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产品描述

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西门子6ES7212-1AB23-0XB8代理直销


一、常规检查法

1、目测

目测故障板,仔细检查有无保险丝烧断,元器件烧焦,烟熏,开裂现象,有无异物断路现象。以此可判断板内有无过流,过压,短路等问题。

2、手摸

用手摸并轻摇元器件,尤其是阻容,半导体器件有无松动之感,以此可检查出一些断脚,虚焊等问题。

3、通电

首先用万用表检查各种电源之间有无断路,如无即可接入相应的电源,目测有无冒烟,打火等现象,手摸元器件有无异常发热,以此可发现一些较为明显的故障,而缩小检修范围。

例如:在哈尔滨某工厂排除故障时,机床的数控系统和PLC运行正常,但机床的液压系统无法启动,用编程器检查PLC程序运行正常,各所需信号状态均满足开机条件。进一步检查中发现,PLC信号状态与图纸和设备上的标记不一致,停机拔出电路板检查,发现PLC两块输出板编址不对,与另两块位置搞错,经交换后,机床正常运转。对于发生这个故障的机床所采用的SIMATIC S5—150K可编程控制器,只要编址正确,无论将线路板的位置怎样排列,系统均能正常运转,但相应地执行元件和信号源必须正确地对应,一旦对应错误就会发生故障,甚至毁坏机床。另外,根据用户提供的故障现象,结合自己的现场观察,运用系统工作原理亦可迅速做出正确判断。

二、仪器测量法

当系统发生故障后,采用常规电工检测仪器工具,按系统电路图及机床电路图对故障部分的电压,电源,脉冲信号等进行实测判断故障所在。如电源的输入电压**限,引起电源监控可用电压表测网络电压,或用电压测试仪实时监控以排除其它原因。如发生位置控制环故障可用示波器检查测量回路的信号状态,或用示波器观察其信号输出是否缺相,有无干扰。

例如,上海某厂在排除故障中,系统报警,位置环硬件故障,用示波器检查发现有干扰信号,我们在电路中用接电容的方法将其滤掉使系统工作正常。如出现系统无法回基准点的情况,可用示波器检查是否有零标记脉冲,若没有可考虑是测量系统损坏。

三、用可编程控制器进行PLC中断状态分析

可编程序控制器发生故障时,其中断原因以中断堆栈的方式记忆。使用编程器可以在系统停止状态下,调出中断堆栈和块堆栈,按其所指示的原因,查明故障所在。在可编程序控制器的维修中这是较常用有效和的办法。

四、接口信号检查

通过用可编程序控制器检查机床控制系统的接口信号,并与接口手册的正确信号相对比,亦可查出相应的故障点。

五、诊断备件替换法

现代控制系统大都采用模块化设计,按功能不同划分不同模块,随着现代技术的发展,电路的集成规模越来越大技术也越来越复杂,按常规方法,很难把故障定位到一个很小的区域,而一旦系统发生故障,为了缩短停机时间,我们可以根据模块的功能与故障现象,初步判断出可能的故障模块,用诊断备件将其替换,这样可迅速判断出有故障的模块。在没有诊断备件的情况下可以采用现场相同或相容的模块进行替换检查,对于现代控制系统的维修,越来越多的情况采用这种方法进行诊断,然后用备件替换损坏模块,使系统正常工作。尽较大可能缩短故障停机时间,使用这种方法在操作时注意一定要在停电状态下进行,还要仔细检查线路板的版本,型号,各种标记,跨接是否相同,对于有关的数据和电位计的位置应做好记录,拆线时应做好标志。

六、利用系统的自诊断功能判断

现代控制系统尤其是全功能数控具有很强的自诊断能力,通过实施时监控系统各部分的工作,及时判断故障,给出报警信息,并做出相应的动作,避免事故发生。然而有时当硬件发生故障时,就无法报警,有的数控系统可通过发光管不同的闪烁频率或不同的组合做出相应的指示,这些指示配合使用就可帮助我们准确地诊断出故障模板的位置。如SINUMERIK 8系统根据MS100 CPU板上四个指示灯和操作面板上的FAULT灯的亮灭组合就可判断出故障位置。

