西门子模块6ES7211-0AA23-0XB0参数说明

西门子模块6ES7211-0AA23-0XB0参数说明

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加严密的措施。
一．关于布线
1．信号线与动力线分开走线
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长不得过50m。
2．信号线与动力线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，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性，信号线上使用压线棒端子。压接端子选择如下图：


5．如无使用压线端子，接线时请注意：



二．关于接地
1．变频器的接地应该与PLC控制回路单接地，在不能够保证单接地的情况下，为了减少变频器对控制器的干扰，控制回路接地可以浮空，但变频器一定要保证接地。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为22 mm2，87KW的接地线线径为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 上位机监控系统配置
系统共设6台操作员站，2台工程师站。其中2台操作员站用于炉侧设备的监控，2台操作员站用于机侧设备的监控，包括汽机系统、制给水系统、2台操作员站用于电气设备的监控。所有操作员站之间经受权后可互换操作。工程师工作站，进行系统软件开发组态，工程师站将能够作为任一操作员站完成相关控制监测功能。工程师站、操作员站及PLC之间采用OSM/ESM环形100兆工业以太网进行互连通讯。操作系统采用中文bbbbbbs xp 窗口操作系统。
上位机采用STEP7组态软件进行系统组态。人机界面主要设计有以下内容:
(1) 系统工艺流程显示:依据设备系统工艺流程图，按照功能组区域划分;
(2) 调节系统、调节画面:回路手操站，调节参数与参数趋势的集中显示;
(3) 重要参数趋势显示:有实时趋势与历史趋势两种显示;
(4) 全局报警显示:系统按照功能区分为若干个报警组，各个报警组的报警窗口分布于相应功能显示窗口的上方，全局报警显示提供集中查看系统所有报警的能力，或按级、报警组过滤查看，并具有全局报警确认。

4 PLC控制系统配置
整个PLC控制系统系统的由S7-400H构成，其中包含S7-400H的安装机架和PS407，10A电源。一对冗余CPU，采用CPU414-4H，每个CPU都含有2个扩展插槽，可用于插入同步模板。同步子模板用于两套CPU之间冗余切换，它们已放置在CPU内部并由光缆完成互连任务。同时每个CPU带一对以太网处理器CP443-1，是和作为服务器的以太网上位机通讯发电机组以及汽轮机系统均采用ET200M作为PROFIBUS上的从站和S7-400H系统相连，ET200M本身不具备本地处理信息的能力，它作为远程I/O交由S7-400H集中处理。ET200M远程I/O有实现方式，本系统采用具有增强可用性的单通道切换式配置模式。采用单通道切换式配置模式的单输入/输出模板，该模板可以由两个子系统中的任何一个进行寻址。每个ET200M分别有两块IM153-2通信模块，分别挂在DP总线上，组成冗余的DP总线。ET200M采用是Siemens 300系列分布式I/O模块，价格低廉。每个ET200M可扩展8个I/O模块，容量可高达128字输入/128字输出，大传输速率为12Mbps。
本控制系统由西门子400系列的CPU414-4H组成双机热备，进行数据冗余，300系列分布式I/O组成双冗余的DP总线，是的集散控制系统，在今后的各种环保电厂主机控制及大型发电机组的辅机控制领域中具有大的推广。
CPU414具有非凡的性能，它二进制指令的执行时间为0.08μs(CPU417H为0.12μs)，大的数字量IO或模拟量IO高达65536或4096点。本集散控制系统有8000余条逻辑控制语句，6个PID控制回路，其中三冲量调节回路2个，单冲量调节回路4个。系统实时性性要求较高。
本集散控制系统中，PLC完成全厂逻辑顺序控制及所有PID回路控制。其中, 逻辑顺序控制分以下几个部分:
(1) 吹扫:其目的是为了确保燃烧室风烟系统相关设备正常且信道畅通，是炉膛保护要求的重要操作之一; (2) 风机启动; (3) 锅炉吹扫:其目的是为了确保锅炉整个风烟系统相关设备正常且信道畅通，是炉膛保护要求的重要操作之一; (4) 锅炉保护; (5) 燃料跳闸; (15) 正常发电模式; (16) 孤立运行模式; (17) 汽轮机故障模式; (18) 化学水处理控制; (19) 污水处理控制。

