6ES7222-1BD22-0XA0功能介绍

6ES7222-1BD22-0XA0功能介绍

试验时应特别注意，被强置的设备应悬挂运转危险指示牌，设专人值守。待机旁值守人员发出指令后，PLC操作人员才能强置设备起动。应当特别重视的是，在整个调试过程中，没有充分的准备，绝不允许采用强置方法起动设备，以确保安全。

通辽发电总厂位于内蒙古通辽市，发电机组4200MW，一期两台机组均于1985年投产，二期两台机组分别于1989和1990年投产。4台机组主设备均由哈尔滨电气集团制造，投产时控制系统为TF900组装式仪控系统。 1996年~1999年分别对4台机组进行DCS、DEH改造。DCS与DEH采用一体化设计，系统硬件为HIACS-3000控制系统。由于1、2号机组当时改造规模较小，系统功能少，2003、2004年又重新进行改造，采用HIACS-5000/M控制系统，系统功能得到完善，DCS系统功能覆盖模拟量控制系统(MCS)、数据采集系统(DAS)、顺序控制系统(SCS)、炉膛安全监测保护系统(FSSS)、汽轮机电液调节系统(DEH)、汽轮机紧急跳闸系统(ETS)。在多年的运行中，DCS系统也相应出现一些设计上和硬件上的漏洞和问题，我们通过对系统不断进行完善，解决了一些安全隐患，保证了机组的安全稳定运行。改造后，极大地提高了我厂生产自动化的水平。
2 HIACS-5000系统结构和功能
HIACS-5000系统是两级控制机构，即监视控制级和过程控制级。监视控制级包括操作员站（POC）、历史数据站（HDS）、打印站（PRS）等设备；过程控制级有一些过程控制站、数据采集站和工程师站构成。
1）监视控制级
操作员站的硬件由计算机、轨迹球、**键盘等构成。操作员站是人机交互的界面，为运行提供生产过程中的各种信息及完成发电机组的启动、停止、正常运行、异常和故障处理的监视。通过系统的组态工具进行数据组态，具体的监控功能包括：系统流程图；实时趋势显示；事故分析与存储；运行操作记录；设备状态监视。
历史数据站具有性能效率计算，存储历史数据和检索历史数据的功能，此外，还具有和操作员站同样的监视功能，但不具备操作员站的控制操作功能。
打印站(PRS)是1台网络激光打印机，负责完成各种数据、状态、报表的打印和进行屏幕硬拷贝。
2）过程控制级
过程控制站主要完成与控制功能相关的数据收集及处理、控制逻辑的计算和执行机构的驱动等功能，并将需监视的数据通过网络经系统级控制器传送给操作员站，同时接收操作员站发送来的指令并执行。系统提供了丰富的软件模块，可以实现调节控制、二进制控制、保护控制等功能。每个过程控制站根据分担任务的不同可以配置模拟量输入模板、热电偶输入模板、热电阻输入模板、脉冲量累积模板、事件顺序记录模板、开关量输入模板、模拟量输出模板、开关量输出模板、电流输出型驱动控制模板、辅机顺序控制模板以及用于对过程I／O进行扩展的模板。
数据采集站只是不配置驱动现场设备的输出模板，其他配置和过程控制站完全相同。主要完成不参与机组控制仅进行集中监视的过程量的采集与预处理，并将预处理后的数据通过网络经系统级控制器传送给操作员站。
工程师站可直接和机器群级控制器相连，也可通过网络与机器群级控制器相连。是进行逻辑组态、程序下装、现场调试和维护等工作的**工具。
通讯网络mACs一5000系统**组级通讯网络CU—Networkl0和系统级通讯网络CV—Network／E两条通讯网络，两网络之间通过系统级控制器HISEC一04M／IXe相连。
3 DCS系统配置
机组DCS配置如图1。根据机组运行工艺要求，结合HIACS一5OOO系统的特点，DCS系统的监视控制级配置了5台操作员站、1台历史数据站、1台打印站。本着物理分散和各站功能相对独立和完整的原则，DCS系统的过程控制级配置了10个过程控制站和2个数据采集站。

PLC控制系统的安装与调试，涉及到各项工作，并且只能按序进行，一环紧扣一环，稍有不慎都将导致调试失败，不但延误工期，甚至会损坏设备。

逻辑验证阶段要强调逐日填写调试工作日志，内容包括调试人员、时间、调试内容、修改、故障及处理、交接验收签字，以建立调试工作责任制，留下调试的**手资料。对于设计程序的修改部分，应在设计图上注明，及时征求设计者的意见，力求准确体现设计要求。

4、PLC的现场安装与检查

实验室调试完成后，待条件成熟，将设备移至现场安装。安装时应符合要求，插件插入牢靠，并用螺栓紧固；通信电缆要统一型号，不能混用，必要时要用仪器检查线路信号衰减量，其衰减值不超过技术资料提出的指标；测量主机、I/O柜、连接电缆等的对地绝缘电阻；测量系统**接地的接地电阻；供电电源等等，并做好记录，待确认所有各项均符合要求后，才可通电开机。

