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電氣設(shè)備（上海）有限公司  西門子一級*代理商

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SIEMENS 可編程控制器

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信號模塊是控制器與過程相連的接口。
大量不同的數(shù)字量和模擬量模塊可精確提供每種任務(wù)所需的輸入/輸出。數(shù)字量和模擬量模塊在通道數(shù)目、電壓和電流范圍、隔離、診斷和報警功能等方面有所不同。 
不過，S7-400 信號模塊僅是可通過 PROFIBUS DP 與 S7-400 相連的模塊的一部分。
集中連接的信號模塊可在運行過程中連接和斷開。
這使得模塊的更換十分方便。
對于在此列舉的所有模塊系列，SIPLUS 部件也可應(yīng)用在腐蝕性環(huán)境/冷凝環(huán)境中。

S7-400/S7-400H/S7-400F/FH S7-400 是 SIMATIC 控制器家族能強大的 PLC。它可以成功實現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺，其主要特點是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備。 S7-400 中端到性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC 可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案 全面的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務(wù)進行調(diào)整 可實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活 連接方便 通信和聯(lián)網(wǎng)功能 操作方便，設(shè)計簡單，不含風(fēng)扇 任務(wù)增加時可順利擴展 多重計算： 多個 CPU 在一個 S7-400 *控制器中同時運行。 多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計算或通信）進行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個 CPU 分配自己的 I/O。 模塊化： 通過功能強大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路、一條用于高性能等距運動控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現(xiàn)場總線。另外，還可以實現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。 工程組態(tài)和診斷： 結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具，可極為高效地對 S7-400 進行組態(tài)和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù)。為此，可以使用高級語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。 S7-400H 具有冗余設(shè)計的高可用性自動化系統(tǒng)。 用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用： 重新啟動成本很高、停產(chǎn)代價高昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護選項較少的過程。 冗余設(shè)計的集能 提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置 也可使用具有標(biāo)準(zhǔn)可用性的 I/O：單側(cè)配置 熱后備：發(fā)生故障時，自動切換到備用設(shè)備。 包含 2 個單獨機架或一個分隔式*機架的配置 通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。 S7-400F/FH 故障安全型自動化系統(tǒng)，適用于具有很高安全要求的工廠 符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4） 如果需要，也可通過冗余設(shè)計來實現(xiàn)容錯 不對安全相關(guān) I/O 進行額外接線 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實現(xiàn)安全通信 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O 適用于非安全相關(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用 隔離模塊用于在一個 ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。 應(yīng)用 S7-400 SIMATIC S7-400 是中端到性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC。 SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計和較高擴展能力，并具有全面的通信和網(wǎng)絡(luò)功能，可以簡便實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，用戶操作十分方便，因此成為中端到性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。 SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括： 汽車工業(yè)，如裝配線 機械設(shè)備制造，包括機械設(shè)備制造 倉儲技術(shù) 鋼鐵工業(yè) 樓宇管理系統(tǒng) 發(fā)電和配電 造紙和印刷領(lǐng)域 木材加工 食品和飲料領(lǐng)域 過程工程，如水務(wù)和污水處理 化工和石化領(lǐng)域 儀表和控制 包裝機械 制藥工業(yè) 由于具有多種性能等級的 CPU，并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊，用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務(wù)。 任務(wù)擴展時，可通過附加模塊隨時對控制器進行擴展，成本不會很高。 SIMATIC S7-400 是一種通用控制器： 具有很高電磁兼容性以及抗沖擊性和抗振性，因此擁有*的工業(yè)適用性。 可以帶電連接和斷開各模塊。 S7-400H 在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中，對自動化系統(tǒng)的可用性（從而故障安全性）的需求在不斷提高。在許多領(lǐng)域中，設(shè)備停機會產(chǎn)生*的成本。此時，只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。 容錯型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個或多個故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時，也能繼續(xù)運行。通過以這種方式實現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應(yīng)用領(lǐng)域： 控制器發(fā)生故障后重啟會產(chǎn)生很高費用的過程（通常在過程工業(yè)中）。 停產(chǎn)的代價十分高昂的過程。 涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業(yè)中）。 無人監(jiān)視的應(yīng)用 涉及較少維護人員的應(yīng)用 S7-400F/FH SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機不會給人員或環(huán)境帶來危險的過程進行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計： S7-400F： 故障安全自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，生產(chǎn)過程會切換到安全狀態(tài)并中斷。 S7-400FH： 故障安全和高可用性自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下，冗余控制部分將發(fā)揮作用，繼續(xù)控制生產(chǎn)過程。 通過另外使用標(biāo)準(zhǔn)模塊，可以建立一個全集成控制系統(tǒng)，可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用?？梢允褂孟嗤臉?biāo)準(zhǔn)工具對整個工廠進行組態(tài)和編程。

