西门子6ES7232-0HD22-0XA0产品规格

西门子6ES7232-0HD22-0XA0产品规格

一、概述

　　随着汽车行业的迅猛发展，汽车的零配件厂家也发展迅速。现代汽车行业要求制造和加工的要求也越来越严格。火花塞作为汽车中的一个重要的零配件，其产品的质 量和加工精度影响着汽车的性能。传统的火花塞检测主要由人工实现，配以简单的检测设备，检测速度和检测精度已经远远不能满足要求。

　　开发的火花塞检测系统由松下PLC作为控制核心，完成整个系统的运动控制，数据处理，数据打印等工作，另外由视觉系统进行 数据检测，进而完成整个系统的功能任务。

　　二、系统功能图

　　三、系统配置

　　FPG-C32T

　　FPG-COM3

　　PWS-1711STN

　　DVT544(视觉传感器)

　　LP-T5801T1(微型打印机)

　　7188E(以太网转串 口模块)

　　MOTEC步进驱动器、电机

　　四、系统功能动作

　　由于火花塞需要检测40多个尺寸，而且检测精度要求比较高，需要达到微米级别，如果需要一次检测这个尺寸，精度比较低，故用松下PLC控制步进电机，通过 联轴器带动滚珠丝杠平台对火花塞进行移动，分四次检测尺寸，缩小视觉传感器的检测范围，增大检测精度。视觉系统每次检测完后把数据输出给PLC。由于视觉传感器输出口是以太网口，故通过7188E把以太网转换成串口和PLC进行通讯，PLC接收到 数据后对数据进行格式化处理，处理完的数据输出到触摸屏进行显示。

　　触摸屏完成显示的同时还完成人机交互、控制等功能。首先使用配方功能，存储多组参数，用户可以通过选择不同的产品号码即选择了本产品需要的多组参数，另外 可以在触摸屏上单独修改个别参数，或存储修改后的内容;其次触摸屏在接收到数据后除显示外，还通过其第二个串口把数据输出到微型打印机上打印，方便客户记 录。

1 引言

　　为了在新建分厂中tigao饲喂过程的自动化程度，进而减少饲喂人员以及饲喂人员与商品猪的接触次数，降低发生疫情的发生机率。本文在自动饲喂控制系统上进行了设计。

　　2 自动化饲喂系统设计

　　2.1 系统要求

　　由于客户的养殖厂地处偏远，供电系统不稳定，而且停电现象相对比较频繁。根据实际情况，当时客户对控制系统提出了以下几点要求：

　　(1)系统要稳定可靠，可长时间无人值守自动运行。

　　(2)整个系统要停电后能自动重新启动并且能按照停电前的设定继续工作。

　　(3)可以保存多组配方，并能按预先设定的配方自动配料。

　　(4)能自动保存3个月的系统工作记录，并且能在计算机上 方便的查询记录结果。

　　(5)要为以后的组网余留通讯接口。

　　2.2 系统分析

　　根据客户提出的控制要求，罗升企业的工程师对施工现场进行了考察。在施工现场工程师发现客户的22个信号点相对于控制室比较分散，远处离控制室有150米远，近的也超过10米。如果只用1台plc在控制室，要料信 号、料门开关到位信号以及输出控制都通过铺设电缆来实现的话，就会造成现场布线麻烦和线缆成本过高。于是我们采用了两台丰炜plc作parallel bbbb通讯的方案来解决这个问题。

　　另外由于系统所在地区经常停电，上位机如果选用工控机的话，可能会因为经常停电而损坏。因此我们选用了稳定可靠的罗升瑞典beijer人机，该人机不但能保存大量的工作数据，而且可用ftp的方式通过以太网方便 的访问。

　　经过上述分析，我们提出了以下控制方案如图1所示。人机交 互主画面如图2所示。

　　图1 自动饲喂控制系统框图

　　图2 配料系统画面

　　3 程序要点

　　3.1 罗升瑞典beijer ftp服务器模式的设置

　　此系统可按照客户要求实现按照配方自动配料，并保存当前的实际配料信息到plc中的资料银行当中，然后以excel表的格式转存到beijer人机当中。另外beijer的ftp功能可让远方的计算机方便的把保存在人机当中的数据给读取出来，供人们在计算机上查询，如图3所示。

　　图3 beijer ftp服务器模式的设置

　　3.2 罗升丰炜plc parallel bbbb网络设置

　　两台丰炜plc采用parallel bbbb网络进行通讯，采集处理共22个饲养单元的要料送料任务。从站plc在远端采集11组的要料信号，可实时的把远方的要料信号传送到主站plc当中 供主站判断使用，主站通过堆栈指令保存所有当前的状态，即使停电后再来电也能准确的把所配好的送到指定的料口，如图4所示。

　　图4 parallel bbbb网络设置

　　3.3 实施效果

　　在此系统中高端的罗升beijer人机发挥了他强大优势：

　　(1)大量的数据存储功能，供客户存储3个月的数据。

　　(2)方便的网络功能，可通过ftp模式把存储的数据传送 到计算机上。

　　(3) 6万4千色的真彩显示，可方便的组态丰富的画面。

　　(4)余留有串口和以太网接口，为以后的系统扩充留下空间。

　　4 结束语

　　罗升丰炜plc在此展现出其与重不同的特点：稳定的ad采集模块，为称量的准确 提供了可靠的保证，在500kg的满量程称量时达到了0.5kg的精度。方便的组网功能，只用通过硬件连接和简单的设定就可实现多台plc的数据共享，在分散控制当中可为客户实现灵活的搭配方案。在需要大量掉电数据存储的时候，128k的资料银行为数据存储提供了极大的便利。

　　此系统在该公司已经稳定的运行了半年的时间，通过实践，得到了公司领导的认可，下一个包含5台plc通讯的系统正在着手建设。同时对其他分厂的饲喂系统进行改造。

1 引言

　　工农业生产和人类生活的各个领域都离不开电动机的应用，其工作领域不乏恶劣环境，从而导致产生过流、断相、短路、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，发生故障将造成无法估量的损失。

　　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。

　　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。

　　4.3 起动时间过长保护子程序

　　在该程序段中，采集三相电liuliang，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。