西门子模块6ES7231-7PB22-0XA8型号介绍

PLC程序规范化的步骤

　　PLC程序规范化的步骤

　　一、系统初始化，

　　二、过程或状态的描述（相当于继电、接触控制中的中间继电器），

　　三、人机操作控制（手动操作，参数修改等），

　　四、设备控制输出（电机、阀等），

　　五、通信（各控制设备间的互锁和数据交换）、

　　六、过程或状态的故障描述，

　　七、报警输出和故障位置等信息显示，

　　八、生产过程报表（产、质量等）。

　　下面主要谈谈过程或状态的描述和设备控制输出，因为这基本上是程序的主要部分。

　　程序好坏的标准：稳定、易调试、易修改、易扩展、易读、实时性（快）。在这么多年的实践中，我感到先由过程或状态的描述得到各种状态变量，再对设备输出进行编程能比较好的达到上述目标，可能它在快的方面有所欠缺（因为程序长一些）但这*可以从其它方面得到解决（例如中断）。这种想法主要源自数学上的状态方程：Q=f（S1，S2，S3……。。，Sn）其中Q为设备输出，S1、S2、S3…….Sn为状态变量（包括输入输出）。

　　f是由指令系统组成的算法。一般地，在一个系统中状态变量是确定不变的（这取决于你的状态描述），就象组成世界的元素是是基本不变一样，所以只要改变算法就可以得到不同的控制输出，因此扩展和修改都非常方便。在调试和排除故障时，根据状态进程，可以很快找到故障原因。因为控制输出一般都是几种状态的函数（算法），它们是有冗余关系的，因此稳定可靠性、抗干扰性得到大大增强。　　

　　 PLC程序算法详解

　　PLC程序算法详解

　　1、 开关量是我们学习plc接触到的概念，仅有两个值，0或1（ON或OFF）。它是的控制，对它进行控制是PLC的优势，也是PLC基本的应用。

　　开关量控制的目的是，根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序，使PLC产生相应的开关量输出，以使系统能按一定的顺序工作。所以，有时也称其为顺序控制。

　　而顺序控制又分为手动、半自动或自动。而采用的控制原则有分散、集中与混合控制三种。

　　2、寄存器是我们plc的重要组成部分，我们习惯称其为变量，用来存储用户数据。根据其应用的范围的不同可以分为全局变量和局部变量。对于全部变量我们并不陌生，很多初学者都知道如何去使用它，而对于局部变量，往往是初学者忽略的地方；局部变量是在我们建立的子程序中使用的，如果我们去做一个运算plc是什么，可能结果才是我们想要的，一些中间的计算结果，我们并不打算保留下来，那么就可以把这些中间结果赋值给局部变量，但是需要注意的是局部变量不能用来保存数据（请允许我这么说），如果你使用了局部变量，那么的办法是，上一步的结算结果，下一步就用上。

　　3、 模拟量是指一些连续变化的物理量，如电压、电流、压力、速度、流量等。PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的，可方便及可靠地用于开关量控制。由于模拟量可转换成数字量，数字量只是多位的开关量，故经转换后的模拟量，PLC也*可以可靠的进行处理控制。

　　由于连续的生产过程常有模拟量，所以模拟量控制有时也称过程控制plc是什么。

　　模拟量多是非电量，而PLC只能处理数字量、电量。所有要实现它们之间的转换要有传感器，把模拟量转换成数电量。如果这一电量不是标准的，还要经过变送器，把非标准的电量变成标准的电信号，如4—20mA、1—5V、0—10V等等。

　　同时还要有模拟量输入单元（A/D），把这些标准的电信号变换成数字信号；模拟量输出单元（D/A），以把PLC处理后的数字量变换成模拟量——标准的电信号。

　　所以标准电信号、数字量之间的转换就要用到各种运算。这就需要搞清楚模拟量单元的分辨率以及标准的电信号。例如：

　　PLC模拟单元的分辨率是1/32767，对应的标准电量是0—10V，所要检测的是温度值0—100℃。那么0—32767对应0—100℃的温度值。然后计算出1℃所对应的数字量是327.67。如果想把温度值**到0.1℃，把327.67/10即可。

　　模拟量控制包括：反馈控制、前馈控制、比例控制、模糊控制等。这些都是PLC内部数字量的计算过程

SIMATIC PCS 7工业库（SIMATIC PCS 7 Industry Library，以下简称IL）为PCS 7 V8.0以上版本提供了全新的控制功能库，是对PCS 7**过程库（APL）的扩展，集成了非标准PCS 7 系统的工厂组件，包括S7-300控制器或者WinCC Flexible操作员面板。此外，IL中还集成了多个行业库，例如，水、废水处理行业库和楼宇自动化行业库。PCS 7 IL与PCS 7 APL一起使用，可对不同领域内的控制任务实现协调*的总体解决方案。
工业生产过程通常在中央控制室对现场设备进行控制和，除此之外，用户也要求在就地可以对设备进行简单控制，由于现场环境相对恶劣、监控要求不高等特点，系统配置中多采用操作员面板作为现场终端操作设备。
之前的PCS 7系统中，操作员面板不能提供与PCS 7 OS相同风格面板，增加了误操作的风险，开发面板则需要花费更多的时间。PCS 7 IL为操作员面板与PCS 7系统集成提供了解决方案，通过与PCS 7 APL (**过程库) 进行交互的功能块，为操作员面板提供必要的数据，WinCC Flexible中集成了IL Flexible功能库，提供标准的块图标，实现操作员面板的可视化，同时可以实现合理地分配OS与面板之间的操作权限，防止多点操作而造成不*。

