西门子模块6ES7331-7NF00-0AB0型号介绍

西门子模块6ES7331-7NF00-0AB0型号介绍

在PLC内部结构和用户应用程序中使用着大量的数据。这些数据从结构或数制上具有以下几种形式。
（1）十进制数 
十进制数在PLC中又称字数据。它主要存在于定时器和计数器的设定值K；辅助继电器、定时器、计数器、状态继电器等的编号；定时器和计数器当前值等方面。
（2）二进制数 
十进制数、八进制数、十六进制数、BCD码在PLC内部均是以二进制数的形态存在。但使用外围设备进行系统运行监控显示时，会还原成原来的数制。一位二进制数在PLC中又称位数据。它主要存在于各类继电器、定时器、计数器的触点及线圈。
（3）八进制数 
FX系列PLC的输入继电器、输出继电器的编号采用八进制。
（4）十六进制数 
十六进制数用于*应用指令中的操作数或*动作。
（5）BCD码 
BCD码是以4位二进制数表示与其对应的一位十进制数的方法。PLC中的十进制数常以BCD码的形态出现，它还常用于BCD输出形式的数字式开关或七段码的显示器控制等方面。
（6）常数K、H 
常数是PLC内部定时器、计数器、应用指令不可分割的一部分。常数K用来表示十进制数，16位常数的范围为-32768～ 32767，32位常数的范围为-2147483648～ 2147483647。 用PLC实现对系统的控制是非常可靠的。这是因为PLC在硬件与软件两个方面都采取了很多措施，确保它能可靠工作。事实上，如果PLC工作不可靠，就无法在工业环境下运用，也就不成其为PLC了。

2．在软件方面：

PLC的工作方式为扫描加中断，这既可保证它能有序地工作，避免继电控制系统常出现的"冒险竞争"，其控制结果总是确定的；而且又能应急处理急于处理的控制，保了PLC对应急情况的及时响应，使PLC能可靠地工作。

为监控PLC运行程序是否正常，PLC系统都设置了""（Watchingdog）监控程序。运行用户程序开始时，先清""定时器，并开始计时。当用户程序一个循环运行完了，则查看定时器的计时值。若**时（一般不**过100ms），则报警。严重**时，还可使PLC停止工作。用户可依报警信号采取相应的应急措施。定时器的计时值若不**时，则重复起始的过程，PLC将正常工作。显然，有了这个""监控程序，可保证PLC用户程序的正常运行，可避免出现"死循环"而影响其工作的可靠性。

PLC还有很多防止及检测故障的指令，以产生各重要模块工作正常与否的提示信号。可通过编制相应的用户程序，对PLC的工作状况，以及PLC所控制的系统进行监控，以确保其可靠工作。

PLC每次上电后，还都要运行自检程序及对系统进行初始化。这是系统程序配置了的，用户可不干预。出现故障时有相应的出错信号提示。

正是PLC在软、硬件诸方面有强有力的可靠性措施，才确保了PLC具有可靠工作的特点。它的平均无故障时间可达几万小时以上；出了故障平均修复时间也很短，几小时以至于几分钟即可。

曾有人做过为什么要使用PLC的问卷调查。在回答中，多数用户把PLC工作可靠作为选用它的主要原因，即把PLC能可靠工作，作为它的可以选择指标。 用PLC实现对系统的控制是非常可靠的。这是因为PLC在硬件与软件两个方面都采取了很多措施，确保它能可靠工作。事实上，如果PLC工作不可靠，就无法在工业环境下运用，也就不成其为PLC了。

用PLC实现对系统的控制是非常可靠的。这是因为PLC在硬件与软件两个方面都采取了很多措施，确保它能可靠工作。事实上，如果PLC工作不可靠，就无法在工业环境下运用，也就不成其为PLC了。

1·在硬件方面：

PLC的输入输出电路与内部CPU是电隔离。其信息靠光耦器件或电磁器件传递。而且，CPU板还有抗电磁干扰的屏蔽措施。故可确保PLC程序的运行不受外界的电与磁干扰，能正常地工作。

PLC使用的元器件多为无触点的，而且为高度集成的，数量并不太多，也为其可靠工作提供了物质基础。

在机械结构设计与制造工艺上，为使PLC能地工作，也采取了很多措施，可确保PLC耐振动、耐冲击。使用环境温度可高达摄氏50多度，有的PLC可高达80--90度。

有的PLC的模块可热备，一个主机工作，另一个主机也运转，但不参与控制，仅作备份。一旦工作主机出现故障，热备的可自动接替其工作。

还有更进一步冗余的，采用三取一的设计，CPU、I/O模块、电源模块都冗余或其中的部分冗余。三套同时工作，较终输出取决于三者中的多数决定的。这可使系统出故障的机率几乎为零，做到万无一失。当然，这样的系统成本是很高的，只用于特别重要的场合，如铁路车站的道叉控制系统。

