西门子模块6ES7231-7PC22-0XA0库存

西门子模块6ES7231-7PC22-0XA0库存

而对于分条机，计算卷径的部分是通过张力控制器来计算的，当然用PLC架构来实现也是没有问题的。也就是说，可以通过在人机或文本上设定张力，通过PLC计算卷径，T=F*D/2，所以可以算出需要电机输出的转矩大小，通过模拟量输出接到V系列变频器的转矩给定端就可以了。

    2.同步转速计算。

    因为我们知道变频器工作在低频时,交流异步电机的特性不好,转矩低而且非线性因此在收卷的整个过程中要尽量避免收卷电机工作在2HZ以下。因此收卷电机有个速度的限制。对于四电机而言其同步转速计算如下:

    n1=60f1/p=>n1=1500r/min=>2HZ/50HZ=N/1500=>n=60rpm/min

    （f1-为额定频率、p-为对数、n1-同步转速）

    3.限速运行。

    当达到大卷径时,可以求出收卷整个过程中运行的速：

    V=π*D*n/i=>Vmin=3.14*1.2*60/9=25.12m/min

    张力控制时,要对速度进行限制,否则会出现飞车，因此要限速运行。

    4.张力及转矩的计算。

    如果F*D/2=T/i（F--张力、D--卷径、T--转距、i--减速

    比）,=>F=2*T*i/D对于3.7KW的交流电机,其额定转矩的计算如下:

    T=9550*P/n=>T=24.88N.m所以Fmax=2*24.88*9/0.6=74.64N

    （T-电机的额定转距、P-电机的额定功率、n-为电机的额定转速）

    3调试过程及参数设定

    3.1V系列变频器电机参数的自整定

    1将驱动器的所有参数恢复成出厂值。

    2将电机轴与负载脱开。

    3将电机额定电压01-02、电机额定频率参数01-01、分别正确填入数值。

    4将参数05-00设定为1，然后按KeypadRUN的命令，此时立即执行电机的自动整定。执行约2min的时间（功率越大，要将加减速时间设定长一些）。

    5执行后检查05-02、05-06~05-09、05-12、05-16~19参数是否已自动将测量的数据填入，若没有请再次设定05-00参数，RUN一次。

    3.2V系列变频器闭环矢量试运行

    将运行方式设定为面板启动，频率给定方式为面板给定。运行方式为V/F+PG将频率设

    定成10Hz,然后运行，观察变频器是否会报PG报警，如果报PG报警，则将10-01设定为1（原来为0，反之设定为0），然后断电重新上电。

  1引言

    胶带、保护膜生产设备主要包括各种胶粘制品及无胶纸类、布类、皮革类、多种塑料制品类物料的上胶、多层贴合、分条、复卷、分切、冲型机械等。其中分条机在生产过程中根据不同需要对材料进行切边、分切等。其中分条机（图1）主要用于将宽幅卷材分切成窄幅卷材。分条工艺包括放卷和收卷两个过程。放卷和收卷的张力控制是分条机的关键自动化环节。本案例的方案特点是在原有电控系统的基础上选用变频器实现收放卷转矩控制，达到了理想的效果，在原来的基础上提高了机器工作性能，使机器在高速运转中趋稳定，操作方便，，性强，减轻了劳动强度。

    2.2系统分析

    收放卷工艺要求恒张力控制。张力的给定通过张力控制器。张力控制器控制的原理是通过收卷的线速度计算卷径，负载转距=F*D/2（F为设定张力，D为当前卷径），因此当设定了张力的大小，因为当前卷径通过计算已得知，所以负载转矩就可以算出来了。张力控制器能够输出标准的0~10V的模拟量信号，对应异步电机的额定转矩。所以我们用该模拟量信号接入变频器，选择转矩给定。这样在整个收卷的动态过程中，能够保证张力的恒定。

    在变频器转矩模式下，对速度进行限制。在张力控制模式下，不论直流电机、交流电机

    还是伺服电机都要进行速度的限制，否则当电机产生的转距能够克服负载转矩而运行时，会产生转动加速度，而使转速不断的增加，终升速到速，就是所谓的飞车。如图2中所示，收放卷的速度是通过主轴B系列变频器的模拟量输出AFM而进行限定的。也就是将主轴B系列的变频器上3-05（模拟信号输出选择）参数设定为03（频率指令输出）,如图3所示。将该信号分别接到收放卷变频器的模拟量输入端口上，作为频率给定和上限频率的设定信号。

