西门子模块6ES7231-7PF22-0XA0当天发货

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水电厂压缩空气系统根据用气设备气压的高低分为低压系统(0.8MPa，供气对象是：调相压水、机械制动、蝶阀及检修密封围带充气、风动工具、拦污栅防冻清污等等)和高压系统（供气对象是：油压装置压力油箱补气、气动高压开关操作等等），它由空压机、储气罐、输气管、测量控制元件等组成，本文仅介绍控制过程相对复杂的有“无载启动及排污电磁阀”的采用水冷式空气压缩机的低压压缩空气装置的s7-200PLC控制系统。

1.压缩空气装置自动控制系统的任务与要求

1.1自动向压缩空气储气罐充气，维持储气罐在规定的压力范围内，即当储气罐气压降到下限压力（例如0.7MPa）时，起动工作空压机，当气压过低(例如0.62MPa)时还要起动备用空压机；当气压储气罐回升到上限压力(例如0.8MPa)时，工作空压机和备用空压机停机，为确保安全，当储气罐的气压过高(0.82MPa)时，一方面使空压机停机，另一方面还发出报警信号；

1.2不论工作空压机还是备用空压机在起动过程中，须自动开起冷却水，并自动延时54秒关闭空压机的“无载启动及排污电磁阀”，在其停机过程中须自动停止供给冷却水并自动开起空压机的“无载启动及排污电磁阀”排除气水分离器中的凝结油水；

1.3不论工作空压机还是备用空压机，如果其运行时间超过25分钟，自动打开“无载启动及排污电磁阀”18秒排除冷凝油水。

2.压缩空气装置自动控制系统硬件配置

系统设置s7-200PLC一台，并可模拟量输入；储气罐设压力传感器；1#、2#空压电动机的电源投入接触器由Q0.0、Q0.3控制；1#、2#空压机“冷却阀”和“无载阀”分别由各自的ZT电磁铁控制，Q0.1、Q0.2、Q0.4、Q0.4置高电位接通其ZT电磁铁的开启线圈，Q0.1、Q0.2、Q0.4、Q0.4置低电位接通其ZT电磁铁的关闭线圈。注意定期切换工作空压机与备用空压机。输入及输出信号与内存对应表如下：

序 输入及输出信号 内存 序 输出信号

01 压力模拟量输入 AIW0 05 2#空压电动机 Q0.3

02 1#空压电动机 Q0.0 06 2#空压机冷却阀 Q0.4

03 1#空压机冷却阀 Q0.1 07 2#空压机无载阀 Q0.4

04 1#空压机无载阀 Q0.2 08 气压高报警 Q0.6

供电解决方案
每一个隧道都有其特殊的电源供应体系，并且该电源供应体系要符合所需的冗余度。因此我们在设计电源供应体系时要保电源供应故障不会给以下各方面带来不利后果：
- 用户及隧道内工作人员的安全
- 交通
- 隧道操作
施耐德电气能够帮您估算隧道所需电量，并且在电源体系设计和如何选择适合隧道特点的电网方面提出有效建议。

我们的产品：
- 中压和低压配电盘
- MV/ 输配电变压器
- 无功功率补偿器和滤波器
- UPS
- 电源网络管理

自动化解决方案
自动化系统是一种工具，由隧道操作员使用来保证建筑物和用户的安全。
我们设计自动化系统是为了保证设备正常运行，并且在适当的时间向*用户提供正确的信息。

施耐德电气在此领域拥有精湛的专业技术，能够提供研究、模拟和功能分析等以帮助您选择较佳的体系结构。
我们的产品：
- 安全 PLCs （hot stand-by）
- 远程输入/输出
（以太网、Modbus等）
- 可视光纤网络连接器
- 符合IEC国际标准的编程软件

通风系统电气设备
通风的目的是：
-确保正常操作状态下隧道内的较佳空气质量
-在需要疏散烟雾的异常情况下确保较高安全性
施耐德电气能够提供融设备、研究务于一体的解决方案。
通过详细阐述这一体系结构同时选择和搭配好各个组件，我们就能够保证获得成功。
我们的产品：
- 中压和低压配电盘
- MV/ 输配电变压器
- 变频器
- 电动发动机
- 无功功率补偿器和滤波器

近年来,随着我国包装,分切,印刷,涂层等行业的蓬勃发展,做为配套的电气控制环节则对产品的质量起着关键的作用,目前以PLC做为中心控制元件的设备占有相当大的比重,并以其精确的控制,稳定的工作状态占据了十分重要的地位。而在这些控制系统中核心问题便是各动力驱动轴的同步运行,即各电机的同步运行。
本文将介绍分析几种以OMRON系列PLC作为主控元件来实现多电机同步运行的方案。

