6ES7331-7PF01-0AB0型号介绍

6ES7331-7PF01-0AB0型号介绍

1.适用范围 
本标准适用工业及民用自动化控制系统PLC的安装及调试，不包括管、线缆敷设及仪表安装。 2.编制依据 
2.1《微型数子电子计算机通用技术条件》（GB9813） 
2.2《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》GB50171-92 2.2《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002 2.3《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》GBJ131-90 2.4《建筑防雷设计规范》GB50057 3.施工准备 3.1 设备 
3.1.1  传输部分：通讯电缆、各类信号线、通讯电缆连接头等。 
3.1.2  机房部分：操作台、PLC机柜（含控制器及模块）、控制主机(含接口卡)、通讯设备、打印机等。 
3.1.3 上述设备材料的规格、型号、数量应符合设计及合同要求，并附有出厂质量检验合格证、性能检验报告及“CCC”认证标识等。电缆所附标志、标签内容应齐全、清晰。 3.2  机具设备 
3.2.1  安装器具：煨管器、开孔器、套丝机、钢锯、电工组合工具、手电钻等。 3.2.2  测试器具：综合校验仪、对讲机、标准压力表、电阻箱、万用表、摇表、信号发生器、兆欧表、笔、记录本等。 3.3  作业条件 
3.3.1 土建装修工程完工，线路全部贯通。 3.3.2 线缆沟、槽、管、箱、盒施工完毕。 
3.3.3 现场仪表单体调试合格，并有完整和调试报告。 3.3.4 现场仪表安装全部到位，初始参数设定完毕。 
3.3.5 现场受控设备安装到位，单体调试完成，手动运行良好。 
3.3.6 控制室的环境温度、湿度、照度等均应符合设计要求，通风良好，接地附和设计要求。1.适用范围 
本标准适用工业及民用自动化控制系统PLC的安装及调试，不包括管、线缆敷设及仪表安装。 2.编制依据 
2.1《微型数子电子计算机通用技术条件》（GB9813） 
2.2《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》GB50171-92 2.2《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002 2.3《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》GBJ131-90 2.4《建筑防雷设计规范》GB50057 3.施工准备 3.1 设备 
3.1.1  传输部分：通讯电缆、各类信号线、通讯电缆连接头等。 
3.1.2  机房部分：操作台、PLC机柜（含控制器及模块）、控制主机(含接口卡)、通讯设备、打印机等。 
3.1.3 上述设备材料的规格、型号、数量应符合设计及合同要求，并附有出厂质量检验合格证、性能检验报告及“CCC”认证标识等。电缆所附标志、标签内容应齐全、清晰。 3.2  机具设备 
3.2.1  安装器具：煨管器、开孔器、套丝机、钢锯、电工组合工具、手电钻等。 3.2.2  测试器具：综合校验仪、对讲机、标准压力表、电阻箱、万用表、摇表、信号发生器、兆欧表、笔、记录本等。 3.3  作业条件 
3.3.1 土建装修工程完工，线路全部贯通。 3.3.2 线缆沟、槽、管、箱、盒施工完毕。 
3.3.3 现场仪表单体调试合格，并有完整和调试报告。 3.3.4 现场仪表安装全部到位，初始参数设定完毕。 
3.3.5 现场受控设备安装到位，单体调试完成，手动运行良好。 
3.3.6 控制室的环境温度、湿度、照度等均应符合设计要求，通风良好，接地附。 3.4  技术准备 3.4.1  施工图纸齐全。 
3.4.2  控制工艺已确定，并经审批。  
3.4.3  施工前应组织人员熟悉图纸及安装使用说明书，并进行有针对性的培训及安全、技术交底。 4.施工工艺流程与操作方法 
PLC的安装及调试由分析监控对象、确定控制逻辑、系统组态 、安装就位、单体调试、联动调试组成。 4.1 分析控制对象 
4.1.1 仔细审核自控专业、仪表专业及电气专业图纸，全面了解要求，对图纸不清及各专业矛盾之处与业主或设计院进行沟通，及时解决问题。 
4.1.2 确定PLC系统控制设备种类、数量及方式，如电机启停、水泵启停及阀门开关等，是否采用软启动或变频启动。 
4.1.3 确定PLC系统种类、数量及检测参数，如电机手自动状态、运行状态及故障状态，阀门开关状态。 
4.1.4 确定仪表种类、数量及相关参数，仪表电源、测量范围、测量精度、工艺要求范围、信号传输方式。 
4.1.5 依据设计图纸、业主要求及工艺特点，确定总线传输方式及传输协议。 4.1.6 对设备自带控制系统进行研究分析，对传输方式及传输协议提出控制要求，选择相应网关设备。 
4.1.7 确定详细控制对象点表（简称I/O表），为系统组态做准备。 4.1.8 依据I/O表，完善PLC机柜端子接线图。 
4.1.9 依据I/O表，及控制特点，由经验丰富的工程师选择产品成熟的PLC厂家，及满足要求的DI、DO、AI、AO模块，控制器、通讯及电源模块，控制器底座、通讯卡、通讯总线及专用接头等附件，再考虑冗余的前提下，确定详细配置清单。 4.1.10 选择控制软件时，其点数不等于I/O表中点数之和，而应大于I/O表中点数之和，除考虑冗余之外，还应考虑组态过程中定义的中间变量，否则软件无法正常运行，其数量应有工程师考虑

