西門子模塊6ES7214-1HG40-0XB0

啟動時(shí)變頻器輸出電壓和頻率是逐漸上升的，電機(jī)被水淋濕后，會造成輸出電流的變化率很高，從而引起直流回路過壓。(2)控制輥道電機(jī)的AEGMaxiverter-170/380變頻器出現(xiàn)速度反饋值大于速度設(shè)定值經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn):a)在軋鋼過程中不存在這種情況，當(dāng)鋼離開輥道后，才出現(xiàn)這種情況;b)當(dāng)速度反饋值大于速度設(shè)定值時(shí)，直流回路電壓為額定電壓的125%，超過115%的極限設(shè)定值;c)變頻器的進(jìn)線電壓已超過上限;在軋鋼過程中，該變頻器控制的輥道電機(jī)將升速，當(dāng)鋼離開輥道后輥道電機(jī)速度降至原來的速度，因這臺變頻器未裝設(shè)制動裝置，減速時(shí)是通過電壓調(diào)節(jié)器限制制動電流以保持直流回路電壓不超過115%的極限設(shè)定值(缺省值。
        該系列變頻器的開關(guān)電源采用了一塊UC2842芯片作為波形發(fā)生器，該芯片的損壞會導(dǎo)致開關(guān)電源無法工作，從而也無法正常顯示，此外該芯片的工作電源不正常也會使得開關(guān)電源無法正常工作。對于MIDIMASTER系列變頻器較常見的故障主要有驅(qū)動電路的損壞，以及IGBT模塊的損壞，MIDIMASTER的驅(qū)動電路是由一對對管去驅(qū)動IGBT模塊的，而這對管也是容易損壞的元器件，損壞原因常由于IGBT模塊的損壞，而導(dǎo)致高壓大電流竄入驅(qū)動回路，導(dǎo)致驅(qū)動電路的元器件損壞。對于6SE70系列變頻器，由于質(zhì)量較好，故障率明顯降低，經(jīng)常會碰到的故障現(xiàn)象有（直流電壓低）。由于是直接通過電阻降壓來取得采樣信號，所以故障F008的出現(xiàn)主要是由于采樣電阻的損壞而導(dǎo)致。
        磁通電流控制免測速矢量控制，閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制，節(jié)能控制模式；標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試軟件；數(shù)字量輸入6個(gè)，模擬量輸入2個(gè)，模擬量輸出2個(gè)，繼電器輸出3個(gè)；獨(dú)立I/O端子板，方便維護(hù)；采用BiCo技術(shù)，實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接；內(nèi)置PID控制器，參數(shù)自整定；集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊；具有15個(gè)固定頻率，4個(gè)跳轉(zhuǎn)頻率，可編程；可實(shí)現(xiàn)主/從控制及力矩控制方式；在電源消失或故障時(shí)具有"自動再起動"功能；靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性；快速電流限制（FCL），防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘；有直流制動和復(fù)合制動方式提高制動性能。保護(hù)功能：過載能力為200%額定負(fù)載電

總部位于柏林 和慕尼黑的西門子集團(tuán)公司是上的電氣工程和電子公司 之一。自從公司成立以來，可持續(xù)性就一直是西門子公司的顯著 特征。在西門子，可持續(xù)性意味著長期的經(jīng)濟(jì)成功以及一個(gè)好的企業(yè)公民所應(yīng)具備的環(huán)境意識和社會責(zé)任感。2005財(cái)年（截止于9月30日），公司在擁有大約461,000名雇員，實(shí)現(xiàn)銷售額754.45億歐元，凈收入30.58億歐元。其中80%的銷售額來自德國境外。西門子

        因?yàn)榫w管可以跟快速地導(dǎo)通和關(guān)斷。開關(guān)頻率取決于所用的半導(dǎo)體器件，典型的開關(guān)頻率在300Hz到20KHz之間。逆變器中的半導(dǎo)體器件，由控制電路產(chǎn)生的信號使其導(dǎo)通和關(guān)斷。這些信號可以受到不同的控制。靜態(tài)測試測試整流電路找下結(jié)果，可以判定電路已出現(xiàn)異常，A.到變頻器內(nèi)部直流電源的P端和N端，將萬用表調(diào)到電阻X10檔，紅表棒接到P，黑表棒分別依到R、S、T，正常時(shí)有幾十歐的阻值，且基本平衡。相反將黑表棒接到P端，紅表棒依變頻器維修圖片變頻器維修圖片(5張)次接到R、S、T，有一個(gè)接近于無窮大的阻值。將紅表棒接到N端，重復(fù)以上步驟，都應(yīng)得到相同結(jié)果。如果有以阻值三相不平衡，說明整流橋有故障.B.紅表棒接P端

西門子模塊6ES7214-1HG40-0XB0

信號模塊是 SIMATIC S7-300 與過程相連的接口。
大量不同的數(shù)字量和模擬量模塊可精確提供每種任務(wù)所需的輸入/輸出。
數(shù)字量和模擬量模塊在通道數(shù)目、電壓和電流范圍、隔離、診斷和報(bào)警功能等方面有所不同。 
對于在此列舉的所有模塊系列，SIPLUS 部件也可應(yīng)用在擴(kuò)展溫度范圍 -25 -  60℃ 以及腐蝕性環(huán)境/冷凝環(huán)境中。
另外，面向安全的應(yīng)用中還可使用故障安全模塊。

