西门子6ES7222-1HF22-0XA8型号含义

西门子6ES7222-1HF22-0XA8型号含义

西门子PLC模块

　　S7-300PLC的数据采集和处系统性能可靠，功能强大，组态灵活，扩展方便. STEP7编程软件是符合国际IEC61131-3标准的编程软件。为用户同时提供了IEC61131-3的所有语言包括：梯形图（LD）、功能块图（FBD）、顺序功能图（SFC）、结构文本图（ST）、指令集（IL）及流程图语言（FC）。STEP7编程具有的编程方式、直观的图形及文本编辑器，使得开发工作变得简和节省时间。在应用程序的调试时，不需调试人员返回初的逻辑，也不必记得编程语法。在开发的各个阶段自动检查程序和语法。所有错误将自动检测并且纠正或用正确的使用方法提示用户。

　　每个西门子PLC模块的右下角都有个硬件版本十字符，但是具体应该怎么看呢？

　　答：西门子PLC及其模块除了订货号外，还有硬件版本号和固件版本号，其中模块右下方的十字上字母X与3个数字为硬件版本号，如X2/3/4为V1版本；而6/7/8为V5版本；而软件版本号是你在硬件组态时插入模块时选择的具体模块版本号

　　西门子PLC模块代理商

　　为您介绍一种新的蒸发工段DCS控制方法，采用S7PLC CPU 414-2DP，连接ET200系列的分布式I/O系统及标准伺服系统所组成的DP控制网络，对碱回收蒸发工段实施集散控制的优化控制方案。

　　黑液蒸发把洗选工段产生的副产品------稀黑液高度浓缩后送燃烧工段处理，碱回收设备的工况十分恶劣，尤其是腐蚀性和黑液结垢问题很为棘手，平稳整个工艺过程的运行，使设备工作在合理，优的工艺参数范围内是减慢结垢速度、延长设备使用寿命的有效方法。

　　黑液蒸发的主要设备是蒸发器。蒸发器串联组成蒸发站。本设计中所控制的蒸发站是由五台板式降膜蒸发器串联组成。除此之外，还有一些的蒸发设备，如降膜板式冷凝器，温水槽，稀黑液槽, 闪蒸罐，液位罐等。在黑液蒸发过程中包含以下三个基本的工艺流程，即蒸汽流程，黑液流程，冷凝水流程。本蒸发站中，外网来低压蒸汽(0.4Mpa 151℃)，首入I效蒸发器，I效蒸发器产生的二次蒸汽经闪蒸罐闪急蒸发后，再引入II效，为II效蒸发器提供热源，以此类推直至末效。末效二次蒸汽经冷凝后成冷凝水排出，不凝气体则由真空泵排空。而黑液则采用逆流供液方式，即制浆车间来稀黑液，首入稀黑液槽,经稀黑液泵进入末效蒸发器，然后再到IV效，III效，以此类推，直至I效。与蒸发流程反向而行。这样随着黑液浓度的tigao，蒸发温度也tigao，而黑液粘度增加缓慢。蒸汽流与黑液流反向而行的供液方式，不仅可节省蒸汽消耗，部分程度上也可缓解黑液结垢问题。

　　在本蒸发工段的主要控制目标是稳定浓黑液的深度和降低蒸汽消耗，影响浓黑液波美度的因素主要是进效稀黑液的浓度和liuliang及蒸发设备各效的总有效差压。稳定有效差压首先要稳定进I效的新鲜蒸汽的压力和末效二次蒸汽的真空度，即稳定总压差。然后尽量减少和稳定蒸发过程中的压差损失，因此，必须要控制下列参数：

　　所以，我们选取压力、liuliang、温度、液位为主要的控制对象，共设置了8路压力、6路liuliang、21路温度、16路液位总计51个测控点。为防止流送过程中，因电机启停不当而造成的不良后果，我们又对所使用的22台电机实行连锁控制。

　　1.1系统硬件设计

　　1.1.1本自动控制系统采用西门子的S7-400可编程控制器。它是西门子公司开发的适合当代计算机技术发展的新一代可编程控制系统。它具有更高的控制能力、运算速度、网络功能和更优的性能价格比。通过PROFIBUS-DP现场总线可与ET200M I/0站相连。ET200M 可置于MCC低压柜旁边，从而可方便将电机和泵类的控制纳入DCS中去。