上述诊断方法,在实际应用时并无严格的界限,可能用一种方法就能排除故障,亦可能需要多种方法同时进行。其效果主要取决于对系统原理与结构的理解与掌握的深度,以及维修经验的多少。

0 引言
随着计算机网络及现场总线技术技术的发展,PLC及触摸屏在工业控制和楼宇自动化中的应用非常广泛。现场总线技术及其总线接口模块、智能仪表、控制设备等组成的综合监控系统已成为当前自动化技术发展的一个重要方向。在工控领域,PLC与触摸屏结合运用的技术已越来越为工程人员所了解与熟悉 ,由于触摸屏具有操作简便、界面美观直接、编程容易掌握、与PLC通讯良好、抗干扰能力强等等特点 ,它正迅速地渗入各个行业 ,发挥自动化控制的较大优势。
PROFIBUS提供了两种通信协议:DP、FMS,富士UG系列的触摸屏支持其中的DP协议。富士触摸屏具有很强的兼容性,可以与近30个厂家的PLC通讯,兼容性较强,而且还可以和计算机通讯(开放式通讯协议)。通过接口单元、UG031-P通讯卡及总线的连接,UG触摸屏可以作为从站和作为主站的西门子的S7-300或S7-400系列的PLC通信
1 系统结构
本文的背景为某食品加工厂某控制系统包括原料混料线、薯饼生产线、包装线等构成的主线系统,以及蒸汽锅炉系统、水系统、压缩空气系统、照明系统、通风系统和消防系统等构成的辅助系统。各系统位置比较分散,控制点较多,其中包括140多台电机,29台变频器,15个温湿度控制点。
由于系统比较复杂,控制采取分层控制策略,由两台上位机完成工厂级的监控及数据管理功能,触摸屏和PLC完成现场级的控制,采用Profibus现场总线的方式进行通讯。上位机留有接口,可连接局域网和广域网,以利于进一步的开发。其中数字输入点有900多点,数字输出有400多点,模拟量输入20个。
下面以这个食品加工厂为例,组成一个集中控制系统,系统结构如图二所示。
其中PLC(1)用于主系统,PLC(2)用于辅助系统。辅助系统的组成与主系统相似,因此图中省略了其构成。PLC选用S7-300系列的CPU315-2DP和S7-200系列的CPU226,PID模块为FM355C,通讯模块为CP342-5,扩展模块为IM153-1,I/O模块则使用到:数字输入模块选SM321、数字输出为SM322、模拟量输入为SM331。上位机选用西门子的工控机,它内置了PCI接口的CP5611卡用于与PLC通讯。
选用S7-300系列的CPU315-2DP是为了能进行扩展I/O模块以满足控制点数的要求,而用于扩展的IM模块的选型则是依据IM模块与中央控制器CPU315-2DP的距离。
由于所有的I/O模块均放在同一组控制柜里,因此选用了通讯距离在5米范围内的IM153-1[1]。当IM模块与中央控制器的距离较远时可以选择通讯范围为100米的型号的IM模块。
触摸屏选用富士UG420H-SC1,10.4英寸、128色STN显示,基于bbbbbbs95/98/NT操作平台下的**组态软件,界面友好直观,易学易用,大大节省产品开发周期。编程软件中备有大量的图形库(开关、灯、棒图等)供选择,还可以根据用户需求编辑所需要的工艺图形,能够转换BMP文件和AUTO中的DXF文件。
 

