西門(mén)子6SL3120-2TE15-0AA4

西門(mén)子6SL3120-2TE15-0AA4

設(shè)計(jì)

硬件特性:

• 高分辨率 64K 真彩寬屏顯示

• 800×480 dpi 寬屏顯示設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)屏幕相比具有更大的可視面積，使單個(gè)畫(huà)面中可以顯示更多的信息，讓操作員具有更舒適的視覺(jué)體驗(yàn)

• 高分辨率 64K 色真彩顯示，使得畫(huà)面更清晰，畫(huà)質(zhì)更細(xì)膩

• 強(qiáng)大且豐富的通訊能力

• 集成的工業(yè)以太網(wǎng)接口，可以和 S7-200 SMART 以及 LOGO！0BA7 建立高速無(wú)縫的連接。同時(shí)，程序下載速度也有大幅度的提升

• 通過(guò)以太網(wǎng)可以同時(shí)連接 3 臺(tái)控制器

• 通過(guò)串口可以連接西門(mén)子 S7-200 以及 S7-200 SMART PLC，通訊速率高達(dá)187.5kb/s

• 集成的串口（支持Modbus，RS422/485 自適應(yīng)切換），使精彩系列面板的通訊更加靈活，可以和市場(chǎng)主流的小型 PLC 建立穩(wěn)定可靠的通訊連接。（三菱 FX 系列；歐姆龍 CP1 系列；臺(tái)達(dá) DVP-SV/ES2 系列）

• LED 背光，節(jié)能降耗

• LED 較之 CCFL，背光板厚度降低一半左右，使精彩系列面板更輕巧。同時(shí)，操作屏亮度更高，色彩更均勻，表現(xiàn)力更強(qiáng)，可視范圍提高到 140°

• LED 背光可以降低設(shè)備能耗，結(jié)合屏保功能程度地延長(zhǎng)操作屏的使用壽命

• 高性能處理器、高速外部總線及 64M DDR 內(nèi)存

• 的 ARM 處理器，主頻達(dá)到 400MHz，使數(shù)據(jù)處理更快，畫(huà)面顯示更流暢

• 高速的外部總線充分發(fā)揮處理器的強(qiáng)大性能

• 增強(qiáng)的 64M DDR 內(nèi)存使得畫(huà)面的切換速度更快

• *的工業(yè)設(shè)計(jì)理念

• *的邊框倒角設(shè)計(jì)，讓操作屏的外觀更具流線型，給人以舒適感

• 優(yōu)雅清新的綠色邊框設(shè)計(jì)，給人以視覺(jué)上的開(kāi)闊感，緩解操作員的視覺(jué)疲勞

• 使用符合 UL 標(biāo)準(zhǔn)的 PC + ABS 合金材料，耐高溫、抗腐蝕，特別適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用環(huán)境

• 可靠的電源設(shè)計(jì)

• 內(nèi)置的 24V 電子自恢復(fù)反接保護(hù)，避免因誤接線而導(dǎo)致的產(chǎn)品損壞

• 供電電源范圍可達(dá) ±20%

• * 輕松擁有

• 精彩系列面板的 ESD、RS 等關(guān)鍵指標(biāo)比標(biāo)準(zhǔn)（IEC）提高 50%

• 精彩系列面板通過(guò) CE 認(rèn)證

• *的生產(chǎn)失效故障模式分析

• 潛在的缺陷及故障分析模型貫穿產(chǎn)品從研發(fā)到生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)，程度確保產(chǎn)品可靠性

• 成熟的生產(chǎn)流程及完善的質(zhì)量控制體系確保產(chǎn)品質(zhì)量

軟件特點(diǎn)：

作為精彩系列面板的組態(tài)軟件，WinCC flexible 簡(jiǎn)單直觀、功能強(qiáng)大、應(yīng)用靈活且智能高效，非常適合機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)線中人機(jī)界面的應(yīng)用。
隨著新一代精彩系列人機(jī)界面的發(fā)布，WinCC fl exible 的軟件功能也得到了進(jìn)一步的加強(qiáng)。

