山东西门子专业授权代理商

　1FK7 电机具有多种选件、减速 装置和编码器及广泛的产品范围，能够很好地用以替代任何 应用，因此能够满足*机械设备不断提升的要求。

　　1FT7 系列： 1FT7 电机可满足动态性能、转速设定范围、 轴和法兰精度这些方面的苛刻要求。

　　此系列电机配备了为 *的编码器技术，并针对*数字化驱动和控制系统上的 运行进行了优化。

　　伺服电机 1PH8 系列产品： SIMOTICS M-1PH8 系列电机是 新一代电机，可广泛应用于各种运动控制设备和机械。

　　该系 列电机基于灵活的模块式原理，分为异步电机和紧凑型同步 电机，既可采用强制风冷也可采用水冷。

　　该系列电机拥有强 大的扩展能力，例如，可以通过不同的轴承方案扩展应用的 范围。

　　在 SINAMICS S120 驱动系统上，用户可以自由选择采用矢 量控制还是伺服控制，相应地，使用 1PH8 电机系列时，用 户可以选择采用异步电机还是同步电机。

　　现在，通过变频器 和电机之间这种灵活的协调工作，可以更为轻松地应对 的工作周期、短暂的控制上升时间以及转速、转矩和定位方

　　面的高精度任务。

　　2. 有抗化学腐蚀性能较高的伺服电机吗？SIMOTICS S 1FT7 和 1FK7 (第二代)伺服电机了抗化学腐蚀性能较 高的型号。

　　通过新选件 N16(根据 DIN EN ISO 4628-1 进行 测试)，某些订货号的等级可达到此性能。

　　例如，这些型号电 机的典型应用为食品生产系统。

　　应用说明： 带有选件 N16 的电机适合在对电机漆层的保护性能有着较 高要求的所有领域中使用。

　　这些要求可能包括抗酸(如磷酸)、 抗浸洗(如活性氯)、 抗消毒剂(如双氧水和)、 抗盐水等。

　　漆层系统 PSPremium 已在 1.5–13 的 pH 范围内， 使用各 种工业用清洗剂进行了测试。

　　3. SIMOTICS S-1FK7 可以用在环境中吗？1FK7 第二代 产品，适用于危险区域 Zone 2/22 ，需订购选项 M03 和 M39 (1) 在含有易爆气体的区域内使用：选项 M03 在订购选项 M03 并满足特定使用条件时， 第二代 1FK7 电 机适合在含有易爆气体的区域 (组别 II、类别 3G (Zone 2)， 温度组别 T1 至 T3) 中使用，并符合欧盟指令 94/9/EC 的 规定。

　　电机上的标识： EEx II 3 G Ex nA IIB T3 Gc -15°C ≤ Ta ≤ +40°C

　　(2) 在含有易爆粉尘的区域内使用：选项 M39 在订购选项 M39 并满足特定使用条件时， 第二代 1FK7 电 机适合在含有易爆粉尘的区域 (组别 II、 类别 3D (Zone 22)， 表面温度 160°C) 中使用，并符合欧盟指令 94/9/EC 的规定。

　　电机上的标识：EEx II 3 D Ex tc IIIB -15°C ≤ +40°C 带有选项 M03 和 M39 的电机在与其它选件和电机型号进 行组合的能力方面有一定限制。

　　只允许使用以下编码器： 另外，只能与以下选件结合使用：B02 (验收测试证书) N05 (备选轴伸) P90、P98 (数量包装) Q31 (金属铭牌) Xxx (特殊颜色)Y84 (铭牌上标明客户数据) T160°C Dc IP64

　　概述适用于运动控制应用的优化伺服电机解决方案

　　SIMOTICS S-1FL6 伺服电机

　　SIMOTICS S-1FL6 电机是永磁式同步电机，运转时不进行外部冷却。热量是通过电机表面耗散的。由于采用快速锁定式连接器，可快速方便地安装电机。

　　这些电机具有 300 % 过载能力，可与 SINAMICS V90 变频器结合使用以形成一个功能*的伺服系统。根据具体应用，可选用增量式编码器或值编码器。SIMOTICS S-1FL6 电机动态性能高，转速控制范围宽，且轴端和法兰精度较高。

6ES7313-6BF03-0AB0

PLC执行程序的过程分为哪三个阶段？

 PLC执行程序的过程分为三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段，PLC的扫描工作过程:

    （1）输入采样阶段。在这一阶段中，PLC以扫描方式读入所有输入端子上的输入信号，并将各输入状态存入对应的输入映像寄存器中。此时，输入映像寄存器被刷断。在程序执行阶段和输出刷新阶段中，输入映像存储器与外界隔离，其内容保持不变，直至下一个扫描周期的输入扫描阶段，才被重新读入的输入信号刷新。可见，PLC在执行程序和处理数据时，不直接使用现场当时的输入信号，而使用本次采样时输入到映像区中的数据。一般来说，输入信号的宽度要大于一个扫描周期，否则可能造成信号的丢失。