在控制系统中，使用PLC的模拟量控制多台变频器，由于变频器本身产生强干扰信号的特性和模拟量抗干扰能力不与数字量抗干扰能力强的特性；因此为了较大程度的变频器对模拟量的干扰，在布线和接地等方面就需要采取更加严密的措施。

一． 关于布线

1． 信号线与动力线必须分开走线

使用模拟量信号进行远程控制变频器时，为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰，请将控制变频器的信号线与强电回路（主回路及顺控回路）分开走线。距离应在30cm以上。即使在控制柜内，同样要保持这样的接线规范。该信号与变频器之间的控制回路线较长不得**过50m。

2．信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部

由于水系统的两台富士变频器离控制柜较远分别为30m和20m，因此连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内，较易受到变频器和外部设备的干扰；同时由于变频器无内置的电抗器，所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生较强的干扰，因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处，以保证信号线与动力线的彻底分开。

3． 模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线，电线规格为0.5～2mm2。在接线时一定
要注意，电缆剥线要尽可能的短（5-7mm左右），同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来，以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。

4． 为了提高接线的简易性和可靠性，推荐信号线上使用压线棒端子。

二． 关于接地

1． 变频器的接地应该与PLC控制回路单独接地，在不能够保证单独接地的情况下，为了减少变频器对控制器的干扰，控制回路接地可以浮空，但变频器一定要保可靠接地。在控制系统中建议将模拟量信号线的屏蔽线两端都浮空，同时由于在机组上PLC与变频器共用一个大地，因此建议在可能的情况下，将PLC单独接地或者将PLC与机组地绝缘开来。


2． 变频器的接地

•400V级：C种接地（接地电阻10Ω以下）。
•接地线切勿与焊机及动力设备共用。
•接地线请按照电气设备技术基准所规定的导线线径规格。
如35KW的变频器接地线线径推荐为22 mm2，87KW的接地线线径推荐为50 mm2。
•接地线在可能范围内尽量短。由于变频器产生漏电流，与接地点距离太远则接地端子的电位不。
•使用两台以上变频器的场合，请勿将接地线形成回路。

3． 变频器与电机间的接线距离。
变频器与电机间的接线距离较长的场合，来自电缆的高次谐波漏电流，会对变频器和周边设备产生不利影响。因此为减少变频器的干扰，需要对变频器的载波频率进行调整，

一、概述
华菱衡阳钢管厂石油管生产线是华菱衡阳钢管厂为适应市场需求新投资建设的一条生产线。生产线主要由加厚修磨线、热处理线以及水处理等组成。

该生产广泛地应用了罗克韦尔自动化A-B品牌的产品和技术，包括1397DC Drive直流传动、1336 Plus II
交流传动、ControlLogix系统、ProcessLogix系统、ControlNet、DeviceNet、EtherNet 。此项目为罗克韦尔自动化集成架构策略一次较为全面、典型的应用。

