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系统结构及功能
系统包括操作员站、工程师站、自动化系统、网络和现场I/O站等几个部分
系统各部分功能:
操作员站:提供全汉化人机界面,实现控制系统的操作功能(操作、显示、报表、报警、趋势),并且可以在人机界面上直接查看对应的step7源程序
工程师站:用于系统的组态和维护
自动化系统:使用SIMATIC控制器完成回路调节和逻辑运算
现场I/O站:使用现场总线技术,在设备现场直接采集现场仪表的信号,控制现场的执行机构
现场总线ProfiBus:用于连接控制单元与操作员站以及管理网络
本系统采用PLC300CPU和CP342-5、CP343-1的接口模块相连构成系统的主站。CP342-5是用于连接S7-300和 profibus-DP的主/从站接口模块,CP 343-1是用于连接S7-300和工业以太网的接口模块。在该控制系统中,除了上述主站外,从站是由 22个ET200S和22个ET200eco组成,分别分布在两条profibus网络上。CPU上自带的profibus-DP接口构成 profibusⅠ线,CP 342-5接口模块构成profibusⅡ线
系统中ET200S从站上采用的IM151-1接口模块有两种: 基本型和标准型,基本型的接口模块所能挂接的电源管理模块和I/O模块个数范围为2~12个,标准型的接口模块其范围为2~63个。所以当从站I/O模块较多时,宜选用标准型的接口模块。接口模块上带有profibus地址设定拨码开关
系统中ET200eco从站中选用了8DI和16DI两种模板,模板结构紧凑,模板的供电采用7/8‘电源线,模板的通讯采用M12通讯接头。接线灵活而快速,方便拔插。其接口模块上带有2个旋转式编码开关用于profibus地址分配
系统中ET200S从站上采用的IM151-1接口模块有两种: 基本型和标准型,基本型的接口模块所能挂接的电源管理模块和I/O模块个数范围为2~12个,标准型的接口模块其范围为2~63个。所以当从站I/O模块较多时,宜选用标准型的接口模块。接口模块上带有profibus地址设定拨码开关
系统中ET200eco从站中选用了8DI和16DI两种模板,模板结构紧凑,模板的供电采用7/8‘电源线,模板的通讯采用M12通讯接头。接线灵活而快速,方便拔插。其接口模块上带有2个旋转式编码开关用于profibus地址分配。
网络设备按照适应工业现场环境的程度,以及生产线的布局来考虑选用不同防护等级。控制箱中的模块采用防护等级为20的ET200S I/O模块,对应每个控制箱的还有一个防护等级为67的ET200eco模块,置于生产线滚轮下方,由于该模块需要接触到现场较为恶劣的生产环境,因此需要有防水防油防尘等功能
电机数据动态辨识
电机数据动态辨识由P1959 + P1960配合使用
出厂默认值P1959. 1、2、5、6、7、9、10 都已激活
P1960 = -3 接受识别结果
P1960 = -2 辨识过程中,若变频器发现编码器反向则报故障F07933,此时应检查电机或编码器方向若正确则设定P1910= -2接受正确方向。若不正确则需修改电机接线并重新执行辨识过程
P1960 = -1数据辨识但不接
P1960 = 0 禁止数据辨识
P1960 = 1 数据辨识并接受辨识结果
电机数据动态辨识,需要使能变频器。辨识过程将完成:
? 计算磁化曲线
? 计算系统转动惯量与电机转动惯量比例(P342)等
动态辨识步骤:
1. 电机空载以计算电机动态数据(如电机的转动惯量等)
2. 电机带载优化,带载后系统总的转动惯量等发生变化需执行p1959=4, P1960=1以完成动态优化
3. 如果项目配置时选择了扩展的给定通道(Extended Setpoint)斜坡函数发生器有效
终端模块 TM15 的状态通过一个多色 LED 来显示。
TM15 端子模块通过 DRIVE-CLiQ 与 CU310、CU320-2 或 SIMOTION D 控制单元通讯。
TM15 端子模块连接示例
TM31 端子模块
使用端子模块 TM31,可以扩展驱动系统内部现有数字量输入和数字量输出以及模拟量输入和模拟量输出的数量。
TM31 端子模块还具有与转换触点的继电器输出和温度传感器输入的功能。
在终端模块 TM31 上提供有以下接口:
8 点数字量输入
4 个双向数字输入/输出
2个带转换触点的继电器输出
2 点模拟量输入
2 点模拟量输出
