6ES7511-1AK02-0AB0详细说明

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一、系统概述

      污水处理厂监控系统是在原控制系统基础上的改造。它由两台TI PLC、Profibus现场总线、西门子工控机、WinCC工控软件、100兆快速以太网及10台客户PC机组成。它实现并完善了从进水格栅到污泥浓缩等工艺各级控制 设备集中监视和控制功能，并在原有基础上增加了一些新型控制功能。

     该系统现场泵、阀等设备现场信号直接采集进入PLC，通过PLC完成设备的手动及自动程序运行及本地、远程控制。PLC上安装西门子Profibus通讯模板，通过Profibus总线、FMS协议与中控室的WinCC监控工控机相连。Profibus总线是目前世界上速度快的一种现场总线，其高速度可达12Mbit/s。现场设备控制状态及数据通过Profibus网送到西门子WinCC工控软件进行显示、存储，并完成报警及报表打印等管理功能。中控室操作人员通过操作员终端了解设备运行状况、能耗等数据统计及污水处理情况，下达调度指令，并可直接控制现场设备。WinCC工控机和办公室计算机通过100兆快速以太网连接，组成小型企业内部局域网。办公室管理人员利用办公室计算机的标准网络浏览器IE5.0联接WinCC软件，并可根据权限监视全厂运行情况和控制现场设备。现场摄像头的活动视频图像集成在中控室WinCC监控系统内，并利用活动视频图像的网络传输技术，将图像传送到办公室管理人员计算机上。

二、系统结构

三、控制模式

1.远程控制
----当控制柜上方式选择开关被切换到远程控制后，操作人员可选择自动或手动控制方式。在自动方式下，PLC按联动、联锁各种逻辑关系控制设备的启动停止。中控室操作人员可根据现场情况向下发出调度控制指令，调整设备运行状态达到工艺要求。中控室操作人员也可以选择远程手动方式，直接手动控制单个现场设备。

2.就地控制
----就地控制级别高于远程控制。当控制柜上方式选择开关被切换到就地自动控制，控制中心的调度控制指令被封锁，设备在PLC的控制下自动运行。在就地手动方式下，现场操作人员通过控制柜上手动按钮启动停止设备，控制柜提供基本控制联锁。

四、系统功能

1.显示功能
----监控系统以图形或图像的方式形象显示工艺流程、各设备状态以及厂区概貌、工艺布置图。通过I/O输入输出域、棒图、曲线、数据表格等方式监视液位、**等监控点。视频摄像头的图像集成到监控画面成为一个整体。并通过标准IE浏览器在客户机上浏览监控画面，降低工程造价。系统还提供了操作提示，误操作自动封锁等功能。画面切换速度小于3秒。

2.报警功能
----系统自动进行报警和事件处理。当报警发生时，如液位超高或风机超温，系统可快速检测并通过画面状态变化提示，并显示、打印相应报警文本，同时发出声音报警提醒监控人员注意。报警到达时间、确认时间及排除时间、报警值、限位值、当前操作员等相应信息自动进入存档。报警到达以及报警确认但未排除，采用两种声音提示。报警可手动消音。报警信息存储半年，以便进行故障分析和查讯。操作事件等状态变化也自动进行存储归档。

3.数据归档
----**、污水处理量、耗电量等数值按定义周期自动进行存储。存储的数据可按曲线或数据列表的方式进行显示。并提供历史数据查询、ZOOM显示、观察线、在线关闭打开曲线、在线调整时间范围、在线修整显示模式等功能。存储数据保存13个月。

4.报表功能
----报表打印可按定义时间自动进行。也可通过按钮人工打印。事故报警可随时打印，并可根据需要将近1000条或30天的归档全部输出。月报数据自动累计计算并打印到月报报表上。报表文件在打印的同时自动在硬盘上存储，以便重新输出。存储的报表可在系统中打开浏览。

5.用户管理
----操作人员操作设备必需进行登录。根据不同操作人员的级别，系统自动判断封锁操作人员所能进行的操作。当报警发生时，当前操作员被记录存档。当客户机用户使用IE浏览时，系统根据用户名和密码显示和控制屏幕上的画面及操作。无权限的用户只能浏览画面，不能修改参数机设备控制。

自动扶梯和电梯一样都是公共场所运送乘客的典型设备，已在商场、机场、地铁、火车站等场所广泛应用。传统的扶梯通常由普通继电器控制，采用三相异步电动机拖动。现在由于扶梯自动化及安全性能的逐步**，仍采用传统的继电器控制方式已不能满足更高性能的要求，另外由于继电器控制方式的固有缺点，如：控制烦琐、布线杂多、占用空间大、故障率高、不易检修等缺点，因此随着电子逻辑器件、大规模集成电路的出现；诸如像单片机、PLC在控制系统上的应用也越来越多。在自动扶梯中有些厂家也采用PLC 做为控制核心。但PLC 有其应用的局限性，比如说输入输出对电源电压的要求、价格高等因素，因此在自动扶梯的控制上采用PLC 并不是理想的。
针对一些控制要求输入输出点数较少、控制要求不是很复杂的场合，我公司开发出一款具有很强的逻辑控制功能，可现场编程，有输入输出功能、体积很小、性价比很高的智能控制单元——SG2，正好能实现对像自动扶梯系统这类产品的核心控制。