　　DI模板主要用于显示电机启停和过载指示；DO模板用于控制电机启停；AI模板主要用于对电动机电流、功率以及各测控点如温度、压力、liuliang、液位进行采样显示。DO模板在实际应用中为tigao抗干扰能力和控制容量要通过中间继电器隔离，由中间继电器触点去控制电气设备（如接触器etc）。模拟量输入模板在使用前要通过跳线组态成本方案所需要的输入方式。

　　各模板的型号、数量确定后，再选择放置模板的框架的型号和数量以及电源的型号和数量。终选用长为530mm的导轨。据模板的数量选取择4个机架，考虑到成本问题而选取用了3个S7-300机架，1个S7-400机架，一个为主框架（含3个机架、一个S7-400机架、2个S7-300机架）放在蒸发主控制拒中，另一个远程控制I/O框架(含一个S7-300机架)放在ET200蒸发控制柜中。

　　2控制措施

　　本系统采用西门子公司的S7-300系列产品。在设计当中，根据设备测控点的情况和厂方用户的要求，系统以S7314-2DP控制器为核心，通过PROFIBUS-DP总线与2个ET200M远程站相连（如图2 所示），用于采集现场仪表数据信息和控制算法的实现。在现场实际应用中，数字量输入输出，、模拟量输入输出都留有部分备用，已备系统将来扩充的需要。西门子公司的ET200系列是采用PROFIBUS-DP协议的分布式I/O，应用时，S7PLC作为DP主站，通过带有集成DP接口的CPU315-2DP接到PROFIBUS总线，而ET200作为DP从站接到PROFIBUS。整个控制系统采用两个控制柜（主柜和副柜）。S7主站、#1 ET200M从站放在主柜，采集系统的模拟信号；#2 ET200M从站放在副柜，用来采集工段的电动机执行机构阀位反馈信号及输出执行机构的驱动信号。系统采用主站加从站的结构，可使系统造价降低，并且扩展灵活

西门子PLC继电器输出模块CPUSR30

通信和联网功能

操作方便，设计简单，不含风扇

任务增加时可顺利扩展

多重计算：
多个 CPU 在一个 S7-400 中央控制器中同时运行。
多重计算功能可对 S7-400 的总体性能进行分配。例如，可将复杂的技术任务（如开环控制、计算或通信）进行拆分并分配给不同的 CPU。可以为每个 CPU 分配自己的 I/O。

模块化：
通过功能强大的 S7-400 背板总线和可直接连接到 CPU 的通信接口，可实现许多大量通信线路的高性能操作。例如，这样可以拥有一条用于 HMI 和编程任务的通信线路、一条用于高性能等距运动控制组件的通信线路和一条“正常"I/O 现场总线。另外，还可以实现额外需要的与 MES/ERP 系统或 Internet 的连接。

工程组态和诊断：
结合使用 SIMATIC 工程组态工具，可极为高效地对 S7-400 进行组态和编程，尤其对于采用高性能工程组件的广泛自动化任务。为此，可以使用语言（如 SCL）以及用于顺序控制、状态图和工艺图的图形化组态工具

简介

组态 F-CPU 的方式与组态标准自动化系统的基本相同。

无论是否安装有 STEP 7 Safety 许可证，通常都在 STEP 7 中组态 F-CPU。如果未安装

STEP 7 Safety 许可证，则 F-CPU 只能作为标准 CPU。

如果安装有 STEP 7 Safety 许可证，则可启用或禁用 F-CPU 的 F 功能。

如果要在安全模式或安全相关通信中使用 F-I/O，则必须启用 F-CPU 的 F 功能。

安装 STEP 7 Safety 许可证后，默认情况下会激活 F 功能。

启用/禁用 F 功能

如果要修改 F 功能设置，请按以下步骤操作：

1. 在设备或网络视图中选择 F-CPU，然后在窗口中选择“属性"(Properties) 选项卡。

2. 在区域导航中选择“故障安全"(Fail-safe)。

3. 使用相应的按钮启用/禁用 F 功能。

4. 如果要禁用 F 功能，则选择“是的"(Yes) 来确认“禁用 F-激活"(Disable F-activation) 对话

框。组态

2.3 组态 F-CPU

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编程和操作手册, 10/2019, A5E33215622-03

