西门子6GK7243-1GX00-0XE0使用手册

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PLC机型的选择步骤与原则
随着PLC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。
PLC的选择主要从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。

西门子触摸屏变量指针的应用 在有的项目中，们需要在触摸屏上来实现多路数值的显示，比如说们需要显示通过模拟量模块采样过来的温度值。因选择的触摸屏的画面比较小，们不能在触摸屏上显示全部的温度值的时候，如果要实现这样的功能，可能会选择在多个画面来做这个温度的显示，但对于西门子的触摸屏来说，们可以使用它的变量指针化的这个功能来实现在一个画面上对所有的温度值进行显示，但同时它也有缺点，就是在同一时刻只能显示一个数字

PLC机型的选择
PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保可靠、维护方便的前提下，力争的性能价格比。选择时主要考虑以下几点：
(一) 合理的结构型式
PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。
整体式PLC的每一个I／O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I／O点数、输入点数与输出点数的比例、I／O模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般于较复杂的控制系统。
 

(二) 安装方式的选择
PLC系统的安装方式分为集中式、远程I／O式以及多台PLC联网的分布式。
集中式不需要设置驱动远程I／O硬件，系统反应快、；远程I／O式适用于大型系统，系统的装置分布范围很广，远程I／O可以分散安装在现场装置附近，连线短，但需要增设驱动器和远程I／O电源；多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别独立控制，又要相互联系的场合，可以选用小型PLC，但必须要附加通讯模块。
用户通过以下步骤可配置Smart 1000 IE与S7-200 SMART CPU的PPI通信。 步：在WinCC flexible的主工作窗口中，展开左侧树形项目结构，选择“项目”>“通讯”>“连接”，双击“连接”图标以打开“连接设置”的属性窗口。 第二步：在“连接”窗口中双击名称下方的空白表格，或者右击鼠标选择快捷菜单中的“添加连接”可以添加与CPU的连接。 第三步：添加连接后，根据项目需求用户可以修改默认的连接名称“连接_x”，并选择“通讯驱动程序”和是否在线。由于连接的设备是S7-200 SMART CPU，所以在“通讯驱动程序”下方的下拉菜单处选择“SIAMTIC S7 200 SMART”作为通讯驱动程序，同时在线连接。 第四步：设置连接参数。先选择Smart 1000 IE的接口为“IF1 B”，即触摸屏的RS422/485物理接口。选中该接口后，该接口的参数设置窗口将在其下方自动显示。设置触摸屏的通信波特率为187500，站地址为1。 接着在“网络”窗口选择“PPI”为通信双方的通信协议。 后在“PLC设备”窗口设置CPU的站地址，此处设置CPU的站地址为2 注意：CPU的地址必须不同于HMI设备的地址，二者不能重复。 第五步：设置S7-200 SMART CPU的波特率和站地址。在STEP 7 Micro/WIN SMART软件的项目树中选择“系统块”，然后按“回车”键，即可打开如所示的“系统块”窗口。为CPU的RS485端口设置的站地址和波特率必须与图6的配置保持一致，CPU的站地址为2，通信波特率为187.5 kbps。
 

(三)相应的功能要求
一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能，对于只需要开关量控制的设备都可满足。
对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带A／D和D／A转换单元，具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。
对于控制较复杂，要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或高档PLC。但是中、高档PLC价格较贵，一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。三相高压交流异步电机的起动主要是通过在电源和电动机之间串联限流器件来实现降压起动，以确保起动过程中的安全性。起动方式主要有有级降压起动和无极软起动两类，前者对电压的调节是分档的，例如串电阻、串电抗、Y-△等起动；后者对电压的调节是连续的，例如串反向晶闸管、串开关变压器等起动。此类软起动通常也称为固态软起动，在实际设计过程中晶闸管的触发角控制导通问题是决定此类软起动的成败关键所在。本文将利用西门子S7-200可编程逻辑控制器的灵活、实用、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、功能模块化、使用方便等特点配合专门的三相移相触发板解决软起过程中晶闸管的触发角控制导通问题，以及应用光纤触发技术解决高压隔离问题，从而有效实现软起动的斜坡升压软起动、斜坡恒流软起动、脉冲冲击起动等起动方式，另外PLC还将实现系统模拟量采集、从站通讯、人机界面互动、逻辑控制等功能。 2.高压固态软起动工作原理
西门子触摸屏软件的安装出现的问题,在安装中出错，提示不能安装下列程序：Microsoft SQL Server 2005 Express Edition Configuration，安装程序不能完成安装，怎么解决？ 解决方法： 1. 有可能是系统中已经存在SQL server 2005版本或更低版本，两者冲突了。可以试一下卸载SQL server 2005其版本的软件，再安装试试。 2. 系统可能不支持该版本软件，那么只能更换其系统。

