西門子6SL3040-0PA01-0AA0

一 系統(tǒng)概述
　　某造紙廠生產(chǎn)線1600紙機自84年投入使用,，每年都創(chuàng)造著良好的經(jīng)濟效益，特別是自從96年以來通過一系列的改造（如二次涂布的改造,、二組烘缸提高干燥能力的改造,、上網(wǎng)絕干量控制的改造以及新增3米大缸的改造）之后，其產(chǎn)質(zhì)量已得到了飛躍的提高,，產(chǎn)量由過去的年產(chǎn)1.１萬噸增加到1.7萬噸,，質(zhì)量也今非昔比。隨著產(chǎn)量的提高,，紙機暴露出設計車速較低的問題,，生產(chǎn)車速已經(jīng)達到傳動系統(tǒng)的最高設計車速75米/分,，并且原來的直流總軸傳動方式表現(xiàn)出來的速度慢、傳動效率低,、耗能高,、控制方式落后、維護困難等缺點,，大大制約了紙廠的進一步發(fā)展,。為了使產(chǎn)品在激烈的市場競爭中立于不敗之地，決定通過改變紙機的傳動方式,，以提高紙機的生產(chǎn)車速,，擴大產(chǎn)量，提高生產(chǎn)效率,，減少設備故障和設備維護成本,，以創(chuàng)造更大效益。
　　二 系統(tǒng)要求
　　原有紙機采用單直流電機總軸傳動,，通過機械分配轉(zhuǎn)速的方式,，如下圖所示。由于在生產(chǎn)過程中機械磨損,、皮帶的打滑等因素,，造成速度匹配失調(diào)，容易形成斷紙,、厚薄不均等現(xiàn)象,。同時由于現(xiàn)場高溫潮濕，使直流電機維護量增加,。為了優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量,，提高勞動生產(chǎn)率，取消直流電機及其動力的機械傳動部分,，在每一個傳動分部安裝交流電機,，采用交流分部傳動方式。
　　

　　在這次改造中我們采用了西門子公司的交流傳動控制系統(tǒng)來實現(xiàn),，通過*的控制方式,，方便的人機交互系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)的全自動化,，改造的基本目標如下：
　　1． 提高生產(chǎn)車速：紙機的車速由原來的最高75米/分提高至125米/分,。
　　2． 操作方便：由于采用了人機接口，可以直觀的了解設備運行的參數(shù)及狀況,，操作簡單,，便于調(diào)試。
　　3． 節(jié)能：由于棄用了原機械傳動系統(tǒng)，大大降低了機械損耗,，而且由于交流變頻傳動系統(tǒng)在運行時一部分變頻器處于發(fā)電狀態(tài),，進一步節(jié)省了電能，初步估計比原系統(tǒng)節(jié)電40％左右,。
　　4． 可靠性高：由于棄用了機構(gòu)復雜的機械傳動系統(tǒng),，提高了系統(tǒng)的可靠性，節(jié)約了維護的費用,，簡化了維護的過程,。
　　5． 產(chǎn)品質(zhì)量的提高：避免了直流電機的電刷粉塵對紙張質(zhì)量的影響， 各部分的負荷控制和傳動的管理比較方便,，便于生產(chǎn)過程的自動控制和調(diào)整,，降低維護費用和節(jié)省勞動力。
　　三 系統(tǒng)配置與功能實現(xiàn)
　　1．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：
　　

