西门子6GK7243-1EX01-0XE0库存

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如果plc输入的com接电源负，npn的，如果plc输入的com端接电源的正，pnp的。
PNP与NPN型传感器其实就是利用三管的饱和和截止，输出两种状态，属于开关型传感器。但输出信号是截然相反的，即高电平和低电平。PNP输出是低电平0，NPN输出的是高电平1。
    PNP与NPN型传感器（开关型）分为六类：
    1、NPN-NO（常开型）
    2、NPN-NC（常闭型）
    3、NPN-NC+NO（常开、常闭共有型）
    4、PNP-NO（常开型）
    5、PNP-NC（常闭型）
    6、PNP-NC+NO（常开、常闭共有型）
    PNP与NPN型传感器一般有三条引出线，即电源线VCC、0V线，out信号输出线。
    1、NPN类
    NPN是指当有信号触发时，信号输出线out和电源线VCC连接，相当于输出高电平的电源线。
    对于NPN-NO型，在没有信号触发时，输出线是悬空的，就是VCC电源线和out线断开。有信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，也就是out线和电源线VCC连接，输出高电平VCC。
    对于NPN-NC型，在没有信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，也就是out线和电源线VCC连接，输出高电平VCC。当有信号触发后，输出线是悬空的，就是VCC电源线和out线断开。
    对于NPN-NC+NO型，其实就是多出一个输出线OUT，根据需要取舍。
    2、PNP类
    PNP是指当有信号触发时，信号输出线out和0v线连接，相当于输出低电平，ov。
    对于PNP-NO型，在没有信号触发时，输出线是悬空的，就是0v线和out线断开。有信号触发时，发出与OV相同的电压，也就是out线和0V线连接，输出输出低电平OV。
    对于PNP-NC型，在没有信号触发时，发出与0V线相同的电压，也就是out线和0V线连接，输出低电平0V。当有信号触发后，输出线是悬空的，就是0V线和out线断开。
    对于PNP-NC+NO型，和NPN-NC+NO型类似，多出一个输出线OUT，及两条信号反相的输出线，根据需要取舍。
    我们一般常用的是NPN型，即高电平有效状态。PNP很少使用。
找到接近开关的电源端和输出端。如果是两线制，则应该有＋VDC端、输出端）或者“－”端！对于源型输入的PLC例如、西门子等（看看你是采用何种PLC）你可以将PLC自带的＋24V传感器电源联接于＋VDC端！接近开关的输出端就可以联接于PLC的输入端！对于源型输入的PLC，一旦接近开关动作，PLC输入端就会得到略小于PLC传感器电源的直流电压，从而使PLC开关量输入有效！对于三菱等PLC，由于它接收漏输入，故接近开关电源端应联接于输入端（例如X10），而输出（或者是“－”端应联接与电源地端，一旦接近开关动作，接近开关输出变低（或者接近地电位），就使得PLC输入有效！
三线式的接近开关联接传感器的正电源和地端！
传感器电源与接近开关的电源属同一电源或者应该有电流形成回路才能工作！三菱则不必区别，因为它的开关量输入已经自带电源了！
需要注意：有些接近开关虽然为两线式，但有三根线，其中有一根是屏蔽线，应区别开来！
总结：对于PLC的开关量输入回路。我个人感觉日本三菱的要好得多，甚至比西门子等赫赫大名的PLC都要实用和！其主要原因是三菱等日本PLC从欧美那儿学来技术并优化设计，作到：
1、采用漏输入，输入端本来就设计为对地短路就引发开入有效！不会对电源系统构成危害，也不会由于电源故障影响其他输入回路的正常工作！
2、采用源输入，是共电源输入端。在工程实际应用中往往有太多的电缆，你可能无法保证电缆的相互接触、破损，说不定共电源的开关量线路会无意接触到设备地、外壳、其他地电位。因此可能断路电源供应回路。造成电源损坏或者烧掉保险，从而可能影响其他输入回路的正常工作。除非，每个输入回路加保险……应用成本较高也容易出现其他故障。