西门子模块当变频器的供电系统附近，存在高频冲击负载如电焊机、电镀电源、电解电源或者采用滑环供电的场合，变频器本身容易因为干扰而出现保护。应采用如下措施：

(1) 在变频器输入侧添加电感和电容，构成LC滤波网络。

(2) 变频器的电源线直接从变压器侧供电。

(3) 在条件许可的情况下，可以采用单独的变压器。

(4) 在采用外部开关量控制端子控制时，连接线路较长时，建议采用屏蔽电缆。当控制线路与主回路电源均在地沟中埋设时，除控制线必须采用屏蔽电缆外，主电路线路必须采用钢管屏蔽穿线，减小彼此干扰，防止变频器的误动作。

(5) 在采用外部模拟量控制端子控制时，如果连接线路在1M以内，采用屏蔽电缆连接，并实施变频器侧一点接地即可;如果线路较长，现场干扰严重的场合，建议在变频器侧加装DC/DC隔离模块或者采用经过V/F转换，采用频率指令给定模式进行控制。

(6) 在采用外部通信控制端子控制时，建议采用屏蔽双绞线，并将变频器侧的屏蔽层接地(PE)，如果干扰非常严重，建议将屏蔽层接控制电源地(GND)。对于RS232通信方式，注意控制线路尽量不要**过15m，如果要加长，必须随之降低通信波特率，在100m左右时，能够正常通信的波特率小于600bps。对于RS 通信，还必须考虑终端匹配电阻等。对于采用现场总线的高速控制系统，通信电缆必须采用**电缆，并采用多点接地的方式，才能够提高可靠性。

6. 电网质量问题

在高频冲击负载如电焊机、电镀电源、电解电源等场合，电压经常出现闪变;在一个车间中，有几百台变频器等容性整流负载在工作时，电网的谐波非常大，对于电网质量有很严重的污染，对设备本身也有相当的破坏作用，轻则不能够连续正常运行，重则造成设备输入回路的损坏。可以采取以下的措施：集中整流的直流共母线供电方式

(1) 在高频冲击负载如电焊机、电镀电源、电解电源等场合建议用户增加无功静补装置，提高电网功率因数和质量。

(2) 在变频器比较集中的车间，建议采用集中整流，直流共母线供电方式。建议用户采用12脉冲整流模式。优点是，谐波小、节能，特别适用于频繁起制动、电动运行与发电运行同时进行的场合。

