西门子模块6ES7223-1PL22-0XA8货期较快
一、 项目背景
2000年邯钢从德国克虏伯公司拆回二手设备燃气轮机，主要消耗能源为混合煤气。第九煤气加压站5#、6#加压机将焦炉煤气加压到0.2Mpa，经与高炉煤气混合后向燃气轮机提供热值在3500±50KJ/cm3的混合高压煤气，推动燃气轮机做功，向热风炉输送一定压力和liuliang的冷风。计算机控制系统选用了美国ROCKWELL公司的ControlLogix L5550系列产品，它具有良好的稳定性、扩展性、软硬件的开放性以及友好的人机界面。其它主要设备有鞍山UNION公司热值仪，德国西门子变频器等。
二、 硬件构成
1、 系统构成
图中，1756-CNBR为ControlNet冗余通讯模板。R是redundance（冗余）的缩写。1784-KTCX15为安装在工控机内的通讯卡，具有双通道信号输入。1786-CP为通讯电缆，1786-TPR为同轴电缆分支器。
2、 PLC组成
1756-PA72：电源模板 1756-L55M14：CPU模板
1756-CNBR：冗余通讯模板 1756-IF16：模拟量输入模板
1756-IR6I：热电阻输入模板 1756-OF8：模拟量输出模板
1756-IB32：数字量输入模板 1756-OB32：数字量输出模板
I/O模板种类繁多，具有可拆卸端子、带电插拔、分变则报、自诊断、时间标记、模块
标识、闪存升级、电子保险、单独隔离等功能。
3、 网络组成
Logix5000系列产品可以采用DH+、ControlNet、DeviceNet、以太网等网络结构。煤气加压站采用了ControlNet冗余通讯网络，它具有独特、先进、高效的Producer/Consumer技术，冗余、开放、高速、实时、对等地传递数据信息，网络传输速率达5MB/S。ControlNet能够可靠预测数据何时发送，具有高度的确定性。
工控机内安装通讯卡，型号为1784-KTCX，与PLC之间通过ControlNet网进行通讯。通过Rslinx软件可以方便地设定内存地址、站地址、中断号等参数。加压站的实时控制网通过1784-KTCX网卡与1756-CNBR/D通讯模板互相连接。1756-CNBR/D冗余模板联结两条网络主干线，通讯模板随时监听两条传输通道上的数据传输并检验。
三、 软件
1、 系统软件：操作系统为bbbbbbs NT6.0中文版+SP6a，监控组态软件为RSView32 6.3中文版，编程软件为Rslogix5000 V11.11，网络通讯软件为RSLinx V2.2，利用它所提供的OPC接口进行采集数据。
2、 应用软件
2.1、RSView32 6.3提供了建立有效监视以及管理系统的全套工具，它是以MFC（微软
基础类库），COM（组件对象模型）组件技术的软件包。它具有绘图及动画、安全防护功能、报警功能、记录功能、趋势功能、事件检测功能、与先进的OPC规约完全兼容、ActiveX、VBA bbbbbb(脚本)语言等丰富的功能，使得软件设计人员开发功能完善、控制内容灵活的人机界面游刃有余。
煤气加压站操作站主要功能包括：工艺流程图、实时数据表、控制调节画面、实时趋势、历史趋势、报警画面、数据报表以及屏幕打印等。主要监控画面如下：
2.2、RSLogix5000梯形图软件编程包，有灵活易用的编辑功能，通用的操作画面，诊断和纠错工具。程序数据库中有控制器标签Controller tag和程序Program tag标签两种。与以往的SLC500系列产品相比，所有数据采集无须编程，直接读取模板地址即可。
2.3、RSLinx软件实现上下位数据库之间的连接，ControlNet网络连通后，以OPC数据交换方式在RSLinx软件中建立TOPIC，选定相应的TOPIC建立上位数据库，RSView32软件所有人机交互功能即可实现。
四、 主要控制功能
1、 煤气热值自动控制