西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。
1．SIMATIC S7-200 PLC
S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強(qiáng)大功能使其無論單機(jī)運(yùn)行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。
S7-200PLC可提供4個(gè)不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。
2．SIMATIC S7-300 PLC
S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算；一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機(jī)界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時(shí)，模塊更換，等等）；多級口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改；S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開關(guān)，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時(shí)，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強(qiáng)大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)；多點(diǎn)接口（MPI）集成在CPU中，用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。
3． SIMATIC S7-400 PLC
S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。
S7-400 PLC采用模塊化無風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，可靠耐用，同時(shí)可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級時(shí)，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。
4． 工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)
通訊網(wǎng)絡(luò)是自動化系統(tǒng)的支柱，西門子的全集成自動化網(wǎng)絡(luò)平臺提供了從控制級一直到現(xiàn)場級的*性通訊，“SIMATIC NET"是全部網(wǎng)絡(luò)系列產(chǎn)品的總稱，他們能在工廠的不同部門，在不同的自動化站以及通過不同的級交換數(shù)據(jù)，有標(biāo)準(zhǔn)的接口并且相互之間兼容。
5． 人機(jī)界面（HMI）硬件
HMI硬件配合PLC使用，為用戶提供數(shù)據(jù)、圖形和事件顯示，主要有文本操作面板TD200（可顯示中文），OP3，OP7，OP17等；圖形/文本操作面板OP27，OP37等，觸摸屏操作面板TP7，TP27/37，TP170A/B等；SIMATIC面板型PC670等。個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）也可以作為HMI硬件使用。HMI硬件需要經(jīng)過軟件（如ProTool）組態(tài)才能配合PLC使用。
6． SIMATIC S7工業(yè)軟件
西門子的工業(yè)軟件分為三個(gè)不同的種類：
（1）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。STEP 7標(biāo)準(zhǔn)軟件包SIMATIC S7是用于S7-300/400，C7 PLC和SIMATIC WinAC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，STEP 7-Micro/WIN是在WINOOWs平臺上運(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WINOOWs NT4.0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SIMATIC S7系列處理器兼容，其編程采用統(tǒng)一的SIMATIC編程工具（如STEP 7），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。人機(jī)界面軟件有兩種，一種是應(yīng)用于機(jī)器級的ProTool，另一種是應(yīng)用于監(jiān)控級的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STEP 7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WINOOWs平臺的監(jiān)控系統(tǒng)。
WinCC是一個(gè)真正開放的，面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）軟件，可在任何標(biāo)準(zhǔn)PC上運(yùn)行。WinCC操作簡單，系統(tǒng)可靠性高，與STEP 7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化環(huán)境中，有大量的通信接口和全面的過程信息和數(shù)據(jù)處理能力，其的WinCC5.0支持在辦公室通過IE瀏覽器動態(tài)監(jiān)控生產(chǎn)過程。
西門子中型可編程控制器系列S7-300技術(shù)革新啦！S7-300 PLC是SIMATIC S7家族中的中型可編程序控制器，作為以前版本的升級，新一代固件版本為V3.0的S7-300系列的CPU 312、314、315-2 DP 和315F-2 DP已經(jīng)發(fā)布，這些CPU都有新的訂貨號。
　　新一代的S7-300系列CPU與以前對應(yīng)版本備件兼容，具備以下亮點(diǎn)：性能方面，性能提升了2倍或者更高。內(nèi)存方面，CPU 314 從96 KB擴(kuò)展到128 KB ，CPU 315-2 DP從128 KB擴(kuò)展到256 KB ，CPU 315F-2 DP從 192 KB擴(kuò)展到384 KB。此外，可以同時(shí)在線監(jiān)控兩個(gè)快，技術(shù)數(shù)據(jù)也趨于*，I/O過程映像區(qū)增大。同時(shí)，CPU 315(F)-2 DP 的PROFIBUS可以使用同步模式，并帶有可以進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)置的路由。
性能提升
　　新一代的S7-300 CPU性能比現(xiàn)有的312，314 和315(F)-2 DP CPU有了顯著提升，例如，新一代的CPU的用戶程序執(zhí)行速度是原來CPU的2倍或更高。位運(yùn)算時(shí)間縮減到50ns，字運(yùn)算時(shí)間縮減到90ns，定點(diǎn)和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算性能也有了較大的提升。
同時(shí)監(jiān)控兩個(gè)塊
　　新一代S7-300固件版本V3.0CPU的可以同時(shí)在線監(jiān)控兩個(gè)塊，用戶可以選擇在一個(gè)PG或PC上同時(shí)監(jiān)視兩個(gè)塊或在兩個(gè)PG或PC上同時(shí)監(jiān)控一個(gè)塊。此外，增加了在塊狀態(tài)中監(jiān)視的程序行數(shù)，只有在STEP 7 V5.4 SP5中才有這個(gè)功能。
技術(shù)數(shù)據(jù)的*性
　　S7-300 CPU的技術(shù)數(shù)據(jù)趨于*。已經(jīng)對下面這些S7-300 CPU的固件進(jìn)行了*化或增添了一些功能：
——所有的S7-300 CPU具有相同的塊數(shù)量(FC、FB、DB)
——相同的本地?cái)?shù)據(jù)量大小
——每個(gè)優(yōu)先級具有相同的嵌套層數(shù)：16
——除了CPU312以外的S7-300 CPU具有相同的塊容量：64KB
——所有S7-300 CPU都具備：300個(gè)可同時(shí)激活的Alarm_S塊
——相同的時(shí)間延時(shí)中斷OB塊：OB20 和OB21
——相同的周期中斷OB塊：OB32、 OB33、OB34 和OB35
——相同的全局通信數(shù)量：8
——斷點(diǎn)數(shù)目從2個(gè)增加到4個(gè)
——CPU312 的標(biāo)簽有256 字節(jié)
——CPU 312 具有256個(gè)S7定時(shí)器/S7 計(jì)數(shù)器
——診斷緩沖器
　　診斷緩沖器的大?。?00條診斷信息，的100條具有保持功能
　　CPU運(yùn)行狀態(tài)下顯示的診斷緩沖器條目可以為10到499條。默認(rèn)值為10條。
兼容性
　　新一代的S7-300 CPU 在具有備件兼容性的條件下可以替代以前的版本。
　　舊版本的312、314、315(F)-2 DP CPU仍然可以訂貨，在大約1年的時(shí)間內(nèi)，舊版本的312、314、315(F)-2 DP CPU和新一代的CPU可以同時(shí)提供，在此之后，我們只提供V3.0或更高版本的CPU。
一、電機(jī)分批自啟動技術(shù)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)波動前電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，只有在電網(wǎng)波動前處于運(yùn)行狀態(tài)而且在電網(wǎng)波動時(shí)停機(jī)的電機(jī)才具備電機(jī)自啟動條件；

