6ES7222-1HD22-0XA0参数规格

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用plc构成温度的检测和控制系统，接线图及原理图如图40，41所示。

1. 控制要求

温度控制原理：通过电压加热电热丝产生温度，温度再通过温度变送器变送为电压。加热电热丝时根据加热时间的长短可产生不一样的热能，这就需用到脉冲。输入电压不同就能产生不一样的脉宽，输入电压越大，脉宽越宽，通电时间越长，热能越大，温度越高，输出电压就越高。

 pid闭环控制：通过plc+a/d+d/a实现pid闭环控制，接线图及原理图如图40，41所示。比例，积分，微分系数取得合适系统就容易稳定，这些都可以通过plc软件编程来实现。

2. 程序设计

    如图42所示梯形图模拟量模块以em235或em231+em232为例。

 

图42  pid控制梯形图

 图42（续）

 

  

图40  温度检测和控制示意图

图41  pid控制示意图

　本系统中上位机采用citect软件进行编制程序和画面组态，下位采用s7300可编程逻辑控制器、dt3000综合继电保护装置以及iq220智能电量装置采集各厂房的配电参数，然后通过rs485传输至上位机。上位机通过软件编程将数据录入数据库，供给相关人员查询。
■工程方案

　　上位计算机以bbbbbbs操作系统为平台，安装了impacc软件（西屋公司dt3000、iq220及arii的编程软件）与step7软件（西门子公司s7300可编程逻辑控制器编程软件），这两套软件将所有现场信号采集并接收后传给人机界面软件（终操作员使用软件） - 澳大利亚悉雅特公司的citect软件。
　　
　　citect软件提供实时动态图形、多媒体报警、报表、趋势图等各种方式，使得操作员可以监视、控制并记录实时及需要的历史数据。 
　　citect软件还提供了与厂区信息管理系统的接口。本计算机内安装的以太网卡与厂区服务器的以太网卡直接连接，使用tcp/ip协议，将服务器需要的数据上传。（使用wonderware协议仿真通讯） 
■系统功能 
　　本系统是上海电器股份有限公司电器成套厂为淮阴卷烟厂35kv/0.4kv变电所成套设备定制，其中包括35kv高压开关柜的监控、35kv/0.4kv变压器参数监视、0.4kv低压抽屉式开关柜的监控以及直流屏参数监视。 
　　iq220智能电量装置共有两部分组成：设备本体、显示及操作面板。 
　　计量回路的电流互感器（ct）及电压互感器（pt，低于600v电压不需要）接入iq220设备本体，在显示及操作面板上进行对应操作后，iq220智能电量装置即将该计量回路的电量参数在面板上就地显示，并通过设备本体上的计算机接口将所有就地显示数据通过计算机网络传递给上位计算机。 
　　dt3000是真正意义的微机综合继电保护仪表，通过一个完全独立的以微机为基础的组件，取代了所有的常规的电磁式和感应盘过电流继电器、电流表和电流表转换开关，完成全面的每相和接地馈线回路保护，并可直接上位机通讯（所有参数设置，所有电流量、运行状态、故障状态显示、远程分/合断路器）。 
　　s7300是德国西门子公司的一种可编程逻辑控制器，它可以：
􀁺 
(1) 接收各高压开关柜的接点状态 –pt断线、断路器位置、dt3000故障、加热器状态等； (2) 接收各低压开关柜的接点状态 – 所有低压断路器（主开关、联络开关及馈电开关）的分/合状态及故障状态； 
(3) 接收模拟量信号 - 变压器温度信号及直流屏电流、电压信号； 
(4) 发送上述所有接点状态至马赛克模拟屏动态显示。
■系统评估 
　　该工程自投运以来运行正常，在配电房和计算机中心都能准确的了解各厂房车间的输配电情况，并且能够直接在计算机上进行手工分合闸等操作。同时系统自动生成日报表、月报表和年报表，对整个卷烟厂的输配电监控和日常调度起到了至关重要的作用，对车间的输配配电起到了良好的生产指导作用。

伟创ac60系列变频器内置的modbus（从站）通讯协议，配合rs485通讯模块，可非常方便的实现远程通讯控制功能。

        二、s7-200的自由口通讯模式说明 

            s7-200系列plc有一种特殊的通讯模式：自由口通讯模式。在这种通讯模式下。用户可以在自定义的通讯协议（可以在用户程序中控制通讯参数：选择通讯协议、设定波特率、设定校验方式、设定字符的有效数据位）下，通过建立通讯中断事件，使用通讯指令，控制plc的串行通讯口与其它设备进行通讯。只有当cpu主机处于run工作方式下（此时特殊继电器sm0.7为1）才答应自由通讯模式,此时s7-200失往了与标准通讯装置进行正常通讯的功能。当cpu主机处于stop工作方式下时，自由通讯模式被禁止，plc的通讯协议由自由通讯协议自动切换到正常的ppi通讯协议。

