西門子PROFIBUS以太網信號電纜     西門子PROFIBUS以太網信號電纜

西門子PLC在高壓固態軟起動器中的應用 摘要：先介紹了軟起動的狀況以及高壓固態軟起動工作原理。通過使用西門子S7-200可編程邏輯控制編程實現不同起動方式下的三相可控硅觸發角給定模擬信號，利用市場上成熟的三相晶閘管移相觸發模塊接收PLC給定的模擬信號后按照相對應的觸發角輸出六路脈沖列，然后通過光纖技術傳送脈沖信號觸發可控硅閥主件從而實現電機軟啟動效果，同時也很好的解決了高壓隔離問題，本文還重點介紹到可控硅觸發取能問題。 關鍵詞：軟啟動；PLC；晶閘管移相觸發；光纖觸發 隨著工業的快速增長，三相交流異步電機因其結構簡單、運行可靠、價格低廉、體積較小、機械性能好、運行維護方便等優點而被廣泛采用。據統計，三相交流異步電機耗電量占全發電量的30%以上。然而， 電動機的起動特性卻一直不理想。眾所周知，電動機起動過程中的起動電流一般為額定電流3～7倍，可達電動機額定電流的8倍。這樣大的電流不僅加重了進線、供電電網以及接在電動機前面的開關電器的負荷，而且同時出現的巨大轉矩沖擊又會使電動機發生猛烈的沖振，并且也給用作動力傳輸的輔助設備和做功的機械設備帶來不可避免的機械沖擊口 。

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 由于PROF IBUS現場總線技術投運時間較長,因而它的應用范圍已滲透擴散到電力拖動的電力電子技術(如變頻調速器)等領域中。

   PROFIBUS 可遠距離高速度傳輸數據。PROF IBUS - DP /FMS通信介質為屏蔽雙絞電纜或光纖,傳輸速率為9. 6 k～12M bit·s- 1 ,傳輸距離為100～1 200 m,通過中繼器后傳輸距離還可加長 。

  PROF IBUS根據不同的應用對象可靈活選取不同規格的總線系統。如簡單的設備一級的高速數據傳送,可選用PROF IBUS - DP單主站系統;稍微復雜一些的設備級高速數據傳送可選用PROF I2 BUS - DP多主站系統;比較復雜一些的系統可以將PROFIBUS – DP與PROFIBUS- FMS混合選用,兩套系統可方便地在同一根電纜上同時操作,無需附加任何轉換裝置 。

   PROF IBUS具有本征安全的優勢。目前各種現場總線技術慮本征安全的只有PROF IBUS與FF。而FF的部分協議及成套硬件支撐尚未完善,可以說目前過程自動化中現場總線技術的成熟解決方案是PROF IBUS - PA 。它只需一條雙絞線既可傳送信息又向現場設備供電,由于總線的操作電源來自單一供電裝置,它不再需要絕緣裝置和隔離裝置,設備在操作過程中進行的維修、接通或斷開,即使在潛在的爆炸區也不會影響到其它站點。使用分段式耦合器PROF IBUS - PA 可以很方便地集成到PROF IBUS - DP網絡上,使用連接器可在DP上擴展PA網絡。PROF IBUS - DP總線上可掛接的設備有PROF IBUS - PA 總線變送器和執行器等。經過擴展的PROF IBUS - DP診斷能對故障進行快速定位,診斷信息在總線上傳達輸出并由主站采集,診斷信息分為3級:本站診斷操作、模塊診斷操作和通道診斷操作

PLC機型的選擇步驟與原則
隨著PLC技術的發展，PLC產品的種類也越來越多。不同型號的PLC，其結構形式、性能、容量、指令系統、編程方式、價格等也各有不同，適用的場合也各有側重。因此，合理選用PLC，對于提高PLC控制系統的技術經濟指標有著重要意義。
PLC的選擇主要從PLC的機型、容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯網能力等方面加以綜合考慮。

