西門子DP通訊電纜6XV1830-OEH1O
潯之漫智控技術(shù)（上海） 有限公司
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潯之漫智控技術(shù)（上海） 有限公司
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PROFIBUS FC 標(biāo)準(zhǔn)電纜 GP， 2 芯總線，有屏蔽， 特殊結(jié)構(gòu)用于 快速安裝，供貨單位: 1000m， 訂貨量 20m 按米銷售 |
西門子PLC在高壓固態(tài)軟起動器中的應(yīng)用 摘要：先介紹了軟起動的狀況以及高壓固態(tài)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(shí)現(xiàn)不同起動方式下的三相可控硅觸發(fā)角給定模擬信號，利用市場上成熟的三相晶閘管移相觸發(fā)模塊接收PLC給定的模擬信號后按照相對應(yīng)的觸發(fā)角輸出六路脈沖列，然后通過光纖技術(shù)傳送脈沖信號觸發(fā)可控硅閥主件從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動效果，同時(shí)也很好的解決了高壓隔離問題，本文還重點(diǎn)介紹到可控硅觸發(fā)取能問題。 關(guān)鍵詞：軟啟動；PLC；晶閘管移相觸發(fā)；光纖觸發(fā) 隨著工業(yè)的快速增長，三相交流異步電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉、體積較小、機(jī)械性能好、運(yùn)行維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，三相交流異步電機(jī)耗電量占全發(fā)電量的30%以上。然而， 電動機(jī)的起動特性卻一直不理想。*，電動機(jī)起動過程中的起動電流一般為額定電流3～7倍，可達(dá)電動機(jī)額定電流的8倍。這樣大的電流不僅加重了進(jìn)線、供電電網(wǎng)以及接在電動機(jī)前面的開關(guān)電器的負(fù)荷，而且同時(shí)出現(xiàn)的巨大轉(zhuǎn)矩沖擊又會使電動機(jī)發(fā)生猛烈的沖振，并且也給用作動力傳輸?shù)妮o助設(shè)備和做功的機(jī)械設(shè)備帶來不可避免的機(jī)械沖擊口 。
PLC機(jī)型的選擇步驟與原則
隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，PLC產(chǎn)品的種類也越來越多。不同型號的PLC，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價(jià)格等也各有不同，適用的場合也各有側(cè)重。因此，合理選用PLC，對于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。
PLC的選擇主要從PLC的機(jī)型、容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。
三相高壓交流異步電機(jī)的起動主要是通過在電源和電動機(jī)之間串聯(lián)限流器件來實(shí)現(xiàn)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(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(shí)際設(shè)計(jì)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(shí)用、可靠性高、抗*力強(qiáng)、編程簡單、功能模塊化、使用方便等特點(diǎn)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(shí)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)模擬量采集、從站通訊、人機(jī)界面互動、邏輯控制等功能。 2.高壓固態(tài)軟起動工作原理
PLC機(jī)型的選擇
PLC機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭的性能價(jià)格比。選擇時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)：
(一) 合理的結(jié)構(gòu)型式
PLC主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式。
整體式PLC的每一個(gè)I／O點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜，且體積相對較小,一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式PLC的功能擴(kuò)展靈活方便,在I／O點(diǎn)數(shù)、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)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(fù)雜的控制系統(tǒng)。
(二) 安裝方式的選擇
PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠(yuǎn)程I／O式以及多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。
