西門子S7-1500模塊6ES7505-0RA00-0AB0 西門子S7-1500模塊6ES7505-0RA00-0AB0 

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SIEMENS   上海贊國(guó)自動(dòng)化科技有限公司

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上海贊國(guó)西門子。

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SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120

“信譽(yù)*，客戶*”是公司成立之初所確立的宗旨，在公司的嚴(yán)格要求和員工們不折不扣地貫徹執(zhí)行下發(fā)展延續(xù)至今。“假一罰十”一直是我公司的主動(dòng)承諾。

系統(tǒng)簡(jiǎn)介

為改善生產(chǎn)環(huán)境，某公司投資清潔水技改工程并建成一座日產(chǎn)水2.5萬頓的供水系統(tǒng)，分別建設(shè)了抽水泵系統(tǒng)、加壓泵系統(tǒng)和高位水池。根據(jù)公司用水需求特點(diǎn)，從抽水泵系統(tǒng)過來的水一部分直接供給生產(chǎn)用水部門，一部分則需通過加壓泵輸送到高位水池，而供給生產(chǎn)用水部門的水壓與供給高位水池的水壓相差較大。同時(shí)高位水池距抽水泵房較遠(yuǎn)達(dá)十多公里，高位水池的液位高低和加壓泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及如何與抽水泵系統(tǒng)“聯(lián)動(dòng)”也是較難解決的。

鑒于以上特點(diǎn)，從技術(shù)可靠和經(jīng)濟(jì)實(shí)用角度綜合考慮，我們?cè)O(shè)計(jì)了用PLC控制與變頻器控制相結(jié)合的自動(dòng)恒壓控制供水系統(tǒng)，同時(shí)通過主水管線壓力傳遞較經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)了加壓泵系統(tǒng)與抽水泵系統(tǒng)“遠(yuǎn)程聯(lián)動(dòng)”的控制目的。

系統(tǒng)方案

系統(tǒng)主要由三菱公司的PLC控制器、ABB公司的變頻器、施耐德公司的軟啟動(dòng)器、電機(jī)保護(hù)器、數(shù)據(jù)采集及其輔助設(shè)備組成（見圖1）。

抽水泵系統(tǒng)

整個(gè)抽水泵系統(tǒng)有150KW深井泵電機(jī)四臺(tái)，90KW深井泵電機(jī)兩臺(tái)，采用變頻器循環(huán)工作方式，六臺(tái)電機(jī)均可設(shè)置在變頻方式下工作。采用一臺(tái)150KW和一臺(tái)90KW的軟起動(dòng)150KW和90KW的電機(jī)。當(dāng)變頻器工作在50HZ，管網(wǎng)壓力仍然低于系統(tǒng)設(shè)定的下*，軟起動(dòng)器便自動(dòng)起動(dòng)一臺(tái)電機(jī)投入到工頻運(yùn)行，當(dāng)壓力達(dá)到高*，自動(dòng)停掉工頻運(yùn)行電機(jī)。一次主電路接線圖如下：

系統(tǒng)為每臺(tái)電機(jī)配備電機(jī)保護(hù)器，是因?yàn)殡姍C(jī)功率較大，在

變頻器的控制下穩(wěn)定運(yùn)行；當(dāng)用水量大到變頻器全速運(yùn)行也

在變頻器的控制下穩(wěn)定運(yùn)行；當(dāng)用水量大到變頻器全速運(yùn)行也不能保證管網(wǎng)的壓和穩(wěn)定時(shí)，控制器的壓力下限信號(hào)與變頻器的高速信號(hào)同時(shí)被 PLC檢測(cè)到，PLC自動(dòng)將原工作在變頻狀態(tài)下泵投入到工頻運(yùn)行，以保持壓力的連續(xù)性，同時(shí)將一臺(tái)備用的泵用變頻器起動(dòng)后投入運(yùn)行，以加大管網(wǎng)的供水量保證壓力穩(wěn)定。若兩臺(tái)泵運(yùn)轉(zhuǎn)仍，則依次將變頻工作狀態(tài)下的泵投入到工頻運(yùn)行，而將另一臺(tái)備用泵投入變頻運(yùn)行。