热值是主要质量指标之一。煤气混合加压站以高炉煤气为主，以焦炉煤气为辅，高炉煤气热值约750KJ/m3，焦炉煤气热值约4000 KJ/m3。
煤气热值自动控制为串级、交叉限幅调节系统。以热值调节为主环，焦炉煤气liuliang调节为副环，加入了高焦煤气单交叉限幅。焦炉煤气liuliang的设定值不单单取决于热值调节器输出信号MV，而且受到高炉煤气liuliang的瞬时值的限制，即按高、焦理论配比值求出应配焦炉煤气liuliang值，乘以1.05和0.95作为MV的上、下限幅值MH1、ML1。
该控制思想一则使焦炉煤气liuliang调节器的调节量不至于过大，从而使高焦配比值在小范围内波动；二则使主环调节器不至于产生调节饱和，加快了滞后较大的主环的动态响应，改善了系统的调节品质。
PLC AO模板输出4-20mA信号给变频器，控制交流变频电机转速调节热值。
2、 高炉煤气压力自动调节控制
3、 焦炉煤气压力自动调节控制
4、 回流阀自动调节
上述3个自动调节都是单回路PID控制系统。当测量值与设定值有偏差时，PLC经计
算输出一个4-20mA控制信号，控制调节阀的开度。
五、 系统调试
1、 在工控机内安装好网卡，设定好所有参数。将与PLC的通讯线接好，通过RSLinx
软件检测在线节点。
2、 下载梯形图程序，初始调试阶段，PLC会出现故障信息，在RSLogix5000中的
Controller properties 中的Major faults/Minior faults中会出现错误信息，可以帮助快速处理故障。
3、 在PID功能块的调试中，Loop Update Time不能为零，否则下载程序肯定出错。
4、 调试中要灵活运用AFI和TND指令。前者可以暂时中断所在行执行，后者可以使
控制器停止扫描所在梯级后面程序。
5、 对于压力、liuliang等被调参数来说，对象调节通道时间常数T0较小，而负荷又变化
较快，这时微分作用和积分作用都要引起振荡，对调节质量影响很大，故不采用微分调节规律。因此，高炉煤气压力自动调节控制、焦炉煤气压力自动调节控制、回流阀自动调节都采用PI调节。P值越大，比例调节作用越强，I值越小，积分作用越强。
6、 对于温度、成分等测量通道和调节通道的时间常数较大的系统来说，采用微分规律
这种超前作用能够起到较好的效果。由于热值检测的惯性滞后，PID中加入了微分调节规律。
六、结束语
该系统自投运以来，在生产正常的情况下，热值稳定在3500左右，压力稳定在13.5KPa左右，完全满足了用户的要求，同时变频运行于30-40Hz左右，泄放阀一般处于关闭状态，大大减少了泄放煤气量和净焦煤气量，达到了预期的安全生产、tigao产品质量、节能降耗的目的。
要确认你的是否失步，可以按以下方法进行检测。
一般的电机都是三相六拍、五相十拍这两种。三相六拍的控制器有三只led，五相十拍的有五只led。
三相：电机三组绕阻，也就三条线。六拍:三只led，循环了两次才回到起始状态。
三相的的三只led灯每闪动一只，步进电机也就步进了0.1丝，轮换着闪动两圈也就是0.6丝。
一般电机失步都是缺少了其中一相或者两相，也就是说有一只的线路坏了(至于是电机还是控制器坏就要查了)。
这时候我们可以让电机单步地执行，也就是每步以0.1丝前进，每走一步我们都用手去摇动一下电机，看看是否在锁定状态.如果哪只led亮的时候而电机没在锁定状态就哪条线路有问题，你可以查遍跟这条线路有关联的。
关掉所有，拆开机床跟控制器相连的接口，找出这三条线，再找出那条24v的电源线。将打至电阻挡，将这三条跟24v线一一对量。正常状况下应该有8.5欧姆左右的电阻，也有的电机电阻有大小的，总之哪条线如果电阻跟其他的不对的.就那条线有可能有问题了。
如果电机方面检测的结果都是对的，你就要用同样的方法去检测控制器方面的。
如果检测的结果是电机有问题，就沿着你检测出的这条线去检测电机。如果你比较幸运，是线断了话，接上就可以了，不幸运的话就得换电机了。