5 主要PID控制回路
(1) 炉膛压力调节系统
此系统为单冲量调节回路。按系统工艺，炉膛应保持一定的负压值(PT101)，故需对引风机(PV101)进行PI 调节。为防止引风机变频器运行过大或过小，造成锅炉熄火，调节系统中引入高、低限幅模块。
(2) 锅炉汽包水位调节系统
此系统为三冲量调节回路。通过采用给水流量(FT101)、蒸汽流量(FT103)和汽包水位(LT102)主信号一起对给水调节阀(LV102)进行PI调节，使汽包水位保持在设定范围内，以适应锅炉的蒸发量。
(3) 过热蒸汽温度调节系统
系统将减温器后蒸汽温度(TE116)作为前馈信号引入调节，与过热蒸汽温度(TE119)主信号一起对减温水调节阀(TV119)进行PI调节。

6 结束语
该PLC集散控制系统经运行证明，各项技术指标均达到水平，主要表现如下:
(1) 燃烧效: 焦炉煤气（高炉煤气）与空气混合均匀燃烧充分，燃尽;
(2) 回热效:余热锅炉分布在主炉膛和烟道中，可充分吸收焦炉煤气（高炉煤气）燃烧热量，正常燃烧热效率80%以上，
(3) 运行维护:自动控制水平高，运行人员少;
（4）该系统如果增加一个历史站，主要提供主要监控参数的历史趋势；SOE功能，即事故掉闸的开关量打印功能对事故时的分析有一定帮助。

近几年，随着人民生活水平的提高，及汽车价格的一降再降，有车在老百姓看来已是越来越平常的事。可是，如果你住在一些较老的小区，会发现，买车容易，停车可就难了；有甚者，有些人为了能在市上班地找到一个泊车位，不得不比挤公车起得还早。为什么会这样，这既有历史原因，人们没想到国人会如此快的拥有自己的家庭轿车，也有中国过于太快的城市化，使城市本就薄弱的基础设施捉襟见肘，所以，国家不能承受城市无限度的外扩，也就不允许在每个建筑外面留下大块的空地作为停车场。
为了解决城市有限的土地面积和越来越多的建设用地及停车位的需求，近国家建设部在有效利用地下空间资源及地上空间资源上了新的政策，即，要求新的住宅或写字楼，配有一定数量停车位，无论地下或地上。这样一来，立体车库就迎来了有史以来的个春天，近三年来，得到了速的发展。

2.立体车库简介及Twido PLC方案
立体车库，从其外形及功能上大体分为以下几类：升降横移类，垂降类，简易升降类，平面移动类，垂直循环类，巷道堆垛类，水平循环类，多层循环类等


目前，应用比较多的是升降横移类，因其技术相对简单。一个简单的立体车库系统通常由六个车位组成，分上下两层，六个车位只能停五辆车，留下一个空位作为横移空档。如下图所示：


其中的6个位置我们可以把它作为横移空档，当然4、5同样也可以。
如此一来，在实际停车及取车时的逻辑大概是：当要将车停到4、5两个车位时，简单，直接将车开到上面就可以了，至于是开上去还是倒上去，就看您个人喜好及车技了。如果要将车停在3号车位，也比较简单，只需将3号车位降下来，把车开上去再升到上面就可以了。如果要将车停到2号位，就要用到6号位了，要先将5号位移到6号空档，再将2号位降下来，把车停上去，再升到上面。至于要停到1号位，您就自已想想吧，逻辑很简单，至少比“华容道”救曹操简单多了。
以上就是所有立体车库的基本工作原理，无论何种结构，除了在外形和车的升降方式 有所不同外，其工作方式其本类同。
在这样的一个系统中，别看起来简单，但如果要让一堆钢铁和电机按人的意志去运行，其程序还是有点复杂的。是各位车位的互锁，其次是车辆的安保措施，这都要通过PLC的程序逻辑执行。通常情况下，一个简单的6车位系统大概要用40DI/O，当然，还要用按钮、指示灯，一些的就会用到文本显示器或触摸屏，另外很多的接近开关、限位开关、光电开关以及接触器也是的了。Twido PLC大致的配置如下：
TWDLCAA24DRF+TWDDDI8DT+TWDDRA8RT