图1.1 PCS 7工业库

本文以PCS 7 APL MotL为例，配置电机Motor1、Motor2、Motor3，详细介绍如何定义MotL功能块，如何为工业库中的接口功能块提供基本数据信息，以及在操作面板中进行组态的所需步骤。

2、基本组态设置

2.1 创建测试项目
打开PCS 7 ，创建多项目，并插入AS、OP、OS三个单项目，分别添加SIMATIC 400 Station、SIMATIC HMI-Station和SIMATIC PC Station，进行相应硬件及网络组态，终项目结构如下所示：

图2.1 基本项目框架

2.2 CFC组态
安装PCS 7 Industry Library后系统会自动在CFC中添加功能库“Industry Lib PCS 7 V80"，如图2.2所示。更多关于IL的安装信息，可以参考如下文档：

通过“Panel"功能块与PCS 7 APL (**过程库) 进行交互，为操作员面板提供必要数据。

图2.2 Industry Lib PCS 7 V80

2.2.1 定义“MotL"功能块
创建3个CFC程序块，分别命名为Motor1、Motor2、Motor3。将PCS 7 APL功能块“MotL"插入至CFC图表，命名为“Motor1"，打开功能块属性设置MsgLock、 OpSt_In及Feature引脚可见，并设置Feature.Bit25=1（激活消息抑制功能）。

图2.3 MotL功能块定义

2.2.2 连接“PMotL"
由Industry Lib PCS 7 V80中将功能块“PMotL"插入CFC，命名为“PMotL1"，如下图所示连接PMotL和MotL功能块。
? SwitchPerm_Out连接OpSt_In，设定用户操作权限，详细介绍参见第4章分层操作；
? BlockConnector连接MotL任意输出引脚，MotL的重要数据会自动地显示在操作员面板中；
? MsgLock_Out连接MsgLock，PCS 7 标准系统通过调用“Alarm_8P"在OS画面中生成报警消息，而操作员面板并不支持Alarm_8P，为了OS及操作员面板上均显示消息并可确认，PMotL中使用“Alarm_DQ"生成消息。由于PMotL和MotL都会发送消息到OS画面，为避免同一报警信息生成两条消息，需要将MsgLock_Out连接MsgLock，并设置Feature.Bit25=1，抑制来自APL功能块的消息。

图2.4 PMotL与MotL连接

2.2.3 创建DB块
在S7程序Blocks文件夹中创建自定义DB块“OP_DB"，并创建数据类型为INT的参数“DB_Motor1"，用于连接PMotL接口功能块。若存在多个MotL块分别为每一个功能块创建一个INT类型的参数。

图2.5 创建DB块

将功能块PMotL的输出“IDBNo"连接至自定义数据块“OP_DB"的参数“DB_Motor1"。

图2.6 PMotL与DB块连接

2.3 操作员面板组态
成功安装PCS 7工业库后就包含了WinCC Flexible库“IL_PCS_7_Flex_V80"，存储路径为STEP7安装目录中（Program files SIEMENSSTEP7S7LIBS）。该库集成了标准的面板和块图标，在画面中添加面板和块图标时会自动创建变量、连接、文本列表等，用户只需要根据项目情况做适当调整即可

本文通过处理某厂带自吸式欠电压脱扣器的**断路器意外跳闸故障处理案例，分享故障分析处理和电气设备改进经验。
故障设备：某配电室中的**式断路器。
故障现象：这只断路器在使用了一年多之后，在运行过程中经常跳闸，给生产带来严重的影响。
诊断分析:
在协助处理之前，工厂的电气人员已经多次更换自吸式欠电压脱扣器上的电子元器件，故障得到解决，但短时间内又出现跳闸现象。昌晖仪表仔细勘察现场和分析现场电气配置情况后，向业主提供以下故障分析情况：
①检查断路器的附件配置，它带有自吸式欠电压脱扣器，当配电线路电压降至某一规定范围时，断路器可以跳闸断开，避免用电设备在欠电压情况下非正常地运行。
②检查低压母线排上的线路电压，在400V左右，有较小的波动(在390-410V)，处在欠电压脱扣器允许波动幅度(85%-110%)Ue的范围之内。
③对脱扣器进行检查，线圈温度正常，接线牢固。推杆的行程适中，没有弯曲和变形现象，其他的机械零件也都完好无损。但是在它的控制电路中，有两只电解电容温度较高，有“鼓肚”现象。
④对断路器的负载进行检查，它的主要负载是两台400kW的中频感应加热电炉。其中有很多非线性元件，整流器和逆变器使用了大容量的电力晶闸管、电容器。它们在传递、变换、吸收电力系统所提供的基波电流的同时，向电力系统馈送出大量高次谐波。www.Diangon.com这些谐波对电网危害很大，对供电设备和控制元件都有损耗和干扰，也会导致脱扣器控制线路中的电容器过热、“鼓肚”，引起断路器意外跳闸。

故障处理：
①更换有“鼓肚”现象的电容器。
②在低压配电室中加装一台谐波抑制装置，减轻中频感应炉谐波的影响。自此之后，不再出现类似的故障。
另有一台**式断路器，配带有助吸式欠电压脱扣器，在运行中经常出现跳闸现象。检査电源电压，在正常范围之内。检查脱扣器的接线，发现引线端子的螺钉松动，紧固螺钉后，故障得以排除。
【经验总结】在断路器中，自吸式欠电压脱扣器近年来大量使用，其优点是安装简单、使用方便。缺点是采用了比较复杂的电子线路，对控制电路中的电子元件要严格筛选。充分老化。如果受到外界干扰，可能将欠电压脱扣器损坏，导致断路器不能正常工作。