6ES7222-1EF22-0XA0厂家质保

1、 引言

　　随着社会经济的发展，工业的迅速兴起，使得一些10KV配电系统大幅度增加，配电系统的简便性、可靠性、安全性、节能性、性价比显得尤其重要。

　　目前，传统的10KV配电系统还是采用继电器系统和分布监测计量、分布控制方式，而采用PLC（可编程序控制器）系统集中控制和集中监测计量方式，有利于提高配电系统的运行管理自动化水平，保证配电的安全稳定，还能减少运行人员的工作强度提，安全可靠。

　　2、 继电器系统和PLC系统的比较

　　PLC（可编程序控制器）是近几十年来发展起来的一种新型工业控制器，由于它编程灵活，功能齐全，应用广泛比继电器系统的控制简单，使用方便，抗干扰力强，，工作寿命高，而其本身具有体积小，重量轻，耗电省等特点。继电器系统有明显的缺点：体积大，可靠性低，工作寿命短，查找故障困难，特别是由于它是靠硬连线逻辑构成系统，所以接线复杂，对于生产工艺的变化的适应性差，不便实现集中控制；而PLC的安装和现场接线简便，可以应用其内部的软继电器简化继电器系统的繁杂中间环节，实现软接线逻辑构成系统，方便集中控制，除此之外，PLC还具有自诊断、故障报警、故障报警种类显示及网络通讯功能，便于操作和维修人员检查。

　　3、 集中控制、集中监测计量在10KV配电一次系统中的应用举例

　　在一个10KV配电一次系统中，有两台1000KVA变压器并联运行。图1为该配电一次系统的原理图。

图1 10KV配电一次系统原理图

　3.1 PLC在集中控制中的地位

　　在配电一次系统中继电器系统主要集中在总受柜和变压器配出柜内，应用PLC系统来代替继电器系统，可以减少柜与柜之间的硬连线，省去很多继电器，简化工艺，降低系统制作成本，提高配电系统的可靠性，安全性和节能性。PLC系统框图如图2所示。

图2 PLC系统框图

　　PLC是整个系统的神经中枢，所有控制，保护，工作状态指示都通过PLC内部的虚拟继电器通过软连线配合外部给定开关量和信号来完成。控制电压在安全电压以下，可以提高工作的安全性，远离高压室进行操作，可以避免工作人员的误操作，一站式控制，可以提高工作效率，减少工作人员的劳动强度。用两条现场总线就可以实现整个系统的信号传输，通过PLC的工作状态和报警指示，便于工作和维修人员的故障排除。另外，与继电器相比，PLC的免维护性高，工作寿命长。

　　3.2 PLC的I/O分配

　　10KV配电一次系统中，除了上电断电控制外，还有对变压器的过流，欠压和瓦斯保护。我们以欧姆龙CAMP2AH40点的PLC为例进行I/O分配，如表1所示。上断电控制是开关量，选用控制按钮即可，过流，欠压和瓦斯保护涉及自动检测技术，选用智能传感器来实现，可以提高保护的可靠性。

              输入端口分配                  输出端口分配

表1 PLCI/O分配表

　　3.3 10KV配电一次系统集中控制、集中监测计量的设计

　　配电系统是供电网的神经中枢。配电系统的正常工作和我们的生活保障及工作秩序密不可分，这就要求它有更高的可靠性；配电系统的智能化、节能、操作简便、方便维护是经济高速发展的需要；配电系统操作和维护对工作人员的安全系数要求更高、劳动强度更低和设备的性价比更高是用户所希望的。综合以上几点，我们对10KV配电一次系统作了如下改进，应用PLC对系统的总受柜、配出柜实现集中控制，应用数字仪表对系统进行集中监测计量。改进后的10KV配电一次系统框图如图3所示。

图3 10KV配电一次系统框图

　　改进后，以综合柜为工作平台，在值班室，工作人员可以对高压室运行状态进行控制，既方便又安全；工作人员可以随时对监测仪表和计量仪表以及工作或报警状态进行记录，巡查，既方便又及时明了，还可以减少劳动强度。

　　采用微型计算机PLC实现继电保护和控制系统的操作，大大提高系统的自动化水平和可靠性，同时更加便于系统的集中控制和监测，方便了系统的信息化管理，大大降低成本，提高了工作的效率，具有一定的推广意义。