• 變量管理

• 查閱、檢索變量更方便 ，可使用變量名稱來(lái)標(biāo)識(shí) PLC 變量

• 通過(guò)拖放操作，批量創(chuàng)建名稱、類型及地址滿足一定關(guān)系的變量

• 快速修改多個(gè)變量的類型、地址或名稱等屬性

• 報(bào)警管理

• 可以自定義報(bào)警類別

• 支持模擬量及數(shù)字量報(bào)警

• 可以自定義報(bào)警組，相同組的報(bào)警可以同時(shí)被確認(rèn)

• 支持報(bào)警事件函數(shù)

• 包含功能完善的報(bào)警顯示控件，支持外觀自定義

• 可改變尺寸和顏色的報(bào)警提示器

• 豐富的畫(huà)面對(duì)象庫(kù)

• 基本對(duì)象庫(kù) — 開(kāi)關(guān)、按鈕和圖形等

• 增強(qiáng)對(duì)象庫(kù) — 顯示配方、趨勢(shì)圖等

• 豐富的符號(hào)庫(kù)

• 豐富的動(dòng)畫(huà)效果 簡(jiǎn)單的生成方式

• 通過(guò)設(shè)置對(duì)象屬性生成動(dòng)畫(huà)

• 支持函數(shù)設(shè)定動(dòng)畫(huà)路徑方式

• 支持通過(guò)變量控制對(duì)象組生成動(dòng)畫(huà)

• 高效、智能的組態(tài)方式

• 通過(guò)拖拽方式自動(dòng)創(chuàng)建變量的顯示對(duì)象及畫(huà)面的切換按鈕

• 支持畫(huà)面對(duì)象的自動(dòng)排列功能

• 支持用戶自定義對(duì)象庫(kù)

• 支持向?qū)娇焖俟こ探M態(tài)

• 多語(yǔ)言組態(tài)

• 支持 32 種語(yǔ)言，其中 5 種可以在線轉(zhuǎn)換

• 支持多語(yǔ)言顯示，無(wú)需重新設(shè)計(jì)畫(huà)面

• 內(nèi)置系統(tǒng)字典和用戶字典功能，支持畫(huà)面自動(dòng)翻譯

• *的項(xiàng)目文本導(dǎo)入/導(dǎo)出功能，提高并優(yōu)化工程組態(tài)效率

• Pack & Go 輕松的項(xiàng)目更新與維護(hù)

• 利用 Pack & Go 功能，工程師編輯修改項(xiàng)目后，無(wú)需親臨現(xiàn)場(chǎng)就能輕松實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的維護(hù)和更新

• 現(xiàn)場(chǎng)客戶無(wú)需安裝 WinCC Flexible，一鍵執(zhí)行批處理文件即可實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目傳輸

• 安全等級(jí)管理

• 引入用戶的概念，可以建立多個(gè)用戶，每個(gè)用戶擁有不同的權(quán)限

• 所有畫(huà)面對(duì)象都可以獨(dú)立設(shè)置訪問(wèn)權(quán)限

•  運(yùn)行期間可以對(duì)用戶信息進(jìn)行管理

• 權(quán)限的設(shè)置參數(shù)可調(diào)整

• 趨勢(shì)圖

• 控件支持外觀顯示設(shè)置的很多屬性，包括坐標(biāo)軸、刻度、上下限等

• 提供多個(gè)系統(tǒng)函數(shù)，用于控制曲線翻頁(yè)、縮放等操作

• 配方管理

• 可以支持顯示多個(gè)配方預(yù)定義數(shù)據(jù)記錄，無(wú)需手動(dòng)組態(tài)翻頁(yè)等操作即可實(shí)現(xiàn)配方的良好顯示

• 使用配方視圖控件，無(wú)需更多的編程即可動(dòng)態(tài)增加數(shù)據(jù)記錄

• 支持上載、下載配方操作

西門(mén)子6SL3120-2TE15-0AA4

大中型電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器的應(yīng)用及改進(jìn)