禁用现有安全程序的 F 功能

如果希望将 F-CPU 用作为标准 CPU 而禁用 F-CPU 的 F 功能（虽然安装有安全程序），则必

须注意事项：

● 需要输入安全程序的密码（如果有）。

● 从项目树中删除 安全管理编辑器 (页 73)。

● F-OB 将删除。（S7-1200、S7-1500）

● 所有 F 块都会删除。

● 现在，在安全模式下 F-I/O 就无法与该 F-CPU 一起使用。

组态 F-CPU 的 F 参数

在 F-CPU 的“属性"(Properties) 选项卡中，可以更改或应用以下参数的默认设置：

● F 目标地址范围

– F 目标地址的下限

– F 目标地址的上限

● F-CPU 中集中式或分布式 F-I/O 的默认 F 监视时间

说明

更改 F-CPU 中集中式或分布式 F-I/O 的 F 监视时间后，在重新编译时将会修改安全程序。

因此，可能需要进行新的验收。

为 F-I/O PROFIsafe 地址类型 1 的 F 目标地址

通过参数“F 目标地址的下限"(Low limit for F-destination addresses) 和“F 目标地址的上

限"(High limit for F-destination addresses)，为此 F-CPU 一个范围，将在该范围内自动

分配 PROFIsafe 地址类型 1 (页 63) 的新插入 F-I/O 的 F 目标地址。重新分配带有 F-CPU 的

DP 从站/IO 设备或激活 F-CPU 的 F 功能或者更改此 F 模块的逻辑地址时，也会对 F 目标地

址范围以外的 F 目标地址进行重新分配。

将从“F 目标地址的下限"(Low limit for F-destination addresses) 开始按照升序分配 F 目标地

址。如果在 F 目标地址范围内没有空闲 F 目标地址，则会分配超出该 F 目标地址范围的下一

个可用的空闲 F 目标地址，并会在编译期间输出一条警告。

ET 200S、ET 200eco、ET 200pro、ET 200iSP F 模块和 S7-300 F-SM 的大可用 F 目标地

址为 1022。

具有 PROFIsafe 地址类型 1 的 F-I/O 的 F 目标地址必须在网络以及 CPU 范围内是的。

通过为不同的 F-CPU 选择不同的 F 目标地址范围，可以为 F 目标地址的自动分配定义不同的

范围。在一个网络中运行多个 F-CPU 时，这样做会十分有用。之后可手动更改地址。（另请

参见 PROFIsafe 地址分配建议 

断路器保护主要包括:断路器失灵保护、自动重合闸、充电保护、死区保护、三相不一致保护和瞬时跟跳。本文主要讨论3/2接线方式下的断路器保护。
01断路器保护装置的配置
一般在双母线、单母线接线方式中，输电线路保护要发跳闸命令时只跳线路本端的一个断路器，重合闸自然也只重合这一个断路器，所以重合闸按保护配置是合理的。
在3/2接线方式中把失灵保护、自动重合闸、三相不一致保护、死区保护和充电保护做在一个装置内，这个装置即称为断路器保护。
02断路器失灵保护
断路器失灵保护是指故障电气设备的继电保护动作发出跳闸命令而断路器拒动时，利用故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息构成对断路器失灵的判别，能够以较短的时限切除同一厂站内其他有关的断路器，使停电范围限制在小，从而保证整个电网的稳定运行，避免造成发电机、变压器等故障元件的严重烧损和电网的崩溃瓦解事故。
一般在220kV及以上断路器上配置断路器失灵保护功能，部分重要的110kV断路器也会配置失灵功能。以下详细分析：3/2接线方式下的断路器失灵保护。
如果在500kVⅠ母上发生短路，母线保护动作跳母线上所有断路器。假如5021断路器失灵，5021断路器的失灵保护应将5022断路器跳开，并发远方跳闸命令跳线路2对侧的断路器。（如连接元件是变压器，则跳开变压器各侧断路器）
所以边断路器的失灵保护动作后应该跳开边断路器所在母线上的所有断路器和中断路器并启动远方跳闸功能跳与边断路器相连的线路对侧断路器（或跳变压器各侧断路器）。