(3) 变频器输入侧加装无源LC滤波器，减小输入谐波，提高功率因数，成本较低，可靠性高，效果好。

(4) 变频器输入侧加装有源PFC装置，但成本较高。

7. 西门子模块电机的漏电、轴电压与轴承电流问题

变频器驱动感应电机的电机模型，Csf为定子与机壳之间的等效电容，Csr为定子与转子之间的等效电容，Crf为转子与机壳之间的等效电容，Rb为轴承对轴的电阻;Cb和Zb为轴承油膜的电容和非线性阻抗。高频PWM脉冲输入下，电机内分布电容的电压耦合作用构成系统共模回路，从而引起对地漏电流、轴电压与轴承电流问题。变频器驱动感应电机的电机模型漏电流主要是PWM三相供电电压较其瞬时不平衡电压与大地之间通过Csf产生。其大小与PWM的dv/dt大小与开关频率大小有关，其直接结果将导致带有漏电保护装置动作。另外，对于旧式电机，由于其绝缘材料差，又经过长期运行老化，有些在经过变频改造后造成绝缘损坏。因此，建议在改造前，必须进行绝缘的测试。对于新的变频电机的绝缘，要求要比标准电机高出一个等级。轴承电流主要以三种方式存在：dv/dt电流、EDM(Electric Discharge Machining)电流和环路电流。轴电压的大小不仅与电机内各部分耦合电容参数有关，且与脉冲电压上升时间和幅值有关。dv/dt电流主要与PWM的上升时间tr有关，tr越小，dv/dt电流的幅值越大;逆变器载波频率越高，轴承电流中的dv/dt电流成分越多。EDM电流出现存在一定的偶然性，只有当轴承润滑油层被击穿或者轴承内部发生接触时，存储在电子转子对地电容Crf上的电荷(1/2 Crf×Urf)通过轴承等效回路Rb、Cb和Zb对地进行火花式放电，造成轴承光洁度下降，降低使用寿命，严重地造成直接损坏。损坏程度主要取决于轴电压和存储在电子转子对地电容Crf的大小。环路电流发生在电网变压器地线、变频器地线、电机地线及电机负载与大地地线之间的回路(如水泵类负载)中。环路电流主要造成传导干扰和地线干扰，对变频器和电机影响不大。避免或者减小环流的方法就是尽可能减小地线回路的阻抗。由于变频器接地线(PE变频器)一般与电机接地线(PE电机1)连接在一个点，因此，必须尽可能加粗电机接地电缆线径，减小两者之间的电阻，同时变频器与电源之间的地线采用地线铜母排或者**接地电缆，保证良好接地。对于潜水深井泵这样的负载，接地阻抗ZE电机2可能小于ZE变压器与ZE变频器之和，容易形成地环流，建议断开ZE变频器，抗干扰效果好。在变频器输出端串由电感、RC组成的正弦波滤波器是抑制轴电压与轴承电流的有效途径。目前有多家厂家可提供标准滤波器。

数控管子车丝机在石油钻井，钢铁加工等行业应用非常普遍。该机床SSY-201由X、U、Z三轴和一主轴组成，从自动上料开始，经料对齐，步进梁上下料变频器送退料主机加工。其中还包含许多相联系的环节，如支撑辊、压紧轮、抱辊、定心头、卡盘自动卡紧及松开等多种较复杂的逻辑关系。本文在这里主要阐述的是调试该机床时遇到的下面几个问题。

一、补偿

该机床控制系统采用法国NUM1020T系统，因为是车床系统，所以X、 Z含补，而U轴无法进行补偿（通常数控系统在一个轴组内只有一个补有效）。如何解决这个问题呢？由于NUM数控系统是一个开放性很强的数控系统，可以通过使用 特殊E参数来间接地实现补的处理。

二、X,U轴的同步和动态跟踪

为了快速加工，该机床在X反方向上配备另一插补轴，我们称为U轴。而U轴有时需要动态跟踪X轴的运动，其中包扩速度跟踪和位置跟踪。而NUM系统为此提供了高精度的动态跟踪功能，具体应用如下：

1.设定相应参数
P27   N0=FF
      N1=00      U轴和X轴同步
P28   N0=2       P27申报的从动轴受驱动轴同步
P64   N0=9
P24   N1=160
      N33=250
      N64=250
P32  加速度 

2.零件加工程序
On=20@3/@0E20025/E42100/192

三、重复循环加工程序

该机床在整机运转时，需要周而复始的执行加工程序，而在需要停机时操作者希望按一固定按钮使其程序自动加工到最后，再按此按钮加工继续进行。由此设计出用一M码来实现，PLC程序如下（本例为M72）。

1. 梯图程序 

其中V2.5为一按钮组成的双稳态输出。

2. 零件加工程序
N10
 .
 .
N40   M72
N45   G77 H10   无条件返回到N10
通常情况下，%V2.5为零，所以执行M72后不影响%W100.5为1的状态，程序继续向下并循环执行，当使%V2.5=1后程序执行到N40时，因为%W100.5此时为零，程序处于等待状态不能继续进行。当再一次按下按钮使%V2.5为零，则%W100.5为1，程序继续进行。

因该机床配备了法国NUM控制系统及性能良好的BPH系列伺服电机和MDLA系列驱动系统，从而确保了该机床稳定可靠的运行。