西门子6ES7231-7PD22-0XA8代理直销

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唐山钢铁公司中型厂是生产型钢的企业，原有4套钻、铣床设备，用于轻轨精整。其电气控制系统采用继电器及接触器构成，控制手段比较落后，控制效果完全取决于操作工经验和精神状态，各道工序间连贯性差，费时又费力，故障率较高且维修困难，影响了生产效率。因此，有必要进行技术改造。PLC控制具有可靠性高、柔性好、开发周期短等优点，特别适合于机床控制和故障自诊断系统，可以大大减少继电器等元器件的数量，提高电气控制系统的稳定性和可靠性，从而,用PLC控制系统替代体积大、投资大、耗能大的继电器是电气控制系统发展的趋势。鉴于上述原因，我们利用PLC技术对原有电气系统进行了全面技术改造。

2.系统功能

　　轻轨精整PLC智能控制系统包含铣床和钻床控制，实现的基本功能如下：

　　（1） 切换功能：可实现手动与自动控制的切换。在通常情况下使用自动档，当需要检修或调试的时候，切换到手动档。

　　（2） 自动报警功能：发生异常情况，可随时报警。当夹紧头快下、动力头快进、动力头工进以及动力头快退四个部分中任何一段出现异常情况时，与之相应的声光报警就会动作，让现场工作人员迅速采取措施，避免或减少事故所造成的损失。

　　（3） 自动记忆功能：配有“停车”及“继续运行”按钮。当工作过程中出现某些问题需要暂停运行时，按下“停车”按钮后，机床停止运行，各部分均停留在原处不动。再按下“继续运行”按钮，则机床继续运行。

　　（4） 紧急停车复位功能：配备有“紧急停车复位”按钮。当在工作过程中发生异常，或中途突然停电后恢复时，按下此按钮使机床各部件回到加工前的初始状态。

　　为实现上述功能，需要对运行过程进行智能判断，进行相应的控制。同时考虑到PLC的运算功能的限制，需要加入故障诊断模块，并进行相应的显示。

3. 系统组成

　　PLC选用三菱公司的FX2N系列可编程序控制器实现[1]，由可编程序控制器构成的轻轨精整智能控制系统结构如下：

图1. 轻轨精整智能控制系统结构图

　　该系统有输入、控制运算和输出三大部分组成。

　　1）输入部分包括操作按钮和信号检测两部分。

　　a.操作按钮用来人工设置参数或进行手动操作，处理紧急情况。

　　b.信号检测是由传感器自动监测生产线上机床的工作情况，一旦出现异常情况，马上报警提示操作者，以进行相应的故障处理，如紧急停机处理等，从而避免事故的发生。

　　2）控制运算部分

　　控制运算部分主要由PLC来完成，由控制系统的应用软件来完成信号的输入、处理、控制输出的主要功能。

　　3）输出部分包括报警装置、输送和动力装置、固定装置

　　a.报警装置由闪烁的红、黄、绿三种颜色灯和报警铃声构成，三种颜色分别对应三种不同报警级别。绿色表示系统正常，黄色表示系统参数超范围，但仍能工作，需要进行处理;红色报警并伴随报警声音，必须紧急停机处理。

　　b.输送装置由PLC输出的信号控制主电路，给电机发送指令，让其自动完成原料的传送与动力传送。

　　c.液压装置是固定装置，由PLC控制器给定的信号，经电磁阀控制液压设备，将原料固定在某一位置，为原料加工服务。

4.系统软件设计

4.1 PLC软件设计考虑的问题

　　利用梯形图编制控制程序，在 PLC软件设计中要考虑以下几个问题：

　　（1） 强电关断优先原则：在铣床软件设计中，只要控制信号中有强电关断的信号，则不管其它信号如何都要关断强电。如图2所示，只要关断信号XO2=1，则中间继电器 M100 都要被关断。 （2） 动作互锁原则：有些控制不能同时动作，就要进行互锁。如主轴正、反转控制，图 3为主轴互锁控制示意图，任何一个回路启动后必须同时关断另一 个回路，从而保证两者不能同时动作。