1 点温度传感器输入(KTY84130 或 PTC)
2 个 DRIVE-CLiQ 插座
1 个供电接口,用于通过 24 V DC 电源连接器供电
1 个 PE (保护用地线)连接
端子模块 TM31 的状态通过一个多色 LED 来显示。
TM31 终端模块可卡装在符合 EN 60715 (IEC 60715) 标准的 TH 35 **帽式导轨上
CBE30-2 通信板可用于为 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 提供另一个 PROFINET 接口。
另一个 PROFINET 接口的应用如下:
两个立网络(例如,一个本地网络和一个上层网络)
地址空间可加倍为 2 × 4 KB
可连接的设备的数量可加倍为 2 × 64
分离为高速和低速总线系统/执行系统是为了利用控制器容量(仅适用于 SIMOTION D435-2 DP/PN、D445-2 DP/PN 和 D455-2 DP/PN)
CBE30-2 通信板具备以下功能:
PROFINET IO 控制器、智能设备(也可同时支持控制器和设备)
100 Mbps 全双工/自动交叉
支持 PROFINET IO 的实时类别:
RT(实时)
IRT(等时同步实时)
将分布式 I/O 作为 PROFINET IO 设备集成
按照 V4 规范,通过 PROFIdrive 将各变频器作为 PROFINET IO 设备集成
支持标准以太信,例如
与 SIMOTION SCOUT 接口
连接 HMI 系统
通过 TCP/IP 或 UDP 通信与任何其它设备通信
集成式 4 端换机,带 4 个 RJ45 接口。因此,*附加交换机即可组态拓扑(总线型、星型、树型)。
支持介质冗余 (MRP/MRPD)。
CBE30-2 通信板插在 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 的选件插槽中。
注意
CBE30-2 通信板只能与 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 控制单元结合使用
单轴控制的AC/AC变频器,通常又称为SINAMICS S120单轴交流驱动器,其结构形式为电源模块和电机模块集在一起,特别适用于单轴的速度和定位控制
LOGO!使用非常简单:
36 种不同功能:
用于电气工程的基本功能(例如:与、或)以及功能(例如:计数器,闭锁继电器,PI 控制器)。
只需通过键盘或PC软件将所存储的功能进行作何,即可轻松进行编程。
通过可选的程序模块,可以简单、方便地复制控制程序。
S120驱动系统驱动第三方同步伺服电机时,需要确定电气磁位置。对于具有位置信息(如带有编码器或带有C/D信号的增量编码器,或带有两旋转变压器)且已经进行机械校准的同步电机不需要进行磁位置识别。
S120驱动系统驱动第三方同步伺服电机时,需要确定电气磁位置。对于具有位置信息(如带有编码器或带有C/D信号的增量编码器,或带有两旋转变压器)且已经进行机械校准的同步电机不需要进行磁位置识别。除此之外的以下情况均需进行磁位置识别:
1. 未进行机械校准的具有位置信息的同步电机
2. 带有增量编码器(无C/D信号)的同步电机
3. 带有多旋转变压器的同步电机
4. 更换了编码器的同步电机
5. 不带编码器的同步电机
对于第三方具有位置信息的同步伺服电机和更换了编码器或带有C/D信号的增量编码器或两旋转变压器的同步电机需要进行一次性磁位置识别,设置如下:
1. 通过 p1980 选择一个方法。
2. 设置 p1990 = 1,启动一次性磁位置识别。
---在给出下一个脉冲使能信号时会执行测量,并将测出的角度差(p1984)记录在p0431 中,辨识完成后P1990会自动变回0。需要执行“copy RAM to ROM”的操作以保存参数。
对于带有增量编码器(无C/D信号)或多旋转变压器的同步电机以及不带编码器的第三方同步伺服电机需要进行磁位置识别,设置如下:
1. 通过 p1980 选择一个方法。
2. 设置 p1982 = 1,启动磁位置识别。
---在每一次给出脉冲使能信号后都会执行一次磁位置识别。
控制单元 CU320‑2
CU320‑2 控制单元用于多个传动装置。此时,以下设备可通过控制单元 CU320‑2 运行。
•V/f 模式下多 12 个转动装置,或
•伺服或矢量控制模式下组多 6 个传动装置。
CU320-2 控制单元可用于在多个传动装置间建立连接,并实现简单工艺功能。