如果在线路2上发生短路，线路保护跳5011和5021两个断路器。假如5022断路器失灵，5022断路器的失灵保护应将5023断路器跳开，并发远方跳闸命令跳2号主变各侧断路器，这样短路点才能熄弧。
所以中断路器的失灵保护动作后应该跳开它两侧的两个边断路器，并启动远方跳闸功能跳与中断路器相连的线路对侧断路器（或跳变压器各侧断路器）。
如果上述失灵保护不起动远方跳闸功能，则利用线路的后备保护虽然可以切除对侧断路器，但将加长故障切除时间。而且中断路器失灵保护基本上都具有失灵动作起动远方跳闸功能。
双母线接线方式下的断路器失灵动作过程就不再赘述，要比3/2接线方式简单点。
03关于自动重合闸
1、自动重合闸顺序的要求
如果线路2发生短路，线路2的保护动作跳开5021和5022断路器，重合闸自然也要合这两个断路器。考虑有可能重合于性故障线路上，为减少冲击，这两个断路器不应该同时重合。所以存在一个先重合哪一个的顺序问题。
究竟是先合边断路器还是中间断路器呢？
如果先合中间断路器5022，而又是重合于性故障上，线路保护再去跳5022断路器。万一此时5022断路器失灵，5022中间断路器的失灵保护再将5023断路器跳开，并发远跳跳开2号主变各侧断路器（如果线路则跳对侧断路器），这将影响连接元件2号主变（或线路）的工作，所以不能先重合中间断路器。
如果先合边断路器5021，也重合于性故障上，线路保护再去跳5021断路器。万一此时5021断路器失灵，5021断路器失灵保护跳开Ⅰ母上所有边断路器，并发送远跳跳开线路2的对侧的断路器，线路2的连接元件或其他元件工作不受影响。
所以，当线路保护跳开两个断路器后，应先合边断路器，等边断路器重合成功后，再合中断路器，此时中断路器肯定合于完好线路。如果边断路器重合不成功，合于故障线路，保护再次将边断路器跳开，此时中断路器就不再重合。
2、重合闸的启动及方式整定
重合闸有两种方式启动：位置不对应启动和外部跳闸启动。外部跳闸启动指的是线路保护动作发跳闸命令同时启动重合闸。
位置不对应启动分为：单相偷跳启动和三相偷跳启动。
保护跳闸启动分为：单相跳闸启动和三相跳闸启动。
关于重合闸的整定方式，可根据需要选用：单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸和重合闸停用四种方式中的一种。既可用屏上的切换开关也可用定值单中的控制字来选择重合闸方式。
3、重合闸检查方式
重合闸检查方式：当线路三相跳闸需要三相重合时可采用下面三种方法。
检同期方式：线路，同期电压都大于40V，再满足线路电压和同期电压中的同名相电压的相位差在定值整定的范围内。
检无压方式：检查线路或同期电压小于30V，同时相应的TV没有断线。
无检定方式：不作任何检查，时间到了就发合闸命令。
4、关于先合和后合重合闸
先合断路器合于故障，后合断路器不再合闸。在3/2接线方式下对于边断路器和中断路器的重合闸存在先合和后合的问题。我们在前面谈到失灵问题时，已经提到过。下面作简要说明：
先合重合闸可经较短延时发出一次合闸脉冲。在先合重合闸启动时，输出的开关量接点作为后合重合闸的“闭锁先合”的开关量输入。
当后合重合闸接收到“闭锁先合”输入接点闭合的信息后，它的重合闸将经较长延时发合闸脉冲。后合重合闸只有在“闭锁先合”开入量有输入时才真正以较长延时发合闸脉冲。
先合重合闸：
“投先合”——软压板、硬压板
短延时（重合闸整定时间，约0.7s）
后合重合闸：
“闭锁先合”开入
“后合固定”控制字
长延时（重合闸整定时间 后合重合延时，约1.4s）
04充电保护
当用本装置所在的断路器对母线等元件充电而合于故障元件上时，有充电保护作为此种情况下的保护。充电保护由按相构成的两段两时限相过流和一段零序过流组成，电流取自本断路器的TA。
当充电保护投入时，相应段的相电流元件动作经相应整定延时后充电保护动作出口跳本断路器。充电保护动作后，起动失灵保护，再经失灵保护延时出口跳其他断路器。
此外，失灵保护、死区保护、不一致保护、充电保护动作均闭锁重合闸。充电保护仅在线路（变压器）充电时投入，充电正常后立即退出。
05死区保护
