西门子变频器6SL3210-5BE21-5CV0

西门子变频器6SL3210-5BE21-5CV0

西门子变频器6SL3210-5BE21-5CV0

西门子变频器6SL3210-5BE21-5CV0

 顺序控制器是工业控制领域中Zui常见的一种控制装置。用PLC来实现顺序控制，可以说是物尽其用。用PLC实现顺序控制，有多种方法能够实现，在实际编程中具体应用哪一种方法，要视具体情况而定。

  (1)联锁式顺序步进控制

  联锁式顺序步进的控制如表6-22所示。从梯形图中可以看出，动作的发生是按顺序控制方式进行的。将前一个动作的常开触点串联在后一个动作的启动线路中，作为后一个动作发生的必要条件。同时将后一个动作的常闭触点串入前一个动作的关断线路里。这样，只有前一个动作发生了，才允许后一个动作发生，而一旦后一个动作发生了，就立即迫使前一个动作停止。因此，可以实现各动作严格地依预定的顺序逐步发生和转换，保证不会发生顺序的错乱。

  梯形图中使用了特殊内部继电器R9013。这是一个初始闭合继电器，只在运行第一次扫描时闭合，从第二次扫描开始断开并保持断开状态。在这里使用R9013是程序初始化的需要。一进入程序，输出继电器YO就通电。从这以后R9013就不再起作用了。

  在程序中使用微分指令是使X0、X1、X2和X3具有按钮的功能。若X0、X1、X2和X3就是按钮的话，微分指令可以去掉。

  (2)定时器式顺序控制

  定时器式顺序控制的应用如表6-23所示。从梯形图中可以看出，动作的发生是在定时器的控制下自动按顺序一步步进行的。这种控制方式在工程中常能见到。下一个动作发生时，自动把上一个动作关断。这样，一个动作接着一个动作发生。在实际工程应用中，常用于设备顺序启动的控制。

  四个动作分别由Yo、Y1、Y2和Y3代表，当闭合启动控制触点X0后，输出继电器YO接通，延时5s后，Y1接通，再延时5s后，Y2接通，又延时5s，Zui后Y3接通Y3接通并保持5s后，Y0又接通，以后就周而复始，按顺序循环下去。其中X1是停止控制触点。

  (3)计数器式顺序控制

  计数器式顺序控制的应用如表6-24所示。此线路只需操作控制触点X0就能达到顺序步进控制功能。X0为计数控制触点，C100与X0的串联触点为计数复位触点。进入程序后，四个动作分别由Yo、Y1、Y2和Y3代表。当闭合计数控制触点X0后，输出继电器Y0接通，闭合X0，并且Y1、Y2和Y3依次接通。因为使用了条件比较指令，所以每当一个动作发生时，都将前一个动作关断。计数器为一预置型减计数器。当预置值减至0时，C100 触点闭合，此时XO也是闭合的，计数器复位。当X0断开时，经过值区EV100复位为4。再闭合X0，接通Y0，以后又顺序循环下去。

S7-400H冗余容错自动化系统设计

 冗余设计的容错自动化系统S7-400H

  1. S7-400H的使用场合

  在许多生产领域中，要求容错和高度可靠性的应用越来越多，某些领域由于故障引起的停机将会带来重大的经济损失。S7-400H特别适合在下列场合使用

  1)停机将会造成重大的经济损失。

  2)过程控制系统发生故障后再启动的费用十分昂贵。

  3)某些使用贵重的原材料的过程控制(例如制药工业)会因突发的停机而产生废品。4)无人管理的场合或需要减少维修人员的场合。

  西门子的S7 Software Redundancy(S7软件冗余)可选软件可以在S7-300和S7-400 标准系统上运行。生产过程出现故障时，在几秒钟内切换到替代系统，可以用于水厂水处理系统或交通流量控制系统等场合。

  S7-400H是按冗余方式设计的，主要器件都是双重的，可以在事件发生后继续使用备用的器件。设计成双重器件的有中央处理器CPU、电源模块以及连接两个中央处理器的硬件。用户可以自行决定系统是否需要更多的双重器件，以增强设备的冗余性。

  2. S7-400H的结构

  S7-400H由两个子系统组成，典型的结构是使用分为两个区(每个区9个槽)的机架UR2H，每个区可以视为一个中央控制器，也可以使用两个立的中央控制器(即中央机架)UR1/UR2。每个中央控制器有一块具备容错功能的CPU414-4H或CPU417-4H，一块PS407冗余(Redundant)电源模块。同步子模块用于连接两个中央处理器，它们放置在中央处理器内部，并由光缆互连。

