西门子6ES7221-1BH22-0XA8参数方式

西门子6ES7221-1BH22-0XA8参数方式

    1引言

    中国是*的钢铁大国。中国连续多年的3亿多吨世界**的钢产量，为**时代的国民经济建设作出了支柱性的巨大贡献。进入“十五”国民经济发展规划以来，中国迎来重化工的优质高速发展时期。冶金行业做为自动化技术与电气动力驱动密集产业，变频传动技术应用具有重要的产业进步意义。

    280万吨球团生产线案例

    2.1应用背景

    鞍山宝得钢铁有限公司是以型材为主导产品的大型钢铁联合企业。宝得钢铁拥有炼铁、炼钢、烧结、轧钢、制氧五个分厂,年产铁、钢各120万吨，钢材60万吨。为适应市场需求扩大自身规模又新建80万吨/年球团生产线工程。新建的球团工程项目的主体设备采用艾默生CT变频器作核心主驱动系统，与西门子自动化S7-400PLC相结合，形成完整的控制驱动系统。

    2.2方案确定

    项目采用DCS系统与现场控制两种操控方式，在整个系统中控制方式简洁但对变频器的矢量控制性能要求很高。在给回转窑主电机配置变频器的时候，与用户沟通得到电机参数，额定功率＝250KW，额定电流=526A，瞬时较大过载能力为180﹪。考虑主体设备运行的重要性并且必须达到用户的技术指标要求，最后选定EV3500-4T3150P变频器作为回转窑电机的主驱动。

    2.3工序设备简介

    回转窑结构简单，生产过程控制方便可靠、易损件少、运转，煅烧球团的主要设备。同时也广泛用于冶金、化工、建筑等行业。

    3提钒工程炼钢区案例

    3.1应用背景

    承钢提钒工程炼钢区域项目是承德钢厂新建的3个炼钢高炉，年产量为400万吨。扩大了主营产品在市场占有量，增强自身品牌的实力。艾默生CTEV3000、EV3500变频器大量的应用在承钢提钒工程炼钢区域中，为相关设备稳定运行保驾**。

    3.2EV3500变频器应用

    承钢提钒工程炼钢区域电气成套项目：1-4号氧高压供水泵采用艾黙生EV3500-4T4000P变频器4台，为炼钢供水属于重要设备。现场操作控制方式为SM-PROFIBUS-DP总线方式。在以前氧高压供水都采用高压电机来实现，故本次设计采用艾黙生EV3500变频器与低压变频电机配套使用。主要目的：用EV3500变频器与变频电机配套使用替代高压电机(因为高压电机驱动氧高压供水泵控制水压和扬程准确度不高)。   （1）现场配置。变频器EV3500-4T4000P驱动355kW变频电机4台。辅助传动是西门子S7-400PLC并配置1台ET200远程I/O子站实现。系统配置为3用1备，采用SM-PROFIBUS-DP总线方式控制，无论机旁还是自动都经过上位机进行控制，操作方便简单。

    （2）变频器总线通讯控制方式设计。采用SM-PROFIBUS-DP通讯控制，实现无人看守操作，控制线路维护简单方便，故障率和故障点低，通过DP电缆满足对EV3500变频器的起停控制，变频器运行状态的反馈，远程故障复位等其它要求，并且充分利用EV3500通讯上的强大优势。针对控制方式的要求，对变频器柜进行如下设计：每台EV3500-4T4000P变频器由1个主模块控制3个SPMA1402110/132kW从模块。选配1个PROFIBUS总线接口模块。本系统采用的是siemens公司的S7系列PLC与艾默生CTEV3500变频器通讯，并提供相应的CTSP0672.GSD文件配置在上位机的应用程序中和sm_profibus_dp_user_guide.pdf文件，做为指令解析的对照表，与PROFIBUS总线接口模块之间进行通讯连接，通过上位机“控制字”的发送和对变频器“状态字”的读取来进行控制。

    艾默生CT变频器在承钢提钒工程炼钢区域电气成套项目大量的应用，体现了艾默生CT变频器从小功率单元到大功率模块式驱动的完备性，应用在冶金行业的各个环节．

PLC的用户程序执行过程

对于用户来说，在编写用户程序或选择设备时，必须清楚下面介绍的三个阶段，即用户程序执行过程的原理。

PLC采用集中处理的方法，即对输入扫描信号、执行用户程序和输出刷新都采用集中分批处理的工作方式。

（1）输入扫描  在这一阶段中，PLC以扫描方式读入所有输入端子上的输入信号，并将输入信号存入输入映像区，输入映像存储器被刷新。在程序执行阶段和输出刷新阶段中，输入映像存储器与外界隔离，其内容保持不变，直至下一个扫描周期的输入扫描阶段，才被重新读入的输入信号刷新。可见，PLC在执行程序和处理数据时，不直接使用现场当时的输入信号，而使用本次采样时输入到映像区中的数据。如果输入设备能使PLC输入端形成闭合回路，对应输入端编号的内部输入继电器内保存为“1”，即相当于继电器线圈导通。在程序执行过程中，该编号对应的触点动作；如果输入设备能使输入开路，则对应输入端编号的内部输入继电器内保存为“0”，即相当于继电器线圈没导通，在程序执行过程中，该编号对应的触点不动作。如果在PLC处于非输入扫描的阶段，PLC外的输入设备状态发生了变化，内部输入继电器也不会发生变化，要等到下一个输入扫描阶段才能根据此时的输入状态来刷新。所以，对于少于十几毫秒的输入信号，经常采集不到。

