西门子6ES7322-1BF01-0AA0供应

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S7-300PLC是西门子plc近些年主推的PLC产品之一，模块化中型PLC系统，满足中、小规模的控制要求，被业界广泛应用。许多客户在设计选型和调试及实际应用中可能会碰到各种各样的问题，下面就S7-300PLC在选型和应用中的一些要点做一下分析。

一、选型要点
S7-300PLC的选型原则是据生产工艺所需的功能和容量进行选型，并考虑维护的方便性、备件的通用性，以及是否易于扩展和有无特殊功能等要求。选型时具体注意以下几方面：
(1)有关参数确定。一是输入/输出点数(I/O点数)确定。这是确定PLC规模的一个重要依据，一定要根据实际情况留出适当余量和扩展余地。二是PLC存储容量确定。注意当系统有模拟量信号存在或要进行大量数据处理时，其存储容量应选大一些。

(2)系统软硬件选择。一是扩展方式选择，S7-300PLC有多种扩展方式，实际选用时，可通过控制系统接口模块扩展机架、Profibus-DP现场总线、通信模块、运程I/O及PLC子站等多种方式来扩展PLC或预留扩展口；二是PLC的联网，包括PLC与计算机联网和PLC之间相互联网两种方式。因S7-300PLC的工业通信网络淡化了PLC与DCS的界限，联网的解决方案很多，用户可根据企业的要求选用；三是CPU的选择，CPU的选型是合理配置系统资源的关键，选择时根据控制系统对CPU的要求(包括系统集成功能、程序块数量限制、各种位资源、MPI接口能力、是否有PROFIBUS-DP主从接口、RAM容量、温度范围等)，并在西门子公司的技术支持下进行，以获得合理的选型；四是编程软件的选择，这主要考虑对CPU的支持状况，我们的体会是：STEP7V4.0对有些型号的CPU不支持，硬件组态时会发生故障出错，而STEP7V5.0则不存在这种问题。

二、设计及使用
1.设计注意事项
设计时主要应注意以下几方面：
(1)PLC输出电路中没有保护，因此在外部电路中应设置串联熔断器等保护装置，以防止负载短路造成PLC损坏。熔断器容量一般为0.。
(2)PLC存在I/O响应延迟问题，因此在快速响应设备中应加以注意。MPI通信协议虽简单易行，但响应速度较慢。(3)编制控制程序时，用模块式结构程序。这样既可增强程序的可读性，方便调试和维护工作；又能使数据库结构统一，方便WinCC组态时变量标签的统一编制和设备状态的统一显示。
(4)硬件资源。要合理配置硬件资源，以提高系统性。如PLC电源配电系统要配备冗余的UPS不间断电源，以排除停电对全线运行的不利影响。又如对电机的控制回路要进行继电器隔离，以外部负载对I/O模块的可能损坏。另外，系统设备要采用立的接地系统，以减少杂波干扰。

2.使用要点
(1)抗干扰措施。来自电源线的杂波，能造成系统电压畸变，导致系统内电气设备的过电压、过负荷、过热甚至烧毁元器件，造成PLC等控制设备误动作。所以，在电源入口处应设置屏蔽变压器或电源滤波等防干扰设施。其中，电源滤波器的地要以短线路接到保护地。对于直流电源，则可加装微分电容加以干扰抑制。
(2)保护接地。可采取用不小于10mm2的保护导线接好配电板的保护地；相邻的控制柜也应良好接触并与地连接。同时要做好防雷保护接地，通常可采取总线电缆使用屏蔽电缆且屏蔽层两端接地，或模拟信号电缆采取两层屏蔽，外层屏蔽两端接地等措施。另外，为防止感应雷进入系统，可采用浪涌吸收器。
(3)做好信号屏蔽。信号的屏蔽非常关键，一般可采取屏蔽电缆传送模拟信号。注意对多个模拟信号共用一根多芯屏蔽电缆或用两种屏蔽电缆传送时，信号间一定要做好屏蔽。而且电缆的屏蔽层一端(一般在控制柜端)要接地。(4)当现场没有或无法设置硬点时，可在操作界面上采取软按键的方法解决走向选择或控制方式选择等问题。此外，与变频器、智能仪表等的连接，还是采用信号线直接相连的方式。
(5)应合理配置PLC的使用环境，提高系统抗干扰能力。具体采取的措施有：远离高压柜、高频设备、动力屏以及高压线或大电流动力装置；通信电缆和模拟信号电缆尽量不与其他屏(盘)或设备共用电缆沟；PLC柜内不用荧光灯等。另外，PLC虽适合工业现场，但使用中也应尽量避免直接震动和冲击、阳光直射、油雾、雨淋等；不要在有腐蚀性气体、灰尘过多、发热体附近应用；避免导电性杂物进入控制器。