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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(lián)限流器件來實現(xiàn)降壓起動，以確保起動過程中的安全性。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(diào)節(jié)是分檔的，例如串電阻、串電抗、Y-△等起動；后者對電壓的調(diào)節(jié)是連續(xù)的，例如串反向晶閘管、串開關(guān)變壓器等起動。此類軟起動通常也稱為固態(tài)軟起動，在實際設(shè)計過程中晶閘管的觸發(fā)角控制導(dǎo)通問題是決定此類軟起動的成敗關(guān)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*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(fā)板解決軟起過程中晶閘管的觸發(fā)角控制導(dǎo)通問題，以及應(yīng)用光纖觸發(fā)技術(shù)解決高壓隔離問題，從而有效實現(xiàn)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(xiàn)系統(tǒng)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(tài)軟起動工作原理

西門子PLC的幾種通信方式?
一、PPI通訊
PPI協(xié)議是S7-200CPU基本的通信方式，通過原來自身的端口（PORT0或PORT1）就可以實現(xiàn)通信，是S7-200 CPU默認(rèn)的通信方式。
PPI是一種主-從協(xié)議通信，主-從站在一個令牌環(huán)網(wǎng)中。在CPU內(nèi)用戶網(wǎng)絡(luò)讀寫指令即可，也就是說網(wǎng)絡(luò)讀寫指令是運行在PPI協(xié)議上的。因此PPI只在主站側(cè)編寫程序就可以了，從站的網(wǎng)絡(luò)讀寫指令沒有什么意義。

 

二、RS485串口通訊

第三方設(shè)備大部分支持，西門子S7 PLC可以通過選擇自由口通信模式控制串口通信。簡單的情況是只用發(fā)送指令（XMT）向打印機或者變頻器等第三方設(shè)備發(fā)送信息。不管任何情況，都必須通過S7 PLC編寫程序?qū)崿F(xiàn)。
當(dāng)選擇了自由口模式，用戶可以通過發(fā)送指令（XMT）、接收指令（RCV）、發(fā)送中斷、接收中斷來控制通信口的操作。

三、MPI通訊
MPI通信是一種比較簡單的通信方式，MPI網(wǎng)絡(luò)通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/s，MPI網(wǎng)絡(luò)多支持連接32個節(jié)點，通信距離為50M。通信距離遠(yuǎn)，還可以通過中繼器擴展通信距離，但中繼器也占用節(jié)點。
MPI網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通?？梢話霺7-200、人機介面、編程設(shè)備、智能型ET200S及RS485中繼器等網(wǎng)絡(luò)元器件。
西門子PLC與PLC之間的MPI通信一般有3種通信方式：

 

高壓固態(tài)軟起動主要由進線接觸器、高壓可控硅串聯(lián)閥組和旁路接觸器組成，如圖2-1所示。其中高壓可控硅串聯(lián)閥組是功率變換執(zhí)行部件，由多只可控硅串并聯(lián)組成，并輔以收、均壓箝位電路，保證其在高壓環(huán)境中的可靠性。當(dāng)進線端得電后，通過控制可控硅的導(dǎo)通角以實現(xiàn)對交流三相電源進行斬波，控制輸出電壓的幅值。并在起動過程完成后將旁路接觸器閉合，軟起動器切換到旁路狀態(tài)，同時關(guān)閉可控硅。 一般專業(yè)高壓固態(tài)軟起動廠家設(shè)計基本上遵循將電量信號采集、系統(tǒng)控制、故障處理、脈沖觸發(fā)、電源等功能集成在一塊電路板上，例如2011市場上推出的一款高壓固態(tài)軟起動，該裝置采用*DSP控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、可控硅串并聯(lián)及光纖觸發(fā)技術(shù)對電動機進行控制和綜合保護，與其它傳統(tǒng)的起動方法相比較，其*的智能控制方式，既可以方便準(zhǔn)確的設(shè)置起動轉(zhuǎn)矩、起動電流、起動時間、停機時間等參數(shù)，又可以與微機、PLC等進行聯(lián)網(wǎng)控制。如此集成化的電路板設(shè)計及軟件控制編程需要進行大量的科研投入以及研發(fā)周期的增長，其中電路板測試、軟件測試、整機測試、老化測試、抗干擾等測試也需要占用較長時間周期。研發(fā)周期過長勢必將導(dǎo)致新產(chǎn)品在市場的占有率，另外新產(chǎn)品的穩(wěn)定性及實用性也待市場的檢驗。