（2）执行程序  在执行用户程序过程中，PLC按梯形图程序顺序自上而下、从左至右逐个扫描执行，即按助记符指令表的先后顺序执行。但遇到程序跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序跳转地址。程序执行过程中，PLC从输入映像区中取出输入变量的当前状态，然后进行由程序确定的逻辑运算或其他运算，根据程序指令将运算结果存入相应的内部继电器中，包括输出继电器、内部辅助继电器、定时器、计数器等。输出继电器的信号存放在输出映像区，即输出继电器与PLC外部的同编号的输出点对应。

在程序执行过程中，同一周期内，的逻辑结果影响后面的触点，即后执行的程序可能用到的较新中间运算结果；但同一周期内，后面的运算结果不影响的逻辑关系。该扫描周期内除输入继电器以外的所有内部继电器的较终状态（导通与否），将影响下一个扫描周期各触点的开与闭。

（3）输出刷新  程序执行阶段的运算被存入输出映像区，而不送到输出端口上。在输出刷新阶段，PLC将输出映像区中的输出变量送入输出锁存器，然后由锁存器通过输出模块产生本周期的控制输出。如果内部输出继电器的状态为“1”，则输出继电器触点闭合。全部输出设备的状态要保持一个扫描周期

•多个片上生产就绪型工业以太网及现场总线通信协议*外部ASIC/FPGA，可将BOM成本节省30%

    •统一可扩展低功耗ARMCortex-A8处理器平台（275MHz至720MHz）适用于多种不同工业自动化应用，支持广泛的重复使用

    •2款全新工业硬件开发工具、综合而全面的软件以及模拟信号链解决方案，可简化设计，加速产品上市进程

    2011年12月01日，北京讯

    日前，德州仪器(TI)宣布推出业界**具有多种集成型工业通信协议的ARM®Cortex™-A8系统解决方案，为希望简化并加速工业自动化设计的开发人员带来大优势。上月发布的Sitara™AM335xARMCortex-A8微处理器不但支持不足7mW的低功耗，而且还提供2款工业自动化硬件开发工具、完整的软件以及模拟信号链，从而可提供一款总体工业自动化系统解决方案。开发人员可使用该解决方案加速工业自动化设计的上市进程，其中包括输入／输出(I/O)器件、人机界面(HMI)以及可编程逻辑控制器(PLC)等。

    片上工业外设与通信协议可将BOM成本锐降30%

    AM335xARMCortex-A8微处理器适用于工业自动化设计，提供可编程实时单元(PRU)片上接口，可实现实时工业通信（主从）支持EtherCAT®、Ethernet/IP、PROFIBUS®、PROFINET®、POWERbbbb以及SERCOSIII等常见协议。AM335xARM微处理器中这种*特的PRU+ARM架构*外部ASIC或FPGA，可降低系统复杂性，节省**过30%的材料清单(BOM)成本。此外，AM335xARM微处理器还包含其它重要片上工业外设（CAN、ADC、USB+PHY以及双端口千兆以太网IEEE1588），不但支持快速网络连接与快速数据吞吐，而且还可连接传感器、传动器以及电机控制。

    支持众多不同终端设备的统一可扩展平台

    设计人员可充分利用ARMCortex-A8微处理器的引脚对引脚以及软件兼容性，采用较符合工业自动化需求的器件设计不同的终端设备，如：

    •驱动器与I/O级器件：AM3356与AM3357ARM微处理器专门用于支持需要工业从通信功能的传感器、传动器、电机驱动器、通信模块以及网关，可提供275MHz的低性能解决方案。这2款器件*外部存储器或操作系统，可确保系统解决方案的简洁性与紧凑性；

    •工业PLC应用：AM3356与AM3357ARM微处理器可提供高达720MHz的高性能，非常适合高性能PLC应用，可帮助其在自动化系统中控制各种I/O器件，如电动机、气压或液压缸以及磁性继电器螺线管等；

    •HMI产品：AM3354、AM3358以及AM3359ARM微处理器提供片上3D图形，非常适用于HMI产品设计，与集成型触摸屏控制器相结合，支持丰富直观的图形用户触摸屏界面。对于不需要集成型工业通信的HMI应用，AM3354与AM3352ARM微处理器可提供更的选项。  2款工业开发工具与完整的软件助力加速产品上市进程