1、PLCbianchengruanjian/' target='bbbbbb'>PLC编程需要坚强的毅力和足够的耐心
     人各有所长。有些人把编程看作一项冗长而枯燥的工作；有些人把编程看作一项趣味的智力游戏。如果你是前者，强烈建议你远离这份工作。毕竟编程工作是对人的毅力和耐心的挑战。我所在实验室中，很多学生看到我编程序就会惊讶于我面对这一堆堆符号所表现出的专注。其实，这是兴趣使然。兴趣使我具备了足够的毅力和耐心。经过无数次失败后，当看到一个个符号按我的思路整齐的排列，PLC按我的要求有条不紊的运行时，兴趣得到了大的满足，如同打通了一个游戏的关口。所以，我告诉这些学生：你们看到的是一堆枯燥怪异的符号，我看到的却是一群热情奔放的舞者，而我则是她们的导演。

2、PLC编程需要敢于实践的信心
     我曾经教过一个学生学Auto，我对她的要求就是实践。我告诉她：你随便怎么操作，大不了一张图重画；坏的结果是系统崩溃，没关系，系统重做，再来；只要电脑没被砸了，怎么都行。两年后，我再看到她做的图纸，也自叹不如。
     同样道理，只有不断地在PLC上运行这些指令，观察运行的结果，才能弄清PLC指令的作用。很多初学者对PLC一脸的迷茫，往往是出于一种畏惧，担心损坏设备。而这些畏惧是没有任何道理的。仔细的阅读手册是非常重要的，但是仅靠读书是成不了一个工程师的。何况手册上的内容并非面面俱到。我在接触到那些不熟悉的指令时，喜欢单编一个小程序，让PLC运行。然后逐个修改条件，观察运行的结果（MicroWin为用户提供了非常好的监控手段），反过来再重新理解手册的描述，这样就可以非常直观的理解这些指令的作用和使用方法。不必担心自己写的程序会有什么问题，会影响PLC的正常工作。程序有没有问题，只有让PLC运行了才能发现。而发现问题并解决问题就是对自己能力的提高。撇开硬件操作不谈，单就软件来说，我还真没有遇到过由于软件问题而损坏PLC的事。在这里不必担心继电器电路接错线可能造成的后果。所以，大胆的实践是PLC编程的必由之路。
    当然，大胆实践并不是野蛮操作，而是遵循必要的规范。还有一个要注意的，在程序未经性证实之前，千万不要挂接负载，以免造成不必要的损失。数字量的输出有LED显示；而模拟量处理可以采用一些硬件或软件模拟手段来解决。

3、PLC编程需要有缜密的逻辑思维
     编程本身就是一种逻辑思维过程。在语言中，使用多的是if  then  else、select这些条件判别语句，这就是逻辑中的因果关系。PLC程序就是由这些因果关系组成的：判别条件是否成立，进而决定执行相应的指令。初的PLC是用来替代继电器逻辑电路的，所以继承了继电器电路以触点作为触发条件的描述方式。在PLC中，以虚拟触点代替了继电器的金属触点，而继电器电路所表达的逻辑关系还是被完整的保留下来。即使引入了继电器电路难以胜任的数值处理过程，PLC从根本上还是在执行一个个因果关系。所以，理顺对象的各个事件之间的逻辑关系，是编程之前精心做好的准备工作。我在接到一项任务后，件事就是整理出一份逻辑关系图，与用户反复商讨，用户的认可，然后才真正进入程序的编写过程。

4、的相关知识
     PLC的程序是直接作用于对象的具体工艺过程，那么对对象具体工艺过程的理解是非常重要的的。我在与用户的交流过程中，会用我所掌握的Unit  Operation的知识分析用户的工艺过程，协助用户整理过程控制中的各个逻辑关系，甚至包括各种仪表、硬件的配置。这得益于我原本所学的。当然，不能要求所有搞PLC程序的工程师都有我这样的经历。但是有两门知识却是的：一是过程仪表的硬件知识，包括传感器、变送器（二次仪表）和PLC本身，这是构建控制系统的基础；二是过程控制理论，包括各种控制模型的原理和应用，其中重要的是二位调节和PID调节模型。PID调节是目前用得广泛的过程控制手段，且变化多端。学习PID的方法就是读书。