三、调试要点及注意事项
(1)常规检查。在通电之前要耐心细致地作一系列的常规检查(包括接线检查、绝缘检查、接地电阻检查、保险检查等)，避免损坏PLC模块(用STEP7的诊断程序对所有模块进行检查)。
(2)系统调试。系统调试可按离线调试与在线调试两阶段进行。其中离线调试主要是对程序的编制工作进行检查和调试，采用STEP7能对用户编制程序进行自动诊断处理，用户也可通过各种逻辑关系判断编制程序的正误。而在线调试是一个综合调试过程，包括程序本身、外围线路、外围设备以及所控设备等的调试。在线调试过程中，系统在监控状态下运行，可随时发现问题、随时解决问题，从而使系统逐步完善。因此，一般系统所存在的问题基本上可在此过程中得到解决。在线调试设备开停时，先调试空开关的运行情况；如果设备设有运行监视开关，则可把监视开关强制为"１"(正式运行时，撤销强制)。调试单台设备时可针对性地建立该设备的变量表，对该设备及其与该设备相关的变量进行实时监视。这样既可判断逻辑操作是否正确，对模拟量的变化也可一目了然。比如调试电动执行器时，可建立一变量表，对执行器的位置信号、限位信号、过力矩信号及输出命令信号等进行实时监视，便可非常直观地观测执行器的动作情况。

(3)S7-300PLC模拟量模块可通过变换信号类型卡支持各种类型信号。当改造老生产工艺线时，不可避免地会遇到多类信号。因此，设计时不把几种信号接到同一模块；同时先组态好模块，再接信号线，检查无误后送电。此外，应避免两线制与四线制信号、电流与电压信号的混接，以免烧坏模块。

(4)一般变送器的负载能力为600Ω，而模拟量输入模块的抗阻各不相同(一般在250Ω以下)。如果回路内设栏，注意抗阻的匹配；模拟量输出模块的负载能力为600Ω，一般执行器的负载能力为250Ω；如线路较长，也存在抗阻匹配问题。此外，要加强信号的隔离，特别是要加强与支流调速装置、变频调速装置及设备配套的小型PLC之间的信号隔离，防止相互干扰。

为了PLC程序可读性强，短期内可以读懂并且能够修改，在PLC工作组内部需要统一我们的编程标准，以便适应将来工程人员调动后，原来的程序能够被后来的人在短期内读懂，现统一标准如下：
一、程序结构
1、  程序结构统一
OB1：主程序；
OB100：初始化程序（主程序调用）；
OB35：100ms（可修改）中断（主程序调用），可以调用PID模块；
OB80、OB82、OB85、OB86、OB87、OB121、OB122：故障诊断模块（主程序调用、编程）；
FC1：系统模式；
FC2：输入处理；
FC3：输出处理；
FC4：运行处理；
FC5：停止处理；
FC6：手自动切换；
FC7：
。。。
。。。
FC100：之后用来建立一些可以循环调用的子程序；
FC105：系统自带，模拟量输入子程序（可以循环调用）；
FC106：系统自带，模拟量输出子程序（可以循环调用）；
modbus通讯(CP341)：FB7：P_RCV_RK，FB8：P_SND_RK；
通讯CP340：FB2：P_RCV，FB3：P_SND；
一般PID：用FB41；
温、湿度PID：用FB58；
如果程序块与系统块重复，请避让。

2、  数据块
DB1：AI数据，类型：REAL，与上位机接口；
DB2：AO数据，类型：REAL，与上位机接口；
DB3：DI数据，类型：BOOL，与上位机接口；
DB4：DO数据，类型：BOOL，与上位机接口；
DB5：设备运行时间及流量累计，类型：REAL，与上位机接口；
DB6：报警消息，类型：BOOL，与上位机接口；
DB7：类型：REAL，中间寄存器；
DB8：类型：INT，中间寄存器；
DB9：类型：WORD，中间寄存器；
DB10：类型：BOOL，中间寄存器；
DB11：之后用作与设备通讯用，例如：MODBUS通讯等；
DB100：之后用作调用FB块时的背景数据块；
M区：也作为中间变量。

