西门子(渭南)代理商

西门子CPU中央控制单元6ES7212-1BB23-0XB8

结构

　　整体式

　　整体式结构的可编程序控制器把电源、CPU、存储器、I/O系统都集成在一个单元内，该单元叫做作基本单元。一个基本单元就是一台完整的PLC。

　　plc结构

　　控制点数不符合需要时，可再接扩展单元。整体式结构的特点是非常紧凑、体积小、成本低、安装方便。

　　组合式

　　组合式结构的可编程序控制器是把PLC系统的各个组成部分按功能分成若干个模块，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等等。其中各模块功能比较单一，模块的种类却日趋丰富。比如，一些可编程序控制器，除了－些基本的I/O模块外，还有一些特殊功能模块，像温度检测模块、位置检测模块、PID控制模块、通讯模块等等。组合式结构的PLC特点是CPU、输入、输出均为独立的模块。模块尺寸统一、安装整齐、I/O点选型自由、安装调试、扩展、维修方便。

　　plc组合

　　叠装式

　　叠装式结构集整体式结构的紧凑、体积小、安装方便和组合式结构的I/O点搭配灵话、安装整齐的优点于一身。它也是由各个单元的组合构成。其特点是CPU自成独立的基本单元（由CPU和一定的I/O点组成），其它I/O模块为扩展单元。在安装时不用基板，仅用电缆进行单元间的联接，各个单元可以一个个地叠装。使系统达到配置灵活、体积小巧。

　　详细介绍

　　1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200PLC的*功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。

　　2．SIMATIC S7-300 PLCS7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独

　　西门子PLC之S7家族

　　的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较，S7-300PLC采用模块化结构，具备高速（0.6~0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（例如：超时，模块更换，等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备*的通信功能，S7-300PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系统。

DI（Digital Input）开关量输入，
亦称数字量输入。以开关状态为输出的传感器，如水流开关、风速开关、压差开关等，将高/低电平（相当于开关）两种状态输入到控制器，控制器将其转换为数字量1或0，进而对其进行逻辑分析和计算，这种控制器通道即为DI通道。
DO（Digital Output）开关量输出，
亦称数字量输出，它可由控制软件将输出通道变成高电平或低电平，通过驱动电路即可带动继电器或其他开关元件动作，也可驱动指示灯显示状态。开关量输出DO信号可用来控制开关、交流接触器、变频器以及可控硅等执行 元件动作。
AI（Analogy Input）模拟量输入，
模拟量输入的物理量有温度、压力、流量等，这些物理量由相应的传感器感应测得，往往经过变送器转变为电信号送入控制器的模拟输入口。
AO（Analogy Output）模拟量输出，
模拟量输出的信号是电压（如0~5V、0~10V间的电压）或电流（如0~10mA间的电流），其输出电压或电流的大小由控制软件决定。

