您好, 歡迎來(lái)到化工儀器網(wǎng)
西門子模塊6ES7315-2EH14-0AB0型號(hào)齊全
西門子模塊6ES7315-2EH14-0AB0
西門于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)石油化工總廠的2套PLC電機(jī)分批自啟動(dòng)設(shè)備，采用西門于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，見圖5。
程序塊的主要參數(shù)說(shuō)明見表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，采用西門子的wincc系列