   （2）程序执行阶段。在执行用户程序过程中，PLC按照梯形图程序扫描原则，一般来说，PLC按从左至右、从上到下的步骤逐个执行程序。但遇到程序跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序跳转地址。程序执行过程中，当指令中涉及输入、输出状态时，PLC就从输入映像寄存器中“读入”对应输入端子状态，从输出映像寄存器“读入”对应元件（“软继电器”）的当前状态。然后进行相应的运算，运算结果再存入输出映像寄存器中。对输出映像寄存器来说，每一个元件（“软继电器”）的状态会随着程序执行过程而变化。

    （3）输出刷新阶段。程序执行阶段的运算结果被存入输出映像区，而不送到输出端口上。在输出刷新阶段，PLC将输出映像区中的输出变量送入输出锁存器，然后由锁存器通过输出模块产生本周期的控制输出。如果内部输出继电器的状态为“1”，则输出继电器触点闭合，经过输出端子驱动外部负载。全部输出设备的状态要保持一个扫描周期。

@
PLC步进顺控的状态转移图画法简介

1．步进顺控概述：

一个控制过程可以分为若干个阶段，这些阶段称为状态或者步。状态与状态之间由转换条件分隔。当相邻两状态之间的转换条件得到满足时，就实现状态转换。状态转移只有一种流向的称作单流程顺控结构。

2．FX系列PLC的状态元件

   每一个状态或者步用一个状态元件表示，S0为初始步，也称为准备步，表示初始准备是否到位。其它为工作步。

状态元件是构成状态转移图的基本元素，是可编程控制器的软元件之一。 FX2N 共有 1000个状态元件，其分类、编号、数量及用途如表1所示。

表1 FX2N的状态元件

注：①状态的编号必须在范围内选择。

②各状态元件的触点，在PLC内部可自由使用，次数不限。

③在不用步进顺控指令时，状态元件可作为辅助继电器在程序中使用。

④通过参数设置，可改变一般状态元件和掉电保持状态元件的地址分配。

3．状态转移图（SFC）的画法

状态转移图（SFC）也称功能表图。用于描述控制系统的控制过程。

状态转移图的三要素：驱动动作、转移目标和转移条件。其中转移目标和转移条件*，而驱动动作则视具体情况而定，也可能没有实际的动作。

步与步之间的有向连线表示流程的方向，其中向下和向右的箭头可以省略。图中流程方向始终向下，因而省略了箭头。

　1 PLC控制系统的特点及组成 
　　PLC在现代工业控制领域中早己得到了广泛的应用。以PLC的控制功能而言，具有严谨、方便、易编程、易安装、可靠性高等优点。它通用性强，适应面广,特别在数字量输入/输出等逻辑控制领域有无可比拟的优点。PLC具有丰富的逻辑控制指令和应用指令，它提供高质量的硬件、高水平的系统软件平台和易学易编程的应用软件平台。另外，PLC即有自身的网络体系又有开放I／0及通讯接口，很容易组建网络并实现远程访问。 
　　PLC采用Siemens公司生产的S7-300系列，由于现场的PLC系统与主控室的上位机距离较远（800米左右），因此通讯系统需成对加装RS-485中继器，另外在现场增加TP27-10https://触摸屏进行数据显示，确保系统运行的稳定性。系统组成如图1所示。 

1.1 系统结构及硬件配置 
　　根据控制需求，CPU模块采用CPU314、数字量输入（DI）采用SM321模块，数字量输出(DO) 采用 SM322模块，模拟量输入(AI) 采用 SM331模块，模拟量输出(AO) 采用 SM332模块以及IM365等模块组成，IM365实现机架扩展，上位监控机采用SIEMENS公司CP5611网卡完成计算机与PLC之间的数据通讯。整个通讯网络采用MPI的通讯协议，从上位机上可对整个气体调节过程进行监控和操作。 
　　 
　　1．2控制系统的功能实现 
　　PLC程序的编制直接关系着供气系统能否正常工作，而程序设计的关键在于编程者对工艺系统的理解程度和程序编制技术的灵活应用。因此，在程序设计中首先考虑了供气压力调节系统的特点，将程序设计细化，分成多个程序模块，实行模块化编程。这样既可以方便的增加或删除程序模块，便于现场对工艺的调整，又可针对配套设备可控性对不同程序模块进行完善。 
　　PLC的编程软件采用SIEMENS公司的SIMATIC STEP7 V5.1软件平台用来完成硬件组态、地址和站址的分配以及编制整个生产过程的控制程序的。上位机监控软件采用国产软件组态王，全部采用汉化界面，便于系统的开发与操作，该系统运行于bbbbbbs2000中文平台，可实现对生产过程的全面监控，对重要参数形成历史记录，以报表或曲线的形式显示给操作人员。通过VB语言脚本，可以在主控室的上位机显示重要参数的历史趋势、实时趋势，实现压力调节的手自动切换、操作、压力的高、低限报警、流量数据的显示与累计，满足高生产率的调度需求。 
  
