西门子6ES7222-1HD22-0XA0型号齐全

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1、 引言

随着社会经济的发展，工业的迅速兴起，使得一些10KV配电系统大幅度增加，配电系统的简便性、可靠性、安全性、节能性、性价比显得尤其重要。

目前，传统的10KV配电系统还是采用继电器系统和分布监测计量、分布控制方式，而采用PLC（可编程序控制器）系统集中控制和集中监测计量方式，有利于tigao配电系统的运行管理自动化水平，保证配电的安全稳定，还能减少运行人员的工作强度提，安全可靠。

2、 继电器系统和PLC系统的比较

PLC（可编程序控制器）是近几十年来发展起来的一种新型工业控制器，由于它编程灵活，功能齐全，应用广泛比继电器系统的控制简单，使用方便，抗干扰力强，，工作寿命高，而其本身具有体积小，重量轻，耗电省等特点。继电器系统有明显的缺点：体积大，可靠性低，工作寿命短，查找故障困难，特别是由于它是靠硬连线逻辑构成系统，所以接线复杂，对于生产工艺的变化的适应性差，不便实现集中控制；而PLC的安装和现场接线简便，可以应用其内部的软继电器简化继电器系统的繁杂中间环节，实现软接线逻辑构成系统，方便集中控制，除此之外，PLC还具有自诊断、故障报警、故障报警种类显示及网络通讯功能，便于操作和维修人员检查。

3、 集中控制、集中监测计量在10KV配电一次系统中的应用举例

在一个10KV配电一次系统中，有两台1000KVA变压器并联运行。图1为该配电一次系统的原理图。

图1 10KV配电一次系统原理图

3.1 PLC在集中控制中的地位

在配电一次系统中继电器系统主要集中在总受柜和变压器配出柜内，应用PLC系统来代替继电器系统，可以减少柜与柜之间的硬连线，省去很多继电器，简化工艺，降低系统制作成本，tigao配电系统的可靠性，安全性和节能性。PLC系统框图如图2所示。

图2 PLC系统框图

PLC是整个系统的神经中枢，所有控制，保护，工作状态指示都通过PLC内部的虚拟继电器通过软连线配合外部给定开关量和信号来完成。控制电压在安全电压以下，可以tigao工作的安全性，远离高压室进行操作，可以避免工作人员的误操作，一站式控制，可以tigao工作效率，减少工作人员的劳动强度。用两条现场总线就可以实现整个系统的信号传输，通过PLC的工作状态和报警指示，便于工作和维修人员的故障排除。另外，与继电器相比，PLC的免维护性高，工作寿命长。

3.2 PLC的I/O分配

10KV配电一次系统中，除了上电断电控制外，还有对变压器的过流，欠压和瓦斯保护。我们以欧姆龙CAMP2AH40点的PLC为例进行I/O分配，如表1所示。上断电控制是开关量，选用控制按钮即可，过流，欠压和瓦斯保护涉及自动检测技术，选用智能传感器来实现，可以tigao保护的可靠性。

表1 PLCI/O分配表

3.3 10KV配电一次系统集中控制、集中监测计量的设计

配电系统是供电网的神经中枢。配电系统的正常工作和我们的生活保障及工作秩序密不可分，这就要求它有更高的可靠性；配电系统的智能化、节能、操作简便、方便维护是经济高速发展的需要；配电系统操作和维护对工作人员的安全系数要求更高、劳动强度更低和设备的性价比更高是用户所希望的。综合以上几点，我们对10KV配电一次系统作了如下改进，应用PLC对系统的总受柜、配出柜实现集中控制，应用数字仪表对系统进行集中监测计量。改进后的10KV配电一次系统框图如图3所示。

图3 10KV配电一次系统框图

改进后，以综合柜为工作平台，在值班室，工作人员可以对高压室运行状态进行控制，既方便又安全；工作人员可以随时对监测仪表和计量仪表以及工作或报警状态进行记录，巡查，既方便又及时明了，还可以减少劳动强度。

