西门子模块6ES7231-7PC22-0XA0产品信息

西门子模块6ES7231-7PC22-0XA0产品信息

电动机的应用几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域，在这些应用领域中，电动机常常运行在恶劣的环境下，导致产生过流、短路、断相、绝缘老化等事故。对于应用于大型工业设备重要场合的高压电动机、大功率电动机来说，一旦发生故障所造成的损失无法估量。
电动机常见的故障可分为对称故障和不对称故障两大类。对称故障包括:过载、堵转和三相短路等，这类故障对电动机的损害主要是热效应，使绕组发热甚至损坏，其主要特征是电流幅值发生显著变化;不对称故障包括:断相、逆相、相间短路、匝间短路等，这类故障是电动机运行中常见的一类故障。不对称故障对电动机的损害不仅仅是引发发热，更重要的是不对称引起的负序效应能造成电动机的严重损坏。因而，对大型电动机进行综合保护非常重要。
2 基于PLC的电动机综合保护
对电动机的保护可以分为以下几类:
在电动机发生故障时，为了保护电动机，减轻故障的损坏程度，继电保护装置的快速性和可靠性十分重要。在单机容量日益增大的情况下，电机的额定电流可达数千甚至几万安，这就给电动机的继电保护提出了更高的要求。传统的继电保护装置已经无法满足要求，因此微机保护应运而生。

PLC是用来取代传统的继电器控制的，与之相比，PLC在性能上比继电器控制逻辑优异，特别是可靠性高、设计施工周期短、调试修改方便、而且体积小、功耗低、使用维护方便。因此，本文研究了基于可编程控制器(PLC)的电动机综合监控和保护系统的方法。
3 系统硬件设计
3.1 系统的总体结构
基于可编程控制器(PLC)的电动机综合监控和保护系统的总体结构如图1所示。

3.2 PLC机型选择及扩展 选择PLC机型应考虑两个问题:
(1) PLC的容量应为多大？
(2) 选择什么公司的PLC及外设。在本系统中，包含以下输入输出点，见附表,本系统共包括12路开关量，7路模拟量。

SIMATIC S7-200系列PLC是由西门子公司生产的小型PLC，其特点是:SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测，监测及控制的自动化，S7-200系列的强大功能使得其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能，因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。
PLC
S7-200 CPU 224集成14输入/10输出共24个数字量I/O点,可连接7个扩展模块，大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点;13K字节程序和数据存储空间;6个独立的30KHz高速计数器，2路独立的20KHz高速脉冲输出，具有PID控制器;1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力;I/O端子排可以很容易地整体拆卸，是具有较强控制能力的控制器。根据系统的实际情况，结合以上特点，SIMATIC S7-200 CPU 224完全可以作为本系统的主机。
CPU224可扩展7个模块，而其本身具有14输入/10输出共24点数字量，因此已无须数字量扩展模块。但由于有7路模拟量输入，故需选择模拟量输入模块。S7-200系列提供了EM231，EM232，EM235等模拟量扩展模块。根据以上技术数据，选择两个EM231作为模拟量输入模块，这样共可以扩展4×2=8路模拟量输入。
4 系统软件设计
4.1 主程序
程序开始，从输入单元检测输入量，首先判断KM是否闭合，如果闭合，说明电动机已经处于运行状态，此时应无法按下启动按钮，若KM未曾闭合，则说明电动机处于停机状态，可以按启动按钮。接着判断启动按钮是否按下，若是，则继续下面的程序，若否，则重新检测。如果按钮已经按下，则检测电动机是否启动，若是，则继续下面的程序，若否，则转入欠压保护子程序，若是电动机已经启动，则判断起动是否成功，若是，则继续下面的程序，若否，则转入起动保护。如果电动机已经正常起动，则绿灯亮。接着判断停止按钮是否按下，若否，则继续下面的程序，若是，则程序直接结束，开始下一次扫描。
如果停止按钮并未按下，即电动机仍然在运行中，则进行运行过程中的故障判断，首先检测是否发生短路故障，方法是:检测三相电流，再判断Imax是否大于整定值，若是则跳转至保护动作子程序段，电动机起动短路保护，警报响，并且短路故障指示灯亮。若否，则继续下面的程序。接着判断是否发生断相故障，方法是:检测三相电流，判断是否有某相电流为零，或者检测Umn，判断是否不为零，如果其中之一满足，则跳转至保护动作子程序段，电动机起动断相保护，警报响，并且断相故障指示灯亮。若否，则继续下面的程序。接着判断是否发生欠压故障，方法参见欠压保护子程序说明。接着判断是否发生接地故障，方法是:检测I0，若大于整定值则跳转至保护动作子程序段，电动机起动接地保护，警报响，并且接地故障指示灯亮。接着判断是否发生过负荷故障，方法是:检测三相电流，若到达整定时限后，电流仍大于整定值，则跳转至保护动作子程序段，电动机起动过负荷保护，警报响，并且过负荷故障指示灯亮。若判断未发生过负荷故障，则程序完成一次扫描，再次从条开始，进行第二次扫描，所以结束是指一个循环的结束，并不是整个程序的结束。
4.2 欠压保护子程序
在该程序段中，采集A相和C相的电压量，求出其平均值，再与整定值相比较，若小于整定值，则跳转至保护动作子程序段，电动机起动欠压保护，警报响，并且欠压故障指示灯亮。若未发生欠压故障，则直接结束本次循环。 PLC资料网
4.3 起动时间过长保护子程序
在该程序段中，采集三相电流量，若发现在起动过程中，电流大于整定值，或在整定时间到达后，电流仍大于另一整定值，则跳转至保护动作子程序段，起动时间过长保护动作，警报响，并且起动故障指示灯亮。
5 结束语
通过本系统设计、试验与运行，得到如下结论:
(1) 利用PLC进行电动机综合保护硬件简单可靠。
(2) 可以采用梯形图语言进行编程，简单易行。
(3) 系统运行可靠，便于检修维护。
(4) 由于采用集成综合设计，系统体积小、功耗低、使用操作方便