5、现场工艺设备接线、I/O接点及信号的检查与调整

对现场各工艺设备的控制回路、主回路接线的正确性进行检查并确认，在手动方式下进行单体试车；对进入PLC系统的全部输入点(包括转换开关、按钮、继电器与接触器触点，限位开关、仪表的位式调试开关等)及其与PLC输入模块的连线进行检查并反复操作，确认其正确性；对接收PLC输出的全部继电器、接触器线圈及其他执行元件及他们与输出模块的连线进行检查，确认其正确性；测量并记录其回路电阻，对地绝缘电阻，必要时应按输出节点的电源电压等级，向输出回路供电，以确保输出回路未短路，否则，当输出点向输出回路送电时，会因短路而烧坏模块。



一般来说，大中型PLC如果装上模拟输入输出模块，还可以接收和输出模拟量。在这种情况下，要对向PLC输送模拟输入信号的一次检测或变送元件，以及接收PLC模拟输出的调节或执行装置进行检查，确认其正确性。必要时，还应向检测与变送装置送入模拟输

入量，以检验其安装的正确性及输出的模拟量是否正确并是否符合PLC所要求的标准；向接收PLc模拟输出信号调节或执行元件，送人与PLC模拟量相同的模拟信号，检查调节可执行装置能否正常工作。装上模拟输入与输出模块的PLC，可以对生产过程中的工艺参数(模拟量)进行监测，按设计方案预定的模型进行运算与调节，实行生产工艺流程的过程控制卷扬提升机是采矿行业中应用十分广泛的一种起重机械。工况要求频繁启制动、启动速度慢，转矩大，加速平滑，停车平稳。能否正常工作直接影响采矿的产量、人身的安全及设备的维护。
我公司斜井提升机原使用牵引电机是绕线式交流异步电动机，型号为JR92-6(6极75KW)，该电机采用工频供电，调速方法为采用通过集电环和碳刷在转子回路中串入若干段电阻，由接触器控制接入电阻的多少来控制转速，凸轮控制器，接触器互所控制。这种控制系统存在以下缺点：
1、电机转子串电阻调速属能耗转差调速。能耗大，调速范围小，平滑性差，低速机械特性软，并且转速越低，机械特性越软，消耗在电阻中能量比例越大，极不经济，电网电压的高低对速度影响很大。
2、接触器互所控制系统在频繁切换情况下，冲击电流大，接触器触头易烧损，转子所串电阻易烧损；对减速机、连轴器、钢丝绳的机械冲击大，使用寿命短；
3、系统抱闸是在运行状态下进行的，对制动器损害很大，闸皮磨损严重。
为改善系统存在的问题，2004年8月，公司采用大连普传科技股份有限公司的变频器控制方案取代原有方案，效果明显。
一、改造方案
变频改造方案：保留原凸轮控制器，减速器和抱闸系统，取消原控制柜和继电器，变
频器采用普传PI8000 T系列**变频器8K093T3（93KW）。该产品是普传科技推出的提升机**变频器，32位DSP 控制，内置制动单元，保护功能齐全。
制动方法：通过变频调速系统对卷扬下降时电机制动再生的电能采取变频器内置的制动
回路外接制动电阻变为热能消耗。为防止提升或下降时因矿山轨道的可能产生的有时脱轨停车，必须采取液压制动器和手动制动器进行机械制动。
为防止溜车的控制，由外部加装的直流制动给电机加直流电源，将电机瞬时减速至启动液压制动器的抱闸动作防止溜车。
二、改造后的效果
从改造后运行来看，效果非常明显：
1、 系统采用5段速度控制，启动冲击小，可以缓启缓停，减少了电机启动时对变速齿轮的冲击，卷扬机的启动、制动、加速、减速等过程更加平稳快速，减少负载的波动；操作灵活易掌握。
2、 由于电动机启动电流限制得较小，频繁启动和停止时电动机热耗减少、寿命延长；液压制动器和手动制动器在低速时操作，其减少闸皮的磨损延长使用寿命，保养时间和费用都得以减少。卷扬机钢丝绳的使用寿命也明显延长。
3、停车位置准确，重车、空车停车位置基本一致。至今运行十个月，没有发生料车落道事故， 
4、 由于去掉了外接启动电阻，因而提高了系统的用电效率，经测算节电率达25％以上
三、 结束语
实践证明，采用普传科技**变频器的调速控制方案是一种简单、可靠性高、节能、，保护功能齐全（过电流，过电压，欠电压，接地，过热，短路），便于自动控制的较佳方案，完全可以替代传统的控制模式，具有非常高的推广价值。