傳統(tǒng)的大中型電動(dòng)機(jī)控制裝置采用的是接觸器、磁力啟動(dòng)器直接啟停方式，缺點(diǎn)是控制方式簡(jiǎn)單、不靈活，對(duì)系統(tǒng)沖擊較大且控制元件易損壞，維護(hù)工作量大。

隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的日趨成熟，近年來(lái)一種以計(jì)算機(jī)為核心，采用雙向可控硅為主控回路的智能化新型控制器“軟啟動(dòng)器"已普遍應(yīng)用于該領(lǐng)域，它以控制方式靈活簡(jiǎn)便，對(duì)系統(tǒng)沖擊小且控制元件不易損壞以及維護(hù)方便等諸多優(yōu)點(diǎn)正逐步取代傳統(tǒng)的控制裝置。當(dāng)然新產(chǎn)品應(yīng)用總會(huì)暴露出一些不足，本文以丹江口電廠使用的軟啟動(dòng)器為基礎(chǔ)，對(duì)其在3年中的運(yùn)行情況及暴露出的問(wèn)題進(jìn)行探討，從生產(chǎn)角度提出幾點(diǎn)改進(jìn)建議使其控制功能更加完善，供生產(chǎn)廠家及同行們參考。

一、軟啟動(dòng)器的功能及特點(diǎn)

1、應(yīng)用情況

丹江電廠20 m3空壓機(jī)系統(tǒng)是機(jī)組調(diào)相、檢修和其它用氣設(shè)備的氣源，由2臺(tái)空壓機(jī)和4個(gè)儲(chǔ)氣罐構(gòu)成，工作氣壓為0．6～0．8MPa，空壓機(jī)的電機(jī)容量為132 kW，額定電流272 A。2套獨(dú)立的控制系統(tǒng)各控制1臺(tái)空壓機(jī)，運(yùn)行已20多年，設(shè)備老化嚴(yán)重，故障率高。受當(dāng)時(shí)科技水平的限制，邏輯控制回路由繼電器構(gòu)成，啟動(dòng)方式為傳統(tǒng)的頻敏電阻降壓方式，啟動(dòng)電機(jī)執(zhí)行元件是接觸器?？刂葡到y(tǒng)接線復(fù)雜，故障點(diǎn)多，對(duì)電機(jī)保護(hù)功能不全，啟動(dòng)電流大，對(duì)廠用電有較大的沖擊，不利于其它設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。1997年初對(duì)該系統(tǒng)改造時(shí)，應(yīng)用了軟啟動(dòng)器。新控制系統(tǒng)解決了原控制系統(tǒng)存在的諸多問(wèn)題，且有利于同正著手全面改造的新計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)接口，為提高全廠綜合自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)減人增效打下了基礎(chǔ)。

2、軟啟動(dòng)器

軟啟動(dòng)器主要由CPU為8096的主控板、驅(qū)動(dòng)板、電機(jī)主控制回路及控制面板構(gòu)成。軟啟動(dòng)器具有控制功能、電機(jī)保護(hù)功能以及顯示、報(bào)警、參數(shù)設(shè)置功能。

（1）控制功能模式

收到外部啟、停命令后，按照預(yù)先設(shè)定的啟、停方式實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制?？蛇x的啟、?？刂颇Ｊ接幸韵聨追N：

①限流軟啟動(dòng)控制模式：

如圖1所示，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，其輸出電壓從零迅速增加，直至輸出電流達(dá)到設(shè)定的電流限幅值Ｉm，然后保證輸出電流在不大于該值的情況下，電壓逐漸升高，電動(dòng)機(jī)逐漸加速，完成啟動(dòng)過(guò)程。

②電壓斜坡啟動(dòng)控制模式：

如圖2所示，U1為電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)所需最小轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的初始電壓。當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，軟啟動(dòng)器的輸出電壓迅速上升到整定值U1，然后按設(shè)定的速率逐漸增加，直至達(dá)到電網(wǎng)電壓后，接觸器吸合，啟動(dòng)過(guò)程完成。