死区产生原因：在断路器和电流互感器之间发生短路时，很多情况下保护动作后故障并不能切除。
死区的简单说明：如下K1处故障，在I母母线保护区内，但I母保护动作跳开含1DL所有I母断路器后，故障点仍在系统中，此类故障即为死区故障。
死区配置的意义：考虑到站内发生的此类死区故障，电流一般较大，对系统影响也较大，虽可靠失灵来切除，但失灵保护动作一般要经较长的延时，所以专设了比失灵保护动作快的死区保护。
死区保护的投入：在失灵保护投入的基础上，死区保护控制字也投入死区保护功能才起作用。
死区保护的动作：三相跳闸信号（例如：发变三跳、线路三跳、或A、B、C三个分相跳闸同时动作）＋三相跳位（TWJ信号）＋死区电流动作，经死区延时起动死区保护。
死区保护的出口：和断路器失灵保护的出口一致，即边断路器的失灵出口跳哪些断路器，则边断路器死区出口就跳哪些断路器。
这就是死区保护依附于失灵保护压板的原因，死区保护也可理解为一种另类的（判据不同，延时不同）失灵保护。
06三相不一致保护
三相不一致的由来：分相操作的断路器，由于设备质量和操作等原因，运行中可能出现三相断路器动作不一致终导致只有一相或者两相跳开，处于非全相的异常状态。
三相不一致的危害：当系统处于非全相运行状态时，系统中出现的负序、零序等分量对电气设备产生一定危害，同时也影响系统保护装置的正确动作，所以电力系统不允许长时间地非全相运行。
在线路重合不成功，则系统进入非全相运行时将无其它保护可以消除这种故障，所以在分相操作的断路器安装有非全相保护（三相不一致保护），当系统出现非全相达到一定时间就跳开其他相。
三相不一致的实现：消除三相不一致的异常状态的保护功能，在高压或超高压等级系统中，一般都放入断路器本体中实现，但是也有放入断路器保护中实现的（或者线路保护中）。
不一致保护在断路器本体中，国网十八项反措要求：220kV及以上电压等级的断路器均应配置断路器本体三相位置不一致保护。
既在断路器单相跳开后，如果重合闸动作，断路器由于压力、机械、二次回路等原因，没有重合成功，必须在2-2.5s内跳开三相，并且不再重合，以保证系统的安全。
当断路器中没有三相不一致保护时，可以安装独立的三相不一致保护装置。独立的三相不一致保护除了用断路器辅助触点或位置接点构成判断三相不一致的起动回路外，还可以用零序电流与负序电流闭锁回路，用以tigao该回路的可靠性。
三相不一致保护的投入：在三相不一致保护软压板和硬压板都投入时（控制字），三相不一致保护功能才起作用。
三相不一致的起动：三相跳位开入不一致＋跳位相无流。
三相不一致保护的动作：不一致经零序开放控制字投入，不一致起动经不一致零序电流判据动作，然后经不一致延时出口跳本断路器三相。不一致经负序开放控制字投入，不一致起动经不一致负序电流判据动作，然后经不一致延时出口跳本断路器三相。以上两个控制字都退出时，三相不一致起动后经不一致延时出口跳本断路器三相。
三相不一致保护动作不起动失灵，同时闭锁重合闸。
三相不一致保护的闭锁：断路器处于三相不一致状态12秒，发位置不一致告警，并闭锁三相不一致保护。
三相不一致保护的时间继电器的整定原则：继电保护装置的三相不一致保护延时定值要能躲过重合闸的动作时间。
07瞬时跟跳
该回路由用户决定是否投入。瞬时跟跳分为：单相跟跳、两相跳闸联跳三相和三相跟跳。这三个回路出口后再跳一次本断路器，只有起动元件动作情况下上述三个回路才能发跳闸命令。
单相跟跳：™收到线路保护来的Ta、Tb、Tc单相跳闸信号，并且相应相的高定值电流元件动作，瞬时分相跳闸。
两相跳闸联跳三相：收到而且仅收到线路保护来的两相跳闸信号，并且任一相的高定值电流元件动作，经15ms延时联跳三相。
三相跟跳：收到三相跳闸信号，并且任一相的高定值电流元件动作，瞬时三相跳闸出口。
08交流电压断线判断
交流电压断线判断的判据为：保护不启动，且三相电压向量和大于12V，延时1.25s发TV短线异常信号。TV断线时，将低功率因素元件退出，将检同期和检无压重合功能退出，其他功能正常。当三相线路电压恢复正常10s后自动恢复正常运行。
09跳闸位置异常告警
当TWJ动作且该相线路有电流，或三相的TWJ位置不一致时经10S延时报TWJ异常。