西門子電機軟啟動器的常見故障 1、電動機起不來 電動機起不來的原因大致分兩種情況：一是六只可控硅的其中一只觸發不可靠或是不導通，此時一相電路通過的是半波直流，電動機的兩相繞組通過的直流對電動機起到了制動作用，不僅電機起不來，嚴重的還會燒毀電機和可控硅。二是啟動參數或啟動曲線不合適造成電機起不來，這是常見故障。前者在使用過程當中會發生，但幾率低于接觸器的故障率。后者多發生在次投運調試，調試好以后就不會出現。多數的廠家不會出現此現象，啟動程序性能好，出廠值設定的適用性強。只有很少廠家的產品需要廠家自己去調試。 2、可控硅燒毀 可控硅擊穿或，此類故障不分品牌，因廠家而易，但都比接觸器的故障率低，而且主要問題出現在餅式可控硅的安裝工藝上。 3.控制器燒壞 相對于軟啟動器來講，控制器燒毀故障是嚴重的。有的廠家此類故障造成的返修率已超過30%。進口的或合資的廠家此類問題不多見。主要是控制器的電源和觸發電路以及輸入電路三部分容易燒毀。 4、軟啟動器誤動作 電動機在運行的裝態下因軟起動器受干擾而停機在停止狀態下因軟起動器受干擾而起動是時有發生，前者較普遍，后者只有兩個品牌發生過。究其原因，一是產品質量問題，二是和線路布局有關。但是凡是進口或合資的軟啟都沒有上述現象，產品牌中此問題比較多。 5、軟啟動器內部插接件接觸不良 軟啟動器內部插接件選用本來不是問題，這是內廠家容易忽略的問題，經常出現故障。進口或合資廠家都不犯此類的錯誤。
PLC機型的選擇
PLC機型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護方便的前提下，力爭的性能價格比。選擇時主要考慮以下幾點：
(一) 合理的結構型式
PLC主要有整體式和模塊式兩種結構型式。
整體式PLC的每一個I／O點的平均價格比模塊式的便宜，且體積相對較小,一般用于系統工藝過程較為固定的小型控制系統中；而模塊式PLC的功能擴展靈活方便,在I／O點數、輸入點數與輸出點數的比例、I／O模塊的種類等方面選擇余地大，且維修方便，一般于較復雜的控制系統。

PLC與西門子觸摸屏的RS485通信方法： 01連接數目 S7-200 SMART CPU既可以通過本體集成的RS485端口或信號板連接支持PPI協議的西門子HMI設備，還可以通過本體集成的以太網口來連接支持S7協議的西門子HMI設備。 當CPU的三個物理接口同時連接西門子HMI設備時（包含信號板），多的連接資源數是16個。 Smart Panels 支持的 PLC： 代產品 SmartLine（無以太網接口）:S7-200、OMRON CP1系列、三菱 FX 系列、Modbus RTU 注意：只能建一個通訊連接，否則Smart Panels 無法啟動項目（白屏）。第2代產品SmartLine-IE: 串口：S7-200、OMRON CP1系列、三菱 FX 系列、Modbus RTU、臺達（DVP-SV/ES2 系列） 以太網：S7-200（CP243-1）、Smart200、LOGO! Smart Panels 通過串口只能連接一個設備，通過以太網可以連接三個設備，但是串口和以太網不能同時使用（編譯通不過）。 注意：串口和以太網口只能使用一個，否則編譯通不過。02創建項目 用戶需要使用WinCC Flexible 2008 SP2 China或以上版本來組態代產品SmartLine，如果是第2代產品SmartLine IE的話，只能使用WinCC Flexible 2008 SP4 China進行組態。 用戶既可以在WinCC Flexible中直接創建項目，也可以使用向導創建。下文主要介紹如何直接創建項目。 雙擊PC桌面的SIMATIC WinCC flexible圖標可以啟動WinCC flexible，在啟動畫面中選擇“創建一個空項目”， 所示。鼠標左鍵單擊“創建一個空項目”后，打開如圖2所示的“設備選擇”界面。在該界面選擇所使用的設備，在此以Smart 1000 IE為例。 03配置通信連接。