2．系統(tǒng)原理概述：
　　通過交流變頻器控制每個傳動電機的轉(zhuǎn)動速度,，經(jīng)過減速箱傳遞給各個部分的傳動軸，電機的轉(zhuǎn)速通過光電編碼器反饋回變頻器,，通過矢量運算,，變頻器能夠確定和控制轉(zhuǎn)矩和磁通的電流分量，從而獲得同直流傳動相媲美的動態(tài)特性,。上位控制系統(tǒng)通過總線的通訊方式控制每一臺電機的轉(zhuǎn)速,，并根據(jù)工藝要求實現(xiàn)全線的速度同步、張力控制和加減速控制等,，實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的監(jiān)視與參數(shù)調(diào)節(jié),。
　　3．設備組成：
　　交流傳動系統(tǒng)采用西門子MasterDrives全數(shù)字變頻調(diào)速系統(tǒng)，實現(xiàn)高精度的矢量控制方式,。整個系統(tǒng)采用公用直流母線工作方式,，由一臺整流單元，23臺逆變單元等構(gòu)成,。傳動電機采用標準4極電機,，增量型編碼器作為速度反饋裝置。每臺逆變單元中安裝現(xiàn)場總線控制卡CBP,，可將調(diào)速裝置中的各種工作狀態(tài)和工作參數(shù)傳送給上級控制系統(tǒng)西門子S7-300 PLC,，實現(xiàn)全線高精度的速度同步。整流單元將三相380V的交流電轉(zhuǎn)換成540V的直流電供給逆變器,，當系統(tǒng)處于制動狀態(tài)時,，可以通過制動單元制動。
　　四 使用效果分析
　　紙機傳動改造工程自籌備開始,，在短短的3個月內(nèi)就完成了由設計,、采購到安裝調(diào)試的全過程。在停機改造期間，我們克服了種種困難,，加班加點使新的傳動系統(tǒng)按時完成并進行了連續(xù)72小時運行的測試,，其各項指針均達到了設計目標和要求。主要表現(xiàn)在：
　　1．系統(tǒng)調(diào)速精度高,，性能安全,、可靠、穩(wěn)定,。
　　由于系統(tǒng)的性能提高,，而且操作監(jiān)測方便，操作人員在引紙時的斷紙現(xiàn)象大為減少,，并且改變了過去因車速不穩(wěn)定而不能解決的問題：在底層先引好紙后再上面漿,，這就大大減少了生產(chǎn)過程中面漿的損耗，節(jié)約了生產(chǎn)材料,。
　　2．切紙機的精度大為改善
　　切紙機的長刀過去采用的是機械調(diào)速方式,，當生產(chǎn)中需要改變紙的分切長度時，操作人員就要手動調(diào)節(jié)長刀的機械傳動比,，這種調(diào)節(jié)方式精度差,，調(diào)刀時間長，這次改造中我們運用PLC來自動計算切紙長度與長刀電機的轉(zhuǎn)速關(guān)系,，然后通過控制長刀電機的轉(zhuǎn)速,，達到分切長度準確、調(diào)刀方便快捷的功能,，其分切精度由過去的±0.2％提高到±0.1％,，而調(diào)節(jié)時間由過去的10分鐘減少到現(xiàn)在的30秒，各項指標創(chuàng)造了國內(nèi)同類切紙機的新記錄,。
　　3．節(jié)能效果明顯
　　 紙機交流分布傳動的改造的順利完成,，為企業(yè)帶來了明顯的經(jīng)濟效益，并為公司的長久發(fā)展打下了堅定的基礎

西門子6SL3040-0PA01-0AA0

在S7-CPU中使用嵌套程序需要注意什么,，如何使用,？ 回答：S7-CPU支持嵌套程序，但對于不同的CPU類型,，在使用時需要注意一些問題,。 1.不同的CPU類型，支持的嵌套程序深度不同,，用戶可在CPU的技術(shù)數(shù)據(jù)中查到此參數(shù),，以6ES7315-2AG10-0AB0為例。

　　圖1：CPU的嵌套深度參數(shù) 2.用戶可以按照如下方式使用嵌套功能： a)在某個優(yōu)先級組織塊中調(diào)用多個嵌套FC/FB,。例如,，在OB1（優(yōu)先級為1）調(diào)用FC1,，F(xiàn)C1中調(diào)用FC2，F(xiàn)C2中調(diào)用FC3,，等等,，一直到FC7，與OB1共8層深度,。如果在FC7中又調(diào)用了FC8,，此時會導致CPU停機，在CPU在線信息界面中可查看到此情況,，如圖2所示,。用戶也可在OB35（優(yōu)先級為12）調(diào)用FC11，F(xiàn)C11中調(diào)用FC12,，F(xiàn)C12中調(diào)用FC13,，等等，一直到FC17,。