     对于一个具有电阻、电感、电容的交流电路中，交流电源两端的电压一般不和它输出的电流同相位。如果调节电路的参数或者电源频率使它们同相位，这时电路就发生了谐振现象。按照发生谐振现象的电路不同，可以分为串联谐振和并联谐振。
     1、串联谐振
     在R、L、C串联电路中，但满足感抗XL等于容抗XC时，即电源的输出电压和输出电流同相位，就会发生谐振现象。因为发生串联电路中，所以也称为串联谐振。

     为了更加深入了解串联谐振的现象，在matlab/simulink中搭建交流串联R、L、C电路。设置交流电源幅值为220V，频率为50Hz，电阻为10欧姆，根据串联电路发生谐振的条件，设置L为 0.0318H，C为3.1831e-04F，仿真结果下图所示。

     通过对仿真波形进行分析可知：
  （1）串联电路发生谐振时，电路中的阻抗值达到小。在电源电压不变情况下，电路发生了串联谐振使得电路中的电流达到大值。
  （2）由于电源的电压和它输出电流同相位，则电路对电源呈阻性。电源提供给电路的能量全被电阻消耗掉，电源与电路之间不存在能量交换。能量交换只发生在电感线圈和电容之间。
  （3）由于发生串联谐振时，感抗等于容抗，电感两端的电压和电容两端电压幅值相等，相位正好相反，相互抵消，对整个电路不起作用。
  （4）把电阻值由10欧姆调整为5欧姆时，其它条件不变。此时感抗等于容抗大于阻抗，电源电压波形、电感两端的电压波形和电容两端电压波形如下图所示。从图中可知，电感两端的电压和电容两端电压要远大于电源电压，即发生了过电压，可能会使线圈和电容的绝缘被击穿。所以在电力工程中要避免发生串联谐振现象。
     2、并联谐振
     在R、L、C并联电路中，但满足感抗XL等于容抗XC时，即电源的输出电压和输出电流同相位，就会发生谐振现象。因为发生并联电路中，所以也称为并联谐振。

     为了更加深入了解并联谐振的现象，在matlab/simulink中搭建交流并联R、L、C电路。设置交流电源幅值为220V，频率为50Hz，电阻为10欧姆，根据并联电路发生谐振的条件，设置L为 0.0318H，diangon.com C为3.1831e-04F，仿真结果下图所示。

     通过对仿真波形进行分析可知：
  （1）电路发生并联谐振时，电路的阻抗的模数达到大值，从而使电路电流达到小值。
  （2）电源电压和电源电流同相位，电路对电源呈阻性。
  （3）并联谐振时，电感支路和电容支路电流基本相等。在电子技术中利用电路发生并联谐振时阻抗模高的特点用来选择信号或者消除干扰。