图二: 控系统硬件组成及结构
 
 
2 触摸屏的通讯设置及界面设计
在硬件连接完成后,需要在组态软件中*系统的硬件配置以及设置一些通信参数等等。首先制定所使用的触摸屏的类型,这里选择默认的UG420(640*480 10.4inches);下一步*和触摸屏通讯的PLC类型及型号,这里选SIEMENS S7-PROFIBUS;最后一步*系统参数,首先是读区和写区,读区是指作为从PLC读入数据的缓冲,如果系统中需要显示趋势图的话那么读区应当设大一些,一般设1000个字就可以了,写区用于显示存储屏幕的状态、页码、画面层叠以及报警状态等等。另外在对话框No.of Word Setting for I/O中需要指出触摸屏的MPI地址,以及传输的帧长度,MPI地址在PLC的硬件组态里已经定义好了,两者必须一致,否则会出现通信错误。另外帧长度为32字节;奇偶校验为奇校验;数据长度8位;停止位1位;通讯方式RS-485。
UG00S-CW具有非常完善而强大的组态功能,在开发组态的时候,开发者可以不去考虑通信协议的问题,因为富士公司已经将这一切的技术细节都屏蔽掉了,它具有智能的寻址功能。在建立一个按钮时,这个按钮在PLC中的预先有定义(在西门子PLC中,无论是数字量还是模拟量的定义都是在DB块中)。设这个按钮的地址是DB2.DBX2.0(它的含义是*2个DB块中*2个字节的*0位),触摸屏中按钮的地址应表示为DB2:2-0。我们可以看到,除了地址的书写方式有所不同以外,你几乎*作其他的工作,你*去定义变量、更*去理会通信的帧结构等等。
对于模拟量同样如此,只不过在模拟量中你需要指出模拟量所占的字节个数,其他的同数字量一样简单。
可以说,UG00S-CW在处理基本的模拟数字量的时候非常简单、方便,但是在处理一些较为复杂的情况时却遇到了意想不到的问题。在这个食品生产线的集中控制系统,其中就涉及到富士触摸屏和西门子PLC中的通信格式的兼容问题。
系统中有些PID控制的模拟量需要用趋势图来显示,UG00S-CW中显示趋势图并不复杂,首先点一下趋势图的图标,在弹出的对话框中选择趋势图的类型,然后选择每条曲线对应的地址即可。但是在联机调试时却总是出现comunication error(通信错误)信息,经过排查发现问题出在趋势图上,如果将趋势图从程序中去掉,则一切正常,后来我就尝试先将西门子PLC中的对应的模拟量数据读入触摸屏的缓冲(即内部存储区),然后将趋势图每条曲线的地址改为对应的内部地址。经过联机调试,发现不再出现comunication error信息,但是趋势图的曲线的显示却较不正常。经过观察,发现除了当模拟量的值为零时曲线显示正常,而为非零时曲线则指向无穷大。这个问题曾让笔者百思不得其解,后来终于想到有可能是西门子PLC和富士触摸屏在存储格式上可能会不兼容。原来富士触摸屏中趋势图中的模拟量一般都是双字(4字节),它从西门子PLC读取的顺序是将**字读为高字,*二个字读为低字,而西门子PLC中模拟量的存储为先存低字再存高字,这样富士触摸屏从西门子PLC中读入的数据刚好都是高低字颠倒的。因为一般模拟量的值都比较小,所以高字都为零,这样相当于将原来的值乘了一个2的16次方的数,远远**过了模拟量的上限,所以才出现了以上情况。
为了解决以上问题,需要将PLC中的数据读入,然后依次高低字颠倒,然后再将趋势图的曲线地址指向存储修正数据的内部地址即可。为了完成这个功能,需要用到UG00S-CW的宏指令,富士UG00S-CW平台提供了丰富的宏命令集,
主要有以下几类:
屏幕类,当打开一个界面时可执行的OPEN macro,当关闭一个界面时可执行的 CLOSE macro,当打开一个界面后不断循环执行直到这个界面关闭为止时停止的 CYCLE macro。