SIMOTION D 控制单元
SIMOTION D 控制单元用于实现协调运动控制,如同步运行、电子齿轮、凸轮或复杂工艺功能。
SIMOTION D 控制单元具有一系列性能型号:
•SIMOTION D410-2,用于控制 1 到 3 个轴
•SIMOTION D425‑2,用于控制多 16 个轴
•SIMOTION D435‑2,用于控制多 32 个轴
•SIMOTION D445‑2,用于控制多 64 个轴
•SIMOTION D455‑2,用于控制多 128 个轴
STARTER 调试工具用于对各种类型控制单元进行调试和诊断。SIMOTION D 控制单元需要使用 SCOUT 工程软件(包含 STARTER 工具)。
STARTER 和 SCOUT 的详细信息,请参见“工程组态软件”和“SIMOTION 运动控制系统”。
的 SINAMICS S120 传动系统由一个 CU310 2 控制单元和一个变频装置组成。变频装置中集成有一个进线整流器、一个直流回路和一个用于为电机供电的逆变器。
CANopen是CIA定义的基于CAN总线和CAL的通信模型。 它使得在同一总线上使用不同厂家生产的设备变的更加容易,CAL中自动化应用功能的子集被定义为CANopen通信协议CIA DS 301。
在哪里可以找到关于CANopen通讯的相关信息?
CANopen是一种“面向消息的总线”(而不是“面向节点的总线”),即传输消息到总线的决定仅取决于总线节点本身。一条消息可以不通过总线节点传输,也可以通过一个或多个总线节点传输。CAN网络是基于消息分配系统原理的。 这意味着传输到总线的消息通常都可以用于所有网络节点,并由它们的CAN控制器(硬件)接收。在CAN控制器中实现的接收/消息过滤
处理单元(CPU)有多种 CPU 可供用户选择,有些带有内置的 PROFIBUS-DP 接口,用于各种性能范围。一个控制器可包括多个 CPU,以加强其性能。
• 各种信号模板(SM)用于数字量输入和输出(DI/DO)以及模拟量的输入和输出(AI/AO)
• 通讯模板(CP)用于总线连接和点到点的连接。
• 功能模板(FM):用于计数、、凸轮控制等任务。根据用户需要还提供以下部件:
• 接口模板(IM),用于连接控制单元和扩展单元。SIMATIC S7-400 控制器多能连接 21 个扩展单元。SIMATIC S7-400 是一种通用控制器
• 由于有很的电磁兼容性和抗冲击、耐振动性能,因而能大限度的满足各种工业标准。模板能带电插、拔。对于分布式扩展架构,用ET200进行分布式扩展:
• 适用于分布范围很广的系统
• 总线结构灵活,满足现场需求
• 通过CPU或者CP卡的PROFIBUS-DP接口多可连接126个总线节点
• 通过CPU或者CP卡的PROFINET接口多可连接256个总线节点
• 根据实际需求可选择ET200SP、ET200S、ET200M、ET200PRO、ET200ECO
DCS控制系统与PLC控制系统区别
DCS指的是控制危险分散、管理和显示集中。60年代末有人研制了作逻辑运算的可编程序控制器(Programmable Logic Controller)。简称PLC。主要应用于汽车制造业。70年代中期以完成模拟量控制的DCS推向市场,代替以PID运算为主的模拟仪表控制。
DCS控制系统与PLC控制系统主要区别在: 一、先是系统和局部的区别;DCS从系统来考虑,有许多特性,如信息的收集和分析; 二、网络连接的紧密程度; 三、冗余方面完整性. 因为目前基本上的PLC都支持现场总线和ETHERNET,所以不能说PLC的开放性比DCS差,而且PLC也有支持C语言的,包含大容量内存,因此实现复杂的算法也是可以的,具体表现在以下方面:
1. DCS是一种“分散式控制系统”,而PLC只是一种(可编程控制器)控制“装置”,两者是“系统”与“装置”的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调,PLC装置只实现本单元所具备的功能.
2. 在网络方面,DCS网络是整个系统的**,和利时公司的MACS系统中的系统网采用的是双冗余的100Mbps的工业以太网,采用的标准协议TCP/IP。它是安全可靠双冗余的高速通讯网络,系统的拓展性与开放性更好.
而PLC因为基本上都为个体工作,其在与别的PLC或上位机进行通讯时,所采用的网络形式基本都是单网结构,网络协议也经常与标准不符。在网络安全上,PLC没有很好的保护措施。我们采用电源,CPU,网络双冗余.
