唐山西门子模块代理商变频器供应商

随着工业自动化的快速发展，PLC作为工业自动化发展的控制手段，也将会随之快速的发展，在未来，PLC要想适应工业的发展必然要具备如下特点：，PLC控制系统的功能应该加丰富。信号采集功能、输出控制功能、逻辑处理功能、数据运算功能、定时功能、计数功能、中断处理功能、存储功能、网络通信功能等等，通过丰富以上功能，为未来工业自动化、远程化、信息化和智能化创造条件；其次，完善PLC的性。随着工业自动化的发展，工业生产对电气控制设备的性的要求也越来越高，PLC应当具有很强的抗干扰能力，能够在非常恶劣的环境下长期连续地工作；再次，今后的PLC在使用起来要为方便。在硬件方面，PLC的硬件应该是高度集成化，使得系统集成为系列化与规格化的各种模块，这样就可以达到使用起来非常的方便，在软件方面，PLC应采用程序来建立控制逻辑，用程序来代替硬件接线，编制程序比硬件接线要方便很多；后PLC的应用应该重视行业化。由于PLC的自身特点和优势，在工业控制中得到了广泛的应用。

PLC行业发展趋势

PLC的未来发展趋势主要有以下的三个方向：1、功能向增强化和化地方向发展，针对不**业的应用特点，开发出化的PLC产品，以此来提高产品的性能和降低产品的成本，提高产品的易用性和化水平；2、规模向小型化和大型化的方向发展，小型化是指提高系统性基础上，产品的体积越来越小，功能越来越强；大型化是指应用在工业过程控制领域较大的应用市场，应用功能从单一的逻辑运算扩展几乎能够满足所有的用户要求；3、系统向标准化和开放化方向发展，开放性向PC靠拢，在bbbbbbs平台上开发符合全新一代开放体系结构的PLC。通过提供标准化和开放化的接口，可以很方便地将PLC接入其它系统。综上所述：PLC在功能上要不断的提高，应用上要不断的扩展和深入

．1 云模型的定义
    设U={x}是一个用数值表示的定量论域，T是U上的定性概念即语言子集，CT(x)是U到闭区间[0，1]的映射，对于任意x∈U，都存在一个有稳定倾向的随机数CT(x)，则称式(1)为云模型。   数据对drop(xi，mi)(i=1，2，…N)构成的云模型称为一维正态云模型，简称一维正态云，组成云模型的数据对(xi，mi)称为一维云滴。其中，Ex、En和He为云模型的3个重要数字特征，分别成为期望值、熵和熵，记为[Ex，En，He]。
1．2 一维正态云模型算法
    一维正态云模型其输入为表示定性概念的期望值Ex、熵En和熵He，云滴数量N，输出是N个云滴在数域空间的定量位置及每个云滴代表该概念的确定度。具体算法为输入：(Ex，En，He，N)
    输出：drop(x1，m1)，drop(x2，m2)，…，drop(xN，mN)
    1)生成以Ex为期望值，En为标准差的一个正态随机数xi=R1(Ex，En)
    2)生成以En为期望值，He为标准差的一个正态随机数Pi=R1(En，He)
    3)计算：
    4)令数据对(xi，mi)为一个一维云滴。
    5)重复步骤1)～4)，直至产生N个云滴。

2 正态分布随机数产生器
    正态分布又称高斯分布，是重要、常见、应用广泛的一种连续型分布一般来说，具有任意分布的随机数都是由(0，1)区间上的均匀分布随机数来实现的因此，要生成(0，1)区间上的均匀分布随机数，然后再利用随机变量函数变换的方法产生正态分布的随机数。
2．1 (0，1)均匀分布随机数生成方法
    (0，1)区间上的均匀分布伪随机数产生的方法多种多样，有线性同余法、平方取中法、混沌法、反馈移位寄存器法等，其中常用的是线性同余发生器，它通过如下的线性同余递推关系式来产生数列。其中，a，c，x0，M均为正整数，x0为种子，使用时需要仔细地挑选模数M和种子x0，使得产生出的伪随机数的循环周期要尽可能长。xi为(0，1)区间上的随机数。
2．2 正态分布随机数的生成方法
    生成(0，1)均匀分布随机数后，可以通过反函数法、变换法、舍选法、组合法等各种变换及映射关系来得到任意正态分布随机数。下面具体介绍变换法。
    变换法通过一个变换将一个分布的随机数变换成为不同分布产生的随机数，变换法的典型的例子是Box-Muller变换，它可产生的正态分布随机变量。

