CPU 412-1 和 CPU 412-2 的特点:
功能强大的处理器：
CPU 对每个二进制指令的执行时间可短到 0.75 μs。
CPU 412-1:288 KB RAM (其中，程序和数据各使用 144 KB);
CPU 412-2:512 KB RAM (其中，程序和数据各使用 256 KB);
快速 RAM 用于执行部分用户程序
灵活扩展：
36 个数字量以及 4096 个模拟量输入/输出。
MPI多点接口：
通过 MPI，可将多 32 个站连成简单网络，数据传输速率高达 12 Mbit/s。CPU 可与通讯总线（C 总线）和 MPI的站之间建立多 16 个连接。
模式选择开关：
波动开关设计。
诊断缓冲区：
后的120个故障和中断事件保存在一个环形缓冲器中，用于进行诊断。可以对输入数目进行设定。
实时时钟：
日期和时间附加在 CPU 的诊断消息后面。
存储卡：
用于扩展内置的装载存储器。存储在装载存储器中的信息包括S7-400参数数据以及程序，因此需要2倍的存储空间。其结果是：
内置装载存储器的容量显著提高，因此，基本上不需要存储器卡。
CPU 412-2 还具有：
PROFIBUS-DP 接口和组合的MPI/DP 接口：
通过 PROFIBUS DP主站接口，可以实现分布式自动化组态，从而提高了速度，便于使用。对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程).
组合式配置：
SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作为PROFIBUS主站符合EN 50 170规范。
7-400 是 SIMATIC 控制器家族能强大的 PLC。它可以成功实现全集成自动化 (TIA) 解决方案。S7-400是一个用于制造业和过程工业系统解决方案的自动化平台，其主要特点是具有模块化的结构并拥有性能储备。
S7-400
S7-400H
S7-400F/FH
故障安全型自动化系统，适用于具有很高安全要求的工厂
符合相关标准的安全要求（IEC61508 的 SIL3、DINV19250 的 AK6 以及EN 954-1 的Cat.4）
如果需要，也可通过冗余设计来实现容错
不对安全相关 I/O 进行额外接线
通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 实现安全通信
基于带有故障安全模块的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
适用于非安全相关应用的标准模块也可以在自动化系统中使用
隔离模块用于在一个 ET 200M 的安全模式下组合使用故障安全模块和标准模块。
具有冗余设计的高可用性自动化系统。
用于具有很高故障安全要求的应用：
重新启动成本很高、停产代价高昂、几乎不需要监视且维护选项较少的过程。
冗余设计的集能
提高 I/O 的可用性：切换式 I/O 配置
也可使用具有标准可用性的 I/O：单侧配置
热后备：发生故障时，自动切换到备用设备。
包含 2 个单独机架或一个分隔式中央机架的配置
通过冗余 PROFIBUS DP 或系统冗余 PROFINET I/O 来连接切换式 I/O。
中端到能范围内功能强大的 PLC
可满足要求极为苛刻的任务的解决方案
全面的模块和各种性能等级 CPU 可针对具体自动化任务进行调整
可实现分布式结构，适用十分灵活
连接方便
通信和联网功能
操作方便，设计简单，不含风扇
任务增加时可顺利扩展
多重计算：
多个 CPU 在一个 S7-400 中央控制器中同时运行。
多重计算功能可对 S7-400 的总体性能进行分配。例如，可将复杂的技术任务（如开环控制、计算或通信）进行拆分并分配给不同的CPU。可以为每个 CPU 分配自己的 I/O。
模块化：
通过功能强大的 S7-400 背板总线和可直接连接到 CPU的通信接口，可实现许多大量通信线路的高性能操作。例如，这样可以拥有一条用于 HMI和编程任务的通信线路、一条用于高性能等距运动控制组件的通信线路和一条“正常”I/O 现场总线。另外，还可以实现额外需要的与MES/ERP 系统或 Internet 的连接。
工程组态和诊断：
结合使用 SIMATIC 工程组态工具，可极为高效地对 S7-400进行组态和编程，尤其对于采用高性能工程组件的广泛自动化任务。为此，可以使用语言（如SCL）以及用于顺序控制、状态图和工艺图的图形化组态工具。
1 引言
滑油系统在机械传动系统中起着至关重要的作用。滑油系统能否安全、可靠地运行对于整个机械传动装置的安全可靠性有着极其重要的影响。本文研讨基于ge plc的新型的滑油压力控制系统。该系统通过调节阀开度调节滑油系统的出油量和回油量，实现滑油压力的控制，并增加应急阀构成应急润滑通路，保证润滑系统的有效工作和机械传动系统的正常运行。
2 系统设计
2.1 润滑系统
润滑系统主要由油箱、供油泵、电动调节阀、应急油箱和应急阀构成，如图1所示。其中，为防止系统失电等意外情况对机械系统带来的危害，应急阀为反逻辑设计，掉电打开；应急油箱顶部接压缩氮气瓶，当应急阀打开时，滑油通过氮气压力进入供油管道，从而达到应急润滑的目的；电动调节阀由执行机构和调节机构两部分组成。执行机构是电动调节阀的推动部分，接收控制信号产生相应的推力，通过阀杆使调节阀阀芯产生相应的位移(或转角)。调节机构是电动调节阀的调节部分，它与调节介质直接接触，在执行机构的推力下，改变阀芯与阀座间的流通面积，从而达到调节流量的目的，进而达到调节供油压力的目的[3][4]。
