6ES7416-2FN05-0AB0

6ES7416-2FN05-0AB0

在工業(yè)自動化領(lǐng)域，西門子PLC系列得到了廣泛的應(yīng)用。在某些特定的行業(yè)，例如：垃圾發(fā)電，運輸，水處理，食品加工等行業(yè)，需要自動化控制系統(tǒng)有較高的可靠性和容錯能力，從而避免由于故障導(dǎo)致停機，給工廠造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此在這些行業(yè)中需要使用西門子冗余系統(tǒng)，即西門子PLC S7-400H系列，它屬于西門子PLC S7-400系列的一種，用戶通過這種冗余型西門子PLC系列，可以有效的保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。本文下面就對西門子PLC S7-400H系列做一個介紹，供用戶在使用過程中進(jìn)行參考。

　　二、西門子PLC S7-400H系統(tǒng)

　　西門子PLC的冗余系統(tǒng)是指當(dāng)系統(tǒng)中的一臺CPU發(fā)生故障時，冗余系統(tǒng)自動切換到第二臺備用的CPU上繼續(xù)運行程序而不會導(dǎo)致系統(tǒng)中斷。典型的西門子PLC冗余系統(tǒng)是西門子PLC S7-400H系統(tǒng)，它的硬件配置包括下面幾部分：

　　1. PS407電源

　　西門子PLC S7-400H系統(tǒng)包含2個PS407電源，由于是冗余系統(tǒng)具有2個CPU，因此同樣需要2個PS407為系統(tǒng)提供電源；

　　2. CPU

　　西門子PLC S7-400H系統(tǒng)包含2個西門子PLC 400系列的CPU，用來實現(xiàn)一主一備的配置，這樣就可以保證系統(tǒng)在任何時候都至少有一個CPU保持在工作狀態(tài)；

　　3. 機架

　　西門子PLC S7-400H系統(tǒng)包含1個機架，用來放置所有西門子PLC 400系列的模塊；

　　4. 存儲卡

　　西門子PLC S7-400H系統(tǒng)包含2個存儲卡，分別用來保存2個西門子PLC S7-400CPU中的程序；

　　5. 同步單元

　　西門子PLC S7-400H系統(tǒng)包含2對同步單元，它們的作用是完成程序和數(shù)據(jù)備份，當(dāng)主CPU在運行時，里面的程序和數(shù)據(jù)會通過同步模塊復(fù)制到備用CPU中。因此，當(dāng)系統(tǒng)從主CPU切換到備用CPU時，系統(tǒng)中的程序和數(shù)據(jù)可以保持一致性，從而保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；

　　6. 通訊單元

　　西門子PLC S7-400H系統(tǒng)包含2個通訊模塊CP443-1，用戶通過它們來實現(xiàn)主、從CPU與其他設(shè)備，例如：上位機等之間進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換工作。

 6ES7416-2FN05-0AB0

2.1設(shè)備分布

　　同大部分的泵站一樣，其設(shè)備分布平面圖如下（圖1）所示。

　?、龠M(jìn)出水閘門：用來防止黃浦江江水倒灌和泵站維修。

　?、诩兀旱叵鹿艿赖奈鬯畢R集在此集水池，集水池被不銹鋼格柵分成內(nèi)外區(qū)，污水由內(nèi)區(qū)流經(jīng)格柵除污后，到外區(qū)排入黃浦江中。集水池內(nèi)外區(qū)邊安裝有超聲波液位儀用來檢測內(nèi)外區(qū)水位和水位差。

　?、鄢蹤C：泵站裝有鋼絲繩牽引式格柵除污機2臺，除污機用于把附于格柵上的垃圾和污物從集水池中提出來處理。

　?、茏儔浩鞣浚簽楸ＷC泵站的可靠工作，泵站建有兩座800KVA電力變壓器。電力變壓器安裝有溫度監(jiān)控器監(jiān)測三相溫度，當(dāng)溫度超限能自動啟動風(fēng)機降溫和報警。

　　⑤水泵房：塘橋泵站安裝了六臺180 kW的軸流水泵；在存水房裝有水位檢測器。

　?、蘅刂乒穹浚悍績?nèi)裝有進(jìn)線柜2臺（柜1，13）；功率因素補償柜4臺（柜2，3，11，12）；泵開關(guān)柜（柜4-6，8-10）和聯(lián)接柜1臺（柜7）。

