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产品描述

产品规格模块式包装说明全新

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1.基本原则
化整为零、顺藤摸瓜、先主后辅、集零为整、保护、检查。
采用化整为零的原则以某一电动机或电器元件(如接触器或继电器线圈)为对象,从电源开始,自上而下,自左而右,逐一分析其接通断开关系。
2.分析方法与步骤
①分析主电路
无论线路设计还是线路分析都是先从主电路入手。主电路的作用是保证机床拖动要求的实现。从主电路的构成可分析出电动机或执行电器的类型、工作方式,起动、转向、调速、制动等控制要求与保护要求等内容。
②分析控制电路
主电路各控制要求是由控制电路来实现的,运用“化整为零"、“顺藤摸瓜"的原则,将控制电路按功能划分为若干个局部控制线路,从电源和主令信号开始,经过逻辑判断,写出控制流程,以简便明了的方式表达出电路的自动工作过程。
③分析辅助电路
辅助电路包括执行元件的工作状态显示、电源显示、参数测定、照明和故障报警等。这部分电路具有相对立性,起辅助作用但又不影响主要功能。辅助电路中很多部分是受控制电路中的元件来控制的。
④分析联锁与保护环节
生产机械对于性、性有很高的要求,实现这些要求,除了合理地选择拖动、控制方案外,在控制线路中还设置了一系列电气保护和必要的电气联锁。在电气控制原理图的分析过程中,电气联锁与电气保护环节是一个重要内容,不能遗漏。
⑤总体检查
经过“化整为零",逐步分析了每一局部电路的工作原理以及各部分之间的控制关系之后,还用“集零为整"的方法检查整个控制线路,看是否有遗漏。特别要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间的联系,以达到正确理解原理图中每一个电气元器件的作用。