采用微型计算机PLC实现继电保护和控制系统的操作，大大tigao系统的自动化水平和可靠性，同时更加便于系统的集中控制和监测，方便了系统的信息化管理，大大降低成本，tigao了工作的效率，具有一定的推广意义。

 引言

组合机床是针对某些特定工件,按特定工序进行批量加工的专用设备。随着PLC的广泛应用和机床电控技术的不断发展,利用PLC实现对组合机床的自动控制,无疑是今后的发展方向,而针对这种控制的PLC程序设计也显得尤为重要。这种控制属于顺序逻辑控制,有多种编程方法与语言可供选择,编程中也有一些技巧与规律可循。下面较为详细的介绍一组合机床自动控制的PLC程序设计实例。

1 实例工作过程及程序设计思路

本文给出的实例是一台立卧三面镗床,有右头、左头及上头三个工作头,有自动循环（三头同时加工）和单头调整四种不同工况。三头同时加工时,一个自动工作循环过程如图1所示。其特点是多头同时加工和多工步,体现在控制要求上是:工步之间转换条件较复杂,存在并行同步问题,记忆、连锁等问题也较多。鉴于此,应采用顺序功能流程图的程序设计方法:首先根据对工作过程的分析对各步、转换条件及路径进行全面定义,确定各步的动作,然后按照控制要求,运用指令对各步和转换进行编程。

步的定义可由顺序功能流程图描述,图2所示为本例主功能流程图。它从功能入手,以功能为主线,将生产过程分解为若干个独立的连续阶段（步） 。

分解的各步可以是一个实际的顺序步,例如步1,对应的动作是起动主泵电机,也可以是生产过程的一个阶段,例如步2为自动工作过程,其功能流程图见图3。

从这两个功能流程图可以看到,它将各步的操作、转换条件以及步的推进过程简单明了地显示出来了,并体现出了具有单序列、选择序列、并行序列几种基本结构。例如步25至步27是单序列,实现了多工序的顺序工作;步12、步13、步14及步15构成了四分支选择序列结构,可实现三头同时加工、右头调整、上头调整、左头调整四种工况的选择;而步28至步30、步31至步34、步35至步38则形成了三个并行的分支,实现的是三头同时加工过程;步21、步22与步23、步24间也是并行关系,实现了工件上位降中位与主轴定位两个工序并行工作。该两个并行的过程间有同步问题,即步21 （工件上位降中位）与步23 （主轴定位）同时开始,但不同时结束,需要用并行序列的合并来同步（等待两个动作均结束） ,使之同时转入步25。三头同时加工时也有此问题。在顺序功能流程图的描述中,注意要说明各步间的转换条件、各步对应的命令与动作及相应运行状态。

2 程序实现方法

接下来的第二步则需要用某种编程语言的指令对上述功能流程图进行编程,以实现其中的功能和操作。

目前已有提供直接功能流程图编程的PLC,但对于不具有该编程语言的PLC,可采用仿功能流程图编程的方法,这里所说的是采用梯形图、指令表等常见的编程语言实现编程的方法。根据功能流程图的描述,可将该复杂的结构分解为单序列、选择序列、并行序列几种基本环节,找出这些基本环节各自的规律、编程规则,化整为零分块编程。这样程序为结构化模块形式,编程的思路更清楚,程序设计更为规范。各种基本环节的程序实现可采用通用逻辑指令、置位与复位指令或移位寄存器,这几种实现方法有一个共性就是要考虑如何激活一步、保持该步、又如何停止一步,如果用步进指令来实现,这些问题就无需考虑,程序也简洁的多。下面给出运用步进指令实现的对图2、图3的编程,并就关键问题进行分析。