        三、下面以西门子s7-200系列plc为例，先容plc与变频器建立通讯并实现对变频器起停、频率给定、监控、发送广播指令等功能的控制。

            变频器作为modbus协议从站接收来自cpu226 plc的通讯指令。

            一、   变频器在与cpu226通讯前须做好以下预备工作：
    1．确认已安装好ac60系列485通讯模块；
    2．用一根带9针阳性插头的串口通讯电缆连接在cpu226 plc的自由通讯口端（port0或port1），电缆另一真个第3、8线分别接在chv变频器a+、b-端子上；
    3．预先设置变频器以下参数：

            h-66=0https://变频器设为从站
    h-67=1 https://变频器通讯地址为1
    h-69=3 https://通讯波特率9.6k
    h-68=1 https://（e、8、1）https://通讯数据偶校验
    e-01=2 https://变频器的运行采用通讯方式
    e-02=6 https://变频器的给定频率设定采用通讯方式

            二．plc内存使用说明
    西门子s7-200系列plc的自由通讯端口编程必定会用到两个指令，即xmt（发送）指令和rcv（接收）指令。编写程序时需要为这两个指令指定数据缓冲区，一般以低位数为0的地址作为数据缓冲区的起始地址。

            1．发送指令xmt缓冲区（写/读）
    vb100 https://xmt指令要发送的字节个数
    vb101 https://变频器通讯地址（01）
    vb102 https://modbus功能码（06/03）
    vb103 https://变频器被写地址高位/变频器被读起始地址高位
    vb104 https://变频器被写地址低位/变频器被读起始地址低位
    vb105 https://被写数据高位/被读数据字个数高位
    vb106 https://被写数据低位/被读数据字个数低位
    vb107 https://被发送数据crc低位
    vb108 https://被发送数据crc高位

            2．接收指令rcv缓冲区
    vb200 https://rcv指令要接收的字节个数
    vb201 https://变频器地址（01）
    vb202 https://modbus功能码（06/03）
    vb203 https://变频器被写地址高位/被读数据字节个数高位
    vb204 https://变频器被写地址低位/被读数据字节个数低位
    vb205 https://被写数据高位/被读数据高位
    vb206 https://被写数据低位/被读数据低位
    vb207 https://被接收数据crc低位
    vb208 https://被接收数据crc高位
    vb217 https://被接收数据crc验算低位
    vb218 https://被接收数据crc验算高位

            2．crc校验子程序（sbr0）
    伟创ac60变频器内置的modbus协议采用rtu传输格式，只是采用了部分modbus从协议（只支持03、06、08h这三种命令）通讯速率比ascii模式更快。该格式使用crc校验方式对每次发出或接收的数据帧进行校验。因此，该子程序使用了多个局部变量，以方便其它子程序调用。

            在西门子step 7-micro/win 编程环境下（如图）

        

通讯初始化 （port0） 

         
 crc校验子程序

            三、s7-200plc与n台变频器的连接图（单对子布线）

        

项目简介：
白灰是炼钢过程中必需的重要原料，它的产量和质量将直接影响所炼钢材的多少和好坏，所以在冶金企业中白灰窑是非常重要的生产部门。现代化的白灰窑必须具有现代化的控制系统，本案例介绍的是西门子自动化产品在天铁集团五座白灰窑控制系统及其管理网中的成功应用。

系统描述：
五座白灰窑分三期完成，一期和二期项目中选用simatic-s7 300的plc和wincc作为监控系统，三期项目中选用的是s7400的plc。

系统控制要求：
1.逻辑控制比较复杂，对设备运行的连锁条件要求严格，需要有故障保护程序。合理运用定时触发和脉冲沿触发。
2.pid回路调节较多，对调节质量有较高要求。需优化调节参数。
3.通讯负担繁重，plc站间、plc与上位机之间都有大量数据交换。需要有高速网络连接。
4.生产网要向管理网提供数据（包括数据和画面）。要保证生产网的安全稳定。
系统特点：
1．依据控制对象的规模，兼顾性能与成本合理选型。
2．生产网与管理网的集成，向管理网提供生产数据和画面。