西門子6SE6440-2UC31-5DA1

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控制功能：線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點(diǎn)設(shè)定v/f控制；磁通電流控制（FCC），可以改善動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性；新的IGBT技術(shù)，數(shù)字微處理器控制；數(shù)字量輸入3個(gè)，模擬量輸入1個(gè)，模擬量輸出1個(gè)，繼電器輸出1個(gè)；集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板；。
　　保護(hù)功能：過載能力為150%額定負(fù)載電流，持續(xù)時(shí)間60秒；過電壓、欠電壓保護(hù)；變頻器過溫保護(hù)；接地故障保護(hù)，短路保護(hù)；I2t電動(dòng)機(jī)過熱保護(hù)；采用PTC通過數(shù)字端接入的電機(jī)過熱保護(hù)；采用PIN編號(hào)實(shí)現(xiàn)參數(shù)連鎖；閉鎖電機(jī)保護(hù)，防止失速保護(hù)。

　　PPI協(xié)議：西門子內(nèi)部協(xié)議PROFIBUS-DP協(xié)議：標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，公開USS協(xié)議：西門子傳動(dòng)裝置的通用串行通訊協(xié)議，公開詳情請(qǐng)參考相應(yīng)傳動(dòng)裝置的手冊(cè)MODBUS-RTU（從站）：公開8、S7-200的高速輸入、輸出如何使用。

西門子PLC的幾種故障及處理方法
1、軟故障的判斷和處理
S5PLC具有自診斷能力，發(fā)生模塊功能錯(cuò)誤時(shí)往往能報(bào)警并按預(yù)先程序作出反應(yīng)，通過故障指示燈就可判斷。
當(dāng)電源正常，各指示燈也指示正常，特別是輸入信號(hào)正常，但系統(tǒng)功能不正常(輸出無或亂)時(shí)，本著先易后難、先軟后硬的檢修原則首先檢查用戶程序是否出現(xiàn)問題。

啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，功率因數(shù)高。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的功率因數(shù)與工作頻率有關(guān)，在電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行時(shí)工頻電源下的功率因數(shù)遠(yuǎn)低于低頻電源下的功率因數(shù)。變頻器可以控制電動(dòng)機(jī)從低頻起步，且在整個(gè)啟動(dòng)過程中在接近額定電流的條件下始終保持比較高的功率因數(shù)和接近額定轉(zhuǎn)矩的輸出轉(zhuǎn)矩。②輕載或空載條件下，或啟動(dòng)期間采取減載卸載等措施時(shí)，變頻器容量可以比電動(dòng)機(jī)容量小。當(dāng)然，啟動(dòng)完成后變頻器需要退出運(yùn)行。
　　若以中繼器連接，站之間的距離可達(dá)9100m，可多也只能用10個(gè)中繼器，而且它還占用節(jié)點(diǎn)數(shù)。MPI的網(wǎng)絡(luò)組建：利用STEP7的configuretion里的功能可以給每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)MPI地址和高地址，連接是需要在MPI網(wǎng)絡(luò)的個(gè)節(jié)點(diǎn)和后一個(gè)節(jié)點(diǎn)加終端電阻。
　　PLC以MPI來實(shí)現(xiàn)通訊，可用三種方式解決。全局?jǐn)?shù)據(jù)包通訊方式、無組態(tài)連接通訊方式、組態(tài)連接通訊方式。實(shí)現(xiàn)全局?jǐn)?shù)據(jù)包通訊方式：在PLC硬件配置過程，組態(tài)需要通訊的PLC站之間的發(fā)送區(qū)和接收區(qū)不需要任何程序處理，只適應(yīng)s7-300/400之間的通訊。