2.2控制要求

　　以塘橋泵站為設(shè)施對象，進(jìn)行整個泵站的自動化監(jiān)控和管理的改造。

　?、俑脑毂谜镜乃每刂崎_關(guān)柜，使之具有就地和遠(yuǎn)程控制的功能。

　?、诟脑毂谜镜墓β室蛩匮a償柜，能實現(xiàn)就地自動補償和遠(yuǎn)程電網(wǎng)監(jiān)控。

　?、鄹脑毂谜镜淖儔浩鞣繉τ谧儔浩鰽，B，C三相溫度進(jìn)行遠(yuǎn)程顯示，高溫報警等功能；

　?、芙⒈谜镜目刂剖遥瑢Ρ谜緦嵤┤壙刂?，在控制室內(nèi)設(shè)置自動化監(jiān)控操作臺和信號處理柜。

　　⑤采用SIEMENS的S7-300系列PLC，對整個泵站實現(xiàn)自動化監(jiān)控 ，水泵將根據(jù)泵的狀態(tài) ，水位，雨量，電網(wǎng)狀況，閘門位置等工況自動投切。

　?、尥ㄟ^對水位差的檢測，提示或自動投切除污機。

　?、卟捎酶咝阅艿?0英寸真彩LCD觸摸式顯示屏，對整個泵站進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控管理，故障報警，工況記錄和報表打印。

　?、囝A(yù)留通信接口，可通過電話線路或DDN網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行區(qū)域監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳送。

　　3.硬件系統(tǒng)構(gòu)成

　　根據(jù)以上要求，我們開發(fā)研制了下述這套塘橋泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)見圖2。 主要 的配置如下。

　　3．1 PLC配置

　　泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)的PLC采用SIEMENS的S7-300系列。根據(jù)系統(tǒng)要求 ，PLC總體配置如下：

　?、僦醒胩幚砟K（CPU）：選用CPU314，內(nèi)存RAM擴展到64K。

　?、跀?shù)字量輸入模塊（DI）：選用SM321,共8塊（16點/塊）。處理128點輸入信號。

　?、蹟?shù)字量輸出模塊（DO）：選用SM322,4塊為16點/塊，4塊為8點/塊。處理96點輸出信號。

　?、苣M量輸入模塊（AI）：選用SM331,共3塊（8點/塊）。處理24點輸入信號。

　?、萃ㄐ拍K：選用CP340,共2塊，1塊為RS232接口，1塊為RS485接口。

　　PLC采用了四個框架，在RTU信號柜內(nèi)有三個，其中一個為備用擴展框架；另一個在操作臺內(nèi)，通過IM361擴展連接，這樣簡化了接線，大大地提高可靠性。

　　3．2觸摸屏配置

　　觸摸屏采用了日本DIGTAL公司的570 HMI（當(dāng)時SIEMENS還沒有此類HMI）來 實 現(xiàn)上述要求。HMI是以RS232接口與PLC的CP340連接，采用SIEMENS的3964R的協(xié)議完成 通信。

　　3．3電網(wǎng)監(jiān)控配置

　　電網(wǎng)監(jiān)控采用法國SOCOMEC公司的DIRIS M型的電量監(jiān)控器，可檢測三相四線制的相電壓，線電壓，相電流，零線電流，有功無功功率，功率因素，頻率及相應(yīng)的大值。監(jiān)控器以RS485接口采用MODBUS協(xié)議與PLC的CP340連接，傳送電網(wǎng)監(jiān)控數(shù)據(jù)。因為泵站是采用雙路電網(wǎng)進(jìn)線，故應(yīng)用了兩套電量監(jiān)控器，分別安裝兩側(cè)進(jìn)線柜上。

　　其他的裝置的信號都是通過數(shù)字量或模擬量點出點入與PLC連接。

　　4．軟件監(jiān)控實現(xiàn)

　　塘橋泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)的軟件主要有兩部分：PLC監(jiān)控軟件和觸摸屏圖控軟件。 PLC監(jiān)控 軟件由幾大模塊組成。