控制系统构成

扶梯采用11KW三相异步电动机拖动，要求具有电动机降压启动电路、电动机正反转电路、安全急停电路、检修电路、照明电路。如果要完成上述功能还要考虑控制柜的控制性能、体积、价格，显然智能控制继电器SG2是理想的控制单元。
(一)硬件部分
在此选择台安SG2-20HR-A，8路数字量输入、4路模拟量输入（可以当作数字量输入使用）、8路数字量输出，均为继电器输出方式。SG2是一种具有可编程的逻辑模块。在控制系统中起到逻辑控制功能。
统硬件组成：平行按扭、转换开关、急停按扭、交流接触器、热继电器、SG2-20HR-A、继电器、变压器、断路器等组成。　　
----SG2的接线：SG2的电源电压范围为110～240VAC。它可以直接输入交流220V 电压做为输入电源。输入端子分别为I1～I8、A1～A4。输出端子为Q1～Q8，在此自动扶梯控制系统中只用了输入I1-I5（与按扭接点连接），输出Q1～Q7（与接触器线圈连接）。

图1

-图1 中各元件表示：　　
------SB1：上行按扭　　
------SB2：下行按扭　　
------SB3：检修转换开关　　
------SA1：急停按扭　　
------SA2：急停继电器触点　　
------KM1：电动机星型启动接触器　　
------KM2：电动机角运行接触器　　
------KM3：电动机正转接触器　　
------KM4：电动机反转接触器　　
------KM5：运行接触器　　
------KM6：抱闸继电器　　
------T10：照明继电器　　
------（二）软件部分 　　
----在设计扶梯控制程序之前，首先要确定电路的输入量和输出量（见图1）。根据输入、输出端子的规划及扶梯系统的动作流程编写相应程序。　　
----台安SG2程序编写相当简单方便，用户可以用电脑或PDA编写程序然后通过编程电缆PL01下载到SG2，也可在现场使用SG2自带的的操作面板（带按键和液晶显示）输入。根据用户的使用习惯及操作方法SG2的编程语言有SFB（顺序功能块）和LAD（梯形图）两种供用户选择，即都是我们在数学上学的“或”“与”“非”等逻辑符号来表达实际的电路逻辑关系，对于具体的编写操作方法可参考SG2的使用手册。　　
------现将自动扶梯程序流程图表示如下：

图2

------备注：图2 中的粗线粗字表示当在I3 输入有效时的输出流程。

动作过程
----当按下SB1 按钮上行（I1 输入信号有效），输出主Q2、主Q4、扩展Q5、扩展Q6、扩展Q7、延时2.5 秒后输出主Q1。即当按下上行按钮SB1 时， 电动机星型启动接触器K1.1、上行接触器K2.2、正常运行接触器K10、制动继电器MD、照明继电器K25 吸合，延时2.5秒后电动机角运行接触器吸合(星启动接触器断开)。这一过程是电动机的星三角启动，打开扶梯照明，打开制动器，使之上行的过程。当按下SA 急停按钮时，以上输出除Q7（照明继电器）外其他全部停止输出。由于扶梯停止后还须照明，而不能立即停止，故扶梯停止后延时25 秒后自动停止扶梯照明。
----当按下SB2 按钮下行（I2 输入信号有效）时输出主Q3，连锁停止Q4，其它与上相同。（Q3 与Q4 和Q1 与Q2 的输出是互锁的）
-----当按下SA 检修按钮时（I3输入信号有效），扶梯进入检修状态，按下SB1 或SB2 按钮，扶梯只能运行在星启动模式下（Q3 或Q4 输出），不能进入正常电动机角运行模式（Q1 不能输出）。其他同上。
----当扶梯在任何运行状态，若I4 或I5中由一个信号输入有效时，SG2将停止一切输出，K25（Q7）延时25 秒后停止输出

案例特点：输出频率范围宽：0—1500Hz / 有多段VF曲线 / 可提供拷贝键盘

1、 雕刻机的功能需求

• 控制方式选择用多段VF曲线。

• 需要端子控制作为命令源，二线式端子控制：只需一个正转命令FWD。

• 频率源为模拟量设定（电脑控制板输出0～10VDC），只需要从AI1口输入频率指令即可。

• 高运行转速一般在24000r/min，换算变频器的运行频率为400Hz（2级的高速电机），低的切削转速为2000r/min，我们EH600M系列产品高输出频率可以达到1500Hz,EH600A系列产品高输出频率是650Hz（非标高频专用机型可以输出1500Hz）,可以很好的满足其要求。

• 加速和减速时间根据客户自身需求，一般在20～30s。

• 需要故障信号输出信号(继电器)和故障复位信号（RST输入）。

• 由于雕刻机用户都是设备配套厂家,所以需要提供拷贝键盘来实现参数的快速设置。

2、 雕刻机的性能需求

• 全速度范围内速度波动小。

• 低速力矩大，可以保证低转速切削。

• 加减速的时间尽量短。

　　我们低的切削转速可以在500r/min以下。我公司的SVF3000变频器可以做多段VF曲线，可以很好的控制高低速的不同转矩**，因此能很好的满足高速雕刻机上的要求。

　　SVF3000 系列变频器具体的调试参数 (针对额定频率400Hz，额定电压380V，额定转速24000)

F0.02: 1：端子命令通道
F0.03: 2：AI1
F0.11: 上限频率：400.0Hz
F0.13: 加速时间：20～30s
F0.14: 减速时间：20～30s
F1组（电机参数）：根据高速电机铭牌输入。
F2.00: 1：多点V/F曲线
F2.01: V/F频率点1：0.0Hz
F2.02: V/F电压点1：2 .0～4.0%
F2.03: V/F频率点2：100.0Hz
F2.04: V/F电压点2：26.0～30.0%
F2.05: V/F频率点3：300.0HZ
F2.06: V/F电压点3：75.0～80.0%
F2.08: 转矩**截止频率：400.0Hz

根据实际情况可以对F2组参数进行适当调整，保证其在切削状态下不过流。