电力系统中性点运行方式有不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地或直接接地等多种。我国电力系统目前所采用的中性点接地方式主要有三种:即不接地、经消弧线圈接地和直接接地。小电阻接地系统在国外应用较为广泛,我国开始部分应用。
1、中性点不接地(绝缘)的三相系统
各相对地电容电流的数值相等而相位相差120°,其向量和等于零,地中没有电容电流通过,中性点对地电位为零,即中性点与地电位一致。这时中性点接地与否对各相对地电压没有任何影响。可是,当中性点不接地系统的各相对地电容不相等时,及时在正常运行状态下,中性点的对地电位便不再是零,通常此情况称为中性点位移即中性点不再是地电位了。这种现象的产生,多是由于架空线路排列不对称而又换位不的缘故造成的。
在中性点不接地的三相系统中,当一相发生接地时:一是未接地两相的对地电压升高到√3倍,即等于线电压,所以,这种系统中,相对地的绝缘水平应根据线电压来设计。二是各相间的电压大小和相位仍然不变,三相系统的平衡没有遭到破坏,因此可继续运行一段时间,这是这种系统的。但不许长期接地运行,尤其是发电机直接供电的电力系统,因为未接地相对地电压升高到线电压,一相接地运行时间过长可能会造成两相短路。所以在这种系统中,一般应装设绝缘监视或接地保护装置。当发生单相接地时能发出信号,使值班人员采取措施,尽快故障。一相接地系统允许继续运行的时间,长不得过2h。三是接地点通过的电流为电容性的,其大小为原来相对地电容电流的3倍,这种电容电流不熄灭,可能会在接地点引起弧光解析,周期性的熄灭和重新发生电弧。弧光接地的持续间歇性电弧较危险,可能会引起线路的谐振现场而产生过电压,损坏电气设备或发展成相间短路。故在这种系统中,若接地电流大于时,发电机、变压器和电动机都应装设动作于跳闸的接地保护装置。
2、中性点经消弧线圈接地的三相系统
上面所讲的中性点不接地三相系统,在发生单相接地故障时虽还可以继续供电,但在单相接地故障电流较大,如35kV系统大于10A,10kV系统大于30A时,就无法继续供电。为了克服这个缺陷,便出现了经消弧线圈接地的方式。目前在35kV电网系统中,就广泛采用了这种中性点经消弧线圈接地的方式。
消弧线圈是一个具有铁芯的可调电感线圈,装设在变压器或发电机的中性点。当发生单相接地故障时,可形成一个与接地电容电流大小接近相等而方向相反的电感电流,这个滞后电压90°的电感电流与前电压90°的电容电流相互补偿,后使流经接地处的电流变得很小以至等于零,从而了接地处的电弧以及由它可能产生的危害。消弧线圈的名称也是这么得来的。当电容电流等于电感电流的时候称为全补偿;当电容电流大于电感电流的时候称为欠补偿;当电容电流小于电感的电流的时候称为过补偿。一般都采用过补偿,这样消弧线圈有一定的裕度,不至于发生谐振而产生过电压。
3、中性点直接接地
 中性点直接接地的系统属于较大电流接地系统,一般通过接地点的电流较大,可能会烧坏电气设备。发生故障后,继电保护会立即动作,使开关跳闸,故障。目前我国110kV以上系统大都采用中性点直接接地。
 对于不通等级的电力系统中性点接地方式也不一样,一般按下述原则选择:220kV以上电力网,采用中性点直接接地方式;110kV接地网,大都采用中性点直接接地方式,少部分采用消弧线圈接地方式;20~60kV的电力网,从供电性出发,采用经消弧线圈接地或不接地的方式。但当单相接地电流大于10A时,可采用经消弧线圈接地的方式;3~10kV电力网,供电性与故障后果是其主要的考虑因素,多采用中性点不接地方式。但当电网电容电流大于30A时,可采用经消弧线圈接地或经电阻接地的方式;1kV以下,即220/380V三相四线制低压电力网,从观点出发,均采用中性点直接接地的方式,这样可以防止一相接地时换线过250V的危险(对地)电压。特殊场所,如爆炸危险场所或矿下,也有采用中性点不接地的。这时一相或中性点应有击穿熔断器,以防止高压窜入低压所引起的危险。
4、中性点接地的优越性
 在220/380V三相四线制低压配电网络中,配电变压器的中性点大都实行工作接地。这主要是因为这样做具有下述优越性:一是正常供电情况下能维持相线的对地电压不变,从而可向外(对负载)提供220/380V这两种不同的电压,以满足单相220V(如电灯、电热)及三相380V(如电动机)不同的用电需要。二是若中性点不接地,则当发生单相接地的情况时,另外两相的对地电压便升高为相电压的几倍。中性点接地后,另两相的对地电压便仍为相电压。这样,即能减体的接触电压,同时还可适当降低对电气设备的绝缘要求,有利于制造及降低造价。三是可以避免高压电窜到低压侧的危险。实行上述接地后,万一高低压线圈间绝缘损坏而引起严重漏电甚至短路时,高压电便可经该接地装置构成闭合回路,使上一级保护动作跳闸而切断电源,从而可以避免低压侧工作人员遭受高压电的伤害或造成设备损坏。所以,低压电网的配电中性点一般都要实行直接接地。
中性点有电源中性点与负载中性点之分。它是在三相电源或负载按Y型联接时才出现。对电源而言,凡三相线圈的端或尾端连接在一起的共同连接点,称电源中性点,简称中点;而由电源中性点引出的导线便称中性线,简称中线,常用N表示。三相四线制中性点不接地系统和三相四线制中性点接地系统。
一般情况下,当中性点接地时,则称为零线;若不接地时,则称为中线。
配电系统的三点共同接地。为防止电网遭受过电压的危害,通常将变压器的中性点,变压器的外壳,以及避雷器的接地引下线共同于一个接地装置相连接,又称三点共同接地。这样可以变压器的运行。当遭受雷击时,避雷器动作,变压器外壳上只剩下避雷器的残压,减少了接地体上的那部分电压。
评价电力的标准就是“性、经济性、灵活性和性",讨论变压器中性点接地方式,也是用这四性去判别的;
在电力系统中,出现的是单相接地事故,对于中性点不接地系统,当发生单相接地后,接地相的相电压降为零,未接地相的相电压升为线电压,即增加了根号3倍;
1、在低压380/220V系统中,有许多单相用电设备,如果中性点不接地运行,则发生单相接地后,有可能未接地相电压升高,会因过电压烧毁家用电器,从性考虑,我们采用中性点直接接地系统,将中性点的电位牢牢固定在“0";
2、对中压系统,如6KV-66KV系统,大多是三相用电设备,且设备多在室外,出事的几率比较多,设备绝缘强度也比较高,即便出现了单相接地,未接地相电压升高也能承受,三相平衡对称的关系没有改变,也就是说三相系统还能正常运转,这时从性考虑,还是在中压系统采用中性点不接地系统比较好;

