6ES7214-2AD23-0XB8參數(shù)詳細(xì)

技術(shù)要點(diǎn)
4.1 pid算法的應(yīng)用
    為了使空調(diào)系統(tǒng)的控制精度達(dá)到用戶要求，我們采用s7-200cn支持的pid控制。pid是閉環(huán)控制系統(tǒng)的比例－積分－微分控制算法，micro/win 提供了pid指令向?qū)?，使得控制的?shí)現(xiàn)更加方便快捷。根據(jù)設(shè)定溫濕度與各室內(nèi)實(shí)際溫濕度的差值，按照pid算法計(jì)算出水閥、加濕器等的輸出量，并且控制壓縮機(jī)、加熱起等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的啟停，從而實(shí)現(xiàn)溫度、濕度達(dá)到用戶要求精度。
4.2 s7-300與s7-200的通訊
    如圖6所示，s7-300通過em277模塊讀取s7-200plc的數(shù)據(jù)，在s7-300的硬件組態(tài)中配置與s7-200的每個(gè)站的通訊量為32word輸入/32word輸出。以下以第一臺(tái)空調(diào)機(jī)組為例，在s7-200站中從地址vw1064開始的32個(gè)字中存放著空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過下面程序，傳送到s7-300中的數(shù)據(jù)塊db10的地址db10.dbw64開始的32個(gè)字中。

圖6  s7-300讀取s7-200的數(shù)據(jù)

    數(shù)據(jù)塊db10的地址db10.dbw0開始的32個(gè)字中存放著上位機(jī)控制空調(diào)機(jī)組的數(shù)據(jù)。通過下面程序，s7-300中的數(shù)據(jù)塊db10的地址db10.dbw0開始的32個(gè)字傳送給s7-200的地址vw1000開始的32個(gè)字。

圖7  s7-300往s7-200寫入數(shù)據(jù)

4.3 wincc圖形參數(shù)和變量關(guān)聯(lián)
    為了把系統(tǒng)中各部分的實(shí)時(shí)狀態(tài)更直觀的展現(xiàn)出來，將各運(yùn)行系統(tǒng)以圖形的方式展現(xiàn)出來，并且實(shí)現(xiàn)圖形中的各組件根據(jù)實(shí)際情況發(fā)生變化。
    如圖8所示，需完成功能為當(dāng)回風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)顏色變?yōu)椤熬G色"，當(dāng)它停止時(shí)，顏色變?yōu)椤包S色"。

圖8  wincc軟件操作示意圖

    (1) 將風(fēng)機(jī)圖片添加到“系統(tǒng)圖"畫面中；
    (2) 在風(fēng)機(jī)圖片上點(diǎn)右鍵，在屬性中選擇“控件屬性"，在forecolor(前景色)處選擇動(dòng)態(tài)對(duì)話框，選擇變量為相應(yīng)的回風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)點(diǎn)地址，在有效范圍處選擇“置位"時(shí)顏色為綠色，“未置位"時(shí)顏色為黃色。

5  結(jié)束語
    系統(tǒng)于07年投入運(yùn)行，運(yùn)行狀況良好，用戶十分滿意。整個(gè)控制系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，管理方便。各就地控制部分，運(yùn)行穩(wěn)定，滿足用戶精度的要求；集中監(jiān)控系統(tǒng)使得整個(gè)系統(tǒng)控制更方便，管理更便捷。滿足項(xiàng)目要求的高度的可靠性、穩(wěn)定性、可操作性和可維護(hù)性， 給用戶的安全生產(chǎn)提供了保障。通過該項(xiàng)目對(duì)西門子s7-200plc、s7-300plc和wincc等的綜合應(yīng)用，深感西門子plc編程軟件結(jié)構(gòu)化程序開發(fā)思想，具有編程靈活，高效，程序簡(jiǎn)單，易懂的技術(shù)特色，監(jiān)控軟件wincc功能強(qiáng)大、畫面豐富、使用方便，在該項(xiàng)目的控制系統(tǒng)中起著重要作用。由西門子產(chǎn)品組成的控制系統(tǒng)功能強(qiáng)大，擴(kuò)展模塊豐富，組態(tài)靈活，同時(shí)具有的可靠性和穩(wěn)定性，與同類產(chǎn)品相比，性價(jià)比

本文介紹了S7-300PLC通過PROFIBUS-DP通訊方式控制MM440變頻器，配合人機(jī)界面，結(jié)合工藝要求，實(shí)現(xiàn)了鋁管在線退火的控制。

關(guān)鍵詞：S7-300PLC MM440變頻器 PROFIBUS-DP通訊

一、項(xiàng)目介紹

1.簡(jiǎn)介

　　蘇州奧智機(jī)電設(shè)備有限公司一直致力于空調(diào)用銅、鋁管加工設(shè)備的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造及服務(wù)，為用戶提供高性價(jià)比的產(chǎn)品。其研制的在線退火設(shè)備是近年來開始在銅、鋁管加工行業(yè)中大量應(yīng)用的設(shè)備，與傳統(tǒng)的輥底爐相比，占地面積僅為四分之一，而且節(jié)省工序，省卻了傳統(tǒng)的在退火前纏繞的工序，降低了管材消耗和在工序過程中的擦傷。管材的成品率高，數(shù)千米長(zhǎng)的盤管上廢管只有1-2米，產(chǎn)生在整盤管材的開頭部分，能實(shí)現(xiàn)盤到盤的加工流程，極大地提高了生產(chǎn)效率。