按钮类,当按下一个按钮时可执行的 ON macro和当松开一个按钮时可执行的 OFF macro。

宏模式,即宏指令程序段受某一个比特位的控制,当这一位为1时执行,为0时停止,这个比特位可以是PLC中的地址,也可以是触摸屏的内部地址。
富士UG00S-CW的宏命令集和汇编语言非常相似,不过此外还增加了许多系统命令功能和辅助功能,使得开发程序更加方便快捷。触摸屏中的存储格式是字,地址用$u来表示,例如$u1000就表示*1000个字,$u1000-14就表示*1000个字的*14位,触摸屏中没有用来表示字节的地址表示方式。在这个食品生产线上有多个PID控制回路,每个回路对应一个趋势图,以**个回路为例,它占用Buffer1(较多有12个Buffer可供使用)趋势图有三条曲线PV、SP、OP,它们所对应的PLC地址分别为DB10:DBD0,DB10:DBD4, DB10:DBD8,然后将调整后的地址存入定为$u500~$u505,程序段如下:
/*首先将模拟量读入触摸屏内部,使用块赋值BMOV指令,即将DB10:DBD0~ DB10: DBD8赋值到$u500~$u505*/
$u500=DB0010:0000  C:12(BMOV)
//下面将各个量的高字和低字颠倒
$u600=$u500 (W)
$u500=$u501 (W)
$u501=$u600 (W)
$u602=$u502 (W)
$u502=$u503 (W)
$u503=$u602 (W)
$u604=$u504 (W)
$u500=$u505 (W)
$u505=$u604 (W)
 
然后将此程序段拷贝到每一屏幕的CYCLE macro中,然后将buffer地址初始地址指向$500,抽样模式定为:Constant Sample,曲线条数(即No. of Word)定为3条,存储长度为500,其他的设置为默认值,趋势图中对应三条曲线的地址改为$u500,$u502,$u504,这样才能保证触摸屏中的数据和PLC中的数据同步更新。将程序下载到触摸屏,经过联机测试,一切正常。
3 结束语

富士触摸屏以及西门子PLC由于其产品具有很高的稳定性,而且在软件开发上非常快捷,因此在工控方面,两者相结合是一个很不错的选择,能够充分发挥两者的优点。但是由于两者毕竟不是同一厂商,所以难免会在某些细节的兼容性上会有纰漏,这是我们在设计工控系统时特别要注意的地方,硬件漏洞软件补是IT界永恒不变的方法,在开发商还没有使他们的产品尽善尽美之前,我们应当运用我们自己的智慧来完善我们的系统。

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高层电梯防雷方案

一、概述

根据《建筑物防雷设计规范》(gb50057-94)*3.1.1条,各类防雷物应采取防直击雷和防雷电波侵入的措施。

现阶段,建筑物一般都需要进行建筑物外部和内部两个方面的防雷措施。建筑物外部防雷,包括加装避雷针(接闪器),铺设防雷接地网的方式,建筑物内部防雷,包括接地,等电位连接,屏蔽,加装电涌保护器件(spd)等。

接地是防雷系统中较基础的环节,电梯系统属于建筑物内部电气设备,在不同品牌的电梯设计中,大部分已经就接地保护进行相关设计,也具备过电压保护的能力。但考虑雷击次数、区域和产生的能量的不可预见性,要有效地预防雷击灾害,单靠保护性接地一项措施还远远不足够。特别是要结合雷击风险考虑,现在大部分电梯品牌,都并没有针对不同雷击风险环境下进行不同等级的防雷保护设施,特别是高层电梯,通信线路较长,受感应的线路较长,这是出现雷击停梯故障甚至烧毁电子板的主要原因。

根据工程经验,在以往几年中,电梯遭受雷击而发生多次故障停梯的情况经常发生(特别在南方地区),其中不乏伴随出现烧毁电子板的情况,且通常烧毁的大部分是主微机板或信号处理板。出现此类故障会造成电梯的紧急制动停止,并有可能对电梯乘客造成恐慌甚至受伤。

电梯是分散使用在全国各大城市。充分了解各大城市的地区差异,针对差异对电梯进行适当配置,将有利于电梯在该地区的推广和维护。电梯安装在建筑物内,受建筑物避雷针或避雷网保护,被直击雷击中的可能性很小,因此可将注意力集中到防范感应雷方面。