停車模式：電動(dòng)機(jī)按所設(shè)定的速率逐漸減速直到*停機(jī)。

自由停車：電動(dòng)機(jī)不受控制地依慣性自由停機(jī)。

點(diǎn)動(dòng)功能：在該方式的控制下，軟啟動(dòng)器輸出電壓迅速增加至初始電壓U1，并保持該輸出電壓值。

（2）電機(jī)保護(hù)功能

軟啟動(dòng)器的電機(jī)保護(hù)功能有：相序保護(hù)、缺相保護(hù)、啟動(dòng)過(guò)流保護(hù)、運(yùn)行過(guò)流保護(hù)、運(yùn)行過(guò)載保護(hù)及電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不能完成啟動(dòng)過(guò)程保護(hù)。軟啟動(dòng)器的保護(hù)功能動(dòng)作時(shí)，軟啟動(dòng)器將產(chǎn)生停機(jī)輸出，并在控制面板上直接顯示其原因。

（3）顯示、報(bào)警和參數(shù)設(shè)置功能

在軟啟動(dòng)器的控制面板上，可顯示電機(jī)電流、報(bào)警信號(hào)及設(shè)定的參數(shù)值；以數(shù)字形式設(shè)置電機(jī)保護(hù)值、電機(jī)運(yùn)行方式；手動(dòng)操作啟、停電機(jī)。

軟啟動(dòng)器的工作原理是：軟啟動(dòng)器收到啟動(dòng)命令后，便按所設(shè)定的啟動(dòng)方式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，確定可控硅的觸發(fā)輸出電壓信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程完成后，軟啟動(dòng)器便控制交流接觸器吸合，短接所有可控硅，使電動(dòng)機(jī)直接投網(wǎng)運(yùn)行，避免不必要的能源損耗。圖3為軟啟動(dòng)器的原理圖。

3、應(yīng)用于丹江口電廠的軟啟動(dòng)器

（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示，主要包括軟啟動(dòng)器、可編程控制器、壓力傳感器、進(jìn)氣電磁閥。

（2）系統(tǒng)主要功能

①控制功能

自動(dòng)／手動(dòng)控制空壓機(jī)啟、停。控制方式通過(guò)工作方式切換開(kāi)關(guān)選擇。自動(dòng)工作方式時(shí)，根據(jù)氣罐氣壓的變化自動(dòng)啟?？諌簷C(jī)。手動(dòng)方式時(shí)可編程控制器退出運(yùn)行，在軟啟動(dòng)器控制面板上手動(dòng)操作啟?？諌簷C(jī)。根據(jù)20m3空壓機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際情況，選擇電機(jī)的啟停方式是限流軟啟動(dòng)和軟停車。

②保護(hù)功能

保護(hù)功能涉及整個(gè)空壓機(jī)系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生一級(jí)氣缸氣壓過(guò)高／低、油缸壓力過(guò)高／低、排氣溫度過(guò)高以及斷相、相序錯(cuò)、電機(jī)過(guò)流、過(guò)載等任一異常時(shí)，保護(hù)動(dòng)作自動(dòng)停機(jī)。

③監(jiān)視、報(bào)警功能

實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行工況，在控制盤(pán)上有主回路電流、電壓指示及顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，控制盤(pán)上有詳細(xì)的故障報(bào)警顯示，同時(shí)向中控室發(fā)報(bào)警信號(hào)。

