西门子6ES7231-0HF22-0XA0功能参数

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三、系统特点

    3.1 块化设计

    PWC采用模块化设计，搭配灵活，既可完成小系统，也可以完成大系统，象搭积木一样。用户可以用根据系统要求的高低，灵活搭配，方便找出系统性能和成本结合的*佳点。

    3.2 分布式结构

    PWC各功能模块间采用CAN总线式连接，模块可以靠近设备安装，减少现场布线，降低使用成本和维护成本，提高系统可靠性能。

    CAN（controller Area Network ）总线是当今主流五大总线之一。它采用了ISO/OSI模型的物理层数、据链路层和应用层，CAN通信协议的一个*大特点是废除了传统的地址编码，代之以对通信数据库进行编码。

    CAN总线面向数据而不是面向节点，其优点是可使网络内的节点个数在理论上不受限制，加入和减少设备不影响系统的工作。

    CAN总线通信*高速率可达到1Mbps；传输速率为5kbps时，采用双绞线，传输距离可达10km左右，并且可靠性高。从物理结构上看，CAN网络属于总线式通信网络，它与一般的网络区别在于：

    1）不同于以太网等管理及信息处理用网络，它是一种专门用于自动化领域的网络；
    2）其物理特性及网络协议特性更强调工业自动化底层检测和控制；
    3）它采用了*新技术和独特的设计，可靠性和性能远高于已经陈旧的现场通信技术。

    当采用分布式控制时，各模块及控制电气元件可直接位于各配料单元，因此可降低大量布线工作，减小线缆用料，对于大型砼站及移动组合式砼站这一点显得格外有意义。

    3.3 安装方便

    PWC各功能模块统一使用DIN35导轨安装，器件采用SMT生产工艺，体积小而轻巧，其专门为复杂的过程称重系统而设计，符合行业标准，接线变得更为简单。

    3.4 适用环境恶劣

    PWC以低功耗的工业级嵌入式系统为基础，发热量少，无须风扇散热，不怕粉尘；定位于工业称重控制，充分考虑了户外称重控制的工况，可满足多地域以及宽温度范围的应用。

    3.5 实时性强

    PWC是基于嵌入式实时操作系统，具有数据采集和控制实时性强，响应速度快，不怕病毒感染等优点。

    3.6 自主知识产权的嵌入式实时数据库

    PWC在高速嵌入式系统上实现自主知识产权的嵌入式实时数据库。这使得PWC拥有强大的数据管理和分析能力，为实现复杂称重控制算法提供支撑平台。

    3.7 先进的控制算法

    PWC采用自适应模型预测控制算法等，具有控制模型自学习、控制参数自整定功能。该算法通过在称重系统的标定阶段，让控制器自学习称重系统的特性，建立了反映控制系统特性的精确模型，因此可以在配料控制中能预测不久以后的控制效果而提前实施控制，从而能做到：

    1）控制准确，响应快，过冲量小；
    2）控制稳定，调节负荷小，节省能源，延长设备使用寿命。

    3.8 开放性

    PWC具有开放性，支持用户进行二次开发，编程语言使用当前流行的逻辑控制语言，如梯形图、指令表和文本语言等；象在PLC或PC机上一样，在PWC上根据需要进行编程，使PWC能够满足各种不同的工艺要求，更性化。

该水轮机调速器主要构成自动-电手动双通道，可实现调速器的全部自动控制功能，当机组转速信号故障或PCC控制器故障时，可自动切换至纯机械手动控制，除自动控制外，还可通过电手动控制单元可以对导叶进行控制；自动-手动切换时均能实现自动跟踪导叶开度。

3.2.1系统所用的主要PCC模块

该系统的PCC硬件系统结构包括：安装导轨、模块底板、CPU模块、各种I/O模块、通讯模块、液晶显示触摸屏HMI、其它附件等。

1）CPU模块CP474
CPU安装在底板的*左端，模块上有RS232和CAN接口各一个，并有状态指示灯，同时还有4个旋入式模块的插槽，需要扩展时将旋入式模块插入到插槽中并用紧固螺丝固定。旋入式模块可以是模拟量或数字量模块，也可以是通讯扩展模块。

2）高速计数器模块DI135
数字量输入模块DI135是适用于2003系列PCC和PP41的旋入式模块。它可完成以下任务操作：TPU功能、高速数字量信号的计数、门测量、频率测量、事件计数、增量式编码器操作、μs级输入响应、带直接输出控制的本地计数器状态监控。

3）I/O组合混合模块CM211
通用的输入/输出模块，它具有：8路数字量输入、8路数字量输出、2路模拟量输入、2路模块量输出、特殊功能。

4）高速数字量输出模块DO135
DO135是4个通道输出模块，每个输出的操作类型可单独设定，以下为可能的操作类型：输出通道的开/闭切换、脉冲宽度调制（PWM）、TPU操作。

3.2.2 电源系统

系统采用两套大功率的工业级开关电源，将厂用220V AC与220V DC供电电源变换成直流24V DC电源后作为水轮机调节器供电电源。大大提高了供电系统的可靠性。正常工作时一套电源做主用，另一套电源做热备用。任一路开关电源出故障，将自动瞬时无扰切换至正常的另一路，且不影响调速器正常工作。电压波动范围：220V AC±20%（50Hz单相）或220V DC（180-260V）。

3.2.3频率整形模块（PT信号）

两路机组电压互感器（PT）信号和一路电网PT信号直接输入电气柜内的频率整形模块，经信号隔离变压器送入整形电路，经滤波整形后处理成幅值24V，频率与机组实际频率相关的方波信号，送入PCC的高速脉冲输入模块DI135。PT信号幅值范围0.3～180V，线性频率范围为10～100Hz。测频模块采用高质量、低功耗的大规模集成电路构成，并采用通道冗余结构确保了测频模块的高可靠性。

3.2.4 人机界面（HMI）

人机界面（Human Machine Interface）采用工业彩色液晶显示触摸屏。工业触摸屏配以彩色液晶显示器，采用RS232与PCC主控制器交换信息，信息量大，操作方便。通过HMI，用户可以在线显示、修改各种参数及显示故障信息。

3.2.5 步进电机丝杠位移传感器

采用直线式电位器，工作行程±7.5mm。

3.2.6 步进电机驱动器

该步进电机驱动器采用优异的设计和混合电路工艺，结构紧凑，噪音低;采用变速驱动方式，控制精确无振作，运行稳定。

3.2.7 继电器操作回路

为了指示手动/自动、紧急停机/复归等信号，完成手动/自动、紧急停机/复归等操作，及向电站监控系统发送相关接点信号，设置了DC24V继电器操作回路。