 X1、X2是在区间[0，1]上均匀分布的随机变量，所得的Y1、Y2相互立的均匀值，方差的正态分布随机变量。

3 实现过程设计
3．1 程序设计流程
    按阐述的随机数产生原理、一维正态云模型算法等编写0-1均匀分布随机数发生器、标准正态随机数发生器等功能程序。

4 实验及结果分析
    打开STEP7编程软件，SIMATIC Manager中的菜单栏上单击“选项”，在下拉菜单中选择“模块”或直接单击工具栏上的器图标打开PIESIM，将整个站点(包括硬件组态和程序块)下载到PLCSIM中，与此同时启动WinCC，并WinCC运行系统。再开启器PLCSIM，程序将开始运行起来，此时WinCC自动将输出过程值进行归档，后将过程值的归档记录导入EXCEL，再将EXCEL里的数据转换成直观的图形。

   云模型的特点是改变它的3个数字特征Ex，En和He就可以得到成千上万的云滴构成整个云。云模型的3个数字特征表示了各自不同的意义，只要一个数字特征不同就会产生不同的效果。分别以点和线性连接点的方式展示了代表云滴的正态随机数及其隶属度的分布情况。云模型的En改变所引起的云的形状的改变。以上图形直观论证了一维正态云模型在S7-300 PLC上的成功实现。

5 结论
    在深入研究云模型算法的相关文献和西门子S7-300PLC的功能后提出一维正态云模型算法在PLC上实现的思想，并在编程软件STEP7上将这一思想转化成STL语言程序，后通过STEP7、PLCSIM和WINCC进行联合测试，测试结果表明在S7-300 PLC能实现一维正态云模型算法。一维正态云模型算法在S7-300 PLC的成功实现为云模型算法的应用拓宽了道路，同时也为算法在PLC上的应用提供了一种新的思路与方法。

1 引言
本文以混流式机组为例，机组配用T-100型调速器，简要说明用PLC实现水轮机组自动控制的过程。在国内，小水电综合自动化正日益得视，因为传统落后的控制方式使每个小水电都不得不依靠值班人员在现场运行，不仅浪费人力物力资源,而且不利于小水电的大量开发。本控制装置是专门为中小型水轮发电机组自动控制而设计的。这一系统充分考虑了我国目前小型水电站操作的特点，替代原继电接触器控制系统，已在我院模拟电站运行良好。

2 设备工艺特点及控制要求
2.1 电站的自动控制工程内容
(1) 发出命令脉冲以后，机组的起动、并网、调节负荷、停机，发电转为调相运行及调相转发电运行等操作，都需自动完成;
(2) 能自动保持机组的正常工作条件，如速度调整和励磁调整，轴承的润滑和冷却，调相的压水等等;
(3) 水轮机前闸门及机组附属设备和公共设备的自动操作;
(4) 机组发生事故时，自动停机并将机组从系统中切除;当机组发生不正常状态时，自动发出报警信号，并采取预定的措施以恢复正常工作。
2.2 机组控制流程
机组的自动控制包括机组润滑系统、冷却系统、制动系统及调相压水系统的自动控制，机组的启动、停机，机组由调相转发电、由发电转调相等工况的转换，机组的保护与信号等。

根据I/O的使用点数，并考虑将来的发展需要，确定采用三菱FX2N-128MR型PLC。
(2) PLC接线图
对于PLC接线，PLC的输入点一律用常开触头，负载统一采用110V直流电源。调相水位信号装置41DSX及导水叶剪断销信号装置41JDX需另接220V交流电源(此部分电路略)，将其接点接入PLC的输入点。取消频差继电器CLJ的比较回路，其接点用开关模拟替代。

4 结束语
PLC用于模拟小型水电站水轮机组自动控制系统运行以来，其性能比原来的继电接触器式控制优越得多。同时由于操作方便，，各种信号显示直观，故障率大大降低，几乎实现了控制系统。该装置有良好的开拓市场。

生产微细滑石粉、微细碳酸钙粉的某一化工厂，其粉体生产线中的矿粉的分离、运输、收集、整理、打包出货等是通过多台电机、各种电磁阀、运输带的顺序开启来实现的。工厂过去采用的是人工值守，需要工作人员就近启停机器，而且要按照一定的操作顺序进行，增加员工的劳动强度。由于生产规模的扩大及改善员工工作环境的需要，原有设备已不能满足需要，增加生产设备，同时对原有生产线设备进行改造扩充。可编程控制器(PLC)由于具有了体积小巧、易于设计新、调试方便、简化线路、性高等优点，为各种生产线自动化设备提供的控制方案。因此在本生产线自动化控制改造中，采用PLC来实现原有设备的改造扩充及对新增设备的自动化控制。

