日益深入人心，各大城市正在逐渐将原来的分散供暖方式变为集中供暖方式。由单片机与继电器等所组成的控制系统寿命短、系统故障率高，势必被一种能够把计算机的简单功能以及灵活、通用性等优点集一体的装置所代替。当前PLC已经成为电气控制系统中应用*为广泛的核心装置。它不仅能实现复杂的逻辑控制，还能完成各种顺序或定时的闭环控制功能，并且可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强，在恶劣环境下长时间、不间断的运行，且编程简单，维护方便 ，并配有各类通讯接口与模块处理，可方便各级连接。
2 方案选取
在室暖时，为了使暖气管道中没有空气，就必须使管道中的水保持一定的压力，否则供暖系统不能正常工作。我们选用PLC，配以不同功能的传感器，根据管道中的压力，通过变频器控制泵组的转速，使管道中的压力始终保持在合适的范围，并配上过电流、过电压、过载、断水超压设定的保护装置。系统中有两套相同的装置，实现一供一备。另外，PLC通过扩展的I／O接口实现监测、控制和通讯等功能。
3 控制原理
本系统为PLC实时设备监控系统。对20台循环水泵、16台定压泵进行PLC的定时起停控制，包括主备泵（循环水泵、定压泵）的定时切换、水泵的水流信号检测和报警，水泵过载短路故障报警。
上述36台水泵的电器控制和保护装置分别安装在7面柜中，下面详细叙述第一面柜中的控制功能和初步元件选型。其余各柜功能原理同第一面柜。
第一面配电柜控制对象包括两台2．2 kW定压泵和3台循环水泵。泵工作方式为一用一设定的压力值比较后进行PID调节输出，驱动定压泵工作。PLC则根据时间进行两台泵的切换，具体过程为先使变频器软停车、接到变频器停车结束信号后断开当前工作水泵的接触器，同时对备用水泵的接触器进行接通操作，继而启动变频器，完成主备用泵的切换工作。其切换时间可根据需要进行设定（使用编程器或手提电脑对PLC内原设定的切换时间参数进行修改）。两台泵的接触器进行电器互锁 。PLC检测所有接触器的开关状态。
因为变频器具有短路、过载等保护功能，所以当当前变频器所驱动的水泵发生上述故障时变频器将自动切断一次供电回路，进入保护状态并输出报警信号。PLC对这些报警信号进行检测，而后进行备用水泵的投入。具体过程为PLC检测到报警信号后首先断开当前水泵的接触器，后对变频器复位，然后接通备用水泵的接触器，启动变频器运行备用水泵。同时输出该泵故障报警信号。
本柜中另外包括3台30 kW循环水泵，工作方式为两用一备，由PLC根据时间进行3台水泵的轮换工作切换。由于循环水泵未采用变频器控制，因此PLC只需要对3台水泵的接触器进行按时的断开接通操作即可。电器保护元件采用GV3、GV2马达保护开关。该马达保护开关具有脱扣指示功能，当水泵发生短路、过载等情况时马达保护器进行脱扣保护并输出报警信号，PLC检测到该信号后切断该泵的接触器并将备用水泵的接触器接通，运行备用泵。同时发出故障水泵的报警指示。PLC同时检测所有水泵接触器的开关状态。
所有循环水泵的出水口均安装有水流传感器，PLC检测该水流传感器的输出信号，以判断该水泵启动后是否有水流输出、并进行工作正常指示或不正常报警指示。两台定压泵公用一个水流传感器，工作原理同上。
本系统有若干电动调节阀，其配电由控制柜供给、其运行控制由安装于控制柜表面的仪表气候补偿器控制。PLC将对其供电回路控制。当该电动调节阀对应的某个或某几个循环水泵关闭或故障时，该电动调节阀将不能够开启。
系统设置手动自动控制转换选择开关。PLC将对该开关的状态实时检测，当选择手动功能时，PLC只进行信号的检测、故障报警和与电动阀的电源回路联锁。所有水泵的开关和切换、变频器的启动停车均由安装于控制柜面板的手动按钮控制。当选择自动状态时所有控制、报警交由PLC完成。
4 系统硬件
4.1 系统结构框图
PLC不仅要控制循环水泵的起停，还要间接控制定压泵的起停工作和报警输出 。下面就一个换热站的结构进行说明，其它几个换热站的结构基本类同。设P1、P2、P3为3台循环水泵，P4、P5为2台定压泵，P6为PLC的报警输出。
4.2 各硬件的工作说明
除各传感器外，其它各硬件均安装在一个配电柜中。
(1)变频器
