西门子(吉安)PLC代理商

6ES7318-3EL01-0AB0详细说明

2、各种负载浪涌特性对固态继电器SSR的选择

被控负载在接通瞬间会产生很大的浪涌电流，因热量来不及散发，可能使SSR内部可控硅损坏。用户在选用继电器时应对被控负载的浪涌特性进行分析，然后再选择继电器。使继电器在保证稳态工作前提下能承受这个浪涌电流，选择时可参考表2各种负载时的降额系数(常温下)。

如果选用的继电器需在工作较频繁、寿命以及可靠性要求较高的场合工作时，则应在表2的基础上再乘以0.6以确保工作可靠。

一般在选用时遵循上述原则，在低电压要求信号失真小可选用采用场效应管作输出器件的直流固态继器；如对交流阻性负载和多数感性负载，可选用过零型继电器，可延长负载和继电器寿命，也可减小自身的射频干扰。如作为相位输出控制时，应选用随机型固态继电器。

3、使用环境温度的影响

在充分了解与掌握固态继电器的原理的基础上，进行固态继电器的选型工作。固态继电器的负载能力受环境温度和自身温升的影响较大，在安装使用时应保证有良好的散热条件，额定工作电流在10A以上的产品应配散热器，100A以上的产品应配散热器加风扇强冷。在安装时注意继电器底部与散热器的良好接触 ，并且考虑涂适量导热硅脂以达到散热效果。

如继电器长期工作在高温状态下(40℃~80℃)时，用户可根据厂家提供的大输出电流与环境温度曲线数据，考虑降额使用来保证正常工作。

4、过流、过压保护措施

在使用继电器时，因过流和负载短路会造成SSR固态继电器内部输出可控损坏 ，可考虑在控制回路中增加快速熔断器和空气开关予以保护型(选择继电器应选择产品输出保护，内置压敏电阻吸收回路和RC缓冲器，可吸收浪涌电压和提高 dv/dt耐量）；也可在继电器输出端并接 RC吸收回路和压敏电阻(MOV)来实现输出保护。选用原则是220V选用500V-600V压敏电阻，380V时可选用800V-900V压敏电阻。

5、继电器输入回路信号

在使用时因输入电压过高或输入电流过大超出其规定的额定参数时，可考虑在输入端串接分压电阻或在输入端口并接分流电阻，以使输入信号不超过其额定参数值。

6、在具体使用时，控制信号和负载电源要求稳定，波动不应大于10%，否则应采取稳压措施。

7、在安装使用时远离电磁干扰，射频干扰源，以防继电器误动失控。

8、固态继电器开路且负载端有电压时，输出端有一定的漏电流，在使用或设计时需要注意一下。

9、固态继电器失效更换时，应尽量选用原型号或技术参数相同的产品，使之与原应用线路匹配，保证系统的可靠工作。

西门子PLC功能指令的编程
 在西门子PLC中，功能指令在梯形图上一般有“功能指令图"与“功能触点"两种表达与显示形式。
    (1)功能指令图
    功能指令图在梯形图编程中的形式如图10-1.1所示。
    功能指令图中各标记代表的意义如下：
    功能指示：功能指令图的上部为功能指示区，用来表示所采用的功能指令，如图中的“MOV—B"、“ADD R"等。
    “使能"控制端：功能指令图的EN输入端称为功能指令的“使能"端，只有在“使能"端的状态为“1"时，才能执行对应的功能指令。
    “使能"输出端：功能指令图的ENO输出端称为功能指令的“使能"输出端，只有在“使能"端的状态为“1"，且功能指令被正确执行后，该输出端才为“1"。
    “使能"输出端可以作为其他功能指令的“使能"端或用于驱动线圈。当“使能"输出端作为其他功能指令的“使能"端时，可以实现功能指令的“串联"式控制，这一控制称为功能指令的“级连"。
    数据输入端：功能指令图的IN输入端称为功能指令的数据输入端，用于功能指令的操作数。根据实际需要，操作数可以是单个或多个（分别以IN1、IN2表示）的常数、存储器地址等。
    结果输出端：功能指令图的OUT输出端称为功能指令的结果输出端，用于功能指令的执行结果存储位置。
    以上程序用指令表的形式表示如下：
Networkl    Network Title
LD    IO．1
MOVB  VB200，QB10
AENO
 MOVR  50.0, VD100
+R    AC1．VD100
部分功能指令不能实现级连，这种功能指令图中将无ENO输出。
(2)功能触点
功能触点一般用于比较指令，它在梯形图编程中的形式如图所示。
    功能触点图的中间部分用于表示比较操作的类型，用数学符号表示，如：“>="代表“大于等于"；“<>"代表“不等于"。
    功能触点的上部与下部分别用于被比较的数据与比较基准。如图中的功能触点1为( VB200)≥30时接通；功能触点2为(VB10) =1时接通。功能触点可以像输入、输出触点那样在梯形图中进行串、并联等编程与使用。
    以上程序用指令表的形式表示如下：
    Networkl    Network Title
    LDB>=  VB200, 30
    AB=VBl0.1
    MO．0