西门子CPU中央控制单元6ES7212-1BB23-0XB8

西门子PLC S7-300硬件配置
西门子PLC S7-300系列中，由于扩展性强，因此在硬件配置时非常灵活，下面对其做一个简要介绍：
（1）一般来说，西门子PLC S7-300系列有一个主机架，安装有CPU的机架称为主机架，由于主机架上多可以安装8个模块，因此当主机架上的输入输出模块无法满足控制点数要求时，可以通过扩展模块进行扩展操作；
（2）用户可以通过扩展模块增加一到三个扩展机架，同样地，每个扩展机架多可安装8个输入输出模块，并且需要装在4到11槽，这样，3个扩展机架多安装24个输入输出模块。
（3）用户在使用扩展机架时，需要配置机架，电源模块，接口模块，连接电缆等S7-300系列的模块来满足要求；
（4）由于S7-300系列的安装机架是一种导轨。用户可以使用导轨，安装S7-300系列的所有模块，安装时需要注意，电源和CPU模块要安装在导轨左侧。
     在一些大中型控制系统中，用户常常选用西门子PLCS7-300系列，这种系列的模块配置灵活，扩展性强，用户易于掌握，同时系统稳定性好。本文下面为您介绍西门子PLCS7-300系列的硬件配置方法，为您在使用中提供一些参考。
二、西门子PLC S7-300硬件配置
西门子PLC S7-300系列中，由于扩展性强，因此在硬件配置时非常灵活，下面对其做一个简要介绍：
（1）一般来说，西门子PLC S7-300系列有一个主机架，安装有CPU的机架称为主机架，由于主机架上多可以安装8个模块，因此当主机架上的输入输出模块无法满足控制点数要求时，可以通过扩展模块进行扩展操作；
（2）用户可以通过扩展模块增加一到三个扩展机架，同样地，每个扩展机架多可安装8个输入输出模块，并且需要装在4到11槽，这样，3个扩展机架多安装24个输入输出模块。
（3）用户在使用扩展机架时，需要配置机架，电源模块，接口模块，连接电缆等S7-300系列的模块来满足要求；
（4）由于S7-300系列的安装机架是一种导轨。用户可以使用导轨，安装S7-300系列的所有模块，安装时需要注意，电源和CPU模块要安装在导轨左侧。
三、总结
在过程屏幕中显示图像
结合 AutoCAD 图纸（DXF 格式）
结合设备计划
根据地点和时间，提供上下文关联信息
可以显示特定区域信息和信息选择区域的信息显示功能
附带 I/O 信息的基于特定对象的信息区域
可扩展生产控制 (SPC)
SPC 模块可在自动化系统中使用，用于保存、导入和导出基于配方的控制策略的参数。具有各种 SPC块类型，用于参数的各种数据类型。根据需求与规模，可将这些块类型自由互连。因此，可从经过验证的 CEMAT模块来安排配方结构，具体取决于工厂要求以及组态限制。提供了用于可视化的符号和面板。
操作员也可以使用这些标准面板在配方之间切换。这样就可在考虑可组态的边界条件（如延时等）的情况下，实现自动类型切换。通过支持经由WinCC 进行在线操作的 SPC 物料管理器，可以向各储存地点灵活分配物料。
配备 SPC 管理器和 SPC 材料管理器的可扩展生产控制
升级注意事项
使用 CEMAT 升级包 V9.0，可将已安装的 CEMATV6.1 及更高版本升级到 CEMATV9.0。每个现有的 CEMAT工程师站、服务器或单站都需要一个 CEMAT 升级软件包。