四、PLC和工控機(jī)的網(wǎng)絡(luò)特性
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是工業(yè)自動(dòng)化深刻變革之一。PLC和工控機(jī)采用現(xiàn)場(chǎng)總線后可方便地作為I/O站和監(jiān)控站連接在DCS系統(tǒng)中。現(xiàn)場(chǎng)總線是一種取代4～20mA標(biāo)準(zhǔn)，用于連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和控制設(shè)備的雙向數(shù)字通訊技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)總線具有開放性和互操作性，它使得一些控制功能下移到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中。 CAN與I2C總線的許多細(xì)節(jié)很類似，但也有一些明顯的區(qū)別。當(dāng)CAN總線上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)（站）發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它以報(bào)文形式廣播給網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)。對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)來說，無論數(shù)據(jù)是否是發(fā)給自己的，都對(duì)其進(jìn)行接收。每組報(bào)文開頭的11位字符為標(biāo)識(shí)符，定義了報(bào)文的優(yōu)先級(jí)，這種報(bào)文格式稱為面向內(nèi)容的編址方案。在同一系統(tǒng)中標(biāo)識(shí)符是的，不可能有兩個(gè)站發(fā)送具有相同標(biāo)識(shí)符的報(bào)文。當(dāng)幾個(gè)站同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)總線讀取時(shí)，這種配置十分重要。當(dāng)一個(gè)站要向其他站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，該站的CPU將要發(fā)送的數(shù)據(jù)和自己的標(biāo)識(shí)符傳送給本站的CAN芯片，并處于準(zhǔn)備狀態(tài)；當(dāng)它收到總線分配時(shí)，轉(zhuǎn)為發(fā)送報(bào)文狀態(tài)。

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西門子S200 PLC高速計(jì)數(shù)器（HC)的功能和格式簡(jiǎn)介

 高速計(jì)數(shù)器用于對(duì)頻率高于掃描周期的外界信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，高速計(jì)數(shù)器使用主機(jī)上的端子接收這些高速信號(hào)。高速計(jì)數(shù)器是對(duì)高速事件計(jì)數(shù)，它獨(dú)立于CPU的掃描周期，其數(shù)據(jù)為32位有符號(hào)的高速計(jì)算器的當(dāng)前值。

 順序控制繼電器又稱狀態(tài)元件，用來組織機(jī)器操作或進(jìn)入等效程序段工步，以實(shí)現(xiàn)順序控制和步進(jìn)控制。狀態(tài)元件是使用順序控制繼電器指令的重要元件，在PLC內(nèi)為數(shù)字量。

    可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取狀態(tài)元件存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)。

    位：          S［字節(jié)地址］．［位地址］ S0. 6

    字節(jié)、字或雙字：S［長(zhǎng)度］［起始字節(jié)地址］ SB10   SW10   SD4

 S7-200將1個(gè)字長(zhǎng)（16位）數(shù)字值按比例轉(zhuǎn)換為電流或電壓?？梢杂脜^(qū)域標(biāo)識(shí)符（AQ）、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（W）及字節(jié)的起始地址來改變這些值。因?yàn)槟M量為1個(gè)字長(zhǎng)，且從偶數(shù)字節(jié)（如0、2、 4)開始，所以必須用偶數(shù)字節(jié)地址（如AQW0、 AQW2、AQW4)來改變這些值。模擬量輸出值為只寫數(shù)據(jù)。模擬量轉(zhuǎn)換的實(shí)際精度是12位。 

SIMATIC S7—200系列PLC是西門子公司繼S7—300 、S7—400之后，近幾年才投放市場(chǎng)的小型可編程序控制器，可以單機(jī)運(yùn)行，也可通過RS485或PROFIBUS-DP組網(wǎng)運(yùn)行。它結(jié)構(gòu)小巧，可靠性高，運(yùn)行速度快，繼承和發(fā)揮了它在大、中型PLC領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有極豐富的指令集，具有強(qiáng)大的多種集成功能和實(shí)時(shí)特性，配有功能豐富的擴(kuò)展模塊，性能價(jià)格比非常高，并配有功能強(qiáng)大、使用極其方便的編程開發(fā)軟件環(huán)境。它在各行各業(yè)中的應(yīng)用得到迅速推廣，在規(guī)模不太大的控制領(lǐng)域是較為理想的控制設(shè)備，可以滿足各種各樣的自動(dòng)化控制的需要。由于具有緊湊的設(shè)計(jì)、良好的擴(kuò)展性、低廉的價(jià)格以及強(qiáng)大的指令系統(tǒng)，使得S7—200可以近乎*地滿足小規(guī)模的控制要求。此外，豐富的CPU類型和電壓等級(jí)使其在解決用戶的工業(yè)自動(dòng)化問題時(shí)，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和可選擇性。