     几乎所有讲解过程控制的书籍都有关于PID的内容，多读基本相关的书籍对理解PID是很有益处的。我发现不少网友在进入PLC领域时，缺乏这些相关知识。这并不可怕；可怕的是当事者不能静下心来知识的缺陷。我们不要怪罪学校没有教授这些内容，而是要注重自己如何去学习这些知识。工作中遇到的许多问题是学校里没讲过的，这不能成为我们拒绝工作的理由，而应该以积的态度去应对这些问题。我的体会是，为了解决工作中的问题而学习的知识，比课堂上学的东西容易记住。

5、养成良好的编程习惯
      每个人编程都会有不同的习惯和特点，不能强求一致。但是一些好的习惯还是应该为大多数人所遵循。一是理顺逻辑关系、时序关系，编制程序框图；二是合理分配主程序、子程序和中断程序；三是合理分配寄存器，编制寄存器符号表。
     PLC编程接近于单片机，或者说PLC就是模块化的单片机。因此PLC的很多操作都是直接针对寄存器的，如果在程序中出现不合理的寄存器重叠，一定会出现不可预想的后果。编制寄存器符号表不仅可以避免上述问题（MicroWin会有问题提示），而且可以使程序具备好的可读性。这和VB中定义变量有异曲同工之处。
     VB编程中关注的是事件，不强调主程序和子程序的观念，因为VB主程序的工作是由PC的操作系统完成的。PLC则不然。PLC程序是以主程序为主干的，CPU不断的循环执行主程序，只有触发条件成立时才会调用子程序或中断程序。即子程序和中断程序所执行的任务不是全时需要的。如果把这些任务都放在主程序中会无端增加主程序的工作量，降低程序的效率。这点和单片机的编程思路是一致的。子程序的使用可以使整个程序的逻辑清晰。而且子程序可以分开编写、调试，后“安装”到主程序上。这样你可以一个一个解决问题。

     PLC编程，无论是LAD，抑或STL，都不如VB那么直观、有趣，不如那么形象。但比单片机的汇编语言的可视性强多了。对于初学者，LAD（梯形图）的编程相对直观，容易上手。
     后，PLC提供了丰富的指令、模块，比单片机方便了很多。但是初学者编程时应尽量先使用简单的指令达到目的。尽管看上去有点土，却不失为一个入门的好途径，且对你理解那些较为复杂的指令会有帮助。具备了一定经验后，应该考虑掌握复杂指令的应用，以及程序的优化。
看到不少新手的帖子，感觉得到楼主着急的心情，特别是遇到跟书上理论不相符的现象是上火。

      鉴于此，“曾经的新手”给正在准备入门的学弟们介绍几点经验。
1、先通读一遍“系统手册”（不管能不能看懂，先了解个大概，以便学习编程时查找）；
2、由位控逻辑入手，逐渐增加定时、计数等条件，把或、与、非关系理顺；
3、进而练习整数运算、实数运算、类型转换；
4、量程转换、PID调节回路的建立及P、I、D参数的理解（是有个物理回路验证，比如变频器+电机+测速传感器）；
5、循环、顺序、跳转等程序控制（尽量避免跳转，非跳不可时也是跳的越近越好）；
6、中断、通讯、位置控制....

特别提醒：
①如果发现PLC工作不正常，先，再下载。
②有疑问个动作按“F1”，二动作查“系统手册”，三动作“论坛搜索”，四动作“提问”。
③无论是编程还是实际接线验证，切忌躁，如果脑子不清楚就先别干，防止发生事故或损坏设备。
④自己的验证过的程序注意收藏，程序文件命名要简明清晰，以备今后复习或直接应用到项目中。

系统构成简介

使用美国AB公司的SLC500系列模块式可编程控制器，其中取料机的控制使用SLC5/03TM处理器，堆料机采用SLC5/02处理器。该系列PLC带有编程软件、bbbbbbs操作界面及通讯软件，功能齐全。

2　控制方式

堆、取料机的控制设备主要是各种电动机和用于限位、定位的行程开关，这些设备的状态检测信号直接输入计算机，联锁、顺序控制由软件编程完成，操作人员在主控室只下达开停命令，堆、取料机自动地开停一系列设备，正常工作时均化场内工作人员，设备状态信号、报警信号全部输入主控盘，操作人员一目了然。