图2

图3

　　（3） 顺序联锁控制原则：即有些控制要求次序不能颠倒，这就要求前一个动作常开触点串在下一个控制动作中，同时将后一个动作中的常闭触点串在上一动作的控制回路中，如图4 所示。

图4

　　影响PLC控制系统的因素很多，只要我们在软件设计时充分考虑到各方面因素，就可避免出现故障，控制系统的运行就会更加稳定 [2] 。

4.2 PLC基本控制程序设计

　　具体铣床控制功能框图如图5所示,钻床控制功能与之类似。

图5. 铣床控制顺序功能框图

4.3 故障诊断模块的程序设计

　　对于PLC系统，由于内存资源有限，复杂的智能诊断难于实现，为此加入了故障诊断智能模块，该模块以单片机为基础，采用C51编程，可方便实现各种控制算法。

　　采用故障树推理与专家经验规则推理相结合的方法，利用智能模块的I/O功能及内部信息进行故障诊断。[3][4]

（1） 故障结构分析

　　在进行故障诊断设计时，首先必须对整个系统可能发生的故障进行分析，得到系统的故障层次结构，利用这种层次结构进行故障诊断部分的设计。图6为系统的故障层次结构。

图6. 故障层次结构框图

（2）程序设计

　　系统故障结构的层次性为故障诊断提供了一个合理的层次模型。在进行系统的程序设计时，应充分考虑到故障结构的层次，合理安排逻辑流程。在引入故障输入点时应注意两点：

　　a. 必须将系统所有可能引起故障的检测点引入PLC，这主要是从系统的安全可靠运行考虑，以便系统能及时进行故障处理;

　　b. 应在系统允许的条件下尽可能多的将底层的故障输入信息引入PLC的程序中，以便得到更多的故障检测信息为系统的故障自诊断提供服务。

5.结束语

　　经过在线调试和工业试验运行阶段后，该控制系统已于2004年正式投入运行,运行以来，效果良好,实现了预定的控制功能要求，克服了继电器、接触器控制带来的局限，避免了原控制系统辅助元件多、故障率高、工作噪声大、控制方式单一、维护困难等问题。手动与自动切换方便，抗干扰能力强，适合钢厂生产线的恶劣的工作环境,且易于计算机通讯，实现网络监控

如果在数据块中定义了某地址的数据，而又使用这种办法存储同样地址的数据，则当CPU内超级电容或电池没电时，CPU再上电时将采用SMB31和SMW32存储的数据。

问题8：EEPROM写入次数的统计？
回答：每次下载程序块/数据块/系统块或者执行一次SMB31.7置位的操作都算作对EEPROM的一次写操作，所以请注意在程序中一定不要每周期都调用SMB31/SMW32用于将数据写入EEPROM内，否则CPU将很快报废。

问题9：不使用数据块的方法，如何在程序中实现不止一个V区数据的存储？
回答：由于SMB31/SMW32一次多只能送入一个V区双字给EEPROM区域，因而当有超过一个双字的数据需要送入EEPROM中时，需要程序配合实现。具体操作方法可参照如下的例子，即使用SMB31/SMW32送完一个数据（字节/字/双字）之后，通过一个标志位（如M0.0）来触发下一个SMB31/SMW32操作，之后需要将上一个标志位清零，以用于下一次的存储数据的操作。

由于SM31.7在每次操作结束之后都自动复位，因而不能使用它作为第二次触发操作的条件。
以上程序仅供参考。

⑤控制系统PLC数字输入卡SF灯变红色故障检查、分析：将卡件电源重新送电后，故障现象依然存在；重新启动PLC主机后，故障指示灯仍旧是红色。于是对卡件所接收的现场信号一一进行检查后发现一回讯开关有异常。用万用表测量后发现，回路电阻无穷大，这说明回讯开关坏而被数字输入卡检测到。 故障处理：更换件后故障指示灯灭。⑥造粒机PLC控制系统模拟输入卡接收的现场信号在DCS上指示无穷大故障检查、分析：分析可能是现场压力变送器和接线箱之间相互连接的通讯电缆出现故障，于是更换通讯电缆，但现象依然如故。。