3. DCS整体考虑方案,操作员站都具备工程师站功能,站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系,任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制, 协调控制;而单用PLC互相连接构成的系统,其站与站(PLC与PLC)之间的联系则是一种松散连接方式,是做不出协调控制的功能。
4. DCS在整个设计上就留有大量的可扩展性接口,外接系统或扩展系统都十分方便,PLC所搭接的整个系统完成后,想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的
5. DCS安全性:为保证DCS控制的设备的安全可靠,DCS采用了双冗余的控制单元,当重要
控制单元出现故障时,都会有相关的冗余单元实时无扰的切换为工作单元,保证整个系统的
安全可靠。PLC所搭接的系统基本没有冗余的概念,就更谈不上冗余控制策略。特别是当其
某个PLC单元发生故障时,不得不将整个系统停下来,才能进行更换维护并需重新编程。所以DCS系统要比其安全可靠性上高一个等级
西门子6SE7021-OTA61-Z变频器的操作控制面板PMU液晶显示屏上显示“F008”报警
(1)故障现象:操作控制面板PMU液晶显示屏显示“F008”,复位后显示“009”开机准备,变频器起动,加入给定频率20s后,显示“F008”报警 检查处理(参见图7):检查变频器电压、电流检测集成块N1(TL084)接3脚的电阻R209由4.7Ω变值为888kΩ,接14脚电阻R203由4.7Ω变值为185kΩ。更换新电阻后,正常。
(2)故障现象:上电自检完后,变频器操作控制面板PMU显示屏显示“FOO8”,复位后显示“OO9”,但不能启动。 检查处理(参见图10):检查触发电路检测部分三管V17(5C)集电电阻R152,阻值为1.69kΩ,正常时的电阻值应为1.275kΩ(4只5.1kΩ贴片电阻并联),其中一只电阻烧坏,更换一只新电阻后,正常。
(3)故障现象:上电自检完后,变频器操作控制面板PMU显示屏显示“FOO8”,复位后显示“OO9”,启动后给定频率,20s后跳闸,显示“FOO8”. 检查处理(参见图7):检查电流电压的检测部分运算放大器N1(TL084)集成块*7脚的输出外接电阻R209,电阻值由正常时的47Ω变为888kΩ,*14脚输出外接电阻R203,电阻值由正常值47Ω变为185kΩ,更换新电阻后,正常。
(4)故障现象:操作控制面板PMU显示屏显示“F008”报警,变频器上电自检,显示“009”开机准备状态,但是随后显示“F008”不能启动。 检查处理(参见图7):检查底板电压、电流检测部分,发现R56在线测量阻值为4.3kΩ,正常值为900Ω,用热风拆下测量阻值为1MΩ,已经烧坏。更换新电阻值后,运行正常。
2.5 西门子6SE70系列变频器的操作控制面板PMU液晶显示屏上显示“F011”,报警
(1)故障现象:操作控制面板PMU液晶显示屏显示“F011”报警,不能复位 检查处理(参见图7):电压检测块N1(TL084)7脚外接47Ω电阻变为15Ω,V2(IRF520)G保护电阻由正常阻值10Ω变为340kΩ,更换后,运行正常
(2)故障现象:操作控制面板PMU液晶显示屏显示“F011”报警,且变频器有焦糊味。(版权所有) 检查处理(参见图1、图5、图10):测量N2*20脚输出电压只有5.1V,1脚输出电压为16.5V,检查发现N2*9脚接1kΩ电阻烧坏,N5*1脚接100kΩ电阻变为20MΩ,3脚外接10Ω电阻变为2MΩ,触发板A22*3脚与*4脚接4.7kΩ电阻烧坏,更换上述电阻后,运行正常。 2.6 6SE7022-6TA61-E 变频器上电初始运行正常,10s后就跳闸,显示“F006” 检查处理(参见图10):检查变频器底板,测量各点电压正常,未发现问题,后来将IGBT模块、触发电路板A21、三管V17(5C)、各个管脚重新焊接后,运行正常
西门子工控机常见故障与解决方案
一、打开计算机电源而计算机没有反应:
1、查看电源插座是否有电并与计算机正常连接;
2、检查计算机电源是否能正常工作(开机后电源风扇是否转动),显示器是否与主机连接正常;
