西门子6ES341-1BH01-0AE0
西门子开发的SIVACON低压开关柜。由此而能方便的能够实现遥控、遥测、遥调，实现的能量管理。下面就此而作简单介绍。
系统的功能
通过监控硬件设备的运行信息，在其故障报警和事故状态下能提供应有的处理方案及手段，确保设备的安全运行，从而实现配电房无人值守。同时工程师也能通过他的专用口令对配电设备进行远程的参数设置。
系统的组成
能量管理系统是具有中央监视调度功能的控制系统。若此系统是基于Profibus-DP,那么此系统就具有了数字化，分布式数据采集，分层数据传输，各种显示方式等优点。而在此系统中，SIVACON低压开关柜好比是各个系统中的耳、鼻、目、和手脚。而上位监控就好比是大脑，Profibus-DP成了血管，神经，各个系统由以下组成：
中央计算机
1） 硬件配置要求
作为监控工作站的中央计算机建议采用PII350MHz处理器，256MB内存，8G硬盘，1。44MB软驱动，24速CD—ROM，语音卡及扬声器，21inbbbA显示器（显示分辨率1280×1024），CP5611PROFIBUS接口板（根据需要以太网接口板），安装bbbbbbs95/98/NT4.0中文版操作系统。
2） 功能
监视监控站具有强而有效的图形显示功能，能显示出平面图，流程图，电器单线图，中低压柜正视图等。同时还具有友好的汉化人机接口界面，采用图形，图标方式，使管理人员方便的使用鼠标和键盘对系统进行管理，控制通过监控画面的切换，进行数据查询，状态查询，数据储存，控制管理等各种操作。通过监控站，还能进行远程监控，对远程站的设定值进行再线的远程修改。监视工作站支持三维图形显示和连机帮助功能，显示画面无极缩放，具有画面滚动、漫游及导游坐标等功能，画面能分层显示，每一层画面均有适当比例，并能清楚的显示每一设备的工况和每一结点的参数。
3） 监控软件SIMATIC WinCC
SIMATIC WinCCTM是SIMATIC在PC基础上开发的操作员监控系统。WinCC代表bbbbbbs Control Center(视窗控制中心)。换句话说它在bbbbbbs标准环境中享有各种便利功能，确保安全可靠的控制生产过程，WinCC具有各种有效功能适用于控制自动化过程，适合在个人计算机上使用的人机界面，WinCC的特性之一是全面开放，他可以容易的结合标准的用户程序生成人机界面，准确的满足实际要求。各系统集成商可用WinCC作为其系统扩展基础，通过开放接口开发自己的应用软件。
WinCC包含以下可选软件包：用户文档，服务器软件包，冗余软件包，通讯开发工具（CDK），开放开发工具（ODK），过程控制软件包。
WinCC应用程序：图形处理，历史数据归档，趋势曲线，报警处理，事件处理，报表打印，用户权限。
可编程序控制器PLC
西门子SIMATIC是适应性较强的模块化中小型PLC系统。其模块化，无排风扇结构，易于实现分布，组态灵活等特点使它成为经济方便地实现小规模控制任务的产品。S7-300PLC在各种机械机床制造，电子电器等各类控制任务上有广泛的应用，受到用户的信任和推崇。S7-300系列PLC具有多种性能级别的CPU和各种丰富的模块以适应不同的应用场合，同时也为用户灵活多样的配置系统提供了可能。摸板模块化结构充分考虑了系统的扩展，当任务规模扩大时，可以随时使用附加的模块对PLC进行扩展，以小的代价实现系统升级。
在此系统中，PLC作为主站不断采集所有从站的技术数据。经过处理管理中央计算机的读取显示。同时也不断的收取中央计算机对配电设备的命令，并传达到各个配电设备（从站）