当今世界科技发展迅猛，新知识、新技术、新工艺、新产品层出不穷，传统的电机拖动系统不断的被更新和改造，下面介绍的是基于伺服系统在横切机电气改造中的应用。

    一些横切机是上世纪70年代的产品，主要用来分切一些带有码克线的纸产品的设备。原设备由一台主直流伺服电机带动一个机械齿轮传动装置，机械装置的一部分去牵引纸卷，使之按照切纸需求把*的纸长送往切。

    另一部分去带动切辊进行分切，同时，原设备还有一小功率的直流伺服电机，其主要任务是对切位置进行微调，以便使切纸精度更加精准。但由于原设备运行时间太长，机械齿轮部分有着不同程度的严重磨损，以及原电子元件的老化，使原设备的控制精度达不到产品的要求。

    基于这一点，我们利用两台交流伺服电机取代原设备的主直流伺服电机及机械齿轮传动装置，用定位模块和另一台伺服电机替换原车的微调电机，以及通过PLC、人机界面实现机器齿轮的软调整来满足生产的需求。

    1系统控制要求

    （1）传感器采集部分。要求传感器在机车运行时，把采集到纸张上的码克信号传送给PLC，PLC经过中断处理以及相应计算后传送给定位模块，从而控制微调电机的运转方向和转数。

    （2）伺服放大器。要求伺服放大器实时采集脉冲信号，同时再与其设定的参数配合，以完成控制电机的目的。

    （3）终端人机对话操作控制。由于生产的纸张种类很多，不同的纸张码克线之间的距离相差很大，因此，每生产一种纸张时需要输入该纸张的两码克之间的真实长度，这样可以减少微调电机的运行转数提高生产精度。

    （4）编码器采集部分。采用l3位的**值型编码器，用来实时的反映切位置，以便调整微调电机。

    （5）切纸精度要求在0.5mm以内。

    2系统硬件配置

    根据系统控制要求，采用伺服系统构成电气控制的硬件配置。

    （1）PLC采用三菱FX2N系列FX2N一64RM，定位模块采用三菱FX2N一10GM.

    （2）伺服放大器采用三菱MR—J2S—A系列，伺服电机采用三菱HC—KFS系列7kw、5kW、1.5kW各一台。

    （3）码克传感器采用德国克CS1型颜色传感器，具有检测精确的特性。

    （4）编码器采用德国P+F公司生产的13位精度的**值型编码器。

    （5）人机界面是专为PLC的应用而设计的工作站。它具备与各种品牌PLC连接监控能力以及采用文字、图形同步显示PLC内部接点状态及资料的能力，是一种互动的工作站。配备有液晶触摸屏、通信接口、智慧型操作面板、打印接口等等。它取代了传统的键控制系统及终端显示系统，既节省了PLC的I／O模块、指示装置，又能实时显示所需信息。

    3硬件系统的设计

    （1）牵引伺服系统采用速度控制方式，其速度的给定方式是由2KQ、5W的电位计给定。

    （2）切伺服系统采用位置控制方式，与牵引伺服系统采取级联的控制方式，即切伺服系统跟随牵引伺服系统。该控制方式可以准确的使两套系统速度同步。

    （3）微调伺服系统的控制方式是由PIE经过计算，把需要的脉冲数传给定位模块，再由定位模块发出脉冲指令给微调伺服放大器，从而来控制微调伺服电机的运转。定位模块发出的是脉冲串+符号的方式，因此微调伺服放大器也需要相应的设置来接受定位模块的脉冲指令。

    4控制系统的软件设计

    控制系统的软件包括PLC的控制程序、定位模块的控制程序和触摸屏操作终端的监控系统，前者执行实时控制任务，后者实现人机交互功能。

    （1）PLC控制程序

    它由数据采样，数据运算，数据处理，控制信号处理等程序构成。

    ①数据采样：程序在采集码克传感器信号的同时采集编码器的信号，以判断切的当前位置的偏差。

    ②数据运算和数据处理：为了精确的控制切纸精度、配合终端显示，对数据区中的数据进行处理，运用加、减、乘、除等多种运算方法。对切的位置偏差进行补端。同时也控制伺服系统的一些控制信号。

    （2）定位模块的控制程序

    （3）监控程序

    软件设计是由一组画面组成，本系统除了设计有动态模拟设备当前运行画面、1/0状态显示画面、故障显示画面、故障查询画面，还设计有控制与操作画面，可以从触摸屏直接输入纸张的给定长度，同时也可以显示微调电机所需的给定脉冲。静态图形的设计采用绘制软件提供的通用控件，如：线条、文本框等进行绘制。动态图形设计，通过传感器采集的数据和PIE的处理来随着变化，实现数据与图形的动态连接，监控画面运行时，图形属性随时数据改变而变化。

    （4）伺服放大器参数设定

    牵引伺服电机采用速度控制方式，切和微调伺服电机采用位置控制方式，各电机根据需要相应地设置其电子齿轮比及加减速时间等。

    5运行结果

    本系统安装调试完毕投运后，该系统运行稳定，自动化程度高，控制精度满足了生产的要求。同时也减少了电气故障的发生率，取得了明显的经济效益。