荊州西門子代理商

西門子PLC S7-1500系列的運(yùn)動(dòng)控制功能介紹如下：
1. 運(yùn)動(dòng)控制功能
西門子PLC S7-1500系列的運(yùn)動(dòng)控制功能支持旋轉(zhuǎn)軸，定位軸,，同步軸,，外部編碼器等工藝對(duì)象。具有PROFIdrive功能的驅(qū)動(dòng)裝置或者帶模擬量設(shè)定值接口的驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)控制指令來(lái)進(jìn)行控制,。西門子PLC S7-1500還具有在線和診斷功能，這樣有利于用戶完成驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)試任務(wù),；
　　
2. 運(yùn)動(dòng)控制原理
用戶在使用西門子PLC S7-1500系列的運(yùn)動(dòng)控制功能時(shí),，通過(guò)編程軟件-博途軟件，來(lái)進(jìn)行項(xiàng)目的創(chuàng)建和組態(tài),，并將組態(tài)好的程序下載到CPU中,，運(yùn)動(dòng)控制功能在CPU中進(jìn)行處理。用戶可以使用專門的運(yùn)動(dòng)控制指令來(lái)控制更終的工藝對(duì)象,，通過(guò)使用博圖軟件,，可以應(yīng)用它強(qiáng)大的調(diào)試和診斷功能，從而方便調(diào)試,；
　　
3. 工藝對(duì)象
西門子PLC S7-1500系列運(yùn)動(dòng)控制的工藝對(duì)象可以是驅(qū)動(dòng)裝置,，用戶可以通過(guò)博途軟件中的運(yùn)動(dòng)控制指令來(lái)調(diào)用工藝對(duì)象的各種功能。例如：對(duì)于定位軸工藝對(duì)象,，用戶可以通過(guò)定位軸工藝對(duì)象的運(yùn)動(dòng)控制指令來(lái)控制驅(qū)動(dòng)裝置的位置,，然后再通過(guò)用戶程序中的指令來(lái)為軸進(jìn)行定位操作；
　　
4. 驅(qū)動(dòng)裝置
西門子PLC S7-1500系列的運(yùn)動(dòng)控制中,，驅(qū)動(dòng)裝置用于控制軸的運(yùn)動(dòng),，在硬件配置中將驅(qū)動(dòng)裝置集成在一起。用戶在軟件程序中執(zhí)行運(yùn)動(dòng)控制時(shí),，工藝對(duì)象用戶控制驅(qū)動(dòng)裝置,，并讀取位置編碼器的值,。

荊州西門子代理商

• 矢量控制(VC)方式 　　矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib,、Ic,、通過(guò)三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1Ib1,，再通過(guò)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換,，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1(Im1相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流,；It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流),，然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量,，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的坐標(biāo)反變換,，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。其實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī),，分別對(duì)速度,，磁場(chǎng)兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過(guò)控制轉(zhuǎn)子磁鏈,，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量,，經(jīng)坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制,。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義,。然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測(cè),，系統(tǒng)特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大,，且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過(guò)程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果,。 　　直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)方式 　　1985年,，德國(guó)魯爾大學(xué)的DePenbrock教授*提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上解決了上述矢量控制的不足,，并以新穎的控制思想,、簡(jiǎn)潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展,。目前,，該技術(shù)已成功地應(yīng)用在電力機(jī)車牽引的大功率交流傳動(dòng)上。 直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標(biāo)系下分析交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型,，控制電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩,。它不需要將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計(jì)算,；它不需要模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制,，也不需要為解耦而簡(jiǎn)化交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型。 　　矩陣式交—交控制方式 　　VVVF變頻,、矢量控制變頻,、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點(diǎn)是輸入功率因數(shù)低,，諧波電流大,，直流電路需要大的儲(chǔ)能電容，再生能量又不能反饋回電網(wǎng),，即不能進(jìn)行四象限運(yùn)行,。為此，矩陣式交—交變頻應(yīng)運(yùn)而生,。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié),，從而省去了體積大、價(jià)格貴的電解電容,。它能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為l,，輸入電流為正弦且能四象限運(yùn)行，系統(tǒng)的功率密度大,。該技術(shù)目前雖尚未成熟,，但仍吸引著眾多的學(xué)者深入研究。其實(shí)質(zhì)不是間接的控制電流,、磁鏈等量,，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。具體方法是： 　　——控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測(cè)器,，實(shí)現(xiàn)無(wú)速度傳感器方式,； 　　——自動(dòng)識(shí)別(ID)依靠精確的電機(jī)數(shù)學(xué)模型，對(duì)電機(jī)參數(shù)自動(dòng)識(shí)別,； 　　——算出實(shí)際值對(duì)應(yīng)定子阻抗,、互感、磁飽和因素,、慣量等算出實(shí)際的轉(zhuǎn)矩,、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,； 　　——實(shí)現(xiàn)Band—Band控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band—Band控制產(chǎn)生PWM信號(hào),，對(duì)逆變器開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。 　　矩陣式交—交變頻具有快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)(<2ms),，很高的速度精度(±2％,，無(wú)PG反饋)，高轉(zhuǎn)矩精度(<＋3％)；同時(shí)還具有較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度,，尤其在低速時(shí)(包括0速度時(shí)),，可輸出150％～200％轉(zhuǎn)矩。