  每个中央控制器上有S7 I/O 模块，中央控制器也可以有扩展机架或ET 200M分布式I/O。中央功能总是冗余配置的，I/0模块可以是常规配置、切换型配置或冗余配置。

  若要提高供电的冗余能力，每个子系统可以采用冗余供电的方式。在这种情况下需使用PS407或PS405冗余电源模块，输出电流为10A。

  通过冗余的PROFIBUS-DP网络连接ET200M(见图2-14)，冗余接口由两个标准IM

图2-14 冗余控制系统

  153-2 总线模块组成。可以通过一个冗余 DP/PA链接器连接 PROFIBUS-PA 网络，也可以通过Y形链接器在冗余PROFIBUS中连接非冗余设备。

  S7-400H可以使用系统总线(例如工业以太网)或点对点通信，从简单的线性网络结构到冗余式双光缆环路。S7的通信功能完全支持PROFIBUS或工业以太网的容错通信。

  出现通信故障时，通过多4个冗余连接，使通信继续下去。切换过程不需要用户编程，在参数设置时建立冗余功能，用户的通信程序与标准通信程序一样。S7-400H和PC 支持冗余通信，PC 冗余需要有连接程序软件包。由于对冗余的要求不同，网络可以配置为冗余的或非冗余的总线，可以是总线型或环形结构。

  3. S7-400H 冗余控制 PLC的工作原理

  CPU 417H的操作系统自动地执行 S7 -400H 需要的附加功能，包括数据通信、故障响应(切换到备用控制器)、两个子单元的同步和自检功能等。

  S7-400H采用“热备用”模式的主动冗余原理，在发生故障时，无扰动地自动切换。无故障时两个子单元都处于运行状态，如果发生故障，正常工作的子单元能立完成整个过程的控制。为了无扰动切换，实现中央控制器链路之间的快速、可靠的数据交换。两个控制器使用相同的用户程序，自动地接收相同的数据块、过程映像和相同的内部数据。这样可以确保两个子控制器同步地更新内容，任意一个子系统出现故障时，另一个可以承担全部控制任务。

  S7-400H采用“事件驱动同步”，当两个子单元的内部状态不同时，例如在直接I/O 访问、中断、报警和修改实时钟时，就会进行同步操作。通过通信功能修改数据，由操作系统自动执行同步功能，不需要用户编程。S7-400H对中央控制器之间的链接、CPU 模块、处理器/ASIC和存储器进行自检。再启动后每个子单元完整地执行所有的测试功能。

  4. S7-400H 冗余控制PLC的编程与组态

  容错式连接只需要进行组态，不需要其他的编程工作。从用户程序的观点看，S7-400H的作用几乎和标准系统一样。运行容错功能所需的通信功能和同步功能都已经集成在容错CPU的操作系统中，通信连接的监视以及发生故障事件时的自动切换在后台自动运行。用户程序完全没有必要考虑这些功能。

  S7-400H用STEP7进行组态和编程，完成配置后可以把S7-400H看成一般的S7-400系统。冗余单元的工作由操作系统来监视，出现故障后可以立地执行切换工作，用STEP7组态时已经将所需信息组态进去，并通知系统。

  组态和编程需要可选的S7H System软件包，能在S7-400系统上使用的所有的标准软件工具、工程用软件工具和运行软件工具都可以在 S7-400H上使用。

  除了那些既可以在S7-400上使用也可以在S7-400H上使用的功能块外，S7-400H 系列还提供了一些与冗余功能有关的组织块，例如 OB70(I/O冗余故障)和 OB72(CPU 冗余故障)。使用系统功能SFC90“H_CTRL”，用户可以禁用或重新启用容错CPU的链接和刷新。

  PLC是按什么样的工作方式进行工作的？它的中心工作过程分哪几个阶段？在每个阶段主要完成哪些控制任务？

下面来回答这个问题：

PLC是按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的。它的中心工作过程分输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。

在输入采样阶段，扫描所以输入端子，并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中，此时输入映像寄存器被刷新，它与外界隔离，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输入采样阶段。

在程序执行阶段，PLC按从左到右、从上到下的步骤顺序执行程序。

在输出刷新阶段中，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态一起转存到输出锁存器中，通过一定方式集中输出，后经过输出端子驱动外部负责，在下一个输出刷新阶段开始之前，输出锁存器的状态不会改变。