3、  DP从站故障诊断
DP从站做故障诊断，故障报警，用FB125即可。

二、控制模式
1、  系统设置远程/本地/手动按钮
1.1、        远程：只能通过上位机对系统进行自动启/停控制，单台设备就地控制，在程控时，可以通过上位机对设备进行软手操/自动切换，软手操启/停；
1.2、        本地：只能通过触摸屏对系统进行自动启/停控制，单台设备就地控制，在程控时，可以通过触摸屏对设备进行软手操/自动切换，软手操启/停；
1.3、        手动：手动控制时，上位机/触摸屏失效，只能通过手动控制设备的启/停。
2、  单台设备控制
单台设备有软手操/自动切换以及软手操时可以启/停功能，由自动切换到软手操时，设备不能停机；由软手操切换到自动时，设备启/停取决于自动程序。
3、  单台设备（泵、风机及其它大型设备）运行满24小时进行轮换，且有运行时间累计，如果由上位机设定启/停顺序除外，操作人员自行设定；

三、编程技巧
1、  程序块尽量细化，方便阅读，将同一类型的设备控制放在一个程序块中；
2、  如遇特殊情况下采用语言编程，多数情况下请使用梯形图编程，方便别人阅读；
3、  对于经常调用的子程序，可以做成子模块，频繁调用，例如：求几个数平均值或求几个数的大值；
4、  程序要有注释，变量及中间变量有描述，方便别人阅读或以后查阅；
5、  定期做程序备份，以工程名称+系统名称+当天日期；
6、  程序加密，防止别人。

4. 不能给功能的局部变量设置初始值，可以给功能块的局部变量（不包括TEMP）设置初始值。初始值需要的存储区来保持，FC因为没有背景数据块，所以不能设置初始值

一、引言

同步电动机以其可调的功率因数和输出转矩对电网电压波动较不敏感等良好的运行性能在大功率电气传动领域占熬头。它是驱动大型风机、水泵、高炉鼓风机风洞的压气机短路冲击采用了12脉波变流电路，有助于减轻高次谐波电流对电网的影响。

二、系统简介

响洪甸抽水蓄能机组变频起动装置系统：位置检测器（机械电气）高压开关柜、SIMADYN DS7-300等设备构成其中SIMADYND是控制系统的。西门子公司的S7-300PLC在本套装置中承担着起动流程控制、系统保护、综合故障处理等多种功能SIMMl'iNDIfvf；况4丨‘「系统IT常REC.DTV止常fl-流b触及脉冲封峋开鹄巾同步泛流机触没脉；中封浈R卜几+'开关u闹3控制系统简介静止变频起动装置的控制系统是以SIMADYND控制器为，辅以各种、保护、转换等功能模块而形成的全数字控制系统主要完成电机速度、电流的双电机的双闭环PI调节。实现系统主回路电流限制和电机运转状态的和切换，对整流器触发角，逆变器换相前角进行控制，形成触发脉冲并根据、减频指令，对电机速度进行整步微调，直至同步并网当装置出现故障或紧急停车时，本系统进行自并触发脉冲OP2作为操作和显示终端，可以设定速度给定、设定电流调节的比例系数和时间常数设定速度调节器的比例系数和时间常数、显示电机速度、电机电流和故障信息

三、PLC在静止变频起动装置中的作用

PLC以结构紧凑、性高、组态灵活、编程简单调试维护方便等优点，在现代工业自动化领域中发挥越来越重要的作用。本装置选用的是SIEMENS公司的S7-300系列PLC，该系列PLC具有开发性能好性高、诊断功能、编程功能强等优点。其硬件配置如所示PLC硬件配置

四、PLC在静止变频起动中承担控制起动流程的功能

系统起动前判断整流柜、逆变柜是否正常，高压开关柜是否准备好，同期投入装置是否准备就绪，待起动电机是否静止等。如一切正常向控制室发出准备就绪信号，等待控制室的响应当控制室发出响应信号后，PLC起动整流器和变频器的风机，风机起动后，高压开关QFiQF3合闸，待QFiQF3合闸信号返回后，PLC向控制室发出待运行信号，等待运行命令。控制室发出运行命令后，PLC向SIMADYND发出单桥运行信号。电机转速10%额定转速时断续换流（强迫换流），电机转速10%转速后切换到自然换流。电机转速升到25%额定转速时，PLC将高压开关QF3分开，QF2QF4合，变频起动装置由6脉波切换到12脉波。电机转速升到97%额定转速后，同期装置开始整步，同时向SIMADYND发出频或减频信号，调整电机转速，直至同步并网。同步并网后PLC向SIMADYND发出停止运行信号，同时断开高压开关QFkQF4QF2继续维持合闸状态，直至电机转速为零，QF2才分断，等待下一次起动。同步并网后，QF2维持合闸状态，可以有效地避免电机在非零转速下，误起动电机实践证明QF维持合闸状态和电机零转速的引入，有效避免了同步电机的误起动系统起动流程。2PLC在静止变频起动装置中承担系统保护的功能PLC在控制系统起动流程的同时承担系统保护的功能进入PLC的故障信息有：过流、过压、欠流欠压、差动保护、电机速、操作电源异常、INV元件故障、REC元件故障、同期装置故障、SIMADYND故障等由PLC自判断的故障有：起动时、高压开关动作异常、风机故障等。