    當(dāng)用水量減少時(shí)，首先表現(xiàn)為變頻器已工作在zui低速信號(hào)有效，這時(shí)壓力上限信號(hào)如仍出現(xiàn)，PLC首先將工頻運(yùn)行的泵停掉，以減少供水量。當(dāng)上述兩個(gè)信號(hào)仍存在時(shí)，PLC再停掉一臺(tái)工頻運(yùn)行的電機(jī)，直到zui后一臺(tái)泵用主頻器恒壓供水。另外，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)六臺(tái)泵為兩組，每臺(tái)泵的電機(jī)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間可顯示，24小時(shí)輪換一次，既保證供水系統(tǒng)有備用泵，又保證系統(tǒng)的泵有相同的運(yùn)行時(shí)間，確保了泵的可靠壽命?？刂葡到y(tǒng)圖見圖3。

◆半自動(dòng)運(yùn)行

當(dāng)PLC系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)失靈，這時(shí)候系統(tǒng)工作處于半自動(dòng)狀態(tài)，即一臺(tái)泵具有變頻自動(dòng)恒壓控制功能，當(dāng)用水量不夠時(shí)，可手動(dòng)投入另外一臺(tái)或幾臺(tái)工頻泵運(yùn)行。
◆手動(dòng)

    當(dāng)壓力傳感器故障或變頻器故障時(shí)，為確保用水，六臺(tái)泵可分別以手動(dòng)工頻方式運(yùn)行。

實(shí)施效果

實(shí)際運(yùn)行證明本控制系統(tǒng)構(gòu)成了多臺(tái)深井泵的自動(dòng)控制的結(jié)構(gòu)，在軟件設(shè)計(jì)中充分考虎變頻與工頻在切換時(shí)的瞬間壓力與電流沖擊，每臺(tái)泵均采用軟起動(dòng)是解決該問題關(guān)鍵。變頻器工作的上下限頻率及數(shù)字PID控制的上下限控制點(diǎn)的設(shè)定對(duì)系統(tǒng)的誤差范圍也有不可忽視的作用。

采用變頻恒壓供水，消除了主管網(wǎng)壓力波動(dòng)，保證了供水質(zhì)量，而且節(jié)能效果明顯，并延長(zhǎng)了主管網(wǎng)及其閥門的使用壽命。

◆采用變頻恒壓供水，消除了主管網(wǎng)壓力波動(dòng)，保證了供水質(zhì)量，而且節(jié)能效果明顯，并延長(zhǎng)了主管網(wǎng)及其閥門的使用壽命。

◆用穩(wěn)壓減壓閥經(jīng)濟(jì)地解決了不同用水壓力的問題。

◆拓寬運(yùn)用變頻恒壓控制原理，較好地解決了加壓泵房與抽水泵房的遠(yuǎn)程通訊總是并達(dá)到異地連鎖控制的目的。

◆在抽水泵房設(shè)置連續(xù)液位顯示，并將信號(hào)傳與PLC，防止泵缺水燒壞電機(jī)，設(shè)定的取水位置，確保水的質(zhì)量。

過載、欠壓、過壓、過流、相序不平衡、缺相、電機(jī)空轉(zhuǎn)等情況下為確保電機(jī)的良好使用條件，達(dá)到延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命的目的。

   系統(tǒng)配備水位顯示儀表，可進(jìn)行高低位報(bào)警，同時(shí)通過PLC可確保取水在合理水位的水質(zhì)監(jiān)控，同時(shí)也保護(hù)電機(jī)制正常運(yùn)轉(zhuǎn)工況。