引言

    M74系列立轴圆台平面磨床是以砂轮端面进行磨削，是一种率，精密稳定的加工磨床。该系列机床在提高床身和磨头刚性方面已做了较大改进。立柱采用三点调整，结构紧凑，工作台为圆形强力电磁吸盘，磁力平滑可调，精度稳定，功率大，可控硅充退磁，并配有冷却液净化装置等特点。该系列磨床主要用来磨削毛坯及一般精密的大型零件，表面粗糙度Ra可达0.8μm以上，平行度0.02/1000mm以内。特别适用于冶金、锯片、模具、汽车、拖拉机、工具、轴承等行业对大型零部件的磨削加工。

    M74125立轴圆台平面磨床可以磨削工件的较大直径为1250mm，整个机床总共有主轴电机、工作台旋转电机、工作台移动电机、砂轮升降电机及冷却泵、提水泵电机等九台电机，集中由PLC控制。需要适当提高砂轮的线速度，但线速度过高会影响机床的稳定性，进而对工件的平行度要求产生影响。所以如何选择砂轮较佳线速度来保磨削精度，就成为头等问题。我们都知道改变主轴转速就可以改变砂轮的线速度，显然用原来的星三角起动无法达到要求，立轴圆台平面磨床主轴调速控制中的应用。

    M74125立轴圆台平面磨床的主轴电机采用内装式三相鼠笼电机，具体参数为：型号，MDIC280M-8；功率，Pn=45KW；转速，ne=740r/min；额定电流，In=91A。由于是轻载起动，所以选择海利普变频器HLPA004543B就可以满足要求。HLPA004543B适用电机功率为45KW，输出电流为91A，主轴调速控制电路如下图所示：CD133：740r/min（电机额定转速）。输入这些参数后，上电开始试运行前先要设定变频器的主频。根据经验设定主轴转速为。按起动按钮起动主电机，让主轴电机空载运转几分钟，注意观察电机的运转方向、面板显示是否正确，转速是否平稳，温升是否正常及加减速是否平滑等。如果试运行正常，变频调速系统就可投入正式运行。如果运行中出现异常，输入故障信号端子就会有输出，切断主电机控制回路，详细请参阅变频器用户手册予以解决。交予用户运行一年多，用户反应良好。

    实践明，此调速系统不但可以实现无级变速，以根据需要实时调整砂轮较佳磨削线速度，有效地控制磨削精度，还可以实现主轴电机的软起动和软停止，使整个调速系统的可靠性、可维修性及稳定性得到大幅度提高，其优势是先前星三角起动所无法比拟的。参数设定时设置错误。如果主轴电机转向接反，在变频器电源输入端调相是徒劳的，切记要在变频器的输出侧调相。由于主轴电机是内装式的，不具备冷却风扇，如果在恒转矩负载条件下长期运行，势必造成电机温升增加，使调速系统的特性变坏，必须采取强制冷却措施，安装独立冷却风扇，改善电机的散热能力，保变频调速系统的稳定性。

    本文详细阐述了海利普变频器的在立轴圆台平面磨床主轴电机调速控制中的应用技术，并从中给出了海利普变频器的一些相关参数设置及应用中需注意的事项，进而提出了海利普变频器在立轴圆台平面磨床主轴调速控制中应用的可行性。现供职于辽宁省朝阳重型机器有限公司机床分厂技术组，分管电气技术工作，工程师。

    HIVERT变频器是交－直－交电压源型变频器。

    应用成熟的低压变频技术，先进的单元串联叠波结构，空间矢量控制的正弦波PWM调制方式。每相由5个功率单元串联。高压6kV电源直接输入到隔离变压器高压侧，变压器二次侧经过降压移相后输出三相690V电压，分别给各功率单元供电。功率单元经三相全桥整流－直流滤波－单相逆变输出三个环节，然后每相各单元串联，三相Y接直接输出高压6kV驱动电机运行。输入侧相当于30脉冲整流，输出侧相当于每相11电平叠波，输入输出均接近于正弦波波形，谐波含量非常低。每个功率单元还设有单元旁路装置，以便功率单元故障时无扰动旁路故障单元，确保皮带机运行的连续性。

    HIVERT高压变频器的特点如下。

    1）功能强大。HIVERT高压变频器采用先进的工业计算机控制，内置PLC。具有完善的保护功能和自诊断功能，如过压保护、缺相保护、过流保护、欠压保护、器件过热保护、瞬时断电保护、电机负载过载保护和过流保护、限流功能、电压自动调节功能等。还具有参数设置，运行记录，故障报警记录功能。通讯功能可实现上位机远程四遥功能，还能满足就地和异地远程控制。