1 系统控制方案

1.1 随动系统
随动系统,即一台电机作为主电机,另外一台或多台作为随动电机,随动电机紧跟着主电机运行;控制系统的基本组如图1所示。
在该系统中由PLC接受来自上位机发来的控制信号,经过一定的运算转换为执行装置的控制信号,如变频器的频率,进而驱动主电机运行,通过编码器监测电机的实际运行速度,并将这一信号作为随动电机的控制命令,随动电机紧随这一速度便可实现两台电机的同步运行。
1.2 闭环系统
闭环控制系统,即两台电机由同一控制器(PLC)发出控制信号,然后再各自构成闭环系统,紧随控制器发出的信号,即可实现多电机的同步运行;控制系统的基本组如图2所示。
在这个系统中由PLC接受来自上位机发来的控制信号,经过运算转换为执行装置的控制信号,同时发到两台电机的驱动器中,由于控制命令是相同的, 通过编码器监测电机的实际速度,与控制命令进行比较,构成闭环控制系统,这样只要两台电机的都紧随控制命令运行便可实现同步。
1.3 随动闭环系统
随动闭环控制系统,综合了随动系统和闭环控制系统的特点,在随动控制系统的基础上构成了闭环控制。
两台电机驱动器由同一控制器(PLC)发出控制信号,并各自构成闭环系统,将辅电机的实际速度实时的与主电机进行比较,综合调整,使辅电机紧随主电机的运行速度,即可实现多电机的同步运行。控制系统的基本组如图3所示。

2 控制方案分析

实际的控制系统中,每个电机所带负载都不尽相同,因此在这些控制系统中都需根据速度设定值利用PLC计算得出具体的控制参数。
首先将上位机发出的线速度设定值进行单位转换,根据电机所带负载的实际卷径,计算出对应的电机转速,然后利用三相异步电动机的转速公式计算出这一转速对应的频率值。并将这一计算值传送控制器(变频器)中,拖动电机运行,并利用编码器实时的监测该电动机的实际转速。
随动控制系统中随动电机将主电机的实际运行速度作为运行命令,利用两台电机负载的实际卷径,计算出第二台电机所需频率,随动电机紧随主电机运行,便可实现两台电机的同步运行。第二台电机紧紧的跟随主电机运行,“第二台”电机可以是一台电机也可以是电机群,根据实际系统的大小来确定电机的台数;这种控制系统一般使用在控制精度要求不高的场合,只是简单的同步而且对各个动力辊间的张力没有特殊的要求,系统简单易于实现,成本较低。
闭环控制系统中由上位机发出控制命令后,根据各个电动机轴上的负载的半径,计算出各个负载对应的转速,再根据电机的转速公式实现到驱动器(变频器)输出频率的转换。这样便可实现两台电机的同步运行。两台或多台电动机具有各自的闭环控制系统,对速度命令有较高的响应。该系统常出现在多动力牵引的系统中。
随动闭环控制系统是目前采用较多的一种控制方案,它综合前两种方案的优点,控制精度较高,此方案是在随动控制的基础上,对主电机和随动电机做闭环处理,即将两台电机的实际速度通过编码器进行实时监控,与各自的控制信号进行比较,构成独立的闭环控制系统,主电机的闭环系统主要实现对预设速度的准确响应,从动电机的闭环系统系统则是为更准确地跟随主电机的实际速度而设置的。目前我国大多数包装,分切,印刷,涂层行业的张力开环控制系统都采用此控制方案,由于其速度控制精度较高,利用速度差实现的张力控制就能满足要求,这便大大降低了系统的设计成本。当然做为配套的电气控制元件对较终产品的质量也起着关键的作用。

3 PLC控制程序

PLC的程序可以采用梯形图、语句表、功能块等形式表示。omron公司的PLC提供了大量的PLC功能块,功能块是一个包含标准处理功能的基本单元,该标准处理功能事先定义好,由于具有标准处理功能,故功能块不包含实际的地址,只有变量,用户可以在变量中设置地址和常数。
利用CX-Programmer可将单个功能块保存为一个独立的文件,从而使该功能块也适用于其它PLC的应用程序。当创建或调试程序时,反复的使用"成熟"的功能块将节省程序开发时间,有效的减少人为的编码错误,使程序结构简明清晰,更易于理解。
多电机同步控制系统的部分PLC程序如图4所示:

4 结语

PLC作为先进的自动控制装置,可以应用于多种自动化控制系统中。对于同步性能要求较高的场合,可以采用PLC、矢量控制变频器、三相异步电动机、脉冲编码器等构成高性能调速系统。随着计算机技术数字技术的广泛应用,自动控制领域也随之发生了巨大的变革,进一步提高拖动系统的控制精度及其稳定性已是必然趋势。

HMI-based环保自动化系统方案

环保行业自动化监测包括污染源在线监测、烟气在线监测、地表水质监测、医疗废物污染防治等自动化系统。

●污染源自动监控系统：

是针对工业企业的重点污染源，比如废水、烟气等，进行自动监控的全面解决方案。为加强污染源的监管、预防污染事故、提高环境管理科学化、信息化水平，污染源远程智能化监控系统从排污企业逐级向上至环境监控中心，其总体结构可分为三个层次，包括安装在排污企业的自动监控监测仪器仪表，完成数据采集传输的有线和无线通信设备，以及基于远程通信连接的监控中心的计算机软件和硬件系统。

