西门子模块6ES7241-1AA22-0XA0接线方法

西门子模块6ES7241-1AA22-0XA0接线方法

、引言

　　地铁是解决当今世界许多城市交通拥塞问题，以及大量、快速、安全地运送乘客的一种现代化交通工具。地铁不仅扩大城市的交通容量，而且会进一步tisheng城市的发展建设效率。随着目前城市地铁交通建设的日益增长，地铁交通的建设对于城市发展起到了举足轻重的作用。

　　地铁建设主要是由地铁站、地铁隧道等重要场所联接贯通。地铁车站一般分为地下二层，地下一层称为站厅层，地下二层称为站台层，每层均分为公共区和两端的设备区。公共区是乘客购票、乘车的区域，设备区则是各种的设备机房，如自动售检票、通信、信号、泵房、气体灭火、照明配电室、环控机房、环控电控室、牵引/降压变电所、蓄电池室、屏蔽门管理室、车站控制室，以及地铁消防回路等。

二、安全可靠运行

　　为了保证地铁站内重要场所以及重要设备的供电，我们对供电电源的重要性、可靠性具备很高的要求，一般会采用双电源供电方式来保证负载供电的可靠性。

　　这里我们势必会对双电源供电设备的选型和产品质量要求很高，在电气配电的回路里边来讲，双电源转换产品在整个回路中是重中之重。

　　如下图所示，这是一个常规的设计方法，可见在这个配电回路中，双电源转换开关ATS是一个十分关键的元器件，ATS一旦出现偏差设备供电将会失电，对系统的安全、稳定运行带来不利的影响。

三、ATS产品的选择

　　根据目前工程情况，以及市场调研，我们发现目前存在比较多的自动切换开关，有国外产品如美国ASCO产品、国内也有制造厂采用普通两个塑壳开关加上机械连锁机构和控制装置生产的切换开关等。详细查阅标准，其实标准所说明的自动转换开关有不同场合、不同条件使用要求，按国标GB/T14048.11-2002的要求，双电源自动转换开关的使用要求如下表所示：

　　1）使用类别

　　按国标GB/T14048.11-2002交流自动转换开关使用类别分类如下

　　根据表中典型用途，地铁配电场所内使用的负载类似于混合负载，因此应选用AC-33A或B，对电源型开关来说，应属于频繁操作设备，其使用类别显然应采用AC-33A。

　　针对于地铁站内的用电设备，我们将会使用适用于AC-33A型负载的ATS。

　　2）工程实际过程中，我们为了保证系统供电可靠性，将采用末端切换的供电模式，即把ATS装于负载前端，装于现场的负载配电箱内。

　　接线示意图如下图所示：

　　在上图中我们就很可靠的保证了每个重要负载是双路供电。这样，我们在今后的运行检修以及对设备的维护方面都带来极大的方便，一个负载假如发生断电或者故障将不会影响系统的运行。

　　3）根据上图中，我们会发现采用PC级的ATS要好于CB级的ATS。CB级的ATS加装了电流脱扣器，这样在大电流的情况下CB级的ATS要发生跳脱，负载会有失电，同时在现场的保护整定时也要和上一级的断路器进行配合，给我们实际运行操作带来了麻烦。采用PC级的ATS这样很好的解决了回路中保护和转换分开，即断路器做为保护性元器件来实现其保护功能，ATS开关做为供配电元器件来实现其可靠的供电功能，这样的产品配合真正的为负载安全稳定运行提供了保障。

　　3）根据实际工程情况，生产PC级别的ATS以美国ASCO的ATS开关为例，我们做以简要阐述：

　　美国ASCO ATS的特点主要有以下几个要点：

　　1. 双电源自动转换开关控制器具备同期相位捕捉功能。从正常侧电源切换至备用侧电源，以及从备用侧电源切换至正常侧电源都具备同期相位捕捉功能，控制器同时主动侦测两路电源的电压、相位、频率。保证设备在两路电源波形几乎一致的情况下，瞬间切换完成。给设备的安全运行带来极大的好处。