    2）大屏幕液晶显示，中文菜单操作界面，触摸屏操作直观方便。

    3）多种频率给定方式，内置数字PID调节功能。

    4）AC220V控制电源双回路热备分。

    5 经济效益

    5.1节约电能

    皮带机电机平均每天运行16h左右，日运输煤3500t。原设计采用直接起动，起动后电机全速运行，而井下煤仓下煤量达不到皮带运输机的运输能力，故皮带上煤量不足，这样很不经济，浪费电能。使用HIVERT高压变频器对拖动电机进行变频调速后，皮带运输机按实际需要功率出力，把变频器输出频率设为39~40Hz，电机转速比工频速度适当降低，就可以使皮带运行速度与井下煤仓下煤量相匹配，同降低了运行电压和电流，减小电能消耗。据矿井统计，变频调速运行比直接工频运行可节约电能10％～15％。

    5.2节省维修费用

    原设计采用对电机直接起动，不能调速，起动过程对电网、电机和传动机械设备冲击较大，加剧了机械设备的磨损，缩短了设备使用寿命，同时也缩短了设备维修周期，增加了停产检修次数。直接起动也造成控制设备如真空接触器、开关等的频繁更换，这都增加了维修费用，停产检修也造成煤炭产量的损失。

    而采用HIVERT高压变频器后，可以实现皮带运输机软启动，对电网和机械传动设备基本无冲击，大大延长了设备使用寿命。**台HIVERT高压变频器自2006年4月投运至今近两年，一直稳定运行，除正常清洁维护外，没有发生停产检修故障，这无疑既节约了维修成本又保证生产不受损失。

    5.3有效减少人力资源

    采用HIVERT高压变频器运行稳定可靠，除正常清洁维护，没有大量的维修工作，故不必配备许多设备维修人员。

  1 概述

    随着国内外现代变频调速技术的不断成熟和提高，变频器由于调速范围宽、精度高，调速平滑、稳定可靠、电机调速特性硬，节能效果显著等特点，逐渐取代传统的直流调速及液力耦合、液阻和电磁等调速设备，广泛应用于冶金、石油、化工、水泥、矿山等领域。

    2 工作环境和工况

    新疆焦煤集团矿区地处山区，矿区海拔高度2000~2200m，夏季较高温度41℃，冬季较低温度-30℃。矿区有三个年产120万t的井口。新疆焦煤集团气煤斜井采用斜井皮带运输机由井下向地面运煤，日产煤约3500t，皮带长650m，皮带倾斜角19°~24°，皮带拖动电机功率400kW，由6kV双电源供电，额定电流38.49A。这些工况要求电机起动控制设备在高海拔地区能稳定可靠运行，同时要有较强的过载能力，能适应较大范围的电压波动。

    皮带电机原设计为直接起动，后来考虑电机直接起动对电网和传动机械设备冲击大，且运行时始终处于全速运行状态，不利于节能降耗。经过对国内外各种高压变频器慎重调研、比较，最后以招标方式选择了性价比、产品质量务等方面占优势的北京合康亿盛科技有限公司的HIVERT高压变频器作为皮带运输机的控制设备。

    3 使用情况

    考虑到海拔较高，夏季温度高等因素，变频器选型时留有余量。新疆焦煤集团选用合康公司变频器HIVERT-Y06/061的额定电压为6kV，额定电流为61A，用来控制400kW皮带电机。变频器配有自动旁路柜，以便出现故障时自动旁路到电网工频运行，保证生产连续不间断，旁路运行后可方便地切断变频器输入、输出侧隔离开关和真空断路器，使变频器脱离高压电源，可方便地进行维修。变频器于2006年4月调试完毕投入使用至今，没有发生故障停机，运行状态良好。

    变频器散热风机散热情况良好。但由于现场煤灰粉尘较多，需要定期散热装置上的粉尘，现正在着手解决减少环境粉尘的措施。由于变频器采用多重化脉宽调制技术，串联叠波输出，所以输出波形不失真，接近**的正弦波波形，无谐波污染，不须加滤波装置。满足了电力部门对电网谐波含量的控制要求，对周边电气设备及附近的皮带机综合保护装置没有干扰。减少了电机噪音和发热，不会引起电机转矩脉动，对电机没有特殊要求。运行功率因数可达0.95以上，效率达96%以上。

    HIVERT高压变频器强大的控制功能、简便直观的操作方式、运行稳定可靠的特点以及在新疆焦煤集团气煤井的成功应用，受到新疆焦煤集团的青睐。

    2006年7月2130矿井扩建时，焦煤集团又选用了一套HIVERT-Y06/077（800kV·A）高压变频器用于2130矿井皮带机的控制。气煤井计划扩大产量，拟计划增大皮带运输能力，把原有皮带机改为双机驱动，于2007年9月气煤井再次增加了一套HIVERT-Y06/061变频器。