系統(tǒng)配備流量計(jì)，既能顯示一段時(shí)間的累積流量，又能顯示瞬時(shí)流量，可進(jìn)行出水量的統(tǒng)計(jì)和每臺(tái)泵的出水流量監(jiān)控。系統(tǒng)配備流量計(jì)，既能顯示一段時(shí)間的累積流量，又能顯示瞬時(shí)流量，可進(jìn)行出水量的統(tǒng)計(jì)和每臺(tái)泵的出水流量監(jiān)控。

不同壓力供水需求的解決

為穩(wěn)定可靠地滿足公司內(nèi)部分區(qū)域供水太力（0.4~0.45Mpa）低于主管網(wǎng)水壓力（0.8~0.9Mpa）的要求，配備穩(wěn)壓減壓閥來調(diào)節(jié)，可調(diào)范圍為0.1~0.8Mpa。

加壓泵系統(tǒng)

由于抽水泵房距離高位水池較遠(yuǎn)，直接供水到高位水池抽水泵的揚(yáng)程不足，為此在距離高位水池落差為36米處設(shè)計(jì)有一加壓泵房，配備立式離心泵兩臺(tái)（一用一備）電機(jī)功率為75KW，揚(yáng)程36米。該加壓泵的控制系統(tǒng)需考慮以下條件：

（1）若高位水池水位低和主管有水，則打開進(jìn)水電動(dòng)蝶閥和起動(dòng)加壓泵向高位水池供水；

（2）若高位水池水位滿且主管有水，則給出報(bào)警信號(hào)并關(guān)閉加壓泵和進(jìn)水電動(dòng)蝶閥；

 （3）若主管無水表明用水量增大或抽水泵房停止供水，必須開啟出水電動(dòng)蝶閥由高位水池向主管補(bǔ)充不。

    像抽水泵一樣，我們?yōu)榧訅罕门鋫淞塑浧饎?dòng)器和電機(jī)保護(hù)器，確保加壓泵*可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)配備了高位水池的水位傳感器和數(shù)顯儀和缺水傳感器。

為保證整個(gè)主水管網(wǎng)的恒壓供不，當(dāng)高位水池滿且主水管有水時(shí)，加壓泵停止，此時(shí)主管壓力將“憋壓”，zui終導(dǎo)致主管壓力上升，并將此壓力傳遞到抽水泵房，抽水泵的控制系統(tǒng)檢測(cè)到此壓力進(jìn)行恒壓變頻控制，進(jìn)而達(dá)到整個(gè)主管網(wǎng)的恒壓供水，這是整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能

◆自動(dòng)平穩(wěn)切換，恒壓控制

主水管網(wǎng)壓力傳感器的壓力信號(hào)4~20mA送給數(shù)字PID控制器，控制器根據(jù)壓力設(shè)定值與實(shí)際檢測(cè)值進(jìn)行PID運(yùn)算，并給出信號(hào)直接控制變頻器的轉(zhuǎn)速以使管網(wǎng)的壓力穩(wěn)定。當(dāng)用水量不是很大時(shí)，一臺(tái)泵在

◆電機(jī)既有電機(jī)保護(hù)器，又有軟起動(dòng)器，克服了起動(dòng)時(shí)的大電流沖擊，相對(duì)延長(zhǎng)了電機(jī)制使用壽命。

◆由于采用PLC控制的壓力自動(dòng)控制，可以實(shí)現(xiàn)無人遠(yuǎn)程操作，系統(tǒng)的PLC預(yù)留有RS485接口，可與公司總調(diào)度室計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)如圖所示的人機(jī)控制系統(tǒng)：

◆由于系統(tǒng)采用閉環(huán)恒壓控制，電機(jī)在滿足主水很容易網(wǎng)的壓力的前提下，節(jié)能*，年節(jié)電61萬度，折合為人民幣36萬元。

◆通過采用變頻器控制，可在不同季節(jié)、節(jié)假日、日夜及上下班等全面調(diào)控水量，按日節(jié)水100噸計(jì)，則年可節(jié)水36500噸。