3　控制要点及相关处理


3.1　取料机行走电动机的同步控制

取料机的左、右行走电动机协调一致，否则大车向一边偏移，造成事故。对同步问题的处理，当初我们是通过速度反馈来保持电动机转速一致来实现的，在运行过程中发现这样做不，因为即使电动机转速一致，由于大车两侧受到的阻力不一样，电动机实际行走的距离也不相等，因此我们进行了改进。取料机轨道长120m，在轨道两侧每10m安装1对行程开关，共9对(18个)，当大车向前运行时，如果两侧同步，就会同时碰到行程开关，如果不同步，就产生间隔的行程信号，计算机根据左、右开关信号获得的时间差，来校正电动机运行速度，使之达到同步，了大车偏移故障。

3.2　刮板机运行状态的判断

刮板机是取料机上关键设备，负责把均化的石灰石刮到输送皮带机上，如果在工作中刮板机偷停，就会造成料的堆压，甚至埋住取料机，因此对它的运行状态做出判断。我们在刮板机的从动轮的一侧安装一个十字叶片，与叶片的垂直方向上安装一个接近开关，当叶片靠近接近开关时，接近开关发出一个脉冲信号，如果在一定的时间内计算机未接到信号或接到的信号状态一直不变，就断定刮板机停了。计算机产生报警信号，同时顺序停止取料机上的运行设备。

3.3　取消对堆、取料机相对位置的确定

在做控制逻辑时堆、取料机的位置信号需相互传递。程序运行时，判断堆料机和取料机的相互位置，如果一致，则产生警告同时停车，这样做在理论上是无可非议的，但在实际应用中却遇到很多麻烦，因为用于判断位置的多个行程开关中，只要有一个故障，就会引起错误的位置判断，经常出现急等开车却开不起来的情况，因为取料机的行走电动机的运行速度是非常慢的，所以我们删除了程序起始段对料机相对位置的判断，操作人员直接在现场调车，看到料机位置，调车到正确位置，这样既简单又方便。也可在均化场内安装工业摄像头监控。

3.4　动力线与控制线的处理

在工业生产中将动力线和控制线引入运动的设备中，通常采用简单的滑环形式，但对线缆的拖放我们开始用的是卷盘，这种方法到了冬天，随着温度的下降，线缆变硬变脆，在盘卷过程中不顺畅，甚至开裂，有时引起线间短路。对此我们采用了滑线的方式，即在线缆每间隔一定距离固定上一个滑圈，穿在一个与设备运行方向一致的架起来的金属线上，设备运行时，线缆在金属线上伸缩，避免了折损。

3.5　行程开关改为接近开关

在堆、取料机的控制过程中，我们采用了大量的用于限位、定位的行程开关。行程开关在长期运行过程中性不高，常见的故障是:①恢复性差，动作后，作用力消失，不回到原位；②机械形变，作用物碰撞不到；③由于设备的振动引起误动作。

如有一段时间取料机的耙车电动机经常偷停，运行信号却全部正常，后来在现场对I/O模件点进行长时间的观察，发现一个行程开关间歇误动作，对此我们将行程开关都改换为非接触式的接近开关，减少故障率，增加了性。

3.6　其他问题

堆、取料机的故障的另一个来源是对其进行控制的电气元件，均化堆场内粉尘大，电子元件受粉尘影响短路、接触不良等现象经常发生，因此对计算机柜和电气柜应严格密封。另外，控制电源应尽可能采用高电平，实践证明24VDC的继电器相对引起的故障，而大电压吸力大，且流过触头的电流也大，对其上的积尘能好的克服。

对于现代工业企业，如何能使决策者随时查看生产过程数据，以便快速地做出为灵活的商业决策，是企业信息化建设的关键。生产管理决策生成的数据依据不仅仅来源于单一生产装置的运行情况，而是整条生产线、整个工艺过程、全厂级的甚至是跨地域、跨时区的协作集团，力控®的分布式实时数据库在企业信息化中发挥了重要的作用。