    零速张力控制要求。当收放卷以0Hz运行时，电机的输出轴上有一定的张力输出，且可调。该要求主要是防止当收放卷运转当中停车，再启动时能够保收放卷的盘头不会松掉。在该控制系统中，可以通过调整张力控制器上的初始张力设定而达到要求。

    2.3分条机恒张力原理设计

    1.恒张力控制的原理。

    对于收放卷过程中恒张力控制的实质是需要知道负载在运行当中卷径的变化，因为卷径的变化，导致为了维持负载的运行，需要电机的输出转矩要跟随着卷径的变化而变化。对与V系列变频器而言，因为能够做转矩控制，因此能够完成收卷恒张力的控制。V系列变频器提供了三路模拟量输入端口，AUI、AVI、ACI。这三路模拟量输入口能够定义为多种功能，因此，可以任选一路作为转矩给定，另外一路作为速度限制。0~10V对应变频器输出0~电机额定转矩，这样通过调整0~10V的电压就能够完成恒张力的控制。

 笔者根据多年的教学实践，就影响PLC人才培养的各个因素的提高与协同，我提出以下几点建议以供参考：
一、教学与实习设备投入。在PLC课程的实践教学中，应把机械、电工、电子、液压、气动和计算机等知识与PLC技术进行地联系，扩大实习实训课时的比重，逐步加大学校相关设备的投入，建立较为完备的PLC技术实训室，从而为“PLC项目开发”的实训教学创造良好条件。教学实践证明，只有通过PLC项目方面的实训，让学生亲自编程、实际接线和调试，并对运行过程中所遇到的问题进行分析和改进，才能真正培养学生思维和综合职业能力，真正实现学生毕业后在PLC技术应用领域“上岗”的终教学目标。

二、理论、实验与实训教学。任何课程教学活动的要任务都是激发学生的学习兴趣，同样在PLC教学中激发学生的兴趣并不难，重要的是让学生不断地提高，不断地体验到成功的喜悦，这样才能始终保持其浓厚的兴趣。

1、理论课的要任务是让学生明确PLC是什么？PLC能做什么？怎么做？教师可以通过一个简单、形象实例（如：电机的长动控制）的完整讲解、操作与演示，先让学生了解PLC控制系统包括主电路与控制电路，PLC的外部硬件连线与内部软件编程两个基本的环节仅仅充当控制电路部分，让学生整体了解PLC控制系统的构成与工作过程，再以此为基础进行外部硬件连线与内部软件编程两个基本环节的深入讲解，这样便于学生对比继电接触器控制系统对本课程的整体把握，明确课程的任务，有了目标也就有了学习的动力。

理论课教学过程中要使用多媒体教学手段，利用多种计算机技术制作以PPT为主体的电子课件，借助多媒体技术，用生动丰富的画面和美妙动听的音乐效果吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，同时可以提高教学的效率。PLC的外部接线（包括主电路接线）讲原理图，结合实验、实训、实习讲解装配图与实际连线图，要让学生体会课堂上的原理图、实验中的接线与实训、实习中的接线的区别与联系，教会学生善于理论联系实践，以理论指导实践，以实践验证理论。

当前流行的三菱PLC的编程软件为FXGP_WIN-C与GXDeveloper，FXGP_WIN-C没有功能，在理论讲授中缺乏直观性，而GXDeveloper编程软件加装GXSimulator6-C后具有功能，在编程器件、指令与编程实例的讲解中利用可以加强直观性，便于学生的理解，对于某些程序的检验与编写学生可以不用到实验室，直接利用学校机房结合软件的功能完成，这样既增强了学生自主学习的能力，提高了学习兴趣，也提高了学习的效率，学生不用走进实验室也能使理论教学与实验教学同步进行，大大提高老师的教学效果以及学生的理解和接受能力。

2、实验、实训与上机课可以采用自主学习方式。自主学习方式是一种学习者在总体教学目标的宏观调控下，在教师的指导下，根据自身条件和需要自由地选择学习目标，学习内容和方法，并通过自我调控的学习活动完成具体学习目标的学习方式。自主学习离不开教师的适时指导与评价，学生只有在教师的适时帮助下，才能不断地完成一个又一个实验与实训项目，www.获得越来越大的成就感，增加自己自主学习的动力，从而保证自主学习方式的良性发展。教师还结合理论课程的进程，结合实验实训设备编写由浅入深、逐步递进、面向不同层次学生的实验实训指导书，为学生的自主学习提供有力的理论支撑。