3、对于高压系统,如110KV以上的供电系统,电压高,设备绝缘考虑成本不会作得很大,如果中性点不接地,当单相接地时,未接地的二相就要能够承受根号3倍的过电压,瓷绝缘子体积就要增大近一倍,原来1米长的绝缘子就要增加到1.732米以上,不但制造起来不,安装也是问题,会使设备投资大大增加,另外110KV以上系统由于电压高,杆塔的高度也高,不出现单相接地的情况,因而就是出现了接地就跳闸也不会影响多少供电性,因而从投资的经济性考虑,在110KV以上供电系统,我们多采用中性点直接接地系

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触摸屏采用威纶MT6100IV5型彩色触摸屏,与西门子PLC之间进行点对点(PPI)通讯。威纶触摸屏主要实现如下功能:

(1)表计功能指示;

(2)装置的启动、停止操作;

(3)增、减操作;

(4)进线断路器的分、合操作;

(5)电流调节设置;

(6)着色档选择;

(7)生产工艺过程选择;

(8)P处理时间、间隔时间、C处理时间设置;

(9)装置状态显示;

(10)装置故障闪烁报警。

4.软件编程

软件主要由TPC1262HI触摸屏程序和西门子PLC程序组成。

触摸屏共编辑了25个画面,包括1个主显示操作画面、16个着色档参数设置画面、1个补色参数设置画面、2个着色数据查询画面、1个西门子PLC内部数据查询画面、1个时钟调整画面和2个欢迎画面、1个帮助画面。当电源装置出现故障时,触摸屏还会自动弹出故障小画面,并以红色闪烁报警,引起运行人员的注意。触摸屏的画面不仅完成了上述的功能,而且良好的中文界面非常方便用户操作使用。

着色电源的操作执行、控制、设置参数的计算等都是通过西门子plc的程序来实现完成的,西门子PLC的程序设计是着色电源控制性能的关键。 为了便于查找、修改和调试程序,以及缩短cpu的扫描周期,均匀化着色电源设计的西门子PLC程序除主程序外,还有10个子程序和4个中断程序,主程序主要完成采样、操作、故障处理、判断开停机等内容;子程序0主要完成运行时的工作流程控制;子程序1主要完成在静泡时间内的控制操作;子程序2主要完成P处理时间内的控制操作;子程序3主要完成在间隔时间内的控制操作;子程序4主要完成C处理时间内的控制操作;子程序5主要完成着色完成后的处理工作;子程序6是在P处理和C处理起动前对逆变脉冲的控制;子程序7是停机时对逆变脉冲的控制;子程序8主要完成停机时着色参数的输入和计算等内容;子程序9主要完成补色参数的输入和计算等内容。西门子plc的中断程序主要是完成C处理时对逆变脉冲的控制,其中逆变脉冲的立即开通和立即关断时间间隔是采用语句延时来实现的。

欲使用西门子PLC编程软件STEP 7-Micro/WIN软件控制RUN / STOP(运行/停止)模式,在STEP 7-Micro/WIN和PLC之间存在一条通讯路径。此外,将西门子PLC硬件模式开关设为TERM(终端)或RUN(运行)。将模式开关设为TERM(终端)不会改变PLC操作模式,但却允许STEP 7-Micro/WIN改变PLC操作模式。位于PLC前方的状态LED表示当前操作模式。当MT6100IV2程序状态或状态图操作正在,在STEP 7-Micro/WIN窗口右下方处附近的状态条上会出现一个RUN / STOP(运行/停止)指示灯。
虽然程序在STOP(停止)模式中不执行,西门子PLC操作系统继续监控PLC(收集西门子PLC RAM和I/O状态),将状态数据传递给STEP 7-Micro/WIN,并执行所有的“强制”或“取消强制”命令。当西门子PLC位于STOP(停止)模式中时,您可以执行以下操作:
· 使用威纶触摸屏的图状态或程序状态检视操作数的当前值。(此一步骤具有与执行“单次读取”相同的效果,因为程序未执行。)
· 您可以使用图状态或程序状态强制数值。使用图状态写入数值。
· 写入或强制输出。
· 执行有限次数扫描,并通过状态图和/或项目状态检视效果。
当西门子PLC位于RUN(运行)模式时,您不得使用“扫描”或“多次扫描”功能。您可以在状态图中写入和强制数值,或使用LAD或FBD程序编辑器强制数值,方法与您在STOP(停止)模式中强制数值相同。您还可以执行以下操作(不得从STOP(停止)   
· 使用图状态收集不断变化的西门子PLC数据值的连续新信息。(如果您希望使用单次新,图状态关闭,才能使用“单
次读取”命令。)
· 使用程序状态收集不断变化的PLC数据值的连续新信息。
· 使用RUN(运行)模式功能中的“程序编辑”编辑程序,并将改动下载至西门子PLC。印刷开槽机是后道工序中非常重要的设备;在国内中低档设备价格竟争异常激烈,优良的系统方案和已是众多设备厂商所追求的方向。西门子公司凭借强大的技术力量开发出应用于纸箱印刷开槽机上的变频器,有效的降低了系统成本和故障率。