Profibus 现场总线
Profibus是一种符合IEC61158标准的现场总线可以用于各种工业自控场合。例如，冶金、华工、制药、玻璃造纸等各种领域。
Profibus作为现场总线具有以下特点：开放性好（800~900厂商的产品支持总线）：传送速度快，可达12M；节省现场布线，降低工程成本；配置灵活。
SIVACON 低压开关柜
SIVACON 低压开关柜是经济的，满足用户需求的，通过型式实验的低压开关设备。每一个开关柜都是根据拥护的需求，按标准化，系列化制造的部件组装生产。所有的组件都经过型式实验，并且具有较高的质量。SIVACON低压开关柜适用于各种功率等级，从动力中心（7400）通过主配电设备和分配电设备直至马达控制中心，可采用固定式、插入式、也可采用抽出式设计。
正是上述SIVACON低压开关柜的结构决定了在SIVACON低压开关柜中加上Profibus现场总线，实现通信功能及遥控、遥测、遥调。
1） 在SIVACON 低压开关柜中选用的断路器
在SIVACON 低压开关柜中选用的塑壳断路器为3VF系列和3VL系列产品。框架式断路器则根据电流的大小而选择。当电流小于等于3200A时，选用3WN6系列产品。当当电流在3200~6300A之间时，选用3WN1系列产品。下表将列出这些断路器配上相应的通讯组件后能够传送和接收的一些数据。
2） 多功能测量仪表
多功能测量仪表用于测量和监视3相交流电网中所有的重要参数，可以代替所有原来的低压主配电盘中安装的模拟测量仪器，并且有PROFIBUS，另外测量仪的一个突出特点为其可以将特殊值及自由编程设置的高低界值的超过情况进行储存并读取。
通过5A或者说1A的互感器可以对电流进行测量。测量值通过AD变成输入微处理器，所有的电网额定值会被连续的计算，平均值、高值和低值会根据需要在三个显示中显示。4位的点阵式显示器会将数值和操作指导以德文或英文显示。
运用了完全通过型式试验、具有通信解决方案的SIVACON低压安全柜，为整个能量管理系统的安全运行奠定了扎实的基础。基于Profibus现场总线的能量管理监控系统能够友好的人机界面，方便操作。强大的数据采集、归档处理，以及警报、报表功能，能够及时的发现、诊断故障，并有利的帮助排除。大大地减少故障的发生率，以及维修的时间，有效的保证能量的供应。
一 概述
从称重原理可知，电子皮带秤所测量物料的瞬时**的大小取决于两个参数，即瞬时**等于称重传感器测量的承载器上物料负荷值q(kg/m)和测速传感器测量的皮带速度值v(m/s)两个参数相乘所得，即：w(t)=qv
由此可见，测速传感器的测量**度和稳定性与称重传感器的测量**度和稳定性是同等重要的。目前称重传感器的**度普遍**到万分之几，而测速传感器的**度大多在千分之几，所以**测速传感器**度是**电子皮带秤系统**度有效的途径之一。
测速传感器的脉冲信号进入显示仪表后，通常以3种方式完成与称重传感器信号的相乘运算。种方式是测速脉冲信号经整形、放大后转换成0～10V DC模拟信号，并作为称重传感器的供桥电压，在称重传感器内实现乘法运算；第二种方式是测速脉冲信号经整形、放大后转换成模拟(或数字)信号，与称重传感器放大后的模拟(或数字)信号在专用的乘法器里进行乘法运算；第三种方式是测速脉冲信号整形后直接作为显示仪表中累加器的触发信号，每接受一个测速脉冲信号，累加器就对称重传感器的输入信号进行一次采样，皮带速度越快，累加器采样的次数越多，采样值不断累加，因而以数字方式实行了乘法运算。