　　變頻器干擾的主要傳播途徑

　　變頻器工作時(shí),，作為一個(gè)強(qiáng)大的干擾源,，其干擾途徑一般分為輻射、傳導(dǎo),、電磁耦合,、二次輻射和邊傳導(dǎo)邊輻射等。主要途徑如圖4所示：

　　                                                      圖4變頻器干擾的主要傳播途徑

　　從上圖可以看出,，變頻器產(chǎn)生的輻射干擾對(duì)周圍的無(wú)線電接收設(shè)備產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響,，傳導(dǎo)干擾使直接驅(qū)動(dòng)的電機(jī)產(chǎn)生電磁噪聲，使得銅損,、鐵損大幅增加,，同時(shí)傳導(dǎo)干擾和輻射干擾對(duì)電源輸入端所連接或鄰近的電子敏感設(shè)備有很大的影響。

　　針對(duì)這兩次調(diào)試情況和變頻器產(chǎn)生干擾及干擾的途徑,，我們聯(lián)合電源濾波器生產(chǎn)廠商的工程師進(jìn)行了分析總結(jié),，并與北京康拓生物工程有限公司的工程師多次進(jìn)行了溝通，了解了其工作原理,、布線情況,，分析認(rèn)為主要還是變頻器輸入端產(chǎn)生的高頻諧波造成的干擾。因裝變頻器后,，變頻器的輸入線在原動(dòng)力線槽內(nèi),，而輸出線不在線槽內(nèi)，離電機(jī)也比較近,。再者,，原布線系統(tǒng)不太合理，動(dòng)力線槽與控制線槽距離較近,，只有20cm,，按規(guī)定應(yīng)不少于50cm，且兩線槽平行走線,，這些都是比較忌諱的,。變頻器的地線接的也不太合理，接在了電源線的走線槽上,，線槽的作用一是支撐電源線,、二是起屏蔽的作用，變頻器的干擾又通過(guò)地線到了線槽上,。變頻器產(chǎn)生的高次諧波通過(guò)變頻器的輸入線和地線輻射到其它設(shè)備的電源線和信號(hào)線上（尤其是比較敏感的傳感器的信號(hào)線,。這里強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：我們的變頻器與DCS控制系統(tǒng)不是同一臺(tái)變壓器給電,，可以排除直接傳導(dǎo)干擾），干擾了控制系統(tǒng)的正常工作,。

　　分析這些問(wèn)題,，由于原布線系統(tǒng)已成定型，再動(dòng)幾乎是不可能,，因此改變電源線和信號(hào)線布線的想法應(yīng)予以排除,，變頻器地線可以另走,，拉一根地線直接接至配電室電控柜的地線上,，對(duì)變頻器的輸入端再加強(qiáng)濾波措施，按理論問(wèn)題應(yīng)于解決,。

在現(xiàn)場(chǎng)原發(fā)酵罐停車后,，我們?cè)谠瓰V波器基礎(chǔ)上又增加了一套共模及差模磁環(huán)，在輸入,、輸出每相線上各套二個(gè)差模環(huán),，在輸入的三根相線上套兩個(gè)共模磁環(huán)，并將地線接至配電室的地上,。這樣處理后開(kāi)機(jī)運(yùn)行,，在電機(jī)空載的情況下運(yùn)行正常，沒(méi)有出現(xiàn)干擾報(bào)警現(xiàn)象,。