图4为主功能流程图的梯形图,图5为自动工作功能流程图的梯形图（只给出了一部分） 。先看步25到步27的单序列,其各步的控制规律为:若某步为活动时,则当它与下步间的转换条件一旦成立,该步即变为非活动步,而下一步成为活动步。当步为活动时,相应的动作和命令才执行,非活动步相应的动作和命令不被执行。这样步25是活动步时,会发右头快进指令（使Y442得电） ,直到快进到位（行程开关SQ4受压,转换条件X412满足） ,步25成为非活动步,右头停止快进（使Y442失电） ,步26成为活动步,工件开始从中位降下位（使Y447、Y552得电） ⋯⋯。选择序列各步的控制规律为:分支时,若一个前级步是活动的,则当它与多个选择后续步之间的哪个转换条件满足,哪个后续步就成为活动步,而前级步成为非活动步。合并时,若多个选择前级步之一是活动的,当该活动步与一个后续步之间的转换条件满足,则后续步就成为活动步,前级步成为非活动步。实例中步11为活动步时,四个分支的转换条件哪个成立则哪个分支步就会成为活动步。如果按动自动加工起动按钮,使转换条件X403满足,则会进入步12,开始自动加工过程,直到转换条件X424满足,分支合并循环到初始步,开始一个新的轮回。按照控制要求,整个加工过程中主泵电机需要一直处于运转状态,所以在步11中使用了置位Y430指令,而在步11成为非活动步后, Y430并不失电。并行序列各步的控制规律为:分支时,若一个前级步是活动的,则当转换条件满足,则多个并行的后续步同时成为活动步,而前级步成为非活动步。合并时,若多个并行的前级步均是活动的,当转换条件满足,则一个后续步成为活动步,多个并行的前级步同步成为非活动的。实例中步20为活动步时,执行装件指令,装件完毕,转换条件X425满足,步21、步23同时成为活动步,即停止装件,开始工件上位降中位和主轴定位动作。由于这两个动作不同时结束,因此插入了两个没有动作和命令的空步——步22、步24 （梯形图中相应的步进接点没有连接输出继电器） ,用于分别停止两个前级步,结束相应的动作,并等待两个动作均停止的时刻,一旦时刻来到（条件X410·X427满足） ,两并行步合并转换到步25。三头同时加工时,也有类似的同步问题,在此不再赘述。

3 结束语

通过本PLC程序设计实例可以看出,采用顺序功能流程图的程序设计方法有以下优点:a. 功能流程图与生产过程结合紧密,设计思路明确,系统操作含义清晰,有利于工艺和自控技术、设计人员的思想沟通;b. 功能流程图可以向设计者提供规律的控制问题描述方法,就易于得到相应的编程方式,易于设计出任意复杂的控制程序,并使编程更趋于规范化、标准化。