　　2. ASCO ATS断电转换时间是ms级，使用大安培的双电源自动转换开关，断电转换时间，是包括了控制器侦测出电源断电、控制器驱动开关触头、开关触头动作三个时间的合成。

　　3. ATS开关具备极大的Icw额定短时耐受电流水平。远远大于断路器的额定短时耐受电流水平。这样可以保证在大电流流过断路器和自动转换开关时，自动转换开关不会先于断路器跳脱，保证了负载供电的可靠性、连续性。

　　4. ATS开关具备N线重叠转换功能，即在开关N线加装一个转换触头，N线采用先接后断的功能。这样的设计理念很好的保证了在发生切换的时候造成的电源三相不平衡，以及在两路电源切换完毕后，两路电源完全分开的原则。

　　5. ATS开关在开关本体内部采用线圈电磁驱动，机械闭锁。很可靠的避免了两路电源并列的问题。正是因为电磁驱动，保证了开关的转换时间为ms级。

　　6. ATS开关在开关本体触头部分采用银钨合金，很好的满足了导电和耐高温的要求，与此同时还具备专门的灭弧栅，保证了动触头和静触头分离的时候把开关拉弧在开关内部完成。

　　7. ATS开关具备自投不自复和自投自复的功能，完全满足国标GB14048.11-2002中2.2.1 操作程序的要求。

　　以下是国标GB14048.11-2002中2.2.1 操作程序的一个摘抄

　　8.ATS开关可以实现就地和远控功能，也可以实现和厂用电监控系统的组网要求。具备实现这个低压元器件的监控、监视，统一管理的功能。

四：总则

　　ASCO ATS目前生产的产品在业界内属于高端的产品，并且在地铁、航空、电信、电力等行业都有很好的业绩。可见是一个比较的产品。针对于本工程实际情况，采用ASCO ATS是一个不错的产品选择，ASCO公司生产的ATS具备以上诸多优点，并且也完全符合工程设计以及实际运行要求。对于我们在产品投运后操作维护、运行检修、系统安全稳定等方面都带来了很大的好处。

一、控制系统简介

该水处理由水和砂过滤等部分组成，主要实现对二期连铸系统循环冷却水的供给和处理，所采集的信号为liuliang、压力、温度和液位等。整个控制系统采用典型三层网络结构，即工业控制100Mb/s以太网，5Mb/s传输速度的CONTRLINET网以及设备层传输速率为125Kb/S的DEVICENET现场总线。主要实现与一期水处理、二期空压站以及二期连铸控制系统之间通讯。整个控制系统有二台DELL计算机、三只PLC控制柜、二只进线柜、一只母联柜和二只电容柜以及28面智能MCC柜等硬件组成。

监控级由二台监控管理机组成 ，主要实现对现场的泵、阀、智能MCC等设备状态的显示和控制。对管道的liuliang、压力及温度的显示。

主控室

主控室由监控计算机、操作台、打印机、控制站PLC组成，通过监控计算机实现自动、半自动控制。

就地操作

就地操作就是通过机旁操作箱控制，控制本身不受控制级的影响。即使控制系统出现故障，就地操作任 可独立完成。

整个水处理控制系统，要解决以下通讯接口：
1、通过硬接线的方式，解决与一期水处理控制系统之间的通讯。通讯信号主要有安全水塔的liuliang、液位；沙过滤器反洗风机的控制。
2、通过OPC和以太网方式与二期连铸空压站通讯。
3、通过PROLINX网关与二期连铸控制系统之间的通讯。

对于净循环、浊循环、软水循环水池的控制，水泵按照设计军设置二台，正常工作一台，二台之间互为备用。

对于同一管道的泵和阀，他们的控制分为手动、自动之分，而且控制是连锁的。

该系统采用，双母线分段供电方式，具有二台进线柜和一台母联柜，为了保证安全供电，仅实现手动翻转。

该系统采用DEVICENET现场总线，其主要智能设备为DSA和E3 PLUS。DSA主要解决，开关量的采集和控制，如采用二只DSA，实现电动阀的正反转控制。E3 PLUS主要对大电流信号的采集和监控。如大功率水泵的控制。