2生产线工艺设备描述

控制系统包括原有生产线及新增生产线，使用PLC在完成新生产线控制的同时还要与原有生产线进行兼容控制，原有设备的一些动作信号要与新设备进行连锁控制，在新生产线中，用分离机分离矿颗粒，通过输灰机完成粉料的输送处理，用转饲机进行粉料的混合，后螺运机对粉料完成提升、分类收集、运送等处理。广州回收PLC。

在本次PLC改造应用控制系统中，PLC除了控制原有的8个袋滤集尘阀的定时顺序工作，新增加控制2套输灰机控制系统、分离机3台(15HP)、风车1台(100HP)、螺运机2台(2.2kW)、转饲机1台(3.5kW)、2位5通电磁阀及各种仪表若干。从提高工厂供电电网的功率因素及节电方面考虑，采用变频器对生产线上长期运行的各个电机进行变频驱动控制，并且在变频器电源进线端加装进线三相交流电抗器，用于减少电机启动时对电网冲击。PLC接收变频器的故障信号及其他反馈信号，控制电机的启动停止及各电磁阀的开闭动作来完成对整个设备的自动化控制功能。回收西门子PLC。

3PLC型号配置及控制对象

根据控制功能要求，需要对设备进行各种逻辑、顺序、过程控制，包括对设备的手自动控制、各种报警输入、输出，信号反馈等的多层控制等，对PLC的输入输出的点数要求较多。其中，PLC控制的输入信号包括:操作台的启停按钮、压力表的高低压反馈信号、各个电机运行反馈信号、转速表高低速反馈信号、各种故障输入信号等共42个输入点;PLC控制的输出信号包括:各个电机、电磁阀、变频器、状态指示输出等共38个输出点。本系统中采用三菱MELSECA系列中的A1SHCPU模块及其扩展I/O模块，包括1个A1SHCPU、1个电源模块A1S61PN、4个继电器型输入模块A1SX20、3个继电器型输出模块A1SY10，1个连接底盘A1S38B(8Shots)等。广州PLC回收。

4软件设计

根据生产线的工作要求，确定各个动作的先后次序和相互关系，写出PLC各个输入输出信号间的逻辑关系，再由逻辑关系转为梯形图。PLC控制分手动和自动控制两部分控制，根据系统控制要求，程序设计包括输灰机控制及螺运机控制设计等等。西门子PLC回收。

4.1输灰机工艺原理

(1)基本工艺过程

由原设备成品桶、入料桶连锁信号及压缩空气压力表反馈信号作为输灰机控制系统的启动停止信号，正常状态下由操作人员通过操作台启动停止按扭启动输灰机控制系统，压缩空气异常时报警停机。按下启动按钮后，打开进气电磁阀加压，若管路压力表此时处于设定压力上限位置(高压)，则开启输灰阀输送粉料，若此时压力表处于设定压力下限位置(低压)，

则计时停止进气及输灰，打开进灰阀入料，同时开启收尘机助泄阀助泄，当入料计时到或入料桶处于高料位位置时关闭进灰电磁阀，从而完成一个进灰输灰控制循环。

当进气阀开启而压力表时处于低压位置时为加压时间过长，或输灰阀开启而压力表时处于高压位置时管路堵塞，存在加压过长或管路堵塞时声光报警停机，此时需要故障复位报警后才能启动输灰机控制系统。

(2)启动条件

●自动选择;

●成品桶、入料桶连锁信号正常;

●压缩空气压力表正常。

(3)停止条件

●入料计时到;

●入料桶处于高料位置;

●进气阀开，1000s，管路不是高压，加压过长;

●输灰阀开，2000s，管路不是低压，管路堵塞;

●其它故障信号。

(4)电磁阀配置结构原理

输灰机控制部分主要控制各种2位5通电磁阀。电磁阀配置结构简图参见图3所示。包括进气阀、输灰阀、进灰阀、助泄阀、压力表、状态指示灯、故障报警蜂鸣器等。正常时为自动控制状态，由安装在输灰管路上的压力表给出的压力高、低限位的反馈信号，来控制各个电磁阀及电机的开停，当系统需要强制输灰、采样、调试或出现故障时使用手动立回路启动输灰机控制系统。广州回收西门子PLC。

4.2螺运机控制部分

螺运机自动控制系统的工作流程。通过操作台顺序启动按钮启动分离机1、2、3号，然后启动风车，打开风挡，启动转饲机再启动螺运机，启动过程中不断观察现场情况。在开启风车的同时或由压差表给出的压差值，按定时按顺序间隔开启1#～8#袋滤集尘阀，直至按下风车停止按钮停止集尘阀。各个电机的热继电器信号及转速表高低速信号作为其停机信号反馈至PLC。分离机、风车、风挡、转饲机、螺运机及输灰机在各个环节之间环环相扣，按照一定工作顺序自行投入运行。广州收购西门子PLC。