. 概述
　　 气举采油是将地面压缩机提供的高压天然气注入井中，从而降低液柱密度，减小井筒回压，使油井恢复自喷。其生产过程主要是依靠高压气提供的能量来完成，所以地面压缩机组、地面配气管网及油井配气决定了高压气能量的利用率和举升效率。 　
　　 对于气举井注入气的控制与计量调节，气举采油普遍采用的方法是角阀手动完成或恒气量气嘴控制方式。但却存在着手动调节误差大、注气计量不准确、注气量控制不稳、无法实现系统管理、容易造成系统波动等问题，使气举井在注气方式、注气量优化方面存在的潜力得不到发挥，严重制约了气举采油举升效率的tigao。
　 2. 系统设计
　 2.1. 系统分析
　 平稳供气是对气举压缩机组、气举井生产管理的基本要求。长期以来，面对突发、短停机现象，只能采用手动关井，这种方法执行速度慢，避免不了气举系统压力的波动，不能将系统波动对气举井正常生产的影响降到低。为此，将注气采油站作如下自控设计：
　 SunyPLC250小型可编程逻辑控制器接收现场仪表测量的工艺参数，按照既定控制方案和人工设置进行处理，然后将结果输送到各气举井调节阀。同时，SunyPLC250经Modbus RTU通讯将有关参数传送给SunyHMI200人机界面进行显示，操作人员可以进行监视和操作。另外，SunyPLC250还通过GPRS将有关参数传送给油田总部，使处于远程的管理人员足不出户即可对生产情况了如指掌。 　
　　 2.2. 系统配置
　　 由于不同站点的气举井数量不同，因此，现场仪表和SunyPLC250的配置也不尽相同。但就控制产品种类来讲，主要包括以下内容： 　
　　 3. 控制方案 　　
　　 油田油井具有数量多、分布广、产量不一的特点，一般按地理分布对附近的油井进行相对集中的管理和控制。由于不同井群的状况不一、现场条件不同，所以，在进行控制方案的设计时采取了平稳供气、间歇气举、优化控制或者三者相结合的方法。　　
　　 3.1. 平稳供气 　　
　　 在供气系统处于平稳状态时，以配气站干线压力为压力调控设定参考值，与设定的下限值相比较。当高于设定值时，SunyPLC250按正常的liuliang调节分别对每口气举井进行控制。当低于设定值时，SunyPLC250将在liuliang调节的前提下向执行机构发出附加信号。这样，通过控制调节阀的开启度，达到控制气举井注气量和注气压力的目的。 　
　　 3.2. 间歇气举 　　
　　 间歇气举一般用于产能较低的油井中，具有明显节约注气量的优点。其原理是按照设计的注气周期和注气时间，将高压气定期注入油井中，气体注入油管后，以气柱柱塞的形式驱替举升液柱段塞。下图所示为间歇气举控制框图。
　　 3.3. 优化控制 　　
　　 由于受地面压缩机供气量的限制，当气量不足时，部分气举井被迫停井，严重影响气举井的正常生产。为此，设计了优化控制方案：按照各井的产能将其分别归类，划分出不同的优先级。在干线供气量不足时，SunyPLC250能够自动按优先级作出反应，关闭低产井，保证高产井的正常生产。 　　
　　 利用SunyPLC250编程软件SunyPRG提供的符合IEC61131-3标准的编程语言可以方便地实现该功能。下图为FBD组态图。
　 4. 系统功能 　
　　 4.1. 显示功能 　　
　　 ? 所有参数经转换、调理，以工程量在SunyHMI200上进行显示和记录。 　
　　 工况liuliang（m3/h）经温压补偿运算，得到标况liuliang（Nm3/h）。 　　
　　 ? 累积功能还可以将各井的气体liuliang分别按天、月、年进行积算。 　　
　　 4.2. 调控功能 　
　　 ? 以数值、棒图、曲线等形式连续显示所有工艺参数，帮助工人判断工作状况、管柱漏失状况以及生产中出现的问题，结合产量、流压资料及时调整注气量。 　　
　　 ? 根据不同的井群实施不同的控制方案，使产能优化。 　
　　 ? 密码保护功能使不同权限有不同的管理、操作和监视职能。 　　
　　 4.3. 管理功能 　
　　 ? 通过GPRS通讯，可以在总部显示记录所有过程参数。 　
　　 ? 通过对干线压力曲线的追忆，掌握近期气举供气系统的平稳程度情况，从而当气举系统产量发生较大变化时，便于分析、查找问题。 　
　　 ? 在控制器中可以通过对气举井的注气压力、注气量生产动态曲线的追忆，了解气举井的工作状况，发现问题及时处理。 　　
　　 5. 应用效果 　　
　　 气举采油配气自控系统先后在105口气举井上获得应用，取得了明显的经济效益。运行一年的统计数据显示：
　　 ? 气举系统波动率下降了49.5%，减少因波动而造成的检阀22井次，减少气举井降产702.2t。
　　 ? 应用间歇气举11井次，累计节气751,360m3。
　　 ? 利用优化注气量350井次，累计节气4,244,540m3。
　　 ? 大大降低了维修劳动，全年仅检阀6井次，重新排液5井次，调整注气16井次，注气管线解堵6井次。
　　 ? 增产原油1040.8t，减少作业8井次。 　
　　 本系统的投用使供气波动对气举系统产量的影响降低到了小，保证了大部分气举井（特别是高产井）的正常生产，解决了长期困扰气举供气系统波动频繁给油田生产带来的难题，投入产出比达1:3.1，经济效益非常可观。该技术不仅在气举采油方面具有深远的意义，在油田注水乃至其它领域也具有广泛的借鉴意义