（3）系統(tǒng)工作原理

當(dāng)氣罐氣壓降至空壓機(jī)啟動(dòng)值時(shí)，可編程控制器向軟啟動(dòng)器發(fā)出啟動(dòng)命令，軟啟動(dòng)器通過(guò)可控硅控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電壓和電流，使空壓機(jī)系統(tǒng)平滑啟動(dòng)到空載。當(dāng)電壓達(dá)到額定值時(shí)，接觸器吸合，可控硅短路，三相電源直接加在電動(dòng)機(jī)上，軟啟動(dòng)器啟動(dòng)完成，并向可編程控制器發(fā)啟動(dòng)完成信號(hào)?？删幊炭刂破鹘?jīng)過(guò)9 s的延時(shí)，投進(jìn)氣電磁閥，空壓機(jī)帶載運(yùn)行，向氣罐打氣；當(dāng)氣罐氣壓達(dá)停機(jī)值時(shí)，可編程控制器切進(jìn)氣電磁閥，使空壓機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入空載狀態(tài)，2 s后向軟啟動(dòng)器發(fā)停機(jī)令，在軟啟動(dòng)器的控制下，電動(dòng)機(jī)逐漸減速至*停機(jī)。

二、運(yùn)行效果及改進(jìn)建議

新控制系統(tǒng)3年的運(yùn)行情況表明，其可靠性、功能和性能與原控制系統(tǒng)相比都有顯著的改善和提高。主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1、在結(jié)構(gòu)上采用軟啟動(dòng)器作為控制輸出執(zhí)行元件，控制邏輯用可編程控制器實(shí)現(xiàn)，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，提高了控制系統(tǒng)的可靠性，也便于維護(hù)。

2、軟啟動(dòng)器的限流啟動(dòng)方式，將啟動(dòng)電流控制在安全范圍內(nèi)，改善了原控制系統(tǒng)因啟動(dòng)電流較大沖擊廠用電而影響其它設(shè)備正常運(yùn)行的狀況。

3、啟動(dòng)過(guò)程采用雙向可控硅，啟動(dòng)過(guò)程完成后，接觸器短接可控硅的控制方式，既避免了用接觸器直接控制電機(jī)接點(diǎn)易拉弧、粘連、燒壞等故障的發(fā)生，也節(jié)約了能源。

4、軟啟動(dòng)、軟停車方式，減少機(jī)械應(yīng)力，保護(hù)設(shè)備，延長(zhǎng)其使用壽命。

5、保護(hù)功能涉及空壓機(jī)系統(tǒng)各不良運(yùn)行工況，有利于提高設(shè)備健康水平。

6、控制盤(pán)上的顯示功能，便于在現(xiàn)場(chǎng)全面了解設(shè)備運(yùn)行情況。

7、數(shù)字化參數(shù)設(shè)定及顯示功能直觀、方便、省時(shí)。

軟啟動(dòng)器的抗干擾能力，是影響其可靠性的一個(gè)重要指標(biāo)，在軟啟動(dòng)器運(yùn)行的3年中，曾發(fā)生裝置加電瞬間誤啟動(dòng)的現(xiàn)象，為此，針對(duì)目前該軟啟動(dòng)器存在的問(wèn)題，特提出以下建議和改進(jìn)措施供廠家參考：

1、為防止裝置加電后瞬間誤啟動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生，建議廠家對(duì)控制軟件進(jìn)行修改，在裝置軟件的最終出口信號(hào)回路上增加一個(gè)延時(shí)功能塊，延時(shí)時(shí)間的多少要以躲過(guò)干擾信號(hào)為前提，這需要現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試確定，或者在硬件最終信號(hào)出口回路上增加一個(gè)延時(shí)繼電器，也可以有效解決干擾問(wèn)題。

2、為便于維護(hù)，希望軟啟動(dòng)器能夠在負(fù)載正常運(yùn)行中便于退出和投入，也就是說(shuō)正常運(yùn)行過(guò)程中，若關(guān)斷相應(yīng)的軟啟動(dòng)器控制裝置電源，系統(tǒng)運(yùn)行方式保持原狀態(tài)不變，此時(shí)可以對(duì)故障的軟啟動(dòng)器裝置進(jìn)行檢修，檢修完后直接將軟啟動(dòng)器控制裝置電源合上，而運(yùn)行方式(即自動(dòng)跟隨裝置軟件)的要求一致，該功能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)日常維護(hù)非常適用。

3、建議將軟啟動(dòng)器裝置模塊化，便于維修