　正常操作情况下,通讯电流信号沿环路的一条线从主站控制器的端口A 流出,经该环路从端口B流回。此时,另一条线路是冗余的。当有一处线路发生故障时,该处故障线路被阀门屏蔽,故障线路两边的智能阀可通过各自的环路与主站控制器通讯;当有两处线路发生故障时,这两处故障之间的智能阀都被屏蔽,两处故障之外的智能阀依然可以通过两“臂状”环路与主站控制器通讯。
　　主站控制器是由主CPU 卡、环路通讯卡、电源、液晶显示器和16 按钮键盘组成的盘装智能仪表。它内部有两个固定的数据库,一个是现场单元数据库,负责接收并记录从两线环路传来的智能阀的地址、转矩、开度等数据,根据从上位机传来的读写命令控制阀门的运动,该数据库从逻辑上划分为4 个区,每个区记录60 个阀门的数据;另一个数据库为主站控制器状态及自诊断数据库,负责记录通讯协议的有关状态并向智能阀发布命令。通过主站控制器的按键和液晶显示器,可以实现读取智能阀的开度、转矩、地址等数据,控制阀门的开闭,接收报警信号及与PLC 通讯等功能。
　　Pakscan IIE Master Station 是Rotork 主站控制器中的一种,它为双重热备结构,在主控制器出现故障时可以自动切换到热备控制器。图2 —2 为PakscanIIE 主站控制器与现场智能阀通过两线环路相连的情况。
　　Pakscan IIE Master Sation 有一个RS - 485 通讯口和一个RS - 232 通讯口,它们可通过Modbus 协议与PLC 通讯。其中RS - 232 通讯口可以不通过PLC直接连接打印机,打印报警信号。

该系统的控制部分采用美国GE Fanuc 公司的HBR 双重热备型PLC 系统,通过PLC 控制140 个智能阀( I) 的开停闭。上位监控站可监视各个智能阀的阀位回信状态、阀位值以及报警信号,并可执行开阀、停阀和关阀操作。
　　Pakscan IIE 主站控制器与PLC 之间采用Modbus协议通讯,以port 1 的RS - 485 接口连接。正常运行情况下,主PLC 和主控制器工作,从PLC 和热备控制器分别与主PLC 和主控制器保持同步。智能阀将数据传送给主控制器,主PLC 通过RS - 485 接口从主控制器中读取数据,并向其发布命令,主控制器再执行命令,驱动智能阀按命令运转。当主PLC 或主控制器出现故障时,系统能分别自动切换到从PLC 或热备控制器。
　　由于系统中采用的是Modbus通讯协议,一台PLC 可以连接多台Pakscan IIE 主站控制器,因此,若现场智能阀较多,系统可以很方便地扩展而且连线简单。

3 　软件设计

　3.1 　通讯程序设计

　　PLC选用Modbus RTU 主通讯模块(master ) 。Pakscan IIE 主站控制器是一个远程终端单元,做为Modbus 从设备( slave ) 。PLC 的CPU 通过ModbusRTU 主通讯模块控制Pakscan IIE 主站控制器的读写,被称为Modbus host 。系统采用单Modbus host 两线通讯方式,该方式多可以连接32 个Pakscan IIE主站控制器。
　　主通讯模块的程序设计有3 部分内容:初始化通讯模块;读写Modbus/ RTU 数据;监测通讯状态。
　　通讯模块的初始化工作主要是配置3 个初始化控制块的参数: Slave 控制块( SCB) , 信息控制块(MCB) 和通讯要求参数块(COM- REQ) 。SCB 是一个15 个寄存器长的数据块,功能是定义与其通讯的Slave 的型号、个数、状态等参数,每一个Slave 需要定义一个SCB 块。MCB 是一个6 个寄存器长的数据块,功能是定义Master 要求每个Slave 执行的命令信息,包括命令类型、RTU 引用地址偏移、PLC 引用地址偏移、主机号等参数,每一种命令需要定义一个MCB 块。COM- REQ 是一个17 个寄存器长的数据块,功能是定义通讯方式、端口控制字及监测SCB和MCB 的状态参数等, 每一端口需要定义一个COM- REQ 块。所有这些初始化参数在PLC 上电或冷启动初始化的第一个扫描周期内加载到RTU 主通讯模块,此后RTU 主通讯模块负责与Pakscan IIE主站控制器通讯,而PLC 则与RTU 主通讯模块交换数据。
　　读写Modbus/ RTU 数据和监测通讯状态的编程相对简单,只要读写初始化时定义的相应的PLC 参数地址即可。

　3.2　监控软件设计

　　上位监控站可以准确的监测和控制储运过程的所有信息和设备。通过编程、组态、连接,形象地反映实际工艺流程、显示动态数据,设置PID 控制参数以及过程参数,并可以查看历史趋势、报警历史报表等。
　　Rotork 的现场电动阀配置在流程的输油管线上,通过按钮可以人工启动、停止和关闭任一个阀门,并显示任意时刻的阀门状态和阀位值。设计良好的人机界面使操作简便、直观。

4 　结束语

　　Rotork 的智能阀控制设备与PLC 的结合使得罐区储运监控系统布线简洁、控制方便,PLC 的冗余以及Pakscan IIE 主站控制器的双热备保证了系统的高可靠性,也提高了控制系统的自动化程度。该系统已投入工业现场使用,效果良好。