閉環(huán)控制的變頻節(jié)能系統(tǒng)用途 　　閉環(huán)控制的變頻節(jié)能系統(tǒng)用途很廣，各種場合的變頻節(jié)能系統(tǒng)的拖動方式及控制方式各有不同，具體應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)實際情況選擇設(shè)計。下面列舉一些： 空調(diào)節(jié)能：冷凍泵、冷卻泵、主機、卻塔風(fēng)機、風(fēng)機盤管等。 恒壓供水：水廠一、二級泵，供水管網(wǎng)增壓泵、大廈供水水泵等 鍋爐：引風(fēng)機、送風(fēng)機、給水泵等，變頻節(jié)能系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)預(yù)處理信號由鍋爐自動控制系統(tǒng)、DCS或多沖量控制系統(tǒng)給出。 汽輪機：循環(huán)泵、凝結(jié)泵等，其控制調(diào)節(jié)預(yù)處理信號由汽輪機自動控制系統(tǒng)及DCS給出。 純水處理系統(tǒng)：軟化水泵、增壓泵等。 潔凈室：增壓風(fēng)機、FFU群控等等。
1、全局?jǐn)?shù)據(jù)包通信方式
2、無組態(tài)連接通信方式
3、組態(tài)連接通信方式
四、以太網(wǎng)通訊
以太網(wǎng)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(xué)。 1972年，Metcalfe和Did Boggs（兩個都是網(wǎng)絡(luò)專家）設(shè)置了一套網(wǎng)絡(luò)，這套網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)，這個網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)改名為以太網(wǎng)（Ethernet），其靈感來自于“電磁輻射是可以通過發(fā)光的以太來傳播”這一想法。 1979年，DEC、和Xerox共同將網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化。
1984年，出現(xiàn)了細(xì)電纜以太網(wǎng)產(chǎn)品，后來陸續(xù)出現(xiàn)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(wǎng)產(chǎn)品。 以太網(wǎng)是目前世界上的拓樸標(biāo)準(zhǔn)之一，具有傳傳播速率高、網(wǎng)絡(luò)資源豐富、系統(tǒng)功能強、安裝簡單和使用維護方便等很多優(yōu)點。

PLC程序設(shè)計 　　PLC程序由S7-200編程軟件進行設(shè)計，然后通過編程電腦到PLC進行聯(lián)機調(diào)試，合格后即可使用。PLC在編程前應(yīng)先對各功能程序段的地址進行規(guī)劃，以免重復(fù)使用同一地址，造成誤動。 （1）邏輯功能的設(shè)計 　　這部分程序主要是完成各變頻器、水泵（或風(fēng)機）的啟動停止、聯(lián)動、聯(lián)鎖及自動投切等等功能，一般在離線狀態(tài)下就能完成軟件邏輯功能的測試。 （2）PID功能的設(shè)計 　　通過S7-200中的PID向?qū)Э赏瓿蒔ID調(diào)節(jié)程序，具體應(yīng)用時需根據(jù)實際被控設(shè)備及采樣設(shè)備決定其配置。 （3）采樣程序的設(shè)計 　　采樣元件使用標(biāo)準(zhǔn)配置時，應(yīng)注意采樣AD轉(zhuǎn)換后的具體數(shù)據(jù)是否與PID及顯示等程序配套，實際制做時還應(yīng)考慮采樣是多路且相關(guān)聯(lián)的情況。 （4）PLC與變頻器通信程序的設(shè)計 　　SIEMENS S7-200PLC與SIEMENS 430等變頻器的通信一般使用USS4協(xié)議程序來完成，該程序的主要目的是控變頻器的實時運行狀態(tài)。 （5）其它輔助程序的設(shè)計 　　PLC程序在實際編程過程中，需考慮對一些程序進行修補，盡量減少程序漏洞，反復(fù)推敲，不斷的總結(jié)完善。
五、PROFIBUS-DP通訊
PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線是一種開放式現(xiàn)場總線系統(tǒng)，符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)。PROFIBUS-DP通信的結(jié)構(gòu)非常精簡，傳輸速度很高且穩(wěn)定，非常適合PLC與現(xiàn)場分散的I/O設(shè)備之間的通信。

如何來實現(xiàn)這個功能呢？主要分以下幾步來實現(xiàn)。 、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(shù)據(jù)類型們可以選擇“INT”的數(shù)據(jù)類型。其的變量數(shù)據(jù)類型，可以根據(jù)實際情況進行選擇。 第二、對變量進行組態(tài)。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(yīng)一個溫度值