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西門(mén)子模塊6ES7315-2EH14-0AB0

西門(mén)于S7-300系列PLC控制電機(jī)分批啟動(dòng)

一,、電機(jī)分批自啟動(dòng)在石油化工等連續(xù)生產(chǎn)企業(yè)中有著廣泛的用途,。以PLC為核心控制單元的電機(jī)分批自啟動(dòng)系統(tǒng)具有以下功能及特點(diǎn)：

1、能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)控電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),；

2,、記憶電網(wǎng)波動(dòng)前電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，只有在電網(wǎng)波動(dòng)前處于運(yùn)行狀態(tài)而且在電網(wǎng)波動(dòng)時(shí)停機(jī)的電機(jī)才具備電機(jī)啟動(dòng)條件

3、準(zhǔn)確及時(shí)地捕獲電網(wǎng)電壓信息,。

4,、分批自啟動(dòng)的電機(jī)按照工藝流程需要，在PLC中預(yù)先設(shè)置,，同時(shí)為避免多臺(tái)電機(jī)在自啟動(dòng)中對(duì)電網(wǎng)的影響,、電機(jī)分批自啟動(dòng)中采用分批延時(shí)處理方式；

5,、具有多路輸入和多路輸出功能,，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電機(jī)自啟動(dòng)集中控制；

6,、具備遠(yuǎn)程通信接口,，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)或DCS系統(tǒng)的通信，在上位機(jī)或DCS系統(tǒng)中方便地對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù),。

洛陽(yáng)石油化工總廠(chǎng)的2套PLC電機(jī)分批自啟動(dòng)設(shè)備,，采用西門(mén)于S7-300系列PLC，它以CPU313為*處理單元,，每執(zhí)行1000條二進(jìn)制指令約需 0.7ms,。S7—300同時(shí)具備128點(diǎn)數(shù)字量輸入/輸出和32路模擬量輸入/輸出，12KB的RAM,，20KB的負(fù)載存儲(chǔ)器,；能夠滿(mǎn)足電機(jī)狀態(tài)和 系統(tǒng)電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)控和及時(shí)實(shí)現(xiàn)電機(jī)分批自啟動(dòng)的要求。

二,、系統(tǒng)組成

2套PLC電機(jī)分批自啟動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)變電所供電方式,，每一段低壓母線(xiàn)采用l臺(tái)PLC。系統(tǒng)硬件主要分為外圍電路和核心單元2部分,。外圍電路主要完成母線(xiàn)電 壓,、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)等信號(hào)的采集、處理和轉(zhuǎn)換以及電機(jī)啟動(dòng)指令的驅(qū)動(dòng)等,。核心單元(即PLC)主要完成信號(hào)處理,，發(fā)出電機(jī)驅(qū)動(dòng)指令。

2.1外圍電路

外圍電路主要包括以下幾個(gè)部分：

1,、母線(xiàn)電壓采樣監(jiān)測(cè),。它通過(guò)1個(gè)電流型電壓變送器將0—380V交流母線(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換為4*20mA直流信號(hào)。

2,、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)監(jiān)控,。電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)通過(guò)電機(jī)控制回路中的1個(gè)干接點(diǎn)輸入到PLC的輸入模塊。所有信號(hào)的輸入都經(jīng)過(guò)光藕隔離,，以提高抗干擾能力,。

3,、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元。電機(jī)啟動(dòng)信號(hào)由PLC發(fā)出,，輸出單元不直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，而是通過(guò)1個(gè)220V、10A AC的中間繼電器帶動(dòng)電機(jī)操作回路,。這樣一方面提高了驅(qū)動(dòng)能力,，另一方面使得電氣操作回路和PLC控制回路分隔,，提高了系統(tǒng)的可靠性,。

2.2核心單元

根據(jù)系統(tǒng)的要求,，其核心PLC主要有以下幾部分：

1,、CPU313及系統(tǒng)軟件,。它完成電壓和電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè),，實(shí)時(shí)進(jìn)行邏輯判斷，發(fā)出電機(jī)分批自啟動(dòng)指令,。CPU313有4種操作選擇：RUN—P、RUN,、STOP和MRES運(yùn)行方式,。