    AM335xARM微处理器提供2款工业硬件开发工具，可帮助客户在工业自动化设计中便捷地集成工业通信标准：

    1.TIAM3359工业开发套件(IDK)是一款丰富的开发工具，能帮助客户评估所有常见工业通信与电机控制应用。AM3359IDK具有众多不同评估特性，如512MBDDR2存储器、双电机驱动器、数字I/O、具有集成型模数转换器的C2000™Piccolo微控制器、Sbbblaris®ARMCortex-M3微控制器、USB、以太网、SPI以及I2C等。AM3359IDK现在可立即订购；

    2.TIAM3359工业通信引擎(ICE)是一款面向I/O器件与传感器的袖珍型小型硬件工具，可快速地添加工业通信功能。AM3359ICE现在可立即订购。

    此外，设计人员还可使用AM335x评估板启动开发。为满足工业自动化需求，TI还提供免费生产就绪型认证软件的软件开发套件(SDK)，支持高端应用的Linux、Android以及bbbbbbsbbbbbdedCompact7操作系统，进一步简化开发。该SDK不但针对低端应用提供**小型实时SYS/BIOS操作系统，而且还包含常见工业通信协议支持、工业自动化设计演示以及应用手册与视频等。

    为了与SitaraAM335xARM微处理器相补充，TI还提供包括工业以太网及隔离CAN收发器、电机驱动器、温度传感器、电源管理器件以及无线连接选项在内的各种模拟IC，可帮助您构建完整的系统设计。

 据统计，近年来起重运输设备制造业保持了年均30%以上的增长速度，即使在2008年受到金融危机的重创之后，2009年也得到了快速的恢复。同时，起重机械产业的快速发展也较大地促进了自动化产品在该行业的应用。尽管我国起重机械行业的自动化应用总体水平还不高，但无论是起重机械生产厂商还是起重机械用户都逐渐认识到应用自动化产品的优势所在。中国建筑科学建筑机械化研究分院技术中心主任罗文龙在采访中表示，自动化产品在起重机械行业的应用潜力非常巨大，前景也十分广阔，回转窑所以国内起重机械自动化市场的发展也将随之“一触即发”。无论是城市向更加成熟和现代形态发展的趋势，还是经济危机下，国家在基础设施建设上的刺激性投入，都彰示着起重机械的蓬勃发展。从控制到传动，自动化产品在这个产业的应用深度也日渐累积。从现有的规模、未来的成长空间以及当前的增长速度来看，起重机械行业已经逐渐成为自动化企业不可小觑的市场。

    自20世纪80年代以来，我国塔机行业得到快速发展，近年来，塔机销量持续攀高。但不可忽视的是国内的型号比较集中，市场竞争压力大，不利于行业的发展，这需要进行一系列的改革。同时，产品质量参差不齐，蒸汽式烘干机、白灰回转窑等水泥设备，市场准入限制也不严格。在新标准中，扩大了标准的使用范围，便于与国际接轨。同时还增加了部分机构要求、安全装置的技术资料要求等内容。这将在一定程度上为国内产品在国际竞争中加重。塔式起重机是动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机，其作业空间大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。塔机的主要机构有起升机构、变幅机构、小车牵引机构、回转机构和大车走行机构。

    对于在起重机械行业中PLC产品的发展方向，首先，在满足工艺条件的前提下，建议选用已经用过的PLC，这样便于以后维修，还可以做到资源共享；在一般情况下，限位开关与接近开关等外接电气部件提供的开关量信号对电缆并无严格要求，所以可以选用一般的电缆。在信号传输较远的情况下，可选用屏蔽电缆；绝大部分的PLC控制系统故障率是由外接传感器故障引起的，特别是一些机械型的行程开关、限位开关的故障率往往比PLC本身故障得多，所以在设计控制系统时应采取相应的措施，如选用高性能的接近开关来代替机械型的行程限位开关等措施。

    移动破碎站、冶金回转窑、复合式破碎机等石头破碎、石头磨粉设备。移动式破碎机、活性石灰回转窑等烘干设备，目前我国起重机械制造企业只有少数大型企业有较好的中长期生产经营计划，许多中小企业没有很好的中长期生产经营计划，这在一定程度上制约了起重机械企业的发展。在起重机械制造企业中，信息化的内容大致包括管理信息化、工程设计信息化、制造自动化、质量保信息化等内容。

    我国大部分塔机都是中小型塔机，由于大部分中小型塔机的整体造价不高，如采用变频器、PLC等自动化产品的话，将显著增加造价成本，所以造成目前塔机行业自动化产品应用比例非常低。整体塔机市场中，变频器应用比例约为11。2%，调速方式以双速/多速电机调速或串电阻调速为主。目前变频器在塔机企业中已经得到了普遍的认可，大型塔机基本上都应用了变频器，中型塔机也有相当一部分采用变频器，但小型塔机应用程度还非常低，大部分使用双速/多速电机调速或串电阻调速方式。罗主任强调，塔机大型化的发展趋势将会进一步推动变频器等自动化产品的应用，同时小型塔机市场开发潜力巨大也为变频器提供了较大的发展空间