4.3袋滤集尘阀的控制设计

袋滤集尘阀的自动控制设计主要是使用PLC内部的软定时器进行从1#集尘阀到8#集尘阀时间顺序循环工作，直至命令停止。

4.4报警程序设计

各个控制部分或元件出现故障时要有声光报警，当报警发生时故障部分设备停止运行，或投入备用设备运行，或进行故障清理后继续运行，或使用手动立回路单个启动控制系统。故障包括各个电机的热过载继电器、变频器故障、输灰机的加压过长、管路堵塞故障等等，采用三菱PLC的PLS指令可以很好的实现报警控制功能。

4.5分离机控制部分

分离机属于高惯性离心式机械，其工作特点为起动时工作电流较大，正常工作时负载较轻，停止时惯性较大，采用变频器控制可以很好的减少启动电机时对电网的冲击，并采用屏蔽控制电缆减少变频器对其它电器元件的高次谐波影响，本次设计采用富士FRNP11S系列变频器控制分离机。

5结束语

项目自动控制系统设计采用MELSECA系列PLC，具有强大的扩展功能、高度性及向上兼容性。A1SHCPU内部64K内存，8K步编程内存，256个I/O点，可扩展2048个远程I/O点，锂电池5年使用寿命，同时可通过网络模块(CC-bbbb)与厂中临近的另一套采用三菱A系列PLC生产

线相兼容组网，也可组成分布式I/O，减少连线。投入使用一年多，设备的各项技术性能指标均达到了预期要求，大大提高了工作效率，降低了成本，达到生产改照的目的。

2  控制电路的分析与改造

在桥式起重机电路中，故障发生比较多的是抓斗提升、张合部分的控制电路。

KM11、KM33、KM22、KM44分别是控制抓斗提升、张合的主接触器，KM1～KM6是切除电阻的接触器，KT1～KT6是时间继电器，时间继电器的作用是分级延时接触启动电阻，由于动作频繁所以故障频发。我们通过分析可以看出:

（1） 由于时间继电器的型号是JT3-11/1-110V，因此工作回路是一个半波整流降压回路，要使JT3-11/1正常工作，该回路中的二管、降压电阻、接触器辅助接点均应工作;

（2） JT3-11/1型号的时间继电器的辅助接点导致电气故障经常发生的一个主要点，如机构故障、接点接触不良故障，检修起来非常烦琐;

（3） JT3-11/1的线圈本身也经常出现短路和断路故障;另外，在这部分控制电路中，切除电阻的接触器和时间继电器辅助触点相互控制，互为因果，电路比较复杂。我们通过以析可以看出:无论哪一点出问题，都会导致抓斗电动机直接起动，使电机的起动转矩大大下降，如果发现不及时，易烧坏电机。

施耐德公司生产的Modicon TSX Neza PLC功能比较丰富，容易使用且工作，CPU单元具有12点输入和8点输出的20点I/O的基本结构，可根据需要多连接3个扩展模块扩展至80个I/O点。根据原电路要求，笔者用两个Modicon TSX Neza PLC换了6个时间继电器，用PLC的输出节点对KM1～KM6接触器进行控制。

由于Modicon TSX Neza PLC一接通电源就运行其中的程序，因此通过抓斗主接触器来控制Neza PLC是否运行。我们对Neza PLC进行了编程，使其输出节点依据设定的延时时间依次导通，达到原电路的动作要求。考虑到Neza PLC的运行，实测了接触器（CJ12-100）线圈的实际工作电流是0.7A，为了防止线圈烧毁而损坏继电器的输出接点，该接点的额定电流是2A，在输出回路中串联了一个2A的保险管，该回路的接点不致被损坏。

3  抗干扰措施

由于PLC的安装地点是在桥式起重机的电气控制箱上，处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面，要求工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。

3.1  采用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰

在PLC控制系统中，电源占有重要的地位。电网干扰窜入PLC控制系统主要通过PLC系统的供电电源（如CPU 电源、I/O电源）等进入的。对于给PLC系统供电的电源，采用隔离性能较好电源。

3.2  电缆选择的铺设

为了减少动力电缆辐射的电磁干扰，我们选用了屏蔽电缆。在工程中，采用铜带铠装屏蔽电力电缆，可以大大降低动力线产生的电磁干扰，使工程满意的效果。

不同类型的信号分别由不同电缆传输，信号电缆应按传输信号种类分层铺设，严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号;避免信号线与动力电缆靠行铺设，以减少电磁干扰。

4  结束语

我们改造后的电路简单，使用，维护方便，从2004年6月份投用以来，两部桥式起重机的改造电路故障率为零，节省了大量人力物力，降低了劳动强度，并且每年可节约几万元的材料消耗，解决了多年沥青桥式起重机电气部分频繁故障的一个重大难题。