系统简介：PLC处理焊接数据，驱动单片机控制板实现焊工艺；文本显示器设定焊接参数，显示工作状态。上海焱科电焊机界面操作说明

1，设备工作原理简介。 电焊机根据电网电压波形变化控制单片机控制板，以达到控制可控硅触发的时间长短，触发电流强度。焊接机的工作过程分4个工序，所有的工序以电网电压变化为基准。

2，系统难点。焊接机工作过程根据电网电压波形变化所以必须把电网电压的变化整定成可编程序控制器能够识别的信号，在这里我们整定成了24vdc标准方波输入可编程序控制器的高速计数通道。还有一个问题，可编程序控制器从接受电网电压变化信号到输出控制信号不能超过5个毫秒。也就是要求可编程序控制器扫描周期不能大于5个毫秒。如果大于10个毫秒将会使可控硅触发时间延迟，不能够与电网电压同步，产生的后果是变压器感抗产生的电压击毁可控硅。焊接机的电流是很大的，变压器次级电流可达数千安培。 控制可控硅触发电流需要控制可控硅的导通角，导通时间。这些由可编程序控制器发出的控制脉冲，和可编程控制器输出的控制电压改变。 根据不同的焊接工艺设定不同的数据由可编程控制器计算得出控制电压。控制脉冲由可编程序控制器计算后发出。

 3，系统构成。可编程序控制器，晶体管继电器混装。模拟量输出模块。处理速度100纳秒/步。晶体管发出控制脉冲，处理速度要快保证扫描周期尽量的短。模拟量输出模块输出控制电压。文本显示器设定数据，监控状态。

4，系统升级空间。留有电流闭环控制系统的硬件。由于焊接是根据电流控制的，所以所有的工艺都是围绕焊接电流实现。

 5，应用。应用于点焊机，缝焊机。焊接电机转子，锅炉炉体。取代单片机主控系统，发光管监控系统。控制更可靠，抗干扰能力更强，根据不同的焊接要求实现配方控制。

1 前言

　　中国的经济在快速发展、人们生活水平在不断提高、城市化进程也在不断加快，但同时却面临着日趋严重的环境问题，特别是城市垃圾的处理。城市生活垃圾已经成为中国严重

　　的公害之一。及时处理城市垃圾是建设现代化城市不可缺少的条件。如何解决垃圾问题，已引起全社会的广泛关注。

　　目前国内外广泛采用的城市生活垃圾处理方式主要有卫生填埋、高温堆肥和焚烧等，这三种主要垃圾处理方式的比例，因地理环境、垃圾成份、经济发展水平等因素不同而有所区别。中国城市生活垃圾的厨余物多、含水率高、热值较低，利用焚烧法处理垃圾时必须将新鲜垃圾在垃圾储坑中储存3～5天进行发酵熟化，以达到渗出水分、提高热值的目的，才能保证后续焚烧炉的正常运行，将此过程中渗出的水分称为“渗滤液”。垃圾渗滤液中的成分比较复杂，主要是有机物污染物、氨氮磷、重金属等，是一种高污染、强烈恶臭的呈黄褐色或灰褐色污水，对于环境有极大的破坏力。目前主要运用的处理技术方法有回喷法、反渗透法处理、生化处理等。垃圾焚烧处理相对于其它两种方法在减量化、无害化、资源化等方面具有很大优势，这种集环保、发电于一体的垃圾处理技术，正在使垃圾成为一种资源，具有广阔的发展空间，成为解决城市垃圾出路的一个新方向。

2 控制系统的要求

　　本系统要求包括（1）能够对实时监控现场的各种状态，显示当前的温度、流量、电机转速、变频器频率（2）能够在现场设定各种控制参数，（3）能够产生报警事件，包括温度过高、过低，流量过大、过小，电机转速过高、过低以及用户特殊定制的报警等。（4）能够加密以防止非人员修改系统参数。（5）能够为用户提供远距离开关控制。

3 工艺流程

　　本系统的工艺流程主要是渗滤液原料罐首先经过过滤及反冲装置除去渗滤液中的悬浮物和漂浮物，然后送入传输管道，利用高压泵将其直接喷入焚烧炉燃烧。渗滤液流量和焚烧炉温度可以分别通过流量计和温度传感器测出，传给PLC模拟量模块,PLC通过自由口与变频器进行通讯，从而根据炉温来控制电机和泵的转速，以达到控制流量的效果。渗滤液高温焚烧中产生的热能转化为高温高压蒸汽，驱动汽轮发电机。有毒的烟气则利用吸收塔回收净化，然后排入大气层。具体工艺流程图见图1。