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)為避免多臺電機(jī)在自啟動中對電網(wǎng)的影響、電機(jī)分批自啟動中采用分批延時(shí)處理方式；

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

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)中方便地對該系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)。

洛陽石油化工總廠的2套PLC電機(jī)分批自啟動設(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)載存儲器；完*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)分批自啟動的要求。
二、系統(tǒng)組成

2套PLC電機(jī)分批自啟動系統(tǒng)根據(jù)變電所供電方式，每一段低壓母線采用l臺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)等信號的采集、處理和轉(zhuǎn)換以及電機(jī)啟動指令的驅(qū)動等。核心單元(即PLC)主要完成信號處理，發(fā)出電機(jī)驅(qū)動指令。

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。它通過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。

2、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號監(jiān)控。電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號通過電機(jī)控制回路中的1個(gè)干接點(diǎn)輸入到PLC的輸入模塊。所有信號的輸入都經(jīng)過光藕隔離，以提高抗*力。

3、電機(jī)驅(qū)動單元。電機(jī)啟動信號由PLC發(fā)出，輸出單元不直接驅(qū)動電機(jī)，而是通過1個(gè)220V、10A AC的中間繼電器帶動電機(jī)操作回路。這樣一方面提高了驅(qū)動能力，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)的安全可靠性。

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，實(shí)時(shí)進(jìn)行邏輯判斷，發(fā)出電機(jī)分批自啟動指令。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，并將數(shù)字信號送到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臺電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測和PLC電機(jī)分批自啟動系統(tǒng)運(yùn)行、調(diào)試狀態(tài)監(jiān)側(cè)，電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號通過電機(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)動信號輸出，通過出口中間繼電器，驅(qū)動電機(jī)操作回路，完成電機(jī)分批自啟動。

三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

電機(jī)分批自啟動系統(tǒng)軟件主要任務(wù)為：

1、完成系統(tǒng)初始化；

2、正常狀態(tài)下的數(shù)據(jù)監(jiān)測；
3、電網(wǎng)電壓出現(xiàn)波動后，即電網(wǎng)電壓降至70%，所有電機(jī)都會因?yàn)殡姎獗Ｗo(hù)裝置而強(qiáng)制退出運(yùn)行，在此之前，程序已經(jīng)做出判斷并鎖存電機(jī)狀態(tài)信號；

4、當(dāng)電力系統(tǒng)恢復(fù)正常（3s內(nèi)，母線電壓恢復(fù)至95%）時(shí)，程序依據(jù)故障前保存的電機(jī)狀態(tài)信號、對具備白啟動條件的電機(jī)。按照順序分批發(fā)出啟動信號，使其恢復(fù)運(yùn)行；

5、無論在正常狀態(tài)下或是在電機(jī)自啟動過程中，PLC均實(shí)時(shí)監(jiān)側(cè)母線電壓；

6、通信接口程序。包括系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)和故障信息，PLC將采集的母線電壓信息、電機(jī)啟動狀態(tài)信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)或DCS系統(tǒng)，便于維護(hù)人員實(shí)時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀況。