如果是控制器方面的问题，你也沿着检测出的这条线一直往上查.就可以知道了。
一、单定子、径向分相、反应式的工作原理
按电磁铁的作用原理：
1、当a相绕组通电（用直流电压激磁）时；形成a相定子磁极(aa方向磁场),产生反应力，吸引转子转过一定的角度，使转子齿与a相定子磁极小齿对齐。
2、当a相绕组断电，b相绕组通电时，形成b相定子磁极(bb方向磁场) ,产生反应力，吸引转子顺时针转过3°，使转子齿与b相定子磁极小齿对齐。
3、以次类推…………
若控制线路不停地按a-b-c-a…顺序控制步进电机各相绕组的通断电，步进电机的转子便不停地顺时针转动；若通电顺序改为a-c-b-a…，步进电机的转子将逆时针转动。这种通电方式称为三相三拍通电方式；此时定子绕组的通电状态每改变一次，转子转过3°。
若控制线路不停地按a-ab-b-bc-c-ca-a…顺序控制步进电机各相绕组的通断电，这种通电方式称为三相六拍通电方式。当从a相通电转为a和b同时通电时，转子齿将同时受到a相绕组产生的磁场和b相绕组产生的磁场的共同吸引，转子齿只好停在a 和b两相磁极之间，转子转过1.5°。当由a和b两相同时通电转为b相通电时，转子再沿顺时针方向旋转1.5°，使转子齿与b相磁极对齐。……依此类推。在三相六拍通电时，定子绕组的通电状态每改变一次，转子转过1.5°。与三相三拍通电方式相比，可使每次转角缩小一半。
二、五相五定子、轴向分相、反应式步进电机工作原理
步进电机的定子和转子在轴向分为五段，每一段都形成独立的一相定子铁心、定子绕组和转子；各段定子铁心形如内齿轮，由硅钢片叠成；各段定子上的在圆周方向均匀分布，彼此之间错开1／5齿距；各段转子形如外齿轮，也由硅铁片叠成；各段转子齿彼此不错位。当设置在定子铁心环形格内的定子绕组通电时，形成一相环形绕组。
若控制线路不停地按a-b-c-d-e-a-…顺序控制步进电机各相绕组的通断电，这种通电方式称为五相五拍通电；若控制线路不停地按 ab-abc-bc-bcd-cd-cde-de-dea-ea- eab-ab …顺序控制步进电机各相绕组的通断电，这种通电方式称为五相十拍通电；步距角a的计算仍可采用上述计算公式。
小结：
1、步进电机受脉冲电流控制，转子的角位移正比于输入脉冲的数量，转子的角速度正比于输入脉冲的频率，转子的旋转方向取决于定子绕组的通电顺序。
2、步进电机有一定的步距误差，但没有累计误差。
3、若维持控制绕组的电流不变，则步进电机就可停在某一位置不动。
摘要
本文简要介绍了CITECT组态软件在套筒窑自动化监控系统改造中的应用，阐明了CITECT组态软件的应用过程，特别阐述了制作画面中精灵的应用技巧。实践证明，CITECT组态软件界面友好、易于操作，便于扩展。
关键词： CITECT组态软件，精灵使用技巧
0 引言
石灰是炼铁、炼钢生产中必不可少的原料之一。石灰品质的好坏直接影响着钢铁的质量，因此，采用先进的自动控制系统，对于tigao炼铁炼钢的产量和质量，有十分重要的意义。石灰窑生产系统的原料主要是石子（石灰石），成品是生石灰。即窑的入口加入石灰石，经过煤气燃烧，煅烧成石灰，输出到成品料仓。主要控制系统包括石灰石上料系统，煤气燃烧系统，冷却空气循环系统，驱动空气循环系统，废气循环系统，成品运输系统等。下位PLC采用SIEMENS S7-300， 上位监控软件采用CITECT 组态软件，实现了对套筒窑自动化系统的自动监控。
1 系统改造的需求
驱动风机原系统为两个风机一个为变频M501，一个为固定容量的风机M502，为了保证石灰产量，从而保障炼钢的正常运行，要求增加一台固定容量的风机M503，作为备用。在画面上增加M502、M503的选择，以及新增电机的手动/自动状态信号，本地/远程状态信号，运行反馈信号，手动启动/停止风机的信号，实现通过画面选择固定容量的风机，其它的连锁顺序不便，不影响整个控制系统的自动运行。
2实现驱动风机备用的过程
