西门子6ES7513-1AM03-0AB0详细说明

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概述

    许继电梯有限公司坐落在中原**的河南省许昌市，是许继集团引进世界先进电梯控制技术成立的企业，是一家从事电梯研发、制造、销售、安装、维修服务的专业化大型企业，为用户提供包括客梯、住宅梯、医用梯、货梯、观光梯、自动扶梯、自动人行道、别墅梯、汽车梯、液压梯等产品在内的电梯系列产品及服务，具有年生产6000台电梯的制造能力。企业符合ISO9001、ISO14001和OHSAS18001标准的质量、环境及职业健康安全一体化管理体系，高起点的研发战略，不断扩充的研发团队，国际的加工设备，遍布各地的营销网络，快捷、优质的售后服务，国内家为全部产品投保的气度构成了为客户提供优质产品的支撑系统。

    货梯是垂直运输货物的设备，随着工业自动化程度的提高，在现代化的工业生产中，大量的货梯应用在工厂的生产作业当中，而且伴随着生产精细化、流水线生产过程的发展，对货梯的性能要求也越来越高，仅仅空间位置的升降已经不能够满足用户的生产作业要求，精确的平层精度和加减速斜率要求标准的提高也对电梯生产厂家货梯的设计提出了新的挑战！许继电梯有限公司生产的基于S7-200控制的STIA-P224变频货梯控制系统运行平稳、平层精确、控制可靠，一投放市场，在同类货梯产品中因其控制性能优越、质量稳定可靠而受到广大用户的一致**，市场销量连年攀升。在这当中，具有**控制性能的S7-200PLC功不可没！

    系统构成该系统主要控制部分是一台CPU224和两台EM223扩展组成的控制系统，驱动系统采用西门子M440变频器，门机也采用西门子M440变频器和西门子1LA7电动机，下面主要针对控制系统进行详细介绍，电气图纸如下。

    图1CPU224控制原理图（计数、井道信号检测、检修运行控制、变频器控制和开关门部分）

    说明：1、CMD—门机信号公共端2、0D、CD—开、关门信号3、FWD、REV、SS1、SS2、SS4、OFF—变频器控制信号4、AC220VPLC—供电电源5、SQU、SQD—上、下门区感应器6、PFA、PFB—计数信号

    7、井道信号检测及检修运行信号 8、KMC变频器进相接触器

    9、KMY—变频器出相接触器

    10、KMB—抱闸接触器

    11、KMZ—抱闸强激接触器

    EM223控制原理图（控制、检测、显示部分）

 系统控制功能工业自动化的发展带来了对货梯运行要求的提高，在平层精度、故障检测、噪声、启动与停车加速度、特殊功能和可靠性上都对电梯提出了较高的要求，在许继电梯公司生产的STIAP224货梯控制系统中，特别在这些地方充分应用了西门子产品的优点，较大限度的为客户创造了价值！具体内容如下：

    3.1硬件部分

    通过合理的硬件选型和线路设计，是该系统达到了低噪音、率、节能、。（1）在CPU选型上，充分利用了西门子控制系统可靠性高、指令丰富、通讯和扩展能力强的优点，以高性价比**市场，选用CPU224作为控制系统控制**，利用其两个独立的高速计数器作为电梯位置的定位脉冲采集和电梯运行故障判断;（2）在扩展选型上，由于变频货梯为集选并行产品，楼层和轿厢输入/输出信号较多，为尽量降，将集成并行信号分别采用几个扩展模块来实现，根据楼层的多少可自由选用扩展模块的类型和个数，一般四层站及以下的电梯选用两块EM223扩展模块；（3）在变频器选型上，采用了西门子M440矢量控制变频器，其脉宽调制的频率可选,可以大大降低电机运行噪声,丰富的矢量控制功能使电梯运行效率更高、更节能、更可靠;（4）在接触器的选型上，全部采用西门子31型低噪音接触器。