力控®实时数据库可以向下集成企业的生产数据，横向可与各种生产管理应用系统进行双向数据交换，向上可以为MES、ERP系统提供生产数据平台支持，起到了两个层面之间的桥梁作用，使生产过程控制系统和管理信息系统有效的结合。

典型信息化应用：胜利油田集输公司
该系统由力控®软件对油田的库和压气站等生产装置进行网络信息处理。该信息系统集成了多种设备，信息集成使用了OPC、DDE、ODBC、PROFIBUS、MODBUS、RS485等多种网络采集方式进行数据处理，是一个典型的分布式采集、集中管理的大型网络信息化系统。

胜利油田库控制系统主要选用了SIEMENS 控制系统，在压气站中，50万岗位使用Honeywell的S9000型号的DCS控制系统；SW64岗位是美国库伯公司的RR控制器；二次增压岗位使用日本Omron的控制器；离心机岗位是横河CS1000型号的DCS控制系统；配气岗位是美国SIXNET公司的ST-GT-1210控制器；热煤炉岗位控制系统是三菱的PLC；配电岗位设有许继的配电保护及监控系统。

力控®软件在应用中有效的集成了以上系统，从监测和考核原材料及水、电、气、风的用量入手，减少能耗物耗，对优化生产过程，提高生产运行效率起到了关键的作用。

引言


国内外众多单位一直致力于铝电解自动控制技术的开发、研究工作，从早期的槽电压或槽表观电阻的恒区域调节、定时下料控制，到近期国外的自适应控制，一直到现在国内的氧化铝浓度模糊控制[1]，在软件功能方面，已逐步趋于完善，而在硬件方面一直沿用的是自制工控机或单片机所构成的二级分布式控制系统。这样的控制系统，其性不高，往往出现“死机”、误动作等现象。以前也有采用PLC进行控制的，但较多为集中式控制，随着大型预焙槽的发展，由于其实时性较差，数据处理及传输速度慢等缺点，不能适时地对铝电解槽作出控制决策。为了解决以上问题，我们采用美国GE90系列的MicroPLC作为主控制器，实行一对一分布控制，1台槽控箱配1台PLC，并结合有关铝电解经验，采用模糊控制模型，开发出分布式铝电解槽智能模糊系统，使系统软件、硬件达到了组合。
该控制系统采用DDC(直接数字控制)、SCC(过程监控)两级分布式控制方案，硬件组成如图1所示。

每台槽控箱控制1台电解槽，同时每台槽控箱都有立的PLC作为主控制器，负责对系列电流、槽电压和各种开关量输入信号的采集，数据解析，模糊推理，判断槽中氧化铝浓度，并通过调节下料时间间隔以及距，达到电解槽内物料平衡和热量平衡。


过程监控级通过RS422通信总线与槽控箱中的PLC通信，从中相关信息，通过对信息的加工、处理，实现槽况诊断，从而实现对DDC级的参数修改、优化，同时也为人工操作和维护决策提供的依据。

多区域的SCC均可连接起来，构成一局域网，在原有二级基础上扩展一级MIS(管理信息系统)级，并实现与全厂计算机网络的联网，便于决策。

2　软件介绍


控制系统的软件结构框图见图2。

因软件模型较多，在此不能一一介绍，现讲述以下几个模型。
2.1　R-C曲线的试验测试

为了能够建立起正确而且的氧化铝浓度控制模型，我们进行了大量的试验研究工作，在沁阳国家大型铝电解试验基地140kA电解槽上多次试验以后，测试出槽电阻R与氧化铝浓度C的关系曲线，即动态R-C曲线，其特征曲线如图3所示。

A点附近为低浓度区，发生阳效应的几率较高；B点附近为高浓度区，易产生沉淀。曲线由B点往A点变化，槽电阻逐渐上升，斜率加大，槽中氧化铝浓度降低，虽然电流效率较高，但易发生阳效应，增加电耗；若曲线反行程，由A点往B点推进，随着Al2O3浓度的增大，槽电阻逐渐减小，斜率也慢慢减小，曲线趋于平缓，达到点附近有一死区，即变化不敏感区，此时槽中易出现沉淀，导致电解槽槽温升高，槽底压降增大，从而增加电耗，降低了电流效率。