用戶通過以下步驟可配置Smart 1000 IE與S7-200 SMART CPU的PPI通信。 步：在WinCC flexible的主工作窗口中，展開左側樹形項目結構，選擇“項目”>“通訊”>“連接”，雙擊“連接”圖標以打開“連接設置”的屬性窗口。第2步：在“連接”窗口中雙擊名稱下方的空白表格，或者右擊鼠標選擇快捷菜單中的“添加連接”可以添加與CPU的連接。 第三步：添加連接后，根據項目需求用戶可以修改默認的連接名稱“連接_x”，并選擇“通訊驅動程序”和是否在線。由于連接的設備是S7-200 SMART CPU，所以在“通訊驅動程序”下方的下拉菜單處選擇“SIAMTIC S7 200 SMART”作為通訊驅動程序，同時在線連接。 第四步：設置連接參數。先選擇Smart 1000 IE的接口為“IF1 B”，即觸摸屏的RS422/485物理接口。選中該接口后，該接口的參數設置窗口將在其下方自動顯示。設置觸摸屏的通信波特率為187500，站地址為1。 接著在“網絡”窗口選擇“PPI”為通信雙方的通信協議。 后在“PLC設備”窗口設置CPU的站地址，此處設置CPU的站地址為2 注意：CPU的地址必須不同于HMI設備的地址，二者不能重復。 第五步：設置S7-200 SMART CPU的波特率和站地址。在STEP 7 Micro/WIN SMART軟件的項目樹中選擇“系統塊”，然后按“回車”鍵，即可打開如所示的“系統塊”窗口。為CPU的RS485端口設置的站地址和波特率必須與圖6的配置保持一致，CPU的站地址為2，通信波特率為187.5 kbps。
1、全局數據包通信方式
2、無組態連接通信方式
3、組態連接通信方式
四、以太網通訊
以太網的核心思想是使用共享的公共傳輸通道，這個思想早在1968年來源于廈威爾大學。 1972年，Metcalfe和Did Boggs（兩個都是網絡）設置了一套網絡，這套網絡把不同的ALTO計算機連接在一起，同時還連接了EARS激光打印機。這就是世界上個個人計算機局域網，這個網絡在1973年5月22日次運行。Metcalfe在次運行這天寫了一段備忘錄，備忘錄的意思是把該網絡改名為以太網（Ethernet），其靈感來自于“電磁輻射是可以通過發光的以太來傳播”這一想法。 1979年，DEC、Intel和Xerox共同將網絡標準化。
1984年，出現了細電纜以太網產品，后來陸續出現了粗電纜、雙絞線、CATV同軸電纜、光纜及多種媒體的混合以太網產品。 以太網是目前世界上的拓樸標準之一，具有傳傳播速率高、網絡資源豐富、系統功能強、安裝簡單和使用維護方便等很多優點。

觸摸屏采用SIEMENS公司MP370： 其主要作用如下 ① 可實時顯示設備和系統的運行狀態。 ② 通過觸摸向PLC發出指令和數據,再通過PLC完成對系統或設備的控制。 ③ 可做成多幅多種控畫面，替代了傳統的電氣操作盤及顯示記錄儀表等，且功能更加強大。 (3) 變頻器：采用SIEMENS公司440系列，通過USS4協議可由觸摸屏通過PLC設置其內部的部分參數，根據PLC發送過來的數據（模擬量）值調節水泵或風機的轉速，并將其內部運行參數反饋到PLC。 (4) 壓力、溫度等傳感器：將被控制系統（水系統或風系統）的實際參數值轉變成電信號上傳至PLC。 (5) 電氣元件：給PLC、觸摸屏、變頻器及傳感器等供電，完成各種操作及驅動等。
五、PROFIBUS-DP通訊
PROFIBUS-DP現場總線是一種開放式現場總線系統，符合歐洲標準和標準。PROFIBUS-DP通信的結構非常精簡，傳輸速度很高且穩定，非常適合PLC與現場分散的I/O設備之間的通信。