二、设备
加厚修磨包括运输辊道、液压站、加厚机以及修磨等组成，使用ControlLogix与Flex I/O共有9个站点、1 台1397 DC
Drive直流传动和3 台1336 Plus II交流变频器。

热处理包括运输辊道、液压站、回火炉、淬火炉、高压水除磷、水泵站、矫直机、探伤、DCS系统，使用ControlLogix与Flex
I/O共有22个站点、DCS采集系统、2台1397 DC Drive直流传动和36 台1336 Plus II交流变频器。

ControlLogix系统，采用Logix5550处理器，是32位的总线控制器，其控制能力可达280000个数字量/4000个模拟量，不仅能组态本地框架的输入模块，还能组态控制网上其他远程ControlNet的输入输出模块，支持热插拔。
水处理采用的FlexLogix系统，其使用与ControlLogix系统同样的组态编程软件，支持ControlNet、DeviceNet、EtherNet网络。

ProcessLogix系统包括一个工程师站，两个操作人员工作站；ProcessLogix系统使用一天服务器和两个操作人员工作站，用来对系统进行维护和监控。

三、软件
工程师站使用RSLogix5000、RSLinx、RSNetWorx for ControlNet、RSNetWorx for DeviceNet，操作人员工作站使用上位软件RSView32与RSLinx。

ProcessLogix系统服务器安装设置：bbbbbbs NT4 for Engling SP6、RSLinx、ProcessLogix R320.0；操作员站安装设置：bbbbbbs NT4 for SP6、ProcessLogix R320.0。

四、网络
随着自动化控制设备、工业控制网络一级计算机技术的发展，越来越多的工厂自动化系统采用设备总线、分布式控制、集中信息管理的系统结构。这种结构较大的降低了工程投资，有效地增强了系统的开发性、可维护性，缩短了设计开发的周期，从而获得了广泛的应用。罗克韦尔自动化的ControlLogix
可编程控制器、ControlNet、DeviceNet 等网络技术就是顺应这种发展方向开发的产品。

用通讯网络代替以往的硬电缆连接，在国内很多时候被认为不好维护的方式。因为一旦发生故障，常规工人会不知如何下手，而要求电气维护人员具备的不仅是常规电气知识，还必须具有自动化知识和网络知识。

但网络的优点是无可比拟的，系统越大越体现出网络的优势：
1．设计简单，减少设计时间和设计出错的可能性；
2．减少现场控制柜之间的控制电缆数量，使施工变得简单；
3．减少了柜间控制电缆的校对工作，使调试过程大大缩短；
4．维护较为方便。

正因为如此，所以减少了投资的三个要素：劳动成本（减少50%），材料成本（减少15%），时间成本（减少50%）。从而节省了成本，获得益：

设计（减少20%）―→硬件（减少15%）―→软件（减少20%）―→验收（减少＞50%）―→维护 (减少＞50%)。

DeviceNet连接1397 DC Drive直流传动和1336 Plus II交流变频器等现场设备，其传输速率为125—500Kbps，传输较大距离500m，每段节点数为64，允许在线热插拔。DeviceNet支持主从、多主和对等通讯，用户应用程序和PC数据可以通过DeviceNet实现设备的有效控制，并且网络具有24VDC电源，以此可以省去连接每一台设备的独立供电电源。DeviceNet使用RSNetWorx
for DeviceNet软件对网络管理和组态。DeviceNet网络结构简单，实时性强，通讯简单，即插即用，是一种理想的设备层现场总线网络，用以实现，高性能的网络互连。

ControlNet连接主控设备ControlLogix或ProcessLogix，Flex I/O以及工程师站和操作人员工作站等。ControlNet是一个开放的高速的确定网络，它用于传输对时间有苛刻要求的信息，通讯速度为5Mbps，提供实时的对等的通讯服务。ControlNet融合了现有远程I/O和DH+网的性能，对于离散和连续过程控制应用均具有确定性和可重复性功能，用户可自设定网络交换时间达毫秒级，从而大大改善了网络控制的实时性和快速性，采用生产者/客户方式，将传动网络针对不同站点需要多次发送改为一次发送多点共享，减少网络发送次数，从而使网络实时。

ControlNet网络中的I/O，无论CPU框架还是远程扩展框架均通过通讯模块挂在ControlNet网上，然后由软件管理其归属，从而使网络扩展和走线十分灵活。