二、纸箱印刷开槽机介绍

送纸部联动整线由一大电机驱动,西门子变频器调速;该部分对变频器要求有高过载能力和快速的动态响应,不受频繁的大负载波动的影响,否则将影响印刷精度;西门子变频器真正的矢量控制保了低频力矩和快速的动态响应;

印刷部常用的在五色以内,目前主流的方案都是每一色位都有一个西门子PLC+人机+变频器的控制方式;用编码器反馈印刷位置到PLC的高速计数输入,来控制变频器启停;

开槽部五个位的控制方式有几种,常用的有一个较大功率西门子变频器驱动五个电机,停止位置由安装在变频输出端的接触器来控制;另一方式是每台电机都安装西门子变频器;方式在西门子变频器输出端通断负载很引起MT6100IV5的故障报警,缩短变频器使用寿命,后一方式成本很高;无论那一种方式西门子PLC的高速计数输入端口都要很多,而西门子PLC本体的高速计数端口肯定不够用,加高速计数模块,这样就大大增加了的成本;

三、控制方案分析

西门子变频器针对以上几点,开发出机型,编码器信号直接反馈到变频器,不需要西门子PLC做高速计数,西门子PLC只需接收一位置到达的开关信号或者通过网络读当前位置即可; 当前主流的控制方案都是以网络式多CPU的结构方式或者是一大型西门子PLC加多个高速计数模块的结构方式为主;

以某纸箱设备厂的四色机为例:

西门子PLC外加七个CC-bbbb转换模块和三个高速计数模块,九台变频器(四个色位五个槽位),其中FX的PLC只是单纯的做高速计数用,使用变频器后,其硬件成本将降低,初步计数节省过1000。

四、

采用变频器的方案,西门子PLC部分只需对简单的逻辑信号处理或者通过网络读取数据即可;配合变频器本身的I/O端子功能,每一部分相当于半立状态,运行以后到达设定位置可以自动停止,减少了旧系统时间差造成的位置误差,同时还有高低速自动切换功能,提高停止精度,并且切换位置可自由设定



如何延长西门子变频器的使用寿命,是行业内人员都非常关注的问题,现从西门子变频器的应用环境、电磁干扰与抗干扰、电网质量等方面进行了分析,提出了使用西门子plc时应注意的问题及相应的改进建议,相信这对提高变频器使用寿命会有显著的效果。在西门子变频器实际应用中,由于国内客户除少数房外,大多为了降,将变频器直接安装于工业现场。工作现场一般有灰尘大、温度高、湿度大的问题,还有如铝行业中有金属粉尘、腐蚀性气体等等。因此根据现场情况做出相应的对策。

1)西门子变频器应该安装在控制柜内部。2)西门子变频器安装在控制柜内的中部;变频器要垂直安装,正上方和正下方要避免安装可能阻挡排风、进风的大元件。3)西门子变频器上、下部边缘距离控制柜部、底部、或者隔板、或者安装的大元件等的小间距,应该大于300mm。4)如果特殊用户在使用MT6100IV5中需要取掉键盘,则西门子变频器面板的键盘孔,一定要用胶带严格密封或者采用面板替换,防止粉尘大量进入变频器内部。5)在多粉尘场所,特别是多金属粉尘、絮状物的场所使用西门子变频器时,总体要求控制柜整体密封,专门设计进风口、出风口进行通风;控制柜部应该有防护网和防护盖出风口;控制柜底部应该有底板和进风口、进线孔,并且安装防尘网。6)多数变频器厂家内部的印制板、金属结构件均未进行防潮湿霉变的特殊处理,如果变频器长期处于恶劣工作环境下,金属结构件产生锈蚀。导电铜排在高温运行情况下,会加剧锈蚀的过程,对于微机控制板和驱动电源板上的细小铜质导线,锈蚀将造成损坏。因此,对于应用于潮湿和和含有腐蚀性气体的场合,对所使用西门子变频器的内部设计有基本要求,例如印刷电路板采用三防漆喷涂处理,对于结构件采用镀镍铬等处理工艺。除此之外,还需要采取其它积、有效、合理的防潮湿、防腐蚀气体的措施