3.产品技术新
近来，立体车库系统越来越多的采用了多层升降横移结构，而且其自动化程度越来越高，无人值守及IC卡存车取车系统应用也越来越普遍。


这样就对PLC的程序要求越来越高，而且对PLC的输入输出点数要求也越来越多。通常情况下，三层结构，每层有车位30-40之间，要用的PLC开关量大概是：200DI，100DO。这样，Twido PLC 单CPU就不能满足该系统的要求。为了解决这一问题，我建议客户采
用Twido PLC 远程I./O的方式，方便的解决了这一问题，其配置如下：
2*TWDLMDA20DRT+6*TWDDDI32DK+7*TWDDRA16RT


当然，在Twido PLC CANopen 主模块及Advantys OTB分布式I/O发布以后，我们就可以采用全新的配置方式：


由于CANopen的通讯速率可以达到1Mbps，所以，这可以轻而易举的解决多个Twido CPU间串行通讯速度不够的问题，而且，一个CANopen 主站模块可以挂十几个从站，那么，这样的配置，大的输入输出量就可以过一千点，这在立体车库系统中，已经可以应付所有的要求。
此外，如果客户要求用IC卡智能存取车系统，为了简化程序，可以有效的利用Twido PLC的查表功能，这将对解决复杂的车号与车位号对应有很大的帮助；此外，对PLC的通讯能力也有较高的要求。在现阶段，大部分IC智能系统都采用单片机开发，利用ASCII协议与PLC进行通讯，为了使PLC能够实时响应各台IC读卡器的数据，通常情况下，我们需要将PLC设为从站，这在ASCII编程上有一定的难度，详见Twido应用技巧—ASCII 从站模式编程。
不过，如果客户的读卡系统能够升级到PC机，并且能够支持以太网，那么上面的问题将不复存在，我们 可以利用Twido 内置以太 网CPU或Twido PORT，将PLC与读卡器自由快速的连在一起，这项技术，目前已经处于开发中。
4.总结
Twido PLC在立体车库中的使用，主要有以下优点：
1.10－264点I/O，可以满足大部分立体车库系统的要求。
2.Twido PLC支持多种通信，方便客户系统的升级。
3.多种扩展模块选择，可根据系统要求进行机动灵活的配置。
该客户使用Twido PLC 已经有三年历史，在北京等地有上千个车位，整体运行稳定。
如果再将Twido 以太网与CDMA/GPRS 无线通讯功能利用起来，建立自已的集中远程监控系统，就可以足不出户，遥知现场的所有运行情况，这将很大大降低立体车库现场维护工作，解放多的技术人员投入到新的工程中去。

可以预见，中国将成为一个世界立体停车库制造基地。
一个标准的立体车库主要有三大部分构成：钢构系统、传动系统和电控系统。其中电控系统是所械停车设备的部分，它决定着设备的运行模式和控制水平。这个系统一般由控制柜、外部传感部件和控制器等组成。通过完备的电控系统实现自动存取车、检测和故障自诊断等多项功能。而所有的这些信息和信号的输出都是有一个智能部件——可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller）来完成，所以PLC的稳定性决定了这个电控系统的稳定性。众所周知立体停车行业属于国家特种机械制造行业，所以一款稳定的PLC是任何一家停车设备生产厂家的。Twido系列的PLC这符合了我们的这个要求，系门的Twido系列的PLC不只具有高的稳定性和性，同时它还具有高的性价比：
1.具有丰富的I/O和内存扩展功能：
大家都知道立体停车的逻辑控制关系不是很复杂，但它的控制系统的输入输出点特别多，很小的停车单元所需的点数就在60左右，稍大的停车单元所需点数都在128以上，所需内存都在8K以上，Twido系列的PLC都比其它的PLC易实现这些需求。
2.知识产权的保护性：
停车设备的性能的好坏，不仅体现在它的机加工上，体现在它的控制系统上。
所以电控系统不仅体现着公司自己的特色，体现着公司的和积累。Twido 系列的PLC对程序加以保护后，无法破译的设计别具匠心，很好的保护了客户的知识产权。
3.简单便捷的功能块
Twido系列的PLC丰富的功能块大大简化了编程者的逻辑控制关系，体现了浓缩的精华。
4.丰富的通讯扩展功能
由于停车设备的操作界面和控制柜一般都在20米左右，为了保证通讯的有效性和抗干扰性，一般都采用RS485口，而Twido系列的PLC均标配RS485口，从而减少了RS232转R485的适配器。