EtherNet 在此用来连接ProcessLogix系统服务器与操作员站。

EtherNet 作为信息层网络，同样可以实现与ControlNet互连，用户通过工厂EtherNet网络对系统进行维护，真正地实现系统管控、信息一体化。

罗克韦尔自动化网络从结构上看，一个典型的控制系统由三层网络组成，即信息层、控制层和设备层。但各层之间可灵活运用：在设备层的DeviceNet除连接现场设备外同时还可以是I/O，同样在ControlNet同时也可以是现场设备，ControlNet网也可以用EtherNet来实现。

五、调试、问题和解决
由于此系统站点数以及I/O量较大，我们采用分段的方法，将整个系统按工艺区分两部分调试。每工艺区有由中控室往外站点逐一连通，分站点调试。ProcessLogix部分先调试服务器，然后调试工作站，ControlNet调试完成后调试DeviceNet。

调试过程中问题是难免的，主要有ControlLogix、网络以及ProcessLogix方面的问题。
ControlLogix及网络方面表现在以下几点：

1．连接数的问题和解决
ControlLogix系统的控制能力虽然可达280000个数字量/4000个模拟量，以及ControlNet网络每段能达到99个节点。但在使用规划时，还有一个重要的参数——连接数，我们在调试过程中随着站点的增加出现了网络不通，就控制器的处理能力以及网络的节点数来说远远没达到，原因就是**出了控制器连接数。

在ControlLogix系统中连接可以是：
控制器到本地I/O模块或者本地通讯模块；
控制器到远程I/O模块或者远程通讯模块；
生产者和客户标签
通讯

由于在RSLogix5000里对I/O模块组态时采用的是I/O模块直接连接，致使每个数字I/O模块的占用一个连接，使得连接数**出。当重做I/O模块组态采用机架优化连接，这样一来I/O模块的连接压缩到了一个机架优化连接内，节省了连接数量和带宽。

2．NUT、RPI、带宽
NUT（Network Update Time）、RPI（Requested Packet
Interval）这两个参数在网络中常常影响到网络的带宽，使得网络不畅通或效率不高。在理论上来说当带宽在60%~70%网络效率较高，当带宽不够时就应该减少NUT与RPI时间。另外NUT，RPI之间按一定的关系来确定数值，也能提高网络效率减少带宽，即RPI=2nNUT。

3．安装
除了软件设置，安装不合格同样会引起很多问题。

敷设ControlNet网络的RG6电缆保护要做好。电缆破损，分支器进水以及BNC头做得不好都将影响网络的畅通。在网线敷设好后，分支器不联入节点，装上终端电阻，测量分支器联入节点的BNC芯线与外层电阻应在37.5 ~43Ω之间，小于37.5则有短路现象，过大则接触不好。BNC头的制作建议使用1786-CTK专用工具制作，在工具箱内光盘中有制作的全过程的影像文件。

DeviceNet
网络采用的五芯屏蔽电缆，注意不要接错，另外当电缆接入分接器时，线头如不烫锡或不使用接线鼻，很断线引起网络不通，所以要特别注意。
Flex I/O中经常有能扫描到站点而扫描不到模块或个别模块的现象，这主要是由于使用的安装轨道不平整或质量不高，以至于模块底座安装不稳，底座之间联接不可靠引起。拆下模块重新安装到位即可。建议使用质量高不易变形的安装导轨安装Flex I/O。

4．接地
系统接地的可靠性大家一般不会忽略，但计算机的接地往往会忽略。当计算机连接于ControlNet时，如果计算机接地不好，很损坏与其连接的CNB模块。

5．ProcessLogix
ProcessLogix系统关键是软件的安装，由于ProcessLogix R320.0 软件在很多地方与bbbbbbs NT4 系统相关联，所以建议从bbbbbbs NT4系统安装开始就照着手册一步一步安装，否则可能会出现不可预见的问题。当然，如果对bbbbbbs NT4熟悉也不会有大问题。

六、总结：
在ControlLogix系统要注意：先规划，再实施；调试中注意连接数、NUT、RPI、带宽以及安装，系统就可以顺利地开通