集中式不需要設(shè)置驅(qū)動遠(yuǎn)程I／O硬件，系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低；遠(yuǎn)程I／O式適用于大型系統(tǒng)，系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣，遠(yuǎn)程I／O可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近，連線短，但需要增設(shè)驅(qū)動器和遠(yuǎn)程I／O電源；多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺設(shè)備分別獨(dú)立控制，又要相互聯(lián)系的場合，可以選用小型PLC，但必須要附加通訊模塊。
整個(gè)閉環(huán)控制的變頻節(jié)能系統(tǒng)的組成設(shè)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(gè)系統(tǒng)的控制核心。其主要的作用要體現(xiàn)以下幾方面： ① 完成對系統(tǒng)各種數(shù)據(jù)的采集以及數(shù)字量與模擬量的相互轉(zhuǎn)換。 ② 完成對整個(gè)系統(tǒng)的邏輯控制及PID調(diào)節(jié)的運(yùn)算。 ③ 向觸摸屏提供所采集及處理的數(shù)據(jù)，并執(zhí)行觸摸屏發(fā)出的各種指令。 ④ 將PID運(yùn)算的數(shù)據(jù)結(jié)果轉(zhuǎn)換成模擬信號，作為調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率的控制信號。 ⑤ 通過通信電纜及USS4協(xié)議完成對變頻器內(nèi)部參數(shù)讀寫及控制。
(三)相應(yīng)的功能要求
一般小型(低檔)PLC具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，對于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足。
對于以開關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)，可選用能帶A／D和D／A轉(zhuǎn)換單元，具有加減算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔PLC。
對于控制較復(fù)雜，要求實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能，可視控制規(guī)模大小及復(fù)雜程度，選用中檔或PLC。但是中、PLC價(jià)格較貴，一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合。
PLC與西門子觸摸屏的RS485通信方法： 01連接數(shù)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(xié)議的西門子HMI設(shè)備，還可以通過本體集成的以太網(wǎng)口來連接支持S7協(xié)議的西門子HMI設(shè)備。 當(dāng)CPU的三個(gè)物理接口同時(shí)連接西門子HMI設(shè)備時(shí)（包含信號板），多的連接資源數(shù)是16個(gè)。 Smart Panels 支持的 PLC： 代產(chǎn)品 SmartLine（無以太網(wǎng)接口）:S7-200、OMRON CP1系列、三菱 FX 系列、Modbus RTU 注意：只能建一個(gè)通訊連接，否則Smart Panels 無法啟動項(xiàng)目（白屏）。 第二代產(chǎn)品SmartLine-IE: 串口：S7-200、OMRON CP1系列、三菱 FX 系列、Modbus RTU、臺達(dá)（DVP-SV/ES2 系列） 以太網(wǎng)：S7-200（CP243-1）、Smart200、LOGO! Smart Panels 通過串口只能連接一個(gè)設(shè)備，通過以太網(wǎng)可以連接三個(gè)設(shè)備，但是串口和以太網(wǎng)不能同時(shí)使用（編譯通不過）。 注意：串口和以太網(wǎng)口只能使用一個(gè)，否則編譯通不過。02創(chuàng)建項(xiàng)目 用戶需要使用WinCC Flexible 2008 SP2 China或以上版本來組態(tài)代產(chǎn)品SmartLine，如果是第二代產(chǎn)品SmartLine IE的話，只能使用WinCC Flexible 2008 SP4 China進(jìn)行組態(tài)。 用戶既可以在WinCC Flexible中直接創(chuàng)建項(xiàng)目，也可以使用向?qū)?chuàng)建。下文主要介紹如何直接創(chuàng)建項(xiàng)目。 雙擊PC桌面的SIMATIC WinCC flexible圖標(biāo)可以啟動WinCC flexible，在啟動畫面中選擇“創(chuàng)建一個(gè)空項(xiàng)目”， 所示。鼠標(biāo)左鍵單擊“創(chuàng)建一個(gè)空項(xiàng)目”后，打開如圖2所示的“設(shè)備選擇”界面。在該界面選擇所使用的設(shè)備，在此以Smart 1000 IE為例。 03配置通信連接
三相高壓交流異步電機(jī)的起動主要是通過在電源和電動機(jī)之間串聯(lián)限流器件來實(shí)現(xiàn)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(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(shí)際設(shè)計(jì)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(shí)用、可靠性高、抗*力強(qiáng)、編程簡單、功能模塊化、使用方便等特點(diǎn)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(shí)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)模擬量采集、從站通訊、人機(jī)界面互動、邏輯控制等功能。 2.高壓固態(tài)軟起動工作原理