      1.3 现场显示 
　　现场采用TP27触摸屏进行参数显示、控制，触摸屏程序由组态软件来完成，人机界面采用中文菜单，界面友好，操作方便，功能较强，主要用于现场压力、流量、阀位的显示与操作。可作为操作人员现场操作的依据。 
　　 
　　1.4 工控机配置 
　　工控机采用研华IPC-610，通过CP5611卡，完成S7-300 PLC与工控机的通讯。主要完成下列任务：传送现场监控数据；运行监控；故障记录和排除提示；参数设置；生产数据管理和处理；图形化示教和离线编程。 
　　 
　　2 系统实现了供气系统的自动控制和监控，主要包括如下功能： 
　　1）灵活的操作方式以及强大的系统控制功能： 
　　系统可以实现上位机操作、控制柜触摸屏操作和就地手动操作； 
　　2）报警功能： 
　　 当压力超过工艺要求，可在现场、就地实现高、低限压力报警； 
　　3）简单、方便的参数设定： 
　　压力调节阀的压力设定值、P、I、D等参数可以在上位机中设定。 
　　 
　　2.1 系统控制功能 
　　（1）过程控制的功能： 
　　1)系统对供气压力实现了PID自动调节控制； 
　　2)对所采集的模拟信号进行线性化、滤波、工程单位转换处理； 
　　3)实现了流量信号的温、压补偿，提高了仪表的测量精度。 
　　 
　　（2）逻辑控制 
　　联锁逻辑控制实现开/关的控制，逻辑控制及用户自定义功能块等。系统实现了电磁阀控制以及参数越限报警等功能。 
　　 
　　（3）人机接口 
　　HMI系统中包含主工艺画面，各系统送气压力、流量，供气压力调节等多幅画面，画面直观、丰富，具备PID在线调节、在线显示调节曲线功能，包括过程量变化趋势的实时趋势曲线、历史趋势曲线。 
　　 
　　（4）报表打印 
　　以报表形式绘制报警记录、历史记录画面，调节间数据报表。实时趋势曲线和历史趋势曲线可随意设定时间段，打印在线趋势，历史趋势曲线。 
　　 
　　3 软件设计 
　　根据该系统具体情况，PLC系统软件设计过程中着重要考虑的是以下几个方面：　　　　 
　　（1） 数据采集及工程量转换　　 
　　（2） PID算法　　 
　　（3） 流量温压补偿计算以及流量的累积计算 
　　对于系统中的逻辑控制选用梯形图（LADDER）编程，直观、方便；对于PID回路控制流量温压补偿计算以及流量的累积计算部分则采用语句表（STL）编程，结构紧凑而又灵活。  
　　PID调节是该系统中为重要的控制程序，因此特将PID算法作一重点介绍。 
　　 
　　3．1 PID算法　　 
　　STEP7提供了两种常用的PID算法：连续型PID（FB41）和离散型PID（FB42），根据实际要求，选用的是FB41。并在组态王中使用画图功能模拟一个PID调节器的操作面板，完成PID调节控制中的手/自动切换、给定值输入、手动输出值输入、PID参数（比例系数、积分时间）输入等功能。 
　　PID算法的输出实际上是比例（P）、积分（I）、微分（D）三部分作用之和： 
　　Mn＝MPn＋MIn＋MDn　　 
　　MPn ＝ GAIN（SPn－ PVn）　　 
　　MPn ＝ GAIN  TS／ TI（SPn－ PVn）＋ MX　　  

　　MDn ＝ GAIN  TD／ TS（PVn－1－ PVn）　　 
　　Mn：第n次采样时刻的输出值。 
　　MPn：第n次采样时刻的比例作用，与偏差成正比。 
　　MIn：第n次采样时刻的积分作用，可以消除静差，提高控制品质。 
　　MDn：第n次采样时刻的微分作用，根据差值的变化率调节，可抑制超调。　　　　SPn：第n次采样时刻的设定值。 
　　PVn：第n次采样时刻的过程值。 
　　MX：第n－1次采样时刻的积分作用，每次采样计算后自动刷新。 
　　GAIN：回路增益，P参数。 
　　TI：积分时间常数，即I参数。 
　　TI：微分时间常数，即D参数。 
　　TS：采样时间。 
　　　　从上面的公式中可以看出，参数P（GAIN）与P、I、D作用都是成正比的，它决定了PID回路的灵敏度，即调节速度的快慢；I参数越大，积分作用越弱，而D参数越大，微分作用越强。不能单靠理论计算来确定PID参数，唯一的衡量标准就是被控参数（压力）的精度和稳定度，所以在实际调试中，都是参照被控参数的实时曲线，反复观察分析，从而达到的控制效果。  
4 采用该系统的意义 
　 （1）计算机化管理使得系统信息储存量大，数据采集与反馈及时、准确，系统的生产数据可实现长期保存，有利于生产数据的历史查询和故障的即时排除； 
　 （2）该系统投入运行后，通过计算机显示与控制，提高了过程自动化的程度，可实现无人调节操作，减少了操作环节，降低了运行成本，使系统的管理和控制上了一个新台阶。 
　　 
     5 结束语 
　　该系统自2005年7月投入运行后，工作稳定、可靠，成功地实现了全部控制功能，取得了比较好的控制效果，达到了预期的控制指标。