3、综合实训是PLC课程重要的一个环节。要安排充足的时间进行，还要提高实训的效率，综合考虑学生个体的差异。在实训中，遵循能者多劳，共同提高的原则，把学生按个体差异分组，各组根据自己的能力情况选择不同控制要求的实训内容，根据控制要求，进行编程、调试，故障诊断与排除。这种方法较灵活的解决了学生能力差异存在的相互制约问题，同时也培养了学生的分工及团队合作的能力。

三、成绩评价机制。应该明确成绩评价不是教学行为的终目的，成绩评价应作为激励学生学习的一种方法，评价应做到及时、公正，具有可操作性。1、理论评定包括笔试、平时成绩和实验成绩，笔试成绩通过开卷或闭卷方式，考核了学生对PLC基本知识的掌握程度；平时成绩通过平时立完成作业的质量、上课出勤、课堂上解决问题的能力及方法等来评定；2、实验实训成绩评价应能体现出竞争机制，根据不同的任务要求分两种情况：，保证完成质量的前提下，根据完成速度评定分数；二，保证统一时间的前提下，根据完成质量评定分数。教师根据完成质量或速度只对每个团队进行分数评定，团队每个成员的分数则依据教师给定分数通过本团队民主评议得分，这样促进团队内每个成员的积性与主动性，同时培养学生的团队意识。

四、校内学习与校外锻炼。学生在学校所学的PLC知识与技能对比实际工作岗位中的PLC控制系统，仍具有一定的差异或差距，学生就业后在工作岗位中一定会遇到一些难于解决的难题，这就需要学校、教师仍然要加强对学生毕业工作过程的指导，把这些问题的解决方法做成典型案例对在校学生讲解，对在校生来说也是一种良好经验的积累。学生就业后，在工作岗位上应不断地与学校教师沟通，不断地向有经验的师傅请教，才能熟练掌握PLC控制系统的设计与应用。

 随着化工行业的发展控制工程网版权所有，生产趋向复杂化、大型化、高速化和自动化，为了保证生产稳定、、地进行，生产过程的参数检测和自动控制要满足高要求。PLC（可编程序控制器）系统正可满足此种要求，其对生产过程控制系统的设计、机械的保护发挥着至关重要的作用。
      PLC系统能编制各种控制算法程序，完成闭环控制，使化工生产过程实现自动化，把生产过程控制在工况下，从而减少了原料和动力的消耗，降低生产成本，实现高产。它能减少人为差错，保证生产，防止事故发生和扩大，达到延长设备使用寿命、提高设备利用率的目的。
      如今，世界上有200多个厂家生产300多个品种的PLC系统产品，主要应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。在化工行业，就具体的应用类型而言，主要是开关逻辑控制，通过实现顺序控制广泛应用于单机控制、多机制乃至自动化生产线控制，以及对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。比如控制工程网版权所有，在生产的过程中，温度控制起着决定性作用，炉前工段的焙烧强度和温度以及气浓决定着转化工段各部分温度与气浓的正常与否，以及转化率的高低。而PLC系统的应用可以调节不同温度和气浓之间的相互作用和影响进而实现生产过程的控制。在化工过程控制中PLC系统主要由处理器、存储器、输入输出模块、编程器、工作方式（在线联机编程、离线脱机编程方式）等五部分组成。
      另外，在石油加工工业中CONTROL ENGINEERING China版权所有，大型旋转机组是装置设备的重要组成部分，如催化裂化装置的主风机、气压机组、烟气轮机及汽轮机组等。这些机组功率大，运行条件苛刻CONTROL ENGINEERING China版权所有，对这些设备在突发事故中的紧急停车或闭锁保护是至关重要的。
      沈阳石蜡化工有限公司重油催化裂化气压机组的联锁—自保系统采用了PLC系统进行系统构建，其后的生产过程中表现稳定，多次在事故状态下对机组及生产装置实行了自我保护，使事故危害性大大降低。
      目前，PLC系统在我国石化行业中的应用有了很大的进展，上海、杭州、大连、苏州的几家企业已可以生产中小型PLC系统系统，并应用于工业生产中。