二、设计依据

根据GB 50343-2004《物电子信息系统防雷技术规范》*五章:防雷设计;GB 50057-94(2000版)《建筑物防雷设计规范》*六章:防雷击电磁脉冲;*四节,*6.4.1至6.4.12条LPZ1区对电涌保护器(SPD)的要求及YD/T 5098-2001《通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范》*五部分:SPD 的选择;*5.3条:信号线用SPD;*5.5条:计算机、控制终端、监控系统的网络数据线用SPD的要求,参照IEC 61643-3 《低压系统的电涌保排器》 *3部分《在电信系统中SPD的应用》和IEC 61644-1 1997《通信系统用SPD》标准要求,对于通信线路的防护,需对设备进线缆线使用8/20μs波形、通流容量5KA的信号电涌保护器将数千伏的线路感应雷击过电压限制到设备允许值。

三、实施措施

1、电源及信号线路的布线系统屏蔽及其良好接地

屏蔽是利用各种金属屏蔽体来阻挡和衰减加在电子设备上之电磁干扰或过电压能量。具体可分为建筑物屏蔽、设备屏蔽和各种线缆(包括管道)之屏蔽。建筑物之屏蔽可利用建筑物钢筋、金属构架、金属门属、地板等均相互连接在一起,形成一个法拉*笼,并与地网有可靠之电气连接,形成初级屏蔽网。设备之屏蔽应在对电子设备耐过电压水平调查之基础上,按国际电工**IEC划分之雷电防护区(LPZ)施行多级屏蔽。屏蔽之效果首先取决于初级屏蔽网之衰减程度,其次取决于屏蔽层对于射电磁波之反射损耗和吸收损耗程度。对入户之金属管道、通信线路和电力线缆要在入户前进行屏蔽(使用屏蔽线缆或穿金属管)接地处理。

2、等电位连接

等电位连接是内部防雷装置中一部份,其目的在于减少雷电流所引起之电位差。等电位是用连接导线或过电压(电涌)保护器将处在需要防护之空间内之防雷装置,建筑物之金属构架、金属装置、外来之导线、电气装置、电信装置等连接,形成等电位连接网络,以实现均压等电位,防止需要防护空间之火灾、爆炸、生命危险和设备损坏。

高层电梯机房金属门窗、金属构架接地,等电位处理。在电梯机房内使用40×4×300mm铜排设置等电位接地端子板,室内所有的机架(壳)、配线线槽、设备保护接地、安全保护接地、浪涌保护器接地端均应就近接至等电位接地端子板。区域报警控制器的金属机架(壳)、金属线槽(或钢管)、电气竖井内的接地干线、接线箱的保护接地端等,应就近接至等电位接地端子板。

3、防雷器接地

这是散泄雷电流和有效降低电位之措施。接地有多种类型,有通信之信号地、电源之交流地、人身之保护地、计算机系统之逻辑地,再加上防雷接地。由于用途不同,对地线之要求也不相同,防雷地之物理要求是:一旦有雷电流发生,尽快把雷电散发到大地。因而其接地装置接地电阻越低、等电位装置与接地装置间连接距离越短,相对而言,设备受雷电损坏之机率越低。

4、电源和控制线路防雷设计

电梯控制系统主要由调速部分和逻辑控制部分构成。调速部分的性能对电梯运行时乘客的舒适感有着重要作用,目前,大多选用高性能的变频器,利用旋转编码器测量曳引电机转速,构成闭环矢量控制系统。通过对变频器参数的合理设置,不仅使电梯在运行**速和缺相等方面具备了保护功能,而且使电梯的起动、低速运行和停止更加平稳舒适。变频器自身的起动、停止和电机给定速度选择则都有逻辑控制部分完成,因此,逻辑控制部分是电梯运行的关键。