在电子皮带秤使用过程中，涉及测速传感器的问题不少，但由于介绍这方面的资料极少，用户碰到这些问题往往束手无策。作者根据自身工作中的体会和经验列举一些解决问题的办法，希望能对读者解决这类问题有所借鉴。
二 常用的测速传感器
电子皮带秤上所用测速传感器目前主要有磁阻脉冲式、光电脉冲式两类。模拟式测速发电机式测速传感器早已不再使用，取而代之的是上述两种输出脉冲信号的数字式测速传感器。
1. 磁阻脉冲式测速传感器
磁阻脉冲式测速传感器中，线圈和磁铁部分都是静止的，与被测件连接而运动的部分是用导磁材料制成的，当转动件转动时，改变了磁路的磁阻，因而改变了贯通线圈的磁通，在线圈中产生了感生电势。磁阻脉冲式测速传感器从结构上看有开磁路和闭磁路两种。
开磁路结构如图1所示，在一个П型磁铁上装有两个相互串联的感应线圈，滚轮与皮带直接摩擦旋转并带动等分齿轮旋转。当等分齿轮的凸起部分与磁极相对时，回路磁通大，当等分齿轮的凹陷部分与磁极相对时，回路磁通小，感应线圈上便感应随磁通变化的感应电压。感应电压变化的频率f与皮带速度v成正比。这种测速传感器结构简单，但输出信号幅度小。
闭磁路结构见图2，当皮带运行时，通过摩擦使滚轮旋转，并带动转子磁杯转动，转子磁杯及定子磁杯相对安装，其圆周端面上都均匀地铣出多个齿槽。当两个磁杯的凸齿相对时，磁通大，当两个磁杯的凸凹齿相对时，磁通小，从而在线圈中感应出随磁通而变化的感应电压。
闭磁路测速传感器结构较复杂，但密封性能好，输出信号幅值大。磁阻脉冲式测速传感器用于高转速测量时，因磁路磁滞影响，使线圈中感应电压太小而不易测量。
2. 光电脉冲式测速传感器
光电脉冲式测速传感器(见图3)由装在输入轴上的开孔圆盘、光源、光敏元件等组成。当圆盘转到某一位置时，由光源发射的光通过开孔圆盘上的孔照身到光敏元件上，使光敏元件感光，产生一个电信号。圆盘上的孔可以是1个或多个，取决于设备要求的脉冲数。
三 应用测速传感器的实例
1. 停用测速传感器
对不调速的皮带输送机来说，皮带速度的变化量大致为±(0.3～0.5)%，这取决于供电电源频率、电源电压及负荷率，其中，供电电源频率影响大。但对于由大电网供电的用户来说，由于电网电源频率相当稳定，所以通常皮带速度的变化率小于±0.2%。我们在现场早、中、晚多次测量不同负载率情况下的皮带速度，其变化均小于±0.2%。
据美国赛摩拉姆齐公司推荐：当皮带速度变化超过±0.2%或称重**度要求高于±0.5%时，应该采用测速传感器。反过来说，当皮带速度变化小于±0.2%或称重**度要求低于±0.5%时，则可以考虑不用测速传感器，那么在电子皮带秤整个系统里是用什么样的方式替代测速传感器的信号呢？
在几乎所有的电子皮带秤的显示仪表里都有这样一个功能，即内脉冲、外脉冲选择功能。当选择外脉冲时，由安装在皮带输送机上的测速传感器向显示仪表提供脉冲信号；当选择内脉冲时，则由显示仪表本机内的信号脉冲源提供脉冲信号。
我们在一个选矿厂参观时看到一台关键的计量皮带秤已经停用，询问原因才知道是测速传感器损坏造成的，因购买备品备件困难而暂时弃用。我们让用户给显示仪表供电并调用菜单，当调到“Tacho. Active?”(测速传感器有效?)时，我们看到可以选择“yes”或“no”(这里“yes”表示由安装在皮带输送机上的测速传感器向显示仪表提供脉冲信号，“no”则表示由显示仪表本机内的信号脉冲源提供脉冲信号)，当我们将选择由“yes”改为“no”以后，又在菜单的下一步“Nominal Speed”(额定速度)中设置了实际速度值，皮带秤显示仪表左上方的小光点又开始旋转运动，表示有测速信号，皮带秤又重新开始工作了。一两天以后，现场维护人员又有了新的烦恼，当皮带机停止运行时，由于皮带上有剩余物料或皮带不均匀皮重造成显示仪表仍在缓慢跳字，造成不运物料而积算器仍不断累积。我们又出了两个主意：一是将小信号切除值(物料瞬时**低于此值，积算器不再累积)适当抬高，二是将皮带输送机电气运行触点接入显示仪表的供电回路，当皮带输送机停止运行时，显示仪表的电源也就断开了。当然这只是权宜之计，长时间还是要采取更可靠的方法。