　　帶載運(yùn)行時(shí),，305、307罐出現(xiàn)干擾報(bào)警,。將地線改至控制307罐（該罐已使用變頻器,，線槽內(nèi)走的是該變頻器的輸出線）變壓器的地線上，305罐不再干擾報(bào)警,，但307罐仍間隔幾分鐘出現(xiàn)干擾報(bào)警現(xiàn)象,，分析可能是兩臺(tái)變頻器產(chǎn)生的共模干疊加所至，也可能是地線放在動(dòng)力線槽內(nèi),，走線較長(zhǎng)引起的,，于是在地線上加裝地線濾波器，但效果也不太好,。后來(lái)將地線拆除（經(jīng)測(cè)量變頻器整機(jī)漏電流很小,，對(duì)人體不會(huì)造成危害，所以可以將地線拆除）,，效果好一些,，但報(bào)警現(xiàn)象也是間斷出現(xiàn)，這樣分析應(yīng)該不是地線引起的,，還是輸入端的濾波措施不夠,，沒(méi)有將高頻干擾濾除干凈。因此停機(jī)，在輸入的每相線上再加兩只差模環(huán),，在三條輸入相線上再套三個(gè)共模環(huán),，這樣開(kāi)機(jī)運(yùn)行，工作正常,，整個(gè)系統(tǒng)不再出現(xiàn)干擾現(xiàn)象,。系統(tǒng)處理后的框圖如圖5所示。

西門子的工業(yè)軟件分為三個(gè)不同的種類：

　?。?）編程和工程工具編程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于編程,、組態(tài)、模擬和維護(hù)等控制所需的工具,。STEP7標(biāo)準(zhǔn)軟件包SIMATICS7是用于S7-300/400,，C7PLC和SIMATICWinAC基于PC控制產(chǎn)品的組態(tài)編程和維護(hù)的項(xiàng)目管理工具，STEP7-Micro/WIN是在Windows平臺(tái)上運(yùn)行的S7-200系列PLC的編程,、在線仿真軟件,。

　　（2）基于PC的控制軟件基于PC的控制系統(tǒng)WinAC允許使用個(gè)人計(jì)算機(jī)作為可編程序控制器（PLC）運(yùn)行用戶的程序,，運(yùn)行在安裝了WindowsNT4.0操作系統(tǒng)的SIMATIC工控機(jī)或其它任何商用機(jī),。WinAC提供兩種PLC，一種是軟件PLC,，在用戶計(jì)算機(jī)上作為視窗任務(wù)運(yùn)行,。另一種是插槽PLC（在用戶計(jì)算機(jī)上安裝一個(gè)PC卡），它具有硬件PLC的全部功能,。WinAC與SIMATICS7系列處理器*兼容,，其編程采用統(tǒng)一的SIMATIC編程工具（如STEP7），編制的程序既可運(yùn)行在WinAC上,，也可運(yùn)行在S7系列處理器上,。

　　（3）人機(jī)界面軟件人機(jī)界面軟件為用戶自動(dòng)化項(xiàng)目提供人機(jī)界面（HMI）或SCADA系統(tǒng),，支持大范圍的平臺(tái),。人機(jī)界面軟件有兩種，一種是應(yīng)用于機(jī)器級(jí)的ProTool,，另一種是應(yīng)用于監(jiān)控級(jí)的WinCC,。

　　ProTool適用于大部分HMI硬件的組態(tài)，從操作員面板到標(biāo)準(zhǔn)PC都可以用集成在STEP7中的ProTool有效地完成組態(tài),。ProTool/lite用于文本顯示的組態(tài),，如：OP3，OP7,，OP17,，TD17等,。ProTool/Pro用于組態(tài)標(biāo)準(zhǔn)PC和所有西門子HMI產(chǎn)品，ProTool/Pro不只是組態(tài)軟件,，其運(yùn)行版也用于Windows平臺(tái)的監(jiān)控系統(tǒng),。

　　WinCC是一個(gè)真正開(kāi)放的，面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的SCADA（SupervisoryControlandDataAcquisition）軟件,，可在任何標(biāo)準(zhǔn)PC上運(yùn)行,。WinCC操作簡(jiǎn)單，系統(tǒng)可靠性高,，與STEP7功能集成,，可直接進(jìn)入PLC的硬件故障系統(tǒng)，節(jié)省項(xiàng)目開(kāi)發(fā)時(shí)間,。它的設(shè)計(jì)適合于廣泛的應(yīng)用,，可以連接到已存在的自動(dòng)化環(huán)境中，有大量的通信接口和全面的過(guò)程信息和數(shù)據(jù)處理能力,，其新的WinCC5.0支持在辦公室通過(guò)IE瀏覽器動(dòng)態(tài)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程