每面柜定压泵都由变频器直接控制，变频器装在控制柜内，两台定压水泵公用一台变频器，两泵电器互锁。变频器的起停控制分为手动和PLC控制。变频器输入有一路压力传感器信号（反馈量），一路电位器信号（参考量），三路开关量（两路起停信号和一路复位信号）。有两路输出信号(一路故障保护报警信号、低于5Hz运行信号)。变频器的停车均为软停车，手动控制时柜面设有两个停止按钮，一个为接触器的分断按钮，一个为变频器的软停车按钮。需要注意的是因为变频器的停车均设为软停车,所以手动停车时应该先按软停车按钮，软停车结束后再断开接触器（这一段时间由实际情况而定）。变频器的故障复位信号也设有手动和自动两路输入。
(2)每面柜有一套气候补偿器，要求配电N＝250 W 230 VAC，其输入由外接传感器输入，输出控制电动调节阀。气候补偿器为柜面安装，包括传感器输入和控制输出在内共需要27个二次端子。气候补偿器具有报警功能，配电柜上留有报。
(3)水流开关
水流开关用于检测水泵启动后管路内是否有水流通过，若泵运行为两用一备则每台泵安装一个水流传感器、共计3个。或一用一备则两台泵共计安装一个水流传感器。具体工作过程为：PLC启动某台泵后，经过一定的延时(此延时可以根据经验设定)，PLC将检测该泵的水流传感器输出信号，若该信号指示无水流动则PLC判定该水泵故障，产生故障报警信号、同时将该水泵断电并将该泵的备用泵投入运行。
当管路压力趋于设定值，变频器工作频率很低，此时水泵的转速非常低，水流开关亦有可能发出无水流信号。这种情况并非故障，PLC将通过检测变频器的低频输出信号来区别（低于5 Hz时变频器输出一路信号）。
(4)正常情况下水泵24小时进行自动切换，运行备用泵。
(5)手动自动选择开关
每面柜均设有一个手动／自动转换开关，该转换开关为一个三位选择开关，安装于二次控制回路中。1位为选择自动，2位为选择手动，0位为断电悬空。
选1位时手动按钮断电，手动／自动指示断电器吸合，PLC检测该继电器状态，执行自动控制程序，由PLC控制所有水泵的起停和切换、包括变频器的起停和报警。
选择2位为手动，此时手动／自动指示继电器断开，PLC检测该继电器的状态,执行手动程序。PLC只进行检测报警。此时所有柜面控制按钮由人工通过柜面上的按钮和开关进行水泵的起停和切换、包括变频器的起停。需要注意的是在手动状态下PLC仍处于工作状态。
选择0位为悬空状态，此时手动控制部分的柜面按钮电路被切断，不能控制设备 。手动／自动指示继电器断开。则PLC此时检测到的信号与选择手动时一样，则PLC执行手动程序。进行故障报警。
(6)电磁阀每面柜有一个电磁阀，要求配电N＝100 W 220 VAC（7号柜为2个），电磁阀由相应箱内的浮球开关来控制。箱内有两个浮球开关，一个处于高位、一个处于底位。通过二者在不同水位的不同的继电器接点输出，通过中间继电器来控制电磁阀的起停和进行超底水位报警。本套装置亦设有手动开关电磁阀的按钮，安装与柜面。通过一个两位的选择开关与浮球控制相切换。选择手动时亦有超低水位报警功能。
5 系统软件
系统PLC软件采用模块化编程，由手动运行模块、自动运行模块和故障诊断与报警输出模块等组成。
(1)手动运行模块
按系统的要求，在系统处于手动运行时，PLC只接收各电路保护信号和各传感器信号，并由此判断各工作水泵的运行状态，在出现故障的情况下，输出报警信号。
(2)自动运行模块
按系统的要求，在系统处于自动运行时，PLC要完成的工作有：接收各电路保护信号；接收各传感器信号；定时按顺序对工作水泵和备用水泵进行切换；在出现故障的情况下，输出报警信号。
(3)故障诊断与报警输出模块
在故障诊断与报警输出模块中，程序通过接收到的电路保护信号和传感器信号，根据一定的条件得出诊断。如果没有故障，则程序继续执行；如果有故障，则输出报警信号，通知工作人员进行处理。具体的故障有：
a．各工作水泵的过电流保护信号是否有效；
b．工作水泵启动后，水流检测计无法检测到水流（定压泵在变频器工作在超低频时不适用）；
c．给定压泵供水的蓄水池处于超低水位；
d．其它故障。
6 结束语
该系统操作简单，可靠性高，维护方便，是PLC在方便人民生活中的一次成功应用 。目前采用的PLC变频供暖系统在乌鲁木齐南市区使用一年多无故障，并且结构紧凑，动作精确，是一种理想的供暖系统。
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