PLC的日常维护和保养比较简单，主要是换保险丝和锂电池, 基本没有其它易损元器件。由于存放用户程序的随机存储器（RAM）、计数器和具有保持功能的辅助继电器等均用锂电池保护，锂电池的寿命大约为5年，当锂电池的电压逐渐降低到一定程度时，PLC基本单元上电池电压跌落到指示灯亮，提示用户注意有锂电池所支持的程序还可保留一周左右，换电池，这是日常维护的主要内容。
调换锂电池的步骤为：
■在拆装前，应先让PLC通电15秒以上（这样可使作为存储器备用电源的电容器充电，在锂电池断开后，该电容可对PLC做短暂供电，以保护RAM 中的信息不丢失）；
■断开PLC的交流电源；
■打开基本单元的电池盖板；
■取下旧电池，装上新电池；
■盖上电池盖板。
注意换电池时间要尽量短，一般不允许过3分钟。如果时间过长，RAM中的程序将消失。
此外,应注意换保险丝时要采用型号的产品。
I/O模块的换
若需替换一个模块，用户应确认被安装的模块是同类型。有些I/O系统允许带电换模块，而有些则需切断电源。若替换后可解决问题，但在一相对较短时间后又发生故障，那么用户应检查能产生电压的感性负载，也许需要从外部抑制其电流尖峰。如果保险丝在换后易被烧断，则有可能是模块的输出电流限，或输出设备被短路。
PLC的故障诊断是一个十分重要的问题，是保证PLC控制系统正常、运行的关键。本文对常用的故障诊断方法进行了探讨。在实际工作过程中，应充分考虑到对PLC的各种不利因素，定期进行检查和日常维护，以保证PLC控制系统、地运行。笔者近几年在维护和修理PLC系统中，总结了一些快速查找PLC系统故障原因的经验，现与大家交流如下。 
一个典型的PLC系统包括一个现场PLC站，和通过高速数据线与之相连的上位机以及模拟屏PLC站，上位机用以显示各种图形和数据，模拟屏PLC站用来驱动模拟屏上的发光二管。整个PLC系统与外联设备相接，就构成了一个自动控制系统。 
通常将PLC当作一个黑盒子，我们可以简单地根据I/O信号来判断故障的位置。判断故障的情况有两种，即模拟屏上闪烁的故障信号和该运行的设备在模拟屏上无显示。 
1、模拟屏上闪烁的故障信号 
根据PLC控制站图纸，先检查该设备在模拟屏PLC柜内的显示状态，如果相符合再检查现场PLC柜的显示状态，同样符合时再继续检查PLC柜的I/O端子、外联设备的I/O端子，并由此推断出是设备故障还是PLC故障。以上过程可以用下面的框图表示（如图1）。 

 
图1 
判断PLC柜I/O端子、外联设备的I/O端子是否与状态信号相符的方法很简单，只要用万用表的直流电压档测量端子号与公共端的电压值，为24V表示断开，无信号；为0V表示接通，有信号。 
2、该运行的设备在模拟屏上无显示 
此时应判断是PLC没有给运行信号，还是给了运行信号而设备有故障不能运行。 
我们可以从现场的PLC柜的输出模块中观察有无信号显示，继而检查PLC站输出继电器有无吸合，再看外联设备的电气柜有无驱动信号。如有，而设备无运行，则是设备有故障，如果设备正常运行，则应从外联设备的输入端往回查，过程正好与种故障检查过程相反。 
以上过程可用下面框图表示（如图2）： 
 

图2 
如果设备正在运行，则按以下框图检查（如图3）。 
对模拟信号的检测，因仪表采用的是4~20mA输入，所以在模拟信号输入端串联一个万用表，检测模拟信号的电流值，并与PLC的输出值做比较，便可知道数值是否正确。 
 

图3 
有一种简单的方法可以判断是PLC故障还是电器设备的故障，就是采用短路法：将外联设备状态输入线断开，用一条导线将输入端口和公共线相连，这意味着给PLC一个接通的信号，如果PLC有显示，则PLC正常；反之为PLC故障。 
找到故障点以后应做出相应的处理。一般来说PLC发生故障的可能性较小，大部分故障原因是接线松了，或线接错了，或继电器有故障等，亦有PLC模板烧毁的情况，这时只能将PLC模板换掉。记住一定要断电操作，否则容易把好的模板烧毁，亦可能会牵连到PLC处理器。