蓄电池生产企业众多,竞争也越来越激烈,另外随着汽车行业使用西门子变频器的逐步开放,外资汽车制造厂在国内逐步发展,导致对配套电池要求提高,这些都要求蓄电池生产企业提升产品品质,降低生产成本,来适应新的市场需求。生产各种蓄电池设备,主要生产板设备、装配设备、后处理设备、充放电机、检测设备及环保等设备,以良好的质量和较高的性价比,在国内外中厂商用户中有较好口碑。
        针对市场上对电池生产线检测设备越来越高的要求,该公司推出了全自动短路内阻检测机设备,采用西门子S7-200西门子plc作为主控系统。全自动短路内阻检测机是电池生产线中的质量检测设备,相比以往的设备具有多的优势。它将以往立的短路检测机和内阻检测机,融为一体,同时检测短路和内阻,将两个工序并为一个工序处理,缩短处理时间,提高了生产效率,也节约了设备成本。
 
2.工艺流程介绍
        全自动短路内阻检测机是蓄电池质量检测设备,用于将需检测的蓄电池传送到高压短路检测位置和内阻检测位置,分别接通MT6100IV5的检测电路,进行板短路检测和焊点内阻检测,以此来检查蓄电池质量。
        短路检测采用脉冲高压进行测试,用于检测蓄电池组装过程中正负板间的间距,的出板间存在微短路的电池,快速的测试出不合格产品。这样就能在西门子plc电池组装后,充电之前就出错误,获得电池高的质量产出,大大减少因电池板短路造成产品的不合格率。
        内阻检测用于检查蓄电池穿壁焊接后的焊接质量,给穿壁焊的两个耳之间加一个恒定的电流,根据穿壁焊两个耳之间的电阻不同用精密毫伏表测出电压的变化,西门子plc能够有效的检测电池在穿壁焊过程中出现的气孔、焊、溅铅等缺陷,从而减小因焊接不达标造成的产品不合格。全自动短路内阻检测机,通过光电开关检测蓄电池位置,将蓄电池传送到电路和内阻检测位置,下降并夹紧测试机头,自动完成短路检测和内阻检测,判断产品是否合格,执行相应动作。
3.方案确定及产品硬件配置
      全自动短路内阻检测机,相比以往的检测设备,工艺加复杂,程序处理量大,逻辑加繁琐,且需要与多个西门子变频器设备进行通讯,从而对西门子PLC处理器的性能要求高。因此,根据其要求终选择了运算处理速度快,的SIMATIC S7-200 SMART PLC。
      本系统使用数字量输入输出点数较多,需要24个数字量输入和22个数字量输出,总共46个数字量IO,选用CPU226CN模块,其本体集成I/O点数高达60点,充分满足了系统的需求。另外还需要1个模拟量输出,连接恒流源设备,SR60标准型CPU,可方便地扩展模拟量模块,以满足系统要求。
      以往的检测设备不带触摸屏,人机交互很不方便,不能实时了解设备运行状态。全自动短路内阻检测机增加了HMI设备,选用了SMART 700 IE触摸屏,使操作加方便,随时监控设备的正常运行或故障状态。这款7寸宽屏触摸屏相对于上代产品,颜色加丰富,且集成了以太网接口。S7-200 西门子PLC通过内置以太网接口与SMART 700 IE触摸屏进行通信,组网方便,且通讯快速。
      在内阻测试时需使用5个毫伏表、1个电流表,采用MODBUS RTU通讯。通过CPU模块集成485接口与软件集成的MODBUS通讯指令库,很方便地通过MODBUS RTU协议与MT6100IV5通讯。



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