按照书上介绍的方法做了个实验，可是Y6为什么不动作呢？

按照书上介绍的方法做了个实验，可是Y6为什么不动作呢？ 

 

按下X1后Y4,Y5指示灯点亮，而Y6为什么不动作呢？

回复：

　　这个M3000是有一点“特殊”的保持型辅助继电器。它被用做“边沿动作”时，在程序的一个运算周期里只动作一次（只能“有效”）。

　　当 X1 一被摁下时，M3000即被置位，就在这一个扫描周期里接下来是处于第7、8两步的“M3000上升沿接点”有效，把M11置位，接着Y01也被驱动（仅1个周期）。而后再运算处于第11、12两步的“M3000上升沿接点”就是无效的了！所以，第13步的“ set    M12　”指令就不能执行了。同理，接下来的 Y02 也不会被驱动。M12没有被置位，当然 Y06 就不会动作了！M11是被置位了的，所以

　　可能有些网友会反驳：摁动X1之后Y4，Y5的指示灯都亮了，说明M10也被置位了！既然一个周期里“M3000上升沿接点”只能1次有效，为什么前面的M10被置位了，后面的M11还能被置位呢？这个问题问得好！

　　事实上，这M10不是与M11同在一个周期里被置位的。M10的置位是在次1个周期里执行的！在初M3000被置为 1  时，程序运算这个处于前面（第0，1两步）的“M3000上升沿接点”的信息还是“0”，次 1  个周期到来时，M3000这个bit 的信息已经为 1  了，这就等于一个“上升沿”，所以在这次1个周期里，处于第0，1 两步的“M3000上升沿接点”有效！于是M10也被置位！(请网友们注意：在这个周期里，程序是不会对M11再次执行set 命令的)由于程序的运算周期对于我们人的感觉来说，实在是太快了。所以我们感觉Y4，Y5 好象是同时被点亮的！其实不然，Y5在先，而Y4在后。

调用FC105

    看AI模块的接线图和D/A转换的规则，自己编程嘛。

    PLC可直接处理模拟量输入PIW XXX
　　显示用触摸屏或工控机或智能显示仪表。

    显示可以用捷通的DDM4A型PLC专用显示表，直接在表上显示PLC内处理好的模拟量数据（数字信号），不需要再进行模拟量的硬件电压电流转换。
　　http://www.jtplc.com上有S7-300驱动32块DDM4A显示表的驱动程序例子。

    用二点式将模拟量信号标定为有实际意义的值。如0-10V对应0-100KN
　　即0-27648对应0-10V对应0-100KN。将模拟量通道数值如PIW30除以2727648再乘以100KN。即转化为压力值了。

    温度有EM231热电阻模块，流量及压力是不是只需要有开、关数据即可，若是这样，只需要有输入输出单元即可，通过编程就行，压力可以通过油压表实现

    用系统库啊，我吊用FC105的，输入显示上下幅度就行了，好用啊，程序是系统加保护的，要看算法，我有解保护软件。elexxj@sohu.com

    用系统库啊，我吊用FC105的，输入显示上下幅度就行了，好用啊，程序是系统加保护的，要看算法，我有解保护软件。elexxj@sohu.com

    那为大侠有西门子的 关于configuring connections方面的资料。中英都可。中文好呵呵。
　　　　　　那里可以下呀 。谢了。

    易飞：解保护软件当然可以能解FB41\FB45！
　　明明：不知你要config哪方面的connection?好许我可以帮你。

    只要了解接线方法，外部模拟量和内部数值的对应关系，应该很容易，主要是数据的量化。

    只要了解接线方法，外部模拟量和内部数值的对应关系，应该很容易，主要是数据的量化。

    如果是热电偶，则把数值除10即可，
其它调用FC105，注意单极性还是双极性，双极性就是有负值，单极性对应值0~27648，双极性对应-27648~27648

    压力和流量可以自己做个滤波变标，简单一点就调FC105。

    太简单了:
  L PIW400     //采集到的输入
  T mw100      //将WORD格式变成整数
  ITD          //将整数转换成双整数
  DTR          //将双整数转换成浮点数即小数
  L MD200      //此数为零点,由你自己根据现场表调定
  +R          
  L MD300      //此数为比例,由你自己根据现场表调定
  *R
  T MD400      //此数为结果.
实践证明结果比FC105准确,因为FC105我看过里边的程序
根本就没有调零点,而且完全标准的0~20mA或4~20mA信号
是不存在的,总有差别,还不如用现场表比对来得OK.
根据上面公式,侧一高一低两个数就可算出响应传感器的
MD200和MD300.
如果有相关资料交换的,我还可以给你带滤波的算法.

    调用FC105把数字量转化成工程量，注意极性设置。

    某些有专用输入模块，如果是标准信号则可直接采集处理！！



    温度测量也分好几种的，有铂电阻、热电耦，4~20mA输入，处理方法不一样。另外，还要注意是四线制，还是二线制

PLC实现与WINCC组态软件的MPI通讯的方法