三相高壓交流異步電機的起動主要是通過在電源和電動機之間串聯限流器件來實現降壓起動，以確保起動過程中的性。起動方式主要有有級降壓起動和無極軟起動兩類，前者對電壓的調節是分檔的，例如串電阻、串電抗、Y-△等起動；后者對電壓的調節是連續的，例如串反向晶閘管、串開關變壓器等起動。此類軟起動通常也稱為固態軟起動，在實際設計過程中晶閘管的觸發角控制導通問題是決定此類軟起動的成敗關鍵所在。本文將利用西門子S7-200可編程邏輯控制器的靈活、實用、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、功能模塊化、使用方便等特點配合專門的三相移相觸發板解決軟起過程中晶閘管的觸發角控制導通問題，以及應用光纖觸發技術解決高壓隔離問題，從而有效實現軟起動的斜坡升壓軟起動、斜坡恒流軟起動、脈沖沖擊起動等起動方式，另外PLC還將實現系統模擬量采集、從站通訊、人機界面互動、邏輯控制等功能。 2.高壓固態軟起動工作原理在安裝西門子觸摸屏軟件的時候，不停地提示重新啟動電腦，如圖所示，而重啟電腦無效時，應該怎么處理？ 解決方法： 安裝西門子觸摸屏軟件的時候，不停地提示重新啟動電腦，而重啟電腦無效時，必須刪除注冊表項才能繼續。
1、全局數據包通信方式
2、無組態連接通信方式
3、組態連接通信方式
四、以太網通訊
以太網的核心思想是使用共享的公共傳輸通道，這個思想早在1968年來源于廈威爾大學。 1972年，Metcalfe和Did Boggs（兩個都是網絡）設置了一套網絡，這套網絡把不同的ALTO計算機連接在一起，同時還連接了EARS激光打印機。這就是世界上個個人計算機局域網，這個網絡在1973年5月22日次運行。Metcalfe在次運行這天寫了一段備忘錄，備忘錄的意思是把該網絡改名為以太網（Ethernet），其靈感來自于“電磁輻射是可以通過發光的以太來傳播”這一想法。 1979年，DEC、Intel和Xerox共同將網絡標準化。
1984年，出現了細電纜以太網產品，后來陸續出現了粗電纜、雙絞線、CATV同軸電纜、光纜及多種媒體的混合以太網產品。 以太網是目前世界上的拓樸標準之一，具有傳傳播速率高、網絡資源豐富、系統功能強、安裝簡單和使用維護方便等很多優點。

4. 模擬運行，工程。 1) 選中HIM項目，編譯并，點擊仿真按鈕。如圖所示，溢流閥設定控件中變為0.0，說明成功。不成功會顯示 2) 打開一個控變量表，把PLC至于在線狀態，改變溢流閥壓力設定值為30.0，在仿真頁面看此控件值也變為30.0 3) 同樣的在仿真界面改變控件值為15.0 ，在控表里面檢查其值的變化。
五、PROFIBUS-DP通訊
PROFIBUS-DP現場總線是一種開放式現場總線系統，符合歐洲標準和標準。PROFIBUS-DP通信的結構非常精簡，傳輸速度很高且穩定，非常適合PLC與現場分散的I/O設備之間的通信。

整個閉環控制的變頻節能系統的組成設備及其作用 (1) PLC選用SIEMENS公司的S7-200系列：由CPU224XP、DIDO模塊、AIAO模塊組成。PLC作為控制單元，是整個系統的控制核心。其主要的作用要體現以下幾方面： ① 完成對系統各種數據的采集以及數字量與模擬量的相互轉換。 ② 完成對整個系統的邏輯控制及PID調節的運算。 ③ 向觸摸屏提供所采集及處理的數據，并執行觸摸屏發出的各種指令。 ④ 將PID運算的數據結果轉換成模擬信號，作為調節變頻器的輸出頻率的控制信號。 ⑤ 通過通信電纜及USS4協議完成對變頻器內部參數讀寫及控制。

PLC系統的安裝方式分為集中式、遠程I／O式以及多臺PLC聯網的分布式。
集中式不需要設置驅動遠程I／O硬件，系統反應快、成本低；遠程I／O式適用于大型系統，系統的裝置分布范圍很廣，遠程I／O可以分散安裝在現場裝置附近，連線短，但需要增設驅動器和遠程I／O電源；多臺PLC聯網的分布式適用于多臺設備分別獨立控制，又要相互聯系的場合，可以選用小型PLC，但必須要附加通訊模塊。

如何來實現這個功能呢？主要分以下幾步來實現。 、建立變量，除了建立需要存儲模擬量模塊采樣過來的溫度值外，另外還需要建立一個顯示們溫度的變量，和一個放指針的變量。比如說們有十路溫度需要顯示，那么們需要建立十二個變量。對于這個指針的變量選擇，數據類型們可以選擇“INT”的數據類型。其的變量數據類型，可以根據實際情況進行選擇。第2、對變量進行組態。在變量里面選擇溫度值，然后在其屬性里面選擇“指針化”，在里面啟用指針化功能，索引變量選擇們這個“溫度值指針”的變量，而后每一個索引值對應一個溫度值。