图1 润滑系统示意图
2.2 电控原理
滑油控制系统主要由现场测量装置、电动调节阀、控制柜中间继电器和接触器、plc以及工控机监视面板构成。此外，还有一些基本的附加电路，如手动操作电路、报警电路、互锁电路等。示意图如图2所示。
图2 控制系统结构图
2.3 压力调节驱动电路
为降低干扰和保证手动操作安全，采用了dc24v和ac220v两级控制电路，dc24v为操作室继电器柜控制回路，ac220v为现场控制室控制柜控制回路。用24v的开关信号控制ac220v继电器的开闭，从而实现电机的制动和启动功能，并通过现场接触器的换相控制电动调节阀执行电机的正/反转，同时在电机控制接触器的一对常开触点和电动调节阀的限位开关触点中串入指示灯，以标示电机的正/反转和限位状态[5]。通过控制电动执行机构的正反转来调节电动调节阀的开度，从而调节油路的直接回油量，控制供油压力。
2.4 应急电路
应急电路主要是通过对应急电磁阀的控制来完成，分为手动控制和plc控制两种方式，为防止供电中断等意外情况对系统带来的损害，应急电路采用掉电保护的反逻辑控制方式，当系统掉电或切断电磁阀供电时，电磁阀变为打开状态，应急油箱的润滑油在油箱压缩氮气的驱动下进入油路，从而保证润滑系统的正常工作。
3 plc梯形图设计
3.1 电动调节阀
为满足电动调节阀不同应用环境的需求，电动调节阀的开度调节采用点动调节和开关调节两种方式，两种调节方式在上层监视界面有切换开关进行切换，梯形图如图3所示。
图3中，s1和s2分别为上位机开阀和关阀输入信号；sz1和sz2分别为正转限位和反转限位常开触点反馈信号；do1和do2分别对应于plc数字量输出模块的开阀和关阀输出； s3为上位机两种调节方式切换信号。
图3 电动调节阀开度调节梯形图
(1)点动调节方式：当s3置零时，电动调节阀处于逐步点动调节方式，在正转没有到限位状态，即sz1为零，且电机没有处于反转状态，即do2输出为零时，每次开关变量s1置1，do1置高，plc输出dc24v开阀信号，其常闭触点断开，锁住反转控制回路，而当开关变量s1清零时，do1输出随即清零，互锁定解除；同理，可实现反转逐步点动调节。
(2)开关调节方式：当s3置1时，电动调节阀处于一步调节方式，在正转没有到限位状态，即sz1为零，且电机没有处于反转状态，即do2输出为零时，一旦开关变量s1置1，do1置高，plc输出dc24v开阀信号，其常开触点闭合，输出回路自锁，常闭触点断开，锁住反转控制回路，直到正转至满开度时，正转限位开关打开，控制回路被切断，do1输出随即清零，自锁和互锁定解除；同理，可实现反转一步调节。
3.2 应急电路程序设计
为保证应急系统的及时有效启动，本方案的应急方式采用自动和手动两种方式，自动方式为plc自动跟踪现场测量信号，当压力值低于警戒值时，控制应急阀自动打开，当压力值回到正常位后，控制应急阀关闭。为防止因现场测量信号错误而引气应急阀的误动，本方案在监控界面上增加了手动应急按钮和自动应急使能按钮，且任何情况下手动操作优先，手动操作一直有效[6]，梯形图如图4所示。
图4 应急阀控制梯形图
图4中，变量ai0305为现场压力传感器测得的供油压力值；变量r00101和r00103分别为用户自定义应急阀开启警戒值和应急阀关闭正常值；变量s4为上位机手自动应急切换信号；变量s5为自动应急程序块的输出；变量s6为控制柜面板手动应急按钮输入信号；开关量do3对应于plc模块的为应急输出；#fst_scn为系统变量，在plc上电后的第一个扫描周期置高；mid1、mid2和mid3为中间变量。
为防止系统在上电时各个阀的误动，程序在plc上电第一个周期进行了初始化，把所有开关变量和数字量输出清零，如梯形图第一行所示。
自动应急：梯形图第二行和第三行为数值比较，当供油压力值低于开启警戒值时，变量mid1置1，如果自动应急方式开启，即变量s4为1，则自动应急输出s5自锁置1，应急输出do3掉电，应急阀开启，在压力值上升至变量应急阀关闭正常值时，变量mid3置1，自动应急输出s5清零，应急输出do3得电，应急阀关闭。为防止应急阀在应急阀关闭正常值附近频繁打开，变量mid3使用了自锁，使得应急阀在关闭后压力值低于开启低限时才能重新打开。如果自动应急方式关闭，自动应急随即处于无效状态变量s5复位为0。
手动应急：手动应急优先且一直处于打开有效状态，当手动应急开关s6置1时，应急do3无条件处于断开状态，即应急阀处于打开状态，当手动应急开关s6清零且自动方式开启时，自动应急输出方才处于有效状态。
4 结束语
本文中采用新型的节流管式电动调节阀，调节阀在高压差下也只需要很小的力就能被驱动，这样驱动阀的电机就可以用很小功率的电机获得可靠运动控制功能。plc电控系统是整个机械传动系统的一部分,具有简单、可靠、响应速度快，控制精度高、维修率低灯特点。增加的应急润滑油路，提高了机械传动系统的安全性和稳定性，适合在机械传动系统的润滑系统中推广使用
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