2、模擬量輸入模塊SM331(8路輸入),。它把電壓變送器輸入的4-20mA的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)字信號(hào)送到PI,，C的控制單元,，以供PLC做出電壓判斷,。

3,、數(shù)字量輸入模塊SM321。16路輸入2個(gè),，32路輸入1個(gè),，完成62臺(tái)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和PLC電機(jī)分批自啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行,、調(diào)試狀態(tài)監(jiān)側(cè)，電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)通過(guò)電機(jī)操作回路中的接觸器輔助接點(diǎn)接至該模塊,。

4,、數(shù)字量輸出模塊SM322(輸出8路),。接受PLC控制單元的指令,，完成電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出，通過(guò)出口中間繼電器,，驅(qū)動(dòng)電機(jī)操作回路,，完成電機(jī)分批自啟動(dòng)

pid調(diào)節(jié)以及變頻器主要參數(shù)的監(jiān)測(cè)。整個(gè)構(gòu)架如圖1所示,。

3功能實(shí)現(xiàn)

　　3.1變頻器dp通信設(shè)置

　　加壓機(jī)采用西門(mén)子g150系列變頻器［1］調(diào)速,，在對(duì)變頻器的控制和主要參數(shù)上，每臺(tái)變頻器和plc的數(shù)據(jù)交換大于4字節(jié),，為了保證數(shù)據(jù)的*性,，在程序里面要調(diào)用sfc15給數(shù)據(jù)打包，調(diào)用sfc14給數(shù)據(jù)解包,；變頻器作為dp從站的站地址參數(shù)設(shè)置如圖2所示,。

　　設(shè)置好dp從站的dp組態(tài)地址以后，在變頻器的通信模塊上的撥碼開(kāi)關(guān)也要對(duì)應(yīng)撥上相同的站號(hào),，再設(shè)置變頻器的通信i/o地址,，如圖3所示。

　　3.2編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換

　　s7-300plc與變頻器之間的數(shù)據(jù)交換,，編程實(shí)現(xiàn)報(bào)文,。

　　sfc14dp從站（變頻器）的數(shù)據(jù)包并存db80.dbb0~db80.dbb35中，參數(shù)laddr（w#16#118）為變頻器的inpout參數(shù)區(qū)起始地址,，見(jiàn)圖4,。

sfc15給存db80.dbb44~db80.dbb47中數(shù)據(jù)打包發(fā)送給變頻器，參數(shù)laddr（w#16#108）為變頻器的output參數(shù)區(qū)起始地址,，見(jiàn)圖5,。

　　程序塊的主要參數(shù)說(shuō)明見(jiàn)表1,。

　　表1 參數(shù)說(shuō)明

　　參數(shù)名參數(shù)說(shuō)明

　　laddr接口區(qū)起始地址

　　ret-val狀態(tài)字

　　record通信數(shù)據(jù)區(qū)，一般為any指針格式

3.3 pid調(diào)節(jié)

　　在加壓機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié)中,，加壓機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)根據(jù)煤氣出口的總管壓力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)pid調(diào)節(jié),，并可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)的無(wú)切換。pid調(diào)節(jié)采用西門(mén)子自帶的fb41功能塊,，pid的編程和手自動(dòng)無(wú)切換編程如下,，pid的主要參數(shù)說(shuō)明可以參考step7的幫助，fb41在周期性中斷ob32-ob35組織快中調(diào)用,。fb41的編程設(shè)置見(jiàn)圖6和圖7,。

4機(jī)功能

　　機(jī)采用戴爾的商用計(jì)算機(jī)，采用普通網(wǎng)卡,，2臺(tái)機(jī)通過(guò)一個(gè)8換機(jī)連接在一起,，其中一臺(tái)為工程師站（es），一臺(tái)為操作員站（os）,，es站具有畫(huà)面組態(tài)和參數(shù)修改權(quán)限,，os站只有數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備操作權(quán)限，采用西門(mén)子的wincc系列