(1)、电源线路防雷设计

在电梯控制系统使用电涌保护器(spd)能对防止雷击灾害起到更有效的作用,电梯控制系统内部存在大量低压控制线路,电涌保护器(spd)用于限制瞬时过电压和泄放电涌电流的电器器件,并联或串联于线路处,平时呈高阻态,当有瞬态电涌时候,spd就会导通,将电涌泄放到大地上,将线路两端的残余电压(以下简称“残压”)控制在一定范围内。

**级保护:

**级避雷器并联设置在建筑总配电箱及电表处,进行雷电电流放电,将雷击电涌在该段线路的残压控制在4000伏内,避免瞬间击毁设备。2006年开始,国内大部分建筑物已设置*1级防雷spd(一般设置在建筑总配电房内),这也是《建筑物防雷设计规范》中的较基本要求,故在电梯配置中不考虑该等级防雷spd器件的配置。**级避雷器型号可选:AT PORT/4P-B100三相B级电源避雷器。

*二级保护:

针对电梯的操作性,建议选用模块化设计,更换方便的电涌保护器件。模块失效会自动脱离电梯控制系统,模块表面能清晰显示故障失障功能。在**层电梯机房三相电源配电箱或配电柜处并联安装三相电源避雷器,将雷击电涌残压控制在2500伏内。*二级避雷器型号可选:AT T385/4P-C40三相C级电源避雷器。

(2)、电梯控制系统PLC电子板线路防雷设计

考虑电梯微机电源或信号采集部分大都为低压工作回路,承受瞬间高电压冲击的能力不强,但如果发生损坏会导致电梯出现瞬时故障,造成乘客受困甚至受伤的情况。故有必要引入*三级电涌保护器对控制系统中的重要电子板进行保护,以有效防止因PLC电子板损坏而造成的电梯瞬时故障。针对电梯使用的电子板种类繁多,各PLC电子板之间线路和相关电气性能有较大差异,而且每种电子板上存在不同电压级别的电源回路及信号回路。需要按照实际要保护的对象进行分析,挑选适当的避雷器保护电子板。对在电子板的工作电压和控制电路电压中的各等级供电线路进行spd保护,并且spd的额定电压必须与保护的回路电压等级相匹配。在实际工程经验来看,大部受雷击的电子板都是**层电梯机房内的控制柜内的PLC电子板。所以是防雷设计中的重中之重。电梯控制系统中,一般采用4芯式的通讯电缆,其中2根传输电源,另2根传输CAN-bus信号。

A、在控制柜内电脑主微机板处安装AOTEM AT KZ 。

B、PLC电源输入输出及信号处理通讯板IO控制线路安装AOTEM SPD ATB140-2-D10和AT 24V及AT KZ。

C、在控制柜内继电器板各低压回路的汇总板线路处安装AOTEM SPD AT 24V。

D、由于电梯对讲系统一般设计为总线式设计,所以在对讲主机电源线路及4芯信号处分别安装AOTEM SPD ATB140-2-D10和AT 170V/4避雷器。

四、运行维护

(1)避雷器安装之后,应检查所有接线是否正确安装,然后运行测试,看系统和设备是否正常工作,有无异常情况,如有,应及时检查,直至整个系统均正常运作。

(2)每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常,必要时应挖开地面抽查地下蔽部分锈蚀情况,如果发现问题应及时处理。

(3)接地网的接地电阻宜每年进行一次测量。

(4)每年雷雨季节前应对运行中的避雷器进行一次检测,雷雨季节中要加强外观巡视,如检测发现异常应及时处理。

五、销售服务及质量保

(1)由本公司销售的产品和施工的工程均由保险公司承担产品质量和工程责任保险。

(2)工程中所使用的防雷器件,从工程验收合格之日起一年内免费保修,**过保修期两年内维修只收取工本费,终身负责维修。

(3)根据用户需求,免费提供防雷知识或防雷技术讲座;

(4)保修期内,若防雷系统出现故障,公司技术人员在接到通知后的24小时内赶到现场



http://zhangqueena.b2b168.com

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