3、打开机箱盖查看电源是否与计算机底板或主板连接正常,底板与主板接插处是否松动,开机底板或主板是否上电,ATX电源是否接线有误;
4、拔掉内存条开机是否报警
LOGO!8:
38/43 种不同功能:集成基本功能(例如:与、或)和功能(例如:计数器,闭锁继电器,PI 控制器)。
通过可选的程序模块或使用标准 CF/微型 CF 卡,可以简单、方便地复制切换程序
LOGO! 提供的灵活性和通用性:
通过按键可方便、灵活地重新链接功能。*耗时的接线。
可选择在PC机上操作:
通过 PC 创建、仿真、在线测试和归档控制程序,包括归档选项
节省空间的基本类型
扩展模块连接接口,多可编址 24 点数字量输入、20 (16) 点数字量输出、8 点模拟量输入和 8 (2) 点模拟量输出
可选择连接 LOGO!TD 文本显示(可连接到所有 LOGO!0BA6 和 0BA7 基本型);LOGO!TDE 可与 LOGO! 连接8 或更高
LOGO! 的新改进8
所有基本单元都配有集成 Web 器
外壳宽度与 LOGO! 相同 0BA6 (4 MW)
所有基本单元都带有以太网接口,用于与 LOGO!、SIMATIC 控制器、SIMATIC 面板和 PC 通信
采用标准微型 CF 卡
LOGO!0BA7 型号:
以太网接口,用于与 SIMATIC 控制器、SIMATIC 面板以及 PC 进行通讯
可组网多达 8 个 LOGO! 设备
标准 CF 卡或 SIMATIC 存储卡的使用
LOGO! 0BA6:
继电器输出,输出电流 10A(不适于 LOGO!24).
集成了可参数设计背光的显示区(4x12字符)。
集成了操作员控制面板。
内置EEPROM存储器,用于控制程序和设定值
用于防复制和技术保护的可选程序模块。
可选电池模块和组合电池/程序模块,2 年后备集成实时时钟。
内置夏令时/冬令时自动调节的实时时钟。
8个数字量输入,4个数字量输出。
对于DC12/24V型号,4个输入作为模拟量输入(0-10V);也可作为数字量输入。
4个输入可用来高速计数,5KHz(只针对于直流型)。
扩展模块连接接口,多可编址 24 点数字量输入、16 点数字量输出、8 点模拟量输入和 2 点模拟量输出
用于连接到 LOGO!TD 文字显示屏。
每个用户程序多 200 个函数块
LOGO!0BA7:
以太网接口(取代以前系列的串行编程接口)
继电器输出,输出电流为 10A
集成了可参数设计背光的显示区(4x12字符)。
集成了操作员控制面板。
内置EEPROM存储器,用于控制程序和设定值
标准 SD 卡或 SIMATIC 存储卡可选
内置夏令时/冬令时自动调节的实时时钟。
备份集成的实时时钟 20 天。
8个数字量输入,4个数字量输出。
对于DC12/24V型号,4个输入作为模拟量输入(0-10V);也可作为数字量输入。
4个输入可用来高速计数,5KHz(只针对于直流型)。
扩展模块连接接口,多可编址 24 点数字量输入、16 点数字量输出、8 点模拟量输入和 2 点模拟量输出。
用于连接到 LOGO!TD 文字显示屏。
LOGO!8:
以太网端口
继电器输出,输出电流为 10A
背光可参数化集成显示区(6 x 16 个字符,3 种背光颜色)。
集成了操作员控制面板。
内置EEPROM存储器,用于控制程序和设定值
可选的标准微型 CF 卡
内置夏令时/冬令时自动调节的实时时钟。
备份集成的实时时钟 20 天。
8个数字量输入,4个数字量输出。
对于DC12/24V型号,4个输入作为模拟量输入(0-10V);也可作为数字量输入。
4个输入可用来高速计数,5KHz(只针对于直流型)。
扩展模块连接接口,多可编址 24 点数字量输入、20 点数字量输出、8 点模拟量输入和 8 点模拟量输出。
连接 LOGO!TDE 通过以太网
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单位注册资金单位注册资金人民币 100 万元以下。
价格战,是很多行业都有过的恶性竞争,不少厂家为了在价格战役中获胜,不惜以牺牲产品质量为代价,而我们公司坚决杜绝价格战,坚持用优质的原材料及先进的技术确保产品质量,确保消费者的合法利益。