（1） SIEMENS PLC 程序改造
本系统采用SIEMENS PLC，首先熟悉原控制系统STEP 7 程序的控制连锁关系，找出与M502有关的所有信号，并通过交叉参考找出所有信号的相关程序段，增加M503输入输出信号，增加M502 、M503 的切换选择程序，在所有相关程序段增加M502、M503选择判断和使用。通过CITECT增加选择和手动/自动控制画面。经过PLC 和画面监控的编制完成后，进行调试。
（2）CITECT 画面制作
主要增加M502、M503选择按钮及M503的操作按钮。使用CITECT的精灵功能，应用原有开发系统的操作电机的超级精灵，只要遵守原开发系统数据库变量编写的规律，就可轻松的完成新增设备的操作功能。尤其对于系统中类似设备较多的情况，节省了大量连接变量的工作，不仅省力，而且不容易出错。
在画面增加M503操作按钮，在按钮的功能中调用操作电机的超级精灵，如下图所示：其中Tag为M503 ，在UP COMMAND中对应数据库变量：M503-START，M503-STOP，M503-FEEDBACK，M503-REMOTE，M503-FAULT；
其中！Motor1为SUPER GENIE，如下图所示：
（3）调试
电机操作没有问题，但画面显示中增加的一个M503的MANUAL/AUTO信号却不对，经反复测试PLC程序没问题，是显示不正确的问题。由于是使用CITECT软件制作画面，所以猜测画面制作可能有问题，但后来在不做任何改动的情况下，画面只要一更新，显示就不正常。由于整个系统由外方工程师完成，而且外方调试计算机为bbbbbbS 2000 英文系统，猜测外方使用CITECT 环境与我们使用的不同。经察看现场使用计算机上的CITECT软件的LIBRARY 库，其中被使用的精灵（GIENIE）被修改了，后修改我们使用的中文操作系统的CITECT中的精灵后，显示正常。通过此次修改，对于其他人员开发的CITECT监控工程，在做修改时，好在原操作系统原CITECT环境下修改，修改完成后，做好备份，再在其它机器上恢复工程，然后运行。否则会由于系统不同，可能出现如温度符号显示为乱码，或开发者自己改动原LIBRARY 库中的SYMBOL 或 GIENIE，造成显示不正确的问题。
3 与其他组态软件的比较
（1）模板功能
CITECT在画面制作中具有模板Templates的功能，在设计整个工程时，可根据工艺要求设计统一的风格，所有画面都需要显示的重要参数和操作，使画面规范，同时节省重复的工作量，一旦形成模板，在使用时不用担心会被无意修改，使整个工程风格一致，便于操作人员接受。
（2）精灵功能
一旦在设计阶段总结出共有的功能，在数据库建立标签时采用同样的规则，并按照此规则设计精灵，则在画面中使用精灵可一次连接多个变量，节省了重复连接变量的工作。而在WINCC中，就要重复连接变量；在IFIX中需要标签组文件实现类似的功能。因此，CITECT的此项功能非常方便实用，不仅省力，而且不易出错。
（3）通讯设置
由于在列表中列出所有相关产品的厂家和品牌，使得与PLC的通讯设置清晰明白，不用单独安装，而且通过列表可尝试与各种PLC连接。
（4）开发环境
开发环境好，简单易用。可同时打开多个工程，便于资源相互利用，继承性好。而其他如WINCC或IFIX每次只能打开一个工程，相互切换比较麻烦。
4结束语
通过在实践中的开发应用，CITECT软件功能强大，使画面改造工作方便、简单，符合结构化设计的要求，尤其对于大型工程，运用GENIES，SYMBOL，SUPER GENIES，可节省时间和人力，出错率少，特别适合长期进行监控画面开发的人员，一旦积累了经验，可存于LIBRARY库中，可重复使用，在石灰窑的自动化监控系统中起了重要作用。同时特别便于扩展，可根据用户要求选用不同的PLC产品，但上位监控基本不需要什么变更，就可迅速投入使用，非常方便，易于推广，CITECT是一款不错的组态软件。