    3.2软件部分

    硬件设计是系统的骨架，确保硬件设计完善的基础上，PLC程序设计也是该系统稳定、运行的关键，依据S7-200丰富的指令集，程序设计充分与硬件设计相结合，构成了电梯系统的**！（1）计数是电梯运行的基准，使用I0.0和I0.1作为计数脉冲输入点，用该输入脉冲进行井道高度计数、正反行判断、门区信号与楼层高度信号比较处理以进行故障判断；由于货梯载重吨位大、开门宽度大等因素，货梯运行的平层精度一直是一个行业的难题，其中的因素除跟变频器的低速驱动能力和机械配合精度有关外，较主要的还和PLC程序控制的处理方式有非常重要的关系，在PLC的处理上，该系统在门区信号的处理上，采用了门区信号检测、井道脉冲信号检测、门区长度二次计数相结合的方式来处理电梯停车位置，较大的提高了电梯的平层精度，现场运行的货梯平层精度能达到5mm以内，远远**国标7588关于变频货梯平层精度的要求。（2）在显示信号的处理上，该系统充分应用S7-200的丰富的指令集，运用多种寄存器和传送指令进行楼层显示、故障显示和故障记忆功能，较大的方便了电梯的使用和维护，用户在使用时，仅可以进行观察电梯运行时的显示就可知道电梯的运行是正常，有故障时可以让维保人员在**时间知道故障的位置，较大的提高了电梯的运行无故障时间，电梯运行每月平均故障率不到一次。

    开始使用时遇到的问题和解决方法

    在整个运用过程中，遇到的硬件问题较少，软件设计时要注意下面的一些问题：（1）计数处理电梯运行时多处采样计数脉冲，处理时要考虑是井道信号**或者是故障判断**，任何情况下都要确保电梯在安全的状态下运行；（2）故障显示处理有时多个故障同时发生时，要考虑故障显示的**级，防止多个故障代码同时显示，出现所谓的“乱码”，无法正确判断故障发生的位置

1. 人机界面

人机交换界面负责NC数据的输入和显示,它由MMC和OP组成 MMC(Man Machine Communication)包括：OP(Operation panel)单元，MMC,MCP(Machine Control Panel)三部分。MMC实际上就是一台计算机，有自己独立的CPU,还可以带硬盘，带软驱；OP单元正是这台计算机的显示器，而西门子MMC的控制软件也在这台计算机中。

（1）、MMC(Man Machine communication)

较常用的MMC有两种：MMCC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU为486,不能带硬盘；而MMC103的CPU为奔腾，可以带硬盘，一般的，用户为SINUMERIK810D配MMC100.2,而为SINUMERIK840D配MMC103.PCU(PC UNIT)是专门为配合西门子较新的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而开发的MMC模块，目前有三种PCU模块——PCU20、PCU50、PCU70, PCU20对应于MMC100.2，不带硬盘，但可以带软驱；PCU50、PCU70对应于MMC103,可以带硬盘，与MMC不同的是：PCU50的软件是基于bbbbbbS NT的。PCU的软件被称作HMI,

HMI有分为两种：嵌入式HMI和高级HMI。一般标准供货时，PCU20装载的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70则装载高级HMI.

（2）、OP(Operation pannel)

OP单元一般包括一个10.4〞TFT显示屏和一个NC键盘。根据用户不同的要求，西门子为用户选配不同的OP单元，如： OP030,OP031,OP032,OP032S等，其中OP031较为常用。

（3）、MCP(Machine control pannel)

MCP是专门为数控机床而配置的，它也是OPI上的一个节点，根据应用场合不同，其布局也不同，目前，有车床版MCP和铣床版MCP两种。对810D和840D，MCP的MPI地址分别为14和6，用MCP后面的S3开关设定。

对于SINUMERIK840D应用了MPI（Multiple Point Interface）总线技术，传输速率为187.5k/秒，OP单元为这个总线构成的网络中的一个节点。为提高人机交互的效率，又有OPI（Operator PanelInterface）总线，它的传输速率为1.5M/秒。

2. NCU(Numerical control unit)数控单元

SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU（Numenrical Controlunit）单元（在810D中称为CCU（compact control unit））：中央控制单元,负责NC所有的功能,机床的逻辑控制,还有和MMC的通讯 它由一个COM CPU板. 一个PLC CPU板和一个DRIVE板组成