二、连铸水处理控制系统功能说明
二个CRT能综合显示系统所有的字符和图像信息，机组运行人员通过CRT实现对机组运行过程的操作和监视。

每幅画面能显示过程变量的实时数据和运行设备的状态，这些数据和状态小于每秒更新一次。显示的颜色或图形随过程状态的变化而变化。棒状图和趋势图显示采集信号的变化。

可显示控制系统内所有的过程点，包括模拟量输入、数字量输入、数字量输出、中间变量和计算值。

根据用户提供的P&ID图、电气接线图和运行要求，提供多幅用户画面（运行人员可通过键盘、鼠标，对画面中的被控装置进行手动控制）。

每画面能容纳图素并不限制以及并不限制每幅画面能容纳多少能实时更新和被控的过程测点（模拟量和数字量）。

PLC控制系统相关画面分几类：
1、流程图：
流程图为操作员主要操作监视画面；流程图部分显示了该系统所需的设备以及相关设备的状态和相关的测点。

2、操作显示：
设备操作行为分三种：联锁行为、手动行为、顺控行为。无论设备本身处于手动或自动状态，联锁行为优先级高，总是有效；当设备处于手动状态时，手动行为有效；当设备处于自动状态时，顺控行为有效。点击流程图画面上的设备，在主画面弹出该设备的PLC操作面板。PLC操作面板为操作员操作PLC设备在上位机进行人机对话的手段, 操作面板可根据用户要求进行设计。操作面板分别为开关量操作面板和模拟量操作面板。

3、 趋势显示
系统能提供历史数据的趋势和实时数据的趋势显示。

4、报警显示
系统能通过接点状态的变化，或者参照预先存储的参考值，对模拟量输入、计算点、平均值、变化速率、其它变换值进行扫描比较，分辨出状态的异常、正常或状态的变化。若确认某一点越过预先设定的限值，CRT屏幕显示报警画面，并发出声响信号。

1.引言
　　第二酿酒厂味淋酒、清酒生产时的温度控制由原来的车间室温环境保温改为单罐体热水夹套保温以实现节能降耗。味淋酒、清酒生产周期达60多天，如果糖化发酵罐的温度由人工逐罐控制显然是不现实的，而对物料温度进行自动调节，减少人为控制造成的差错，同时减少工作量，以保证产品质量。
2.系统描述
此系统采用上下位机的控制形式，选用美国GE公司的VersaMax系列可编程序控制器，通过以太网实现系统自控。PLC控制各工艺设备的运行，检测系统中各个生产设备的状态及工艺参数，并按确定的控制原则对各个设备进行控制和调节。操作站主要功能是操作人员通过CRT上的实时动态画面监控现场的生产状况并根据现场实际情况对生产过程进行必要的控制和调节。操作人员通过按钮转换，也可在变频控制现场对水泵采取手动操作，水泵的运行状态将在监控系统画面中显示。冷冻机组通过RS485标准接口，与PLC进行通讯，在监控系统中反映其运行状态。操作人员可对前发酵罐的搅拌实现计算机远程控制，并在操作界面上同步显示运行状态。

3.系统构成及工艺简介
本生产线自控系统分为变频控制系统、PLC控制系统、上位机监控系统三个系统。控制级别设置为三层：层为在上位机上显示现场所有的实时采集数据、报警，并对整个生产过程进行动画模拟显示，同时操作员可通过上位机对各阀门及变频器进行手/自动切换控制，对生产过程远程控制；第二层为PLC逻辑联动控制，由PLC根据现场各测试设备采集的数据及系统设备运行逻辑关系，自动控制各站点内的电气设备运行状态；第三层为现场手动控制，操作人员可单独启停测试各变频器设备，并有现场报警指示。此时变频器工作状态也将在上位机上有状态显示，以便实现监控。
水泵的控制分成自动控制和手动控制二种方式，可以分别变频控制柜内的 "手/自动转换开关"进行切换。这样的控制方式能大限度地保证设备、装置的安全操作的需要。
在自动方式下，PLC可以根据压力变送器检测信号，对变频器进行自动调节水泵的转速以控制供水管道内的压力，当某一台水泵出现故障时，系统能根据要求采用手动方式切换到备用水泵上运行，以确保温控系统的正常运行。在手动方式下，操作工可根据实际的情况做出启动和停止控制，不管在何种控制方式下，在控制柜上面都有指示灯来显示每台水泵的工作状态。
前发酵罐的搅拌控制方式也分为现场控制操作和计算机远程操作，并互锁，以求达到方便和安全。