1前言
　　可编程序逻辑控制器PLC产生于1969年，初只具备逻辑控制、定时、计数等功能。英文名称为：PROGRAMMABLE LOGICALCONTROLLER，简称PLC。随着现代电子工业的快速发展，在各个领域的应用越来越广泛，其性能指标也进一步完善，完全适应起重机等工作场所的需要。可编程控制器是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程序的存储器，在其内部存储、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、算数运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。它代替了传统的硬接线的逻辑控制电路，实现了生产的自动控制。
　　本文中所涉及的是西门子S7系列PLC，它的特点是体积小、功能强、时间相应快、控制精度高、可靠性好、控制精度可以随工艺而改变同时具有较大的灵活性和可扩展性，因此被广泛应用到机械制造、冶金、交通、电子纺织、印刷等工业领域，作为通用的自动控制设备，它既可以用于单一机电设备的控制，也可用于工艺流程的控制。它易与计算机连接，维修方便，这是传统的继电控制系统远远比不上的。
2 行星齿轮减速机
2.1行星齿轮减速机的工作原理
　　行星齿轮减速机的齿轮，它们的转动轴线是不固定的，而是安装在一个可以转动的支架上，行星齿轮除了能象定轴齿轮那样围绕着自己的转动轴转动之外，它们的转动轴还随着支架（称为行星架）绕其它齿轮的轴线转动。绕自己轴线的转动称为"自转"，绕其它齿轮轴线的转动称为"公转"，就象太阳系中的行星那样，因此得名。
　　也如太阳系一样，成为行星齿轮公转中心的那些轴线固定的齿轮被称为"太阳轮"，在一个行星齿轮上、或者在两个互相固定连接的行星齿轮上通常有两个啮合点，分别与两个太阳轮发生关系。内齿轮轴线与外齿轮轴线重合，也是太阳轮。
2.2行星齿轮减速机的缺点
　　由于一套行星齿轮无法满足较大的传动比，有时需要二套或三套来满足用户对较大传动比的要求。由于增加了行星齿轮的数量，所以二级或三机减速级的长度会有所增加，效率会有所下降。另外，由于行星齿轮减速机安装有差速器，如果是多台电动机驱动，它可以调节每台电动机在转速上转速差，保证输出的稳定。但是由于差速的原因，当高速侧发生故障后，低速侧就完全失去了控制，因为制动器是安装在高速侧，这是相当危险的，如果这时起重机正在吊运重物，那么重物就会在没有任何保护和制动的情况下，坠落到地面。
　　由于行星齿轮减速机存在的这些缺点，对企业安全生产的影响是非常大的，因此，必须针对它存在的问题，采取必要的措施，以保证企业的安全生产。我厂所属的几部80T以上的大吨位起重机，其起升系统均采用的是行星齿轮减速机，作业任务是吊运液体金属，对其安全性要求相当高，因此国家要求在吊运液体金属的、属于行星齿轮减速机的起重机上安装利用PLC控制的安全制动系统。
3 解决方案
3.1方案原理
　　采用可编程控制器及编码器采集电动机和卷筒上的转速信号，通过内部程序进行计算，推导出系统目前是否工作在正常状态，并做出相应的判断。如果出现机械方面故障，首先切断起升机构的电源；同时发出指令，通知卷筒上的液压盘式制动器动作，迅速对卷筒进行制动，来避免安全事故的发生。
3.2工作原理
　　首先，选择一个（1＃卷筒）卷筒的编码器信号作为基准，每当采集到80个脉冲信号，便将此信号同其他编码器采集到的信号进行比较。如果没有误差或错误，则重新开始下一次计数与比较，如果发现存在误差或错误，就会发出动作信号，控制液压制动器动作将低速的卷筒抱死。
　　1＃卷筒如果采集并发出80个脉冲信号，那么对应2＃卷筒也应该是80个脉冲信号，我们考虑到机械传动中存在的误差，所以给出了故障动作的信号范围是：≤60或者≥100,即采集信号正常的范围是在60～100个脉冲之间。1＃、2＃卷筒之间做比较，如果这时两个卷筒有一个发生了故障，则脉冲信号的这个对应关系便会被打破，制动器就会动作保护。
　　同时，卷筒和电机的脉冲信号也在做比较，比较计算的数值为：80个脉冲×173.5＝13880个脉冲（注：173.5是减速机减速比）。这是为了检测高速侧的信号，当高速输入出现断轴等故障时，也会打破脉冲信号的对应关系，制动器也会动作保护。同样考虑到机械传动中存在的误差，我们给定的范围是：≤12000或者≥15000，即高速侧的脉冲工作的正常范围是：12000～15000。
　　由于采集的数据比较小，经过我们的计算，得出：若以1＃卷筒为基准，当高速侧发生故障时，反映到卷筒钢丝绳上的长度仅有40cm，可以看出机构的动作是灵敏可靠的。
3.3硬件组成
　　该系统的硬件组成分为机械部分和电气部分。其中机械部分包括：液压系统、液压盘式制动器、油路等组成； 电气部分包括：西门子S7－200PLC、差分脉冲编码器、电气控制箱、编程用笔记本电脑、屏蔽电缆线等
3.4安装及维护
　　由于该系统的特殊作用，因此在安装时要特别的仔细，特别是编码器和油路方面的安装。编码器一共有四个，分别安装在两个卷筒和两台电机上，安装时一定要将编码器固定牢固，否则将会对数据的传输造成很大的影响，另外，在和卷筒与电机的轴连接时要注意，轴的中心要尽可能的在一条直线上，如果安装不好会造成编码器的损坏以及信号传输的错误。其次，在冶金企业里面，环境比较恶劣，所有的电气设备一定做好防尘工作。
　　安全制动器是为了在机械传动故障时，防止起重机发生事故的后一道防线，因此维护工作是相当重要的，重点应注意以下几点：
设备的卫生状况要良好；
检查编码器的工作是否正常；
PLC的输入输出指示灯，工作良好；
人为的制造故障，安全制动器是否可以起到保护作用。
所有的油路和油管连接必须牢固，密封良好。
4 结束语
　　我们利用了的一段时间在我厂80T以上的起重机上，凡是起升机构是行星齿轮减速机的起重机，全部安装了液压盘式的安全制动器。经过了几年时间的运行，除了个别车辆由于参数设置的不太准确发生了几次误动作以外，其他车辆均运行良好，为企业的安全生产奠定了良好的基础。