　　圖2：嵌套調(diào)用 b)在某個優(yōu)先級中調(diào)用某個FC,，此FC多次調(diào)用自身。例如,，在OB1（優(yōu)先級為1）調(diào)用FC1,，F(xiàn)C1中仍然調(diào)用FC1，用戶在FC1的程序中必須編程累計FC1被調(diào)用的次數(shù),，如果達到了7次，則需要從FC1中跳出調(diào)用（此方法即為軟件行業(yè)廣泛應用的遞歸編程方法）,。如果在FC1調(diào)用自身次數(shù)超出了CPU允許的嵌套深度,，此時會導致CPU停機。 3.當用戶在使用嵌套功能時,，可能出現(xiàn)幾種錯誤： a)Thenestingdepthofblockcalls(U-Stack)istoohigh（嵌套深度太高）,。例如： ?用戶在某個優(yōu)先級（如OB1）中調(diào)用嵌套程序深度超出所使用CPU支持深度，如第2節(jié)(a)部分所描述,。 ?用戶在某個優(yōu)先級（如OB1）中調(diào)用嵌套程序深度超出所使用CPU支持深度,，如第2節(jié)(b)部分所描述。 此時CPU將報16#4575錯,，如圖3所示：

　　圖3：同步錯誤嵌套1 b)Thenestingdepthofsynchronouserrorsistoohigh（同步錯誤嵌套深度太高）,。例如： ?用戶在OB1中使用LDB1.DBB0語句（CPU中并未下載DB1）， ?此時CPU出現(xiàn)編程錯誤,，將調(diào)用OB121,。 ?如果用戶在下載的OB121中又使用了LDB1.DBB0指令，將導致CPU停機 此時CPU將報16#4573錯,，如圖4所示：

　　圖4：同步錯誤嵌套2 c)Errorduringallocationoflocaldata(分配本地數(shù)據(jù)錯誤),。對于S7-CPU每個優(yōu)先級都有對本地數(shù)據(jù)大小的限制,，如果用戶使用的范圍超出了此限制，CPU將出現(xiàn)錯誤,。以6ES7315-2AG10-0AB0為例,，其每個優(yōu)先級下的本地數(shù)據(jù)大小為512BYTE。如下錯誤使用都可能導致此錯誤： ?OB1調(diào)用FC1,，F(xiàn)C1中定義的localdata（TEMP數(shù)據(jù)類型）與OB1中定義的localdata（TEMP數(shù)據(jù)類型）總和超出了CPU對此優(yōu)先級分配的localdata數(shù)量,。 ?OB1中嵌套調(diào)用多個FC，這些FC使用的localdata與OB1中定義的localdata（TEMP數(shù)據(jù)類型）總和超過了分配給此優(yōu)先級的localdata數(shù)量,。 此時CPU將報16#3576錯,，如圖5所示：

　　圖5：分配本地數(shù)據(jù)錯誤 ?對于S7-400CPU，用戶可以在硬件配置中調(diào)節(jié)每個優(yōu)先級下的本地數(shù)據(jù)大小,，以6ES7412-2XG04-0AB0為例,，如圖6所示：

　　圖6：分配本地數(shù)據(jù) 4.當用戶在使用嵌套功能出現(xiàn)錯誤時，對于支持OB88的CPU（例如S7-400CPU）,，可用通過下載OB88來防止CPU停機,，此時CPU將處于SF狀態(tài)，但OB88不可以再出現(xiàn)嵌套使用錯誤,，否則CPU將進入停機狀態(tài),。對于不支持OB88的CPU（例如S7-300CPU），當出現(xiàn)嵌套調(diào)用錯誤時,，無法避免CPU進入停機狀態(tài),。 注意：本文中主要以OB1為例說明嵌套調(diào)用，在實際使用中,，用戶應當注意每個優(yōu)先級下對嵌套調(diào)用的注意事項