恒壓供水控制柜

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)激烈競(jìng)爭(zhēng)的今天，冰箱內(nèi)膽的制做上各有各的特點(diǎn)，針對(duì)我們的產(chǎn)品會(huì)給你帶來更多的方便，給你的生產(chǎn)效率大大的提高。

一、概述

    在冰箱生產(chǎn)線的設(shè)備中，單工位真空成型機(jī)系統(tǒng)使用非常普及，對(duì)每種不同的冰箱型號(hào)都要對(duì)工藝的參數(shù)和模具進(jìn)行調(diào)整，隨著PLC的國(guó)產(chǎn)化和成本的不斷降低，PLC在工業(yè)生產(chǎn)線的節(jié)能及提高生產(chǎn)效率等主面起到日趨重要的作用。

    針對(duì)單工位真空成型機(jī)控制系統(tǒng)的工作環(huán)境和節(jié)能性、高效率性要求使用的PLC響應(yīng)速度快，操作方便。所以我們推出的西門子S7-200系列PLC和威綸通公司提供的MT-500系列觸摸屏組成的單工位真空成型機(jī)*可以完成以上的工業(yè)要求。

    西門子S7-200系列PLC以非常高的可靠性和低成本優(yōu)勢(shì)成為工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制器的*。它能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境強(qiáng)電磁干擾及高溫度，高濕度的場(chǎng)合。

    本系統(tǒng)核心采用西門子CPU226為模塊，再加入O/I擴(kuò)展模塊EM223，EM222，及模擬量輸入模塊EM231，輸出模塊EM232組成；能夠完成自動(dòng)、手動(dòng)和調(diào)整的三種工作狀態(tài)，給操作人員帶來了很大的方便。

    CPU226模塊有兩個(gè)RS485接口，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口（PPI）多點(diǎn)接口（MPI）PROFIBUS在使用上非常方便，一個(gè)可以用于觸摸屏的控制，一個(gè)可以用于和其它公司模塊之間的通訊。

    人機(jī)介面采用觸摸屏方式簡(jiǎn)單可靠，特別適用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜環(huán)境衛(wèi)使用。通訊采用西門子*的PPI協(xié)議使用RS485通訊線可靠通訊距離可以達(dá)到50米。

二、人機(jī)界面

1、主界面介紹，如圖1，開機(jī)進(jìn)入系統(tǒng)主界面選擇需要的工作方式和對(duì)參數(shù)的調(diào)整等。如選擇自動(dòng)工作模式，圖中的自動(dòng)按鈕會(huì)切換到開的狀態(tài)，在機(jī)器處于*條件下，按此按鈕后板材放好按一下自動(dòng)循環(huán)按鈕，系統(tǒng)回自動(dòng)完成一件產(chǎn)品的生產(chǎn)工作。如選擇調(diào)整界面或是選擇手動(dòng)界面系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)入相應(yīng)的控制面板進(jìn)入相應(yīng)的模式，這兩種模式是針對(duì)對(duì)機(jī)器的維修維護(hù)和換模而使用的。

圖1 人機(jī)界面 

2、當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行控制面板后，可以通過位狀態(tài)指示燈了解單工位真空成型機(jī)的運(yùn)行情況，循環(huán)起動(dòng)多功能按鈕在不同的運(yùn)行狀態(tài)下可以，完成循環(huán)起動(dòng)-------->加熱結(jié)束-------->冷卻結(jié)束，三種功能。

3、自動(dòng)工作循環(huán)動(dòng)作順序：

上料-------->按循環(huán)起動(dòng)按鈕-------->壓邊框快速下降-------->壓邊框慢速下降到位-------->上下加熱板快速前進(jìn)-------->上下加熱板慢速前進(jìn)到位-------->加熱板開始加熱-------->A：正常；設(shè)定加熱時(shí)間到-------->