4.控制系统网络结构
网络采用目前流行10/100M自适应TCP/IP工业以太环网。支持标准的IEEE802.3 CSMA/CD.各站点的网络速度10M/100M自适应。可以同时支持上位机之间的文件访问， PLC控制站之间数据交换及PLC控制站和上位机之间数据交换。上位机能对分站的PLC的灵活地进行组态配置及编程调试。网络主干线路具有抗电磁、抗振动干扰、抗潮湿、耐腐蚀。某一个节点损坏或离线不影响整个网络的通讯。
5.系统PLC实现的控制功能
　　系统PLC除了实现如上所述的通讯功能外，还要实现对整个系统的控制。PLC完成对现场的数据采集，将采集到的数据传至操作站的上位机，同时，接受上位机发出的指令对现场的执行机构进行控制执行，现场采集的信号种类主要包括；开关量（自动阀的开、关回讯及各类报警信号的输出等）、模拟量信号（温度、压力等现场各种信号）等。控制输出信号主要有；泵、各种工艺阀门等控制输出的开关量。完成整个生产过程的自动顺序控制。PLC主要技术指标：
　　1）温度检测精度0.1℃,。
　　2）压力检测精度0.5%；
　　3）温度控制精度为±0.5℃ (发酵过程)。
　　4）开关状态检测:均以开关量形式读入，无触点开关 容量24V　DC500mA。
　　5）控制信号输出:无触点开关，容量24V　DC500mA。
　　6）采集、控制输出响应时间≤200ms。
　　发酵罐现场的温度测量采用PLC的温度模块完成，从热电阻或热电偶直接读取信号。读入的温度值为BCD码，可直接用于显示。具有断线检测等功能。虽然温度模块转换速度慢，响应时间以秒计，但一般温度这种参数变化比较缓慢，故使用它还是能满足控制要求的。
6.控制系统软件简介
操作站由工业控制计算机组成，系统的整个控制过程可从上位机画面上直接进行可视化操作。而上位机则完成工艺流程及参数、各控制回路的参数设定，测量参数的历史、实时趋势曲线、工艺曲线及报警等画面的显示，以及打印报表、保存数据的管理功能，系统提供了图形化的人机界面，操作方便，
　　操作站选用iFIX3.5组态软件做为控制系统工作平台，运行在bbbbbbS 2000系统。iFXE是由美国Inbbblution公司生产的软件产品。一个基于开放式、组件结构的平台框架，允许所有Inbbblution的应用程序及第三方组件均可无缝插入（pulg-in）。iFIX是Inbbblution DYNAMICS自动化软件家族中的HMI/SCADA组件，是基于bbbbbbS NT 的对生产过程监视和控制的自动化解决方案。
　　iFIX3.5组态软件主要完成工艺流程监控，现场测量数据显示，控制回路参数设定，趋势曲线查询显示，温度曲线编辑，数据记录，报表打印，报警显示记录、配料控制和系统自检等功能。
7.结束语
　　将PLC技术应用于清酒、味淋酒生产中,开国内清酒、味淋酒生产之先河,生产史上将是一个里程碑。经过一年地运行，效果稳定可靠，工艺参数控制jingque,安全系数高，完全符合黄酒行业生产需求，并可tigao产量30%，减少现场操作人员人数，减少劳动强度，tisheng了企业的形象，tigao了企业经济效益，为将来大规模推广此技术积累了宝贵的手资料。