2. 测速传感器的元件替换
某工厂原使用由OMRON旋转编码器组装的测速传感器，其分辨力是1024P/r(P—脉冲)，因旋转编码器损坏需要更换，由于要与原有测速滚轮相配，希望使用原有型号的旋转编码器，而原有型号的旋转编码器早已淘汰，外形尺寸一致的现有产品分辨力不是1024P/r，而是1000P/r，用户一直不敢买。我们了解情况后告诉用户可以使用1000P/r的旋转编码器，并让用户在量程标定时适当作些调整即可。因为旋转编码器的分辨力虽然降低了2.4%(相当于速度信号测量值小了2.4%)，但通过调整量程系数(如将量程系数增大2.4%)是可以补偿回来的。
3. 用国产测速传感器替代进口产品
进口或国产电子皮带秤的测速传感器通常都是输出脉冲信号的，因而有可能使用国产测速传感器替代进口产品。在某工厂使用了一台西门子公司MSI电子皮带秤，由于随机带来的MD-256轴端安装式测速传感器进水损坏，送厂家修理需3个月才能从国外返回。我们采用国产CS-40返回皮带安装式光电测速传感器替代，此时显示仪表显示速度值为0.634m/s，正好是原先显示速度1.268m/s的一半，我们就调出菜单，在“速度常数P015”中将原来的缺省值“100”修改为“200”(相当于做了一次乘法运算)，显示值即与原来值一致。由于原先的轴端安装式测速传感器无法固定，使用时上下摇摆，实际测速值波动幅度达±5%，而且安装位置的上方的楼板有个洞，工人打扫卫生时，常常将冲洗水从洞口流下淌到测速传感器接线盒内使之损坏。采用国产返回皮带安装式测速传感器后，传感器运行稳定，实际测速值波动幅度仅±(1～2)%，反而**了电子皮带秤的检测**度。国产测速传感器的价格仅为进口的1/3左右，所以在大多数情况下是有可能用国产测速传感器替代进口测速传感器。
4. 用三线制测速传感器替代两线制 测速传感器
前述选矿厂的皮带秤用测速传感器已损坏，这台测速传感器是两线制，即与显示仪表只有两根连接线，由于这种测速传感器国内售价很贵，我们就想用国产三线制测速传感器替代，将三线制测速传感器的正电源、速度信号脉冲两根连线按要求仍接入显示仪表的正电源、速度信号脉冲两输入端，而将第三根连接线(电源地)接到称重传感器的电源地输入端(见图4)接好后，皮带秤显示仪表左上方的小光点又开始旋转运动，表示此时显示仪表可接收三线制测速传感器的信号，随后我们又在菜单的“Charact. Values”(速度传输系数)一栏中对速度显示值作了修正，电子皮带秤工作就恢复正常了。
5. 用变频器的脉冲输出替代测速传感器
在某些称重给料机应用时，如果称重给料机皮带的驱动电机是由变频器控制的，由于变频器通常带FMP(脉冲波形输出)，在正常应用不存在皮带打滑及测量**度要求不是很高的情况下，也可以用变频器FMP脉冲波形输出替代测速传感器接入显示仪表。应该注意的是，变频器的FMP脉冲波形输出并不是真正的皮带速度测量信号，而是称重给料机皮带驱动电机的控制给定信号，在不存在皮带打滑的情况下，两者数值是一致的。
，当我们较为透彻了解测速传感器的工作原理、信号类别及与显示仪表的关系后，就有可能根据现场情况灵活应用，以满足生产现场各种要求。