B：異常；板料下垂-------->電保護(hù)開關(guān)-------->

C：人工按（加熱結(jié)束按鈕）按鈕-------->

上下加熱板快速后退————上下加熱板慢速后退到位—

D：模架延時(shí)上-------->設(shè)定時(shí)間到-------->模架快速上行-------->模架慢速上行到位-------->

E：1次吹泡-------->設(shè)定時(shí)間到-------->2次吹泡-------->設(shè)定時(shí)間到-------->

慢速抽真空-------->設(shè)定時(shí)間到-------->快速抽真空-------->設(shè)定時(shí)間到-------->（選擇輔壓框），輔壓框快速下降-------->輔壓框慢速下降-------->保壓-------->保壓時(shí)間到-------->延時(shí)冷卻-------->設(shè)定時(shí)間到-------->冷卻風(fēng)機(jī)開-------->設(shè)定時(shí)間到-------->風(fēng)機(jī)停-------->消真空-------->設(shè)定時(shí)間到-------->脫模吹氣-------->設(shè)定時(shí)間到-------->抽芯回，模架延時(shí)下-------->設(shè)定時(shí)間到-------->模架比例慢速下降到位-------->抽芯復(fù)位，同時(shí)壓邊框快速上升-------->壓邊框慢速上升-------->卸料，一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束。同時(shí)在執(zhí)行動(dòng)作時(shí)如發(fā)生意外可以按急停按鈕，動(dòng)作立即停止；所有動(dòng)作在觸摸屏界面上都有模擬顯示。

4、 參數(shù)調(diào)整：通過觸摸參數(shù)調(diào)整屏界面對(duì)生產(chǎn)工藝中的產(chǎn)品型號(hào)、動(dòng)作時(shí)間設(shè)定、溫度設(shè)定、速度設(shè)定、加熱板加熱位置及加熱功率百分比。

5、進(jìn)入產(chǎn)品選擇界面，根據(jù)需要選擇符合和產(chǎn)品工藝對(duì)應(yīng)產(chǎn)品后確認(rèn)。

6、其它的參數(shù)調(diào)整進(jìn)入對(duì)應(yīng)的調(diào)整介面，根據(jù)產(chǎn)品的工藝卡要求進(jìn)行調(diào)整。

7、根據(jù)不同的產(chǎn)品和型號(hào)來調(diào)整上下加熱板的溫度：每種產(chǎn)品有產(chǎn)品節(jié)拍和產(chǎn)量記數(shù)，使用起來輕松自如。

三、換模與維護(hù)維修

1、換模時(shí)可以把模式轉(zhuǎn)換到調(diào)整位，進(jìn)行必要的操作。

2、機(jī)器出現(xiàn)故障維修時(shí)，本系統(tǒng)配置了狀態(tài)信號(hào)顯示面板。

3、機(jī)器出現(xiàn)故障維修時(shí)，在調(diào)整手動(dòng)狀態(tài)下還可以使用操作按鈕面板上的按鈕來控制。

4、本系統(tǒng)采用了編程的方式將系統(tǒng)出現(xiàn)的常見故障輸入到PLC中，會(huì)在人機(jī)界面上顯示當(dāng)前的故障，給維護(hù)人員帶來更大的方便。

四、注意事項(xiàng)：

1、實(shí)施接線時(shí)，務(wù)必關(guān)閉電源。

2、控制柜電源必須采用符合標(biāo)準(zhǔn)的三相五線制供電，所有設(shè)備體上之接地端子務(wù)必正確的接地，可提高產(chǎn)品的安全性。

3、交流電源不可連接于行程開關(guān)等信號(hào)端，否則可能造成嚴(yán)重的損壞，因此在通電前請(qǐng)?jiān)俅未_認(rèn)接線是否正確。

4、為了防止干擾，觸摸屏與控制柜之間的連線請(qǐng)務(wù)必使用有被覆的屏蔽線，且不可與AC200V以上的回路并排走向。

五、PLC程序的編制：

    西門子S7-200使用西門子的STEP 7-MicroWIN 進(jìn)行方便快捷的編程，它可以在STL、梯形圖、FBD邏輯方框圖之間切換編程，豐富的指令集基本上可以滿足中小型設(shè)備的應(yīng)用。

部分梯形圖：