西門子PLC填表指令應(yīng)用舉例

填表指令應(yīng)用舉例。將VW100中的數(shù)據(jù)1111，填入首地址是VW200的數(shù)據(jù)表中（圖1）。程序及運(yùn)行結(jié)果如圖2所示。

圖1

LD     I0.0

ATT    VW100, VW200

圖2

組合機(jī)床液壓滑臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)功能表圖繪制舉例

某組合機(jī)床液壓滑臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)示意圖如圖1所示，其工作過程分成原位、快進(jìn)、工進(jìn)、快退四步，相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件為SB、SQ1、SQ2、SQ3。液壓滑臺(tái)系統(tǒng)各液壓元件動(dòng)作情況如表5-1所示。根據(jù)上述功能表圖的繪制方法，液壓滑臺(tái)系統(tǒng)的功能表圖如圖2a所示。

圖1 某組合機(jī)床液壓滑臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)示意圖

表1  液壓元件動(dòng)作表

圖2  液壓滑臺(tái)系統(tǒng)的功能表圖

如果PLC已經(jīng)確定，可直接用編程元件M300～M303（FX系列）來代表這四步，設(shè)輸入/輸出設(shè)備與PLC的I/O點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系如表2所示，則可直接畫出如圖2b所示的功能表圖接線圖，圖中M8002為FX系列PLC的產(chǎn)生初始化脈沖的特殊輔助繼電器。

表2  輸入/輸出設(shè)備與PLC I/O對(duì)應(yīng)關(guān)系

PLC系統(tǒng)的主要抗干擾措施

(1)電源的合理處理，抑制電網(wǎng)引入的干擾對(duì)于電源引入的電網(wǎng)干擾可以安裝一臺(tái)帶屏蔽層的變比為1：1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾，還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。

(2)正確選擇接地點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的目的通常有　　兩個(gè)，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。

PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等。接地系統(tǒng)混亂對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均，不同接地點(diǎn)間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地，如果電纜屏蔽層兩端A，B都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時(shí)，地線電流將更大。

此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路，在變化磁場(chǎng)的作用下，屏蔽層內(nèi)又會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號(hào)回路。若系統(tǒng)地與其他接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機(jī)。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測(cè)量精度下降，引起對(duì)信號(hào)測(cè)控的嚴(yán)重失真和誤動(dòng)作。

安全地或電源接地：將電源線接地端和柜體連線接地為安全接地。如電源漏電或柜體帶電，可從安全接地導(dǎo)入地下，不會(huì)對(duì)人造成傷害。

系統(tǒng)接地：PLC控制器為了與所控的各個(gè)設(shè)備同電位而接地，叫系統(tǒng)接地。接地電阻值不得大于4 Ω，一般需將PLC設(shè)備系統(tǒng)地和控制柜內(nèi)開關(guān)電源負(fù)端接在一起，作為控制系統(tǒng)地。

信號(hào)與屏蔽接地：一般要求信號(hào)線必須要有的參考地即“單點(diǎn)接地"，屏蔽電纜遇到有可能產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾的場(chǎng)合，也要在就地或者控制室接地，防止形成“地環(huán)路"。信號(hào)源接地時(shí)，屏蔽層應(yīng)在信號(hào)側(cè)接地；不接地時(shí)，應(yīng)在PLC側(cè)接地；信號(hào)線中間有接頭時(shí)，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理，一定要避免多點(diǎn)接地；多個(gè)測(cè)點(diǎn)信號(hào)的屏蔽雙絞線與多芯對(duì)絞總屏蔽電纜連接時(shí)，各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并經(jīng)絕緣處理，選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c(diǎn)接點(diǎn)。

(3)對(duì)變頻器干擾的抑制

變頻器的干擾處理一般有下面幾種方式：加隔離變壓器，主要是針對(duì)來自電源的傳導(dǎo)干擾，可以將絕大部分的傳導(dǎo)干擾阻隔在隔離變壓器之前；使用濾波器，濾波器具有較強(qiáng)的抗于擾能力，還具有防止將設(shè)備本身的干擾傳導(dǎo)給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能；使用輸出電抗器，在變頻器到電動(dòng)機(jī)之間增加交流電抗器主要是減少變頻器輸出在能量傳輸過程中線路產(chǎn)生電磁輻射，影響其他設(shè)備正常工作。