此曲线测得的同时受操作工艺的影响会发生漂移，尤其是阳移动，造成曲线偏移，因此在曲线试验测试过程中我们尽量避免诸如抬母线、边部加工、换阳等非正常作业，保证了曲线的准确性。


2.2氧化铝浓度模糊控制模型的开发
由于电解槽属非线性、时变、大滞后系统，电解槽内存在高温强腐蚀性电解质熔体，所以到目前为止，国内外对电解槽内许多参数无法长时间在线测量，因此我们采用3种算法综合解析槽电阻、槽电阻斜率以及R-C曲线，并结合电解经验和现场操作人员的经验，研制出了一整套氧化铝浓度模糊控制模型。

该模型将下料速率作为输出变量，下料速率的模糊语言变量值定义为“大欠量、欠量、正常、过量、大过量”5个档级值。模糊控制规则是根据经验和已测得的过程知识生成的。通过控制氧化铝的下料速度，使槽中氧化铝浓度处于一个低高低的变化过程中，从而控制突发阳效应的发生和沉淀的出现，保持槽内物料平衡。

该模型的主要功能体现在以下几个方面：

(1)由R、ΔR、(间接)判断出槽内氧化铝浓度和变化趋势以及变化速率。

(2)模糊推理出各种加料状态切换点的斜率。


(3)由高浓度到低浓度的行程中，阳效应预报及其处理。


(4)减少了在高氧化铝浓度情况下运行，避免了沉淀。
2.3　效应预报及处理模型

通过在沁阳国家大型铝冶炼工业试验基地140kA铝电解槽上试验研究，开发了一套效应预报及处理模型。该模型效应预报准确，能提前20～40min预报，其预报成功率达100％；同时，利用该模型可将“突发阳效应”消灭在萌芽之中。效应预报曲线如图4所示。该曲线是在阳效应等待过程中测量计算的。

2.4　氧化铝浓度跟踪控制模型



电解槽运行较长时间(24h或长)以后，需要重新确定槽中氧化铝浓度，这样就需停止给槽下料，保持固定距，对槽电阻及电阻斜率进行解析，判断目前电解槽中的氧化铝浓度，以决定下一步的加料速度和加料状态的切换。这对消耗电解槽中过量氧化铝是十分有用的。



2.5　距控制模型




该控制系统结构如图5所示。

调整距的目的是保持电解槽的热平衡。该距调整模型主要有3种情况的距调整：1种是槽电阻不在正常设定值范围，距调整量依据偏差范围来定。2种是特殊作业情况下，专门的距调整模型，包括出铝、换阳、抬母线，以及其它异常操作，在此不作详细讨论。3种是特殊槽况下的距调整，针对不同槽况作出相应的阳距调整。


3　系统特点




(1)基于经验和控制思想，采用模糊控制算法编制的氧化铝浓度控制模型和阳效应预报模型，在国家大型铝电解试验基地140kA预焙电解槽上得到成功应用，了良好的技术经济指标。




(2)槽控箱中主控制器PLC是集计算机和工业过程控制系统的优点于一体的可广泛应用于多种过程控制的通用设备，它能在任何恶劣环境下工作。这种用单台PLC控制单台电解槽并与上位监控机构成二级分布式控制系统在铝电解行业属国内。


(3)在SCC级计算机上通过人机界面在线修改、传送控制软件，同时通过SCC级计算机界面可监视槽控箱软件运行情况，这是其它槽控箱无法比拟的。



(4)通过SCC级计算机人机界面可以在线修改槽控箱工作参数(近90个)，使槽控箱适应各种槽型。


(5)槽控箱箱内布置合理、紧凑，槽控箱为单柜挂墙式小箱体结构。

4　控制效果


通过在沁阳国家大型铝冶炼试验基地的140kA铝电解槽上试验，克服了槽龄长、操作条件差、槽况不稳等不利因素，了令人满意的效果。试验槽槽底比较干净，电解槽由长期不稳转为稳定运行，效应系数降低到平均0.25左右，长可控制在10d内不发生阳效应，氧化铝浓度控制在1.0％～3.5％之间，仅效应电耗一项，单台就比原有控制系统节电达160kWh/t，收到了良好的经济效益和社会效益，具有较高的推广应用.