●烟气在线自动监测系统(CEMS系统)：

是电厂、热电厂、焚烧厂的锅炉和工业窑炉排放的废气进行实时监控数据采集与控制。

监控测试参数包括：颗粒物的浓度、浓度、氮氧化合物浓度、氧气含量、烟气温度、烟气压力、烟气流速，、二氧化碳、湿度、、、气、碳氢化合物等参数。监测数据通过MODEM/GPRS/GSM上报市**。

●地表水质监测系统：

是对河流、湖泊的地表水进行自动监测的系统，比如河流水质现场监控系统，对于实现预警预报重大流域性的水质污染事故、解决跨行政区域的水污染事故纠纷、监督总量控制制度落实情况及达标排放情况等方面发挥了重要作用。

在环保行业应用中，HMITCH系统解决方案应用广泛。在河流水质现场监控系统中，TPC&HMIBuilder软硬一体化平台，协调过程控制系统，完成水样采集和系统自动维护，而且，通过现场总线控制设备和采集在线水质监测仪器的测试结果，进而实现数据远程上传。在监控系统中，现场控制的硬件平台是HMITECH TPC150TC-h，通过HMIBulder工业软件的配合，监控PLC控制系统，控制水质在线分析仪，通过JBus总线通讯采集COD、DOC等水质在线分析设备在线分析结果，实现MODEM/GPRS远程数据上传和GSM短信报警，以及完成采集多普勒流量仪监测的河流流速剖面信息等功能，进而完成水质计算、报表显示、现场自动测量控制等功能，较后完成自动向中心站汇报和传送信息等任务。

  化纤柔性生产线是化纤丝生产中的一种重要的生产线，它的结构包括挤出机，计量泵，分丝盘，水箱，牵伸辊机（包括加热和不加热），导轮，冷却箱，力矩辊机和收丝机。在加工时，将化纤颗粒放入挤出机漏斗，经过挤出机加热挤出并在分丝盘将化纤溶体分成几百束的初级化纤丝后经水冷却，然后将化纤丝几十根为一把经过导轮缠绕在各牵伸辊机上逐级拉伸后变成很细的化纤丝成品卷绕在收线盘上。从较初的化纤丝到成品之间化纤丝的初细就靠各辊机运行速度的逐渐加快来确定，具体的快慢由牵伸比设定，不同的产品牵伸比不同。

        本系统在设计时充分考虑了操作的简易性，只需要设定其中的主速度，通过牵伸比就可以把各级的速度分别计算出来，在调节速度时，各级的牵伸比也会自动计算出来，并进行自动保存。

        现场操作时，在各级上有一现场操作箱，可以进行速度同升同降，单独启动、停止，联动启动、停止和紧急停止功能，另外在4热七辊机和8热五辊机的两个操作箱上还装有两个线速表，用以显示当前的线速度，便于现场调节。集中监控时，将控制柜上的选择开关拨到触摸屏端，即可用触摸屏进行启停操作，但不管集中控制还分散控制，都可在触摸屏上设定数据和显示当前频率和电流。

3硬件设计
        本系统主要由触摸屏、PLC、变频器、测速编码器以及其它一些辅助元器件组成。整个系统通过通讯进行，结构简单，操作方便，运行可靠。PLC采用艾默生公司的EC20-3232BRA主控制模块，外带一个16点的EC20-1600ENN输入扩展模块。

        EC20 PLC是艾默生小型PLC的较高端产品，它具有高可靠性、高响应性，强劲的通讯功能，丰富的指令集等，其中程序容量可达到12K步，而基本指令时间才0.09μs。它的板件经过了严格的三防处理，工作电压AC85~280V，具有**的抗干扰性，是系统稳定运行的可靠保。较重要的是它自带了一个RS485/RS232的通讯接口，有丰富的通讯指令，使得和外部设备通讯变得更为简洁方便。

        由于各牵伸辊机对速度要求非常高，所以各牵伸辊机的变频器均采用艾默生TD3000系列，一共使用了7台TD3000变频器，并且3五辊机、4热七辊机、6热七辊机、8热五辊机、9热七辊机和11七辊机都增加测速编码器以保设备对速度精度的要求。12收线机由于设备对速度要求不是那么严格，所以采用了不带测速编码器的TD3000变频器。

        TD3000变频器是艾默生公司高性能的矢量控制型变频器，可以加测速编码器组成速度闭环控制，能实现转矩的快速响应和准确控制，能以很高的控制精度进行宽范围的调速运行。具有自动调谐、零伺服控制、速度控制和转矩控制在线切换、编码器断线检测、能进行参数考贝等多种功能，并有RS485自由通讯接口，完全可以满足系统的要求。计量泵采用的是两台艾默生EV1000通用型变频器。

        监控人机界面采用10.4寸触摸屏，进行数据显示和设定，直观可靠。

        在整个系统中，PLC是控制中心，它可以独立完成整个控制过程，在触摸屏发生故障时，仍然可以通过现场操作箱进行控制而不影响整个系统的运行。

【主要控制功能】

【控制要求】

【设备清单】

【组成特点】