故障出现后，PLC向控制室发送故障信号，同时向SIMADYND发送故障信号，SIMADYND将整流器（REC）的触发相位移至I逆变状态，从而将电感所存储的能量反馈给电网，迫使主回路电流下降到零。SIMADYN D同时将变流器（INV）的触发脉冲封锁，使变流器停止工作。PLC在发出故障信号的同时断开已合的高压开关（如电机转速非零，QF2不断开）PLC通过MPI通讯口将故障信息显示在OB上，便于故障的查询4.3PLC在静止变频起动装置调试中具有模拟运行的功能在出厂调试及现场调试的初期PLC可通过高速输出模块的输出端口，模拟位置器信号，输出占空比为50%，频率在0~ 60Hz可任意调节的方波在调试时将方波频率由0Hz逐渐增加到50Hz，同时用录波仪、数字示波器在整流柜、自控柜检测有关波形。需要检测的波形有：①小于10%额定转速（小于5Hz）时，单桥断续换流时，触发脉冲②10%~25%额定转速（5~12.5Hz）时单桥自然换流时的触发脉冲③25%额定转速（12. 5Hz）时，变频起动装置由单桥到双桥的切换。④加速到97%额定转程中，触发脉冲的变化⑤增频减频信号对触发脉冲的影响⑥故障时，整流器推逆变，变流器封锁脉冲顺序强制PLC的开关量输入媛出点及内部中间继电器的状态，模拟同步电机的起动条件和起动过程，观察高压开关的动作顺序，单桥运行、双桥运行、开始整步同期投入等信号的时序是否正常。模拟各种故障，观察保护的动作时序是否正常。

五、结论

在出厂调试阶段、现场调试的准备阶段，利用PLC模拟同步电机的起动条件和起动过程，进行SFC装置的调试，确保系统的，减小现场调试的风险5结束语S7-300系列PLC以其强大的功能，灵活的编程方式，与SIMADYND共同完成了中压静止变频起动装置的数字化控制。在响洪甸抽水蓄能电站中使用的全数字控制的中压静止变频起动装置运行效果良好，得到了用户的认可。

西门子S7-200系列plc如何设置掉电保持，现有两个数据MW100,MW102需要保存如何设置。
答：把MW100,MW102该为MB0~MB13里的数据就行了，这个值是固定值。在系统快里的数据保存里设置，设置好了然后下载到PLC就行了。不过这个是利用电容来保持的，大概也就是120个小时左右。
用级电容供电的，保持时间是：190小时/典型值（40C°时少120小时）
应用S7-200时，可以选用以下几种数据保持方法：
CPU的内置级电容，断电时间不太长时，可以为数据和时钟的保持提供电源缓冲
CPU上可以附加电池卡，与内置电容配合，长期为时钟和数据保持提供电源
设置系统块，在CPU断电时自动保存M区中的14个字节数据
在数据块中定义不需要改的数据，下载到CPU内可以保存
用户编程使用相应的特殊寄存器功能，将数据写入EEPROM保存
CPU内置的EEPROM存储器用于保存数据，包括与RAM数据区一一对应的全部的V存储区、部分M存储区（MB0 - MB13）、定时器（TONR）。
例如V存储区的VW100（RAM）在EEPROM中有其占的对应地址，数据在从EERPOM中写到V存储区中时，其目标地址就是VW100。
数据可以用如下方式写入EEPROM数据区：
在编程软件Micro/WIN的Data Block（数据块）中定义V数据区存储单元的初始值，下载数据块时，这些数值也被写入到相应的EEPROM单元中。
用特殊存储器SMB31、SMW32，用编程方法将V存储区的数据写入EEPROM
在System Block（系统块）中设置数据保持功能，可将MB0 - MB13的内容在CPU断电时自动写入到EEPROM有三种方式： 级电容保持，后备电池保持，EEPROM保持。 其中
1、级电容只能保存五六天，且级电容存在于S7-200CPU中；
2、后备电池可保持大约200天左右，需要购买。
3、EEPROM可保持，但是EEPROM只可对系统设置的MB0-MB13多14个字节掉电自动保持，V区需要保持到EEPROM中需要编程实现，若V区有一段初始化数据，则可以通过“数据块”赋值并下载到PLC内。