　　該設(shè)備采用S7-300PLC結(jié)合人機(jī)界面通過PROFIBUS-DP通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)MM4變頻器的速度控制，整個(gè)電控系統(tǒng)體系簡(jiǎn)明，布線簡(jiǎn)單可靠，控制運(yùn)行準(zhǔn)確平穩(wěn)，收到了良好的效果。

2.簡(jiǎn)要工藝介紹

　　在線退火設(shè)備用于將料籃裝載的硬態(tài)管通過在線感應(yīng)加熱方式退火成軟態(tài)管。在連續(xù)運(yùn)行過程中，將置于保護(hù)氣體氛圍中的管材通過中頻感應(yīng)加熱，使其溫度達(dá)到480度左右，再通過保溫區(qū)（確保在一定的溫度下有時(shí)間在加熱后進(jìn)行全晶粒的勻化并消除管子表面的褪色），進(jìn)入到快速冷卻區(qū)（即將冷卻水直接噴淋到加熱后的管材上使其快速冷卻），將附著在管材表面的水通過吹干裝置吹干后進(jìn)入到履帶式自動(dòng)張力裝置，使管材在行進(jìn)的過程中一直保持一個(gè)合適的張力，然后經(jīng)過抺油處理后進(jìn)入到收料籃中。

外觀示意圖如下：


二、控制系統(tǒng)構(gòu)成

1. 系統(tǒng)硬件

1） PLC
設(shè)備長(zhǎng)度較長(zhǎng)，各個(gè)操作臺(tái)與主控柜距離較遠(yuǎn)，考慮到接線的方便、簡(jiǎn)潔、易維護(hù)，采用分布式I/O。另外，整個(gè)系統(tǒng)點(diǎn)數(shù)較多，需要通過高速計(jì)數(shù)來實(shí)時(shí)測(cè)得機(jī)組線速度，并且有多個(gè)模擬量信號(hào)要采集，故選用CPU314C-2DP。其集成了數(shù)字量和模擬量輸入輸出，頻率測(cè)量功能，集成的DP接口可以最多帶32個(gè)從站，具有的性價(jià)比。

2） HMI
為了方便對(duì)系統(tǒng)的工藝參數(shù)，過程參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和監(jiān)控，選用了西門子TP270-10作為人機(jī)界面。它與西門子PLC的結(jié)合，使整個(gè)系統(tǒng)在硬件和軟件上均達(dá)化。

3） 變頻器
MicroMaster440是新一代可以廣泛應(yīng)用的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。它采用高性能的矢量控制技術(shù)，提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動(dòng)態(tài)特性，同時(shí)具備的過載能力，以滿足廣泛的應(yīng)用場(chǎng)合。創(chuàng)新的BiCo（內(nèi)部功能互聯(lián)）功能有的靈活性?？蛇x的PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊，實(shí)現(xiàn)了通訊的多樣性。

　　此項(xiàng)目中放料和收料都由交流變頻電機(jī)通過減速箱驅(qū)動(dòng)料籃高速旋轉(zhuǎn)，屬于大慣量系統(tǒng)，而且要求很高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；通過采用MM440的無速度傳感器矢量控制方式，可以獲得接近閉環(huán)控制的性能，速度精度可達(dá)0.2-0.5%，同時(shí)省去了速度傳感器，具有較低的維護(hù)成本。與傳統(tǒng)V/Hz控制比較，無速度傳感器矢量控制可以獲得改進(jìn)的低速運(yùn)行特性，變負(fù)載下的速度調(diào)節(jié)能力亦得到改善，同時(shí)還可獲得高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，這在高摩擦與慣性負(fù)載的起動(dòng)中有明顯的優(yōu)勢(shì)。正是由于這些驅(qū)動(dòng)特性，此項(xiàng)目選擇了MM440變頻器。

2.控制系統(tǒng)主要器件

電源模塊 6SE7 307-1KA00-0AA0 2塊
CPU模塊 6SE7 314-6CG03-0AB0 1塊
數(shù)字量輸入模塊 6SE7 321-1BL00-0AA0 3塊
數(shù)字量輸入模塊 6SE7 321-1BH02-0AA0 1塊
數(shù)字量輸出模塊 6SE7 322-1BL00-0AA0 2塊
分布式I/O模塊 6SE7 153-1AA03-0XB0 1塊
人機(jī)界面 6AV6 545-0CC10-2AX0 1個(gè)
MM440變頻器 6SE6 440-2UD33-0EB1 3臺(tái)
MM440變頻器 6SE6 440-2UD31-1CA1 1臺(tái)
MM440變頻器 6SE6 440-2UD17-5AA0 1臺(tái)
變頻器DP通訊板 6SE6 400-1PB00-0AA0 5塊