西门子PLC的基本结构及工作原理
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。plc基本结构基本相同，主要有CPU,电源，储存器和输入输出接口电路等组成。中央处理器单元一般由控制器、运算器和寄存器组成。

组态王和多台西门子S7-300、400PLC通过DP协议通讯时，设备地址应如何定义?1)硬件连接：计算机中插入一块CP5611(或CP5613)可实现将多个S7-300/400PLC连接在一条DP总线上。 2)DP协议设置：所有PLC必须设置的DPSlave站，CP5611(或CP5613)要求通过Simaticnet设置的DPmaster站；3)组态王中设备地址定义：选择PLC/西门子/S7-200系列(DP)/Profibus-DP，设备地址固定为1.1(该地址与从站PLC的地址设置无关)。 而对于MPI协议，我们的MPI驱动是通过调用西门子PLC的专用动态连接库(等)实现和PLC进行通讯的,并不是直接通过串口实现数据通讯。西门子—300PLC通过MPI通讯卡与组态王进行通讯时，能否实现双设备冗余的功能?可以实现

西门子6EP1333-3BA10

具有较高的系统可用性，缩短加工时间•由于使用高质量部件和组件（高 MTBF，速度可控风扇），确保能够 24 小时不间断运行•自诊断功能，用于避免潜在的故障（前 LED 状态指示灯、用于本地或远程条件监视的 SIMATIC IPC DiagMonitor诊断软件）•凭借镜像磁盘系统以及使用 SIMATIC IPC Image Creator 和 SIMATIC IPC BIOS Manager的预防性数据备份，可将停产时间缩到更短。•恢复光盘/DVD 可用于将系统恢复到交货状态•预安装了微软操作系统，节省了安装时间

增益切换模式选择

总共有五个增益切换模式可选： ● 禁止增益切换 ● 通过数字量输入信号（G-CHANGE）的增益切换 ● 通过位置偏移的增益切换 ●通过位置设定频率的增益切换 ● 通过实际速度的增益切换 通过参数 p29130 可以选择其中的一种：

通过数字量输入信号（G-CHANGE）的增益切换

参数设置（p29130 = 1）

时序图

PI/P 切换

说明 PI/P 切换

PI/P 切换功能在 T 模式（扭矩控制模式）下不可用。

必须禁止自动优化功能和增益切换功能才能使用 PI/P 切换功能。

PI/P 切换会延迟几毫秒响应。

设计高强固性和工业兼容性，用于在工业环境中24 小时连续工作•紧凑型、节省空间的外壳（Box PC 和 Panel PC）•适合安装在深度仅为 500mm 的小型控制柜内（Rack PC）•全金属外壳，高电磁兼容性，用于各个区域，用于家庭、企业和商业环境，防护等级高达 IP65/NEMA4•设备安装位置可能有所不同：墙壁安装、直立或控制柜安装 (Box PC)、导轨安装（仅 SIMATIC IPC427C）、在 19"机柜中水平或垂直安装，带合适的套件，可作为工业塔式 PC (Rack PC)。•由于使用了硬盘安装方式、锁定了连接器和板卡固定器，使设备具有非常高的抗震动/撞击性能•由于无硬盘和风扇设计，只采用 SIMATIC CompactFlash 卡或固态驱动（SIMATIC IPC427C 及 HMIIPC477C），因此免维护。•具有维护友好性、模块化设计，可以快速更换故障组件；•集成工业电源（符合 NAMUR），用于保护安全电源，防止系统干扰•产品设计美观，具有防尘式前面板、表面已喷涂•由于采用了压力冷却设计、前置式风扇和防尘滤网（Rack PC），实现了防尘保护