图1工艺流程图

4 系统结构及硬件配置

　　本系统结构如图2所示：

图2系统结构

　　根据系统要求我们选择S7-226 PLC,因为它有两个通讯接口port0、port1。将1口设为自由口通讯方式，与变频器进行通讯，0口保留为PPI协议与人机界面进行连接。模拟量模块选择EM235,具有4路模拟量输入，可以直接与各种参数变送器连接。人机界面选择eview的触摸屏，用户可以方便的定义机组的开关、状态设定、参数修改、报警复位以及显示一些重要参数。变频器选择台达变频器，该变频器操作简单，与西门子PLC组合使用。

5 西门子PLC与台达变频器的通讯

　　本系统采用自由口通讯，众所周知采用D/A输出扩展模块来进行运动控制会因为模拟信号的波动和衰减使得系统不稳定，而RS-485通讯仅仅使用一条通讯电缆就可以完成变频器的启动、停止、频率设定，容易实现多台电机的同步运行，降低了系统的成本，增加了信号的传输距离和抗干扰能力。

　　频器RS485端口定义如下：

　　3: SG+ 信号正端，连接RS485口引脚3

　　4: SG- 信号负端，连接RS485口引脚4

　　台达变频器支持Modbus通讯协议，该协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过该协议，控制器与其他设备、网络可以进行通讯。为了使西门子PLC能够与变频器进行RS485通讯设定相互认定的参数，只有设定一致才能进行通讯。这些参数包括波特率、停止位、奇偶校验和数据长度等。设置变频器通讯参数如下：

　　F2-00 d4 由RS485通讯界面输入

　　F2-01 d3 由RS485通讯界面操作，键盘STOP有效

　　F9-00 dn 通讯地址为n,根据变频器的站号设置为1，2，3……..

　　F9-01 d1 波特率为9600位/秒

　　F9-04 ASCII mode 7,E,1

　　Modbus通讯协议包括两种通讯模式：ASCII模式和RTU模式，在一个Modbus网络中所有的设备必须选择相同的传输模式与窜口参数。本设计采用ASCII模式，消息帧格式如下所示：

　　表1消息帧格式

　　PLC采用自由口通讯，首先通过相关程序来读取Modbus通讯协议消息帧的ASCII码值并将其存放到指定的存储单元。将EM235采集到的模拟信号经处理转换为相应的频率ASCII码值替换掉原先存储单元的频率ASCII码值，并利用XMT发送指令实时发送给变频器，以达到实时控制电机转速的目的。

　　按照通讯协议让变频器工作在正转50HZ需要发送的字符窜为：

　　：01 06 2001 1388 3D

　　：为起始位，01为变频器站地址，06为功能码，表示写入字符至变频器，2001为变频器单元地址，1388为命令码，在此表示频率50HZ，3D为校验位，结束符为回车换行

　　正转、反转、停止的字符窜分别为

　　：0n 06 2000 0012 C7

　　：0n 06 2000 0022 B7

　　：0n 06 2000 0001 D8

　　n为被监控变频器的站号，值为1,2……..32。

6 PID控制

　　在工业控制中目前应用多的仍然是PID控制，我们采用CPU内部的PID指令，使用十分方便。S7-200的V4.0版编程软件STEP7-Micro/WIN32提供PID参数的自整定控制面板，可以在线修改PID参数，察看运行结果。由于温度控制是一个大滞后我们采用改进后的PID控制。
　　
　　其中SPn第n个采样时刻的给定值, PVn第n个采样时刻的过程变量值, KC回路增益，Ts采样时间间隔, Ti积分时间，Td微分时间, Mx第n-1采样时刻的积分项, PVn-1第n-1采样时刻的过程变量值。根据设定温度与当前温度的差值利用PID调节功能实现对温度的jingque监控。PID参数可以根据现场工况通过触摸屏进行现场调节，以保持系统的佳性能。

7 PLC的程序结构框图

　　根据整个系统的控制要求PLC的程序结构框图3所示：

图3程序结构框图

8 控制系统程序流程图

　　整个系统的程序流程图如图4所示：

图4程序流程图

9 结束语

　　渗滤液焚烧发电既有效的解决了垃圾污染问题，又可实现能源的再生利用，具有广阔的应用前景。本系统由PLC、台达变频器、触摸屏等组成，满足工艺要求，在稳定性、实时性、抗干扰能力方面效果显著。通过触摸屏友好的用户界面可以现场调试，修改不同的工艺参数，大大提高了系统的灵活性。