　　4．1系統(tǒng)檢測和故障處理模塊

　　系統(tǒng)檢測處理所有的輸入信號，根據(jù)具體情況將作出不同響應(yīng)。處理的信號有：六臺泵電機的溫度和振動；進(jìn)出水閘門狀態(tài)；存水房液位；防火防盜安全；兩臺電源變壓器溫度；雨量；四臺功率因素補償柜工況；電網(wǎng)工況（電壓欠壓和過壓監(jiān)控；三相電流過載監(jiān)控；缺相監(jiān)控；三相不平衡監(jiān)控；功率過載監(jiān)控；功率因素監(jiān)控；電量累計）；污水池水位等。

　　系統(tǒng)故障分類為三級:一級故障定義為。當(dāng)發(fā)生此類故障，將禁止所有控制輸出。聲光報警，記錄打印，在顯示屏上顯示故障類型和解決方法。只有在排除故障，按人工復(fù)位鍵后系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。二級故障定義為次級。當(dāng)發(fā)生此類故障時將禁止故障點的控制輸出，系統(tǒng)作自動調(diào)正繼續(xù)當(dāng)前操作。故障報警和恢復(fù)同一級故障。三級故障定義位。當(dāng)發(fā)生此類故障時，僅聲光預(yù)警，不中斷當(dāng)前操作。根據(jù)系統(tǒng)中產(chǎn)生的各種故障實施相關(guān)的故障聲光報警和記錄。此刻觸摸式顯示屏進(jìn)入故障報警畫面，顯示故障內(nèi)容，性質(zhì)，地點，時刻和解決方案，并打印。

　　4．2除污機和排水泵的運行處理

　　泵站有兩臺除污機,系統(tǒng)對除污機的工況進(jìn)行監(jiān)控。故障信號置位，置二級故障報警，由<系統(tǒng)故障處理>模塊處理。根據(jù)信號狀態(tài)點亮或熄滅有關(guān)指示燈。機同時在觸摸式顯示屏上顯示。當(dāng)除污機柜上的選擇開關(guān)選擇遠(yuǎn)控，操作臺在泵自動運行前，*行排污操作。采用水位差檢測，則根據(jù)水位差標(biāo)志實施自動排污。在自動排污時，先在現(xiàn)場聲光預(yù)警，再運行裝置。

　　泵啟動柜有六臺與操作臺相聯(lián)進(jìn)行控制。

　?、佼?dāng)故障信號置位，置二級故障報警，由<系統(tǒng)故障處理>模塊處理。

　　②根據(jù)信號狀態(tài)點亮或熄滅有關(guān)指示燈。 

　?、郛?dāng)泵開關(guān)柜上的選擇開關(guān)選擇遠(yuǎn)控，在操作臺上可實施四種泵運行方式：手動方式；自動方式；預(yù)抽空方式；檢修方式。

　?、茉诓僮髋_上對每臺泵設(shè)置有各自的狀態(tài)指示燈；手動操作按紐和選擇開關(guān)。

　?、輪闻_泵的選擇開關(guān)有四檔：停止；檢修；手動和自動。當(dāng)設(shè)置手動檔時可實施手動或預(yù)抽空操作。在自動檔時則允許該泵進(jìn)入系統(tǒng)自動運行組態(tài)。

　?、拊谙到y(tǒng)操作上設(shè)置有三檔的選擇開關(guān)：停止；自動和預(yù)抽空。<停止>禁止所有泵的運行；<自動>允許單臺泵選擇開關(guān)設(shè)置在自動檔的泵進(jìn)入自動運行組態(tài)。<預(yù)抽空>允許單臺泵選擇開關(guān)設(shè)置在手動檔的泵預(yù)抽空運行。

運動控制功能特點
• 提供可組態(tài)的測量系統(tǒng)，輸入數(shù)據(jù)時既可以使用工程單位（如英寸或厘米），也可以使用脈沖數(shù)
• 提供可組態(tài)的反沖補償
• 支持、相對和手動位控模式
• 支持連續(xù)操作
• 提供多達(dá)32 組運動動包絡(luò)，每組包絡(luò)多可設(shè)置16 種速度
• 提供4 種不同的參考點尋找模式，每種模式都可對起始的尋找方向和終的接近方向進(jìn)行選擇

運動控制的監(jiān)控
為了幫助用戶開發(fā)運動控制方案，STEP 7- Micro/WIN SMART 提供運動控制面板。其中的操作、組態(tài)和包絡(luò)組態(tài)的設(shè)置使用戶在開發(fā)過程的啟動和測試階段就能輕松監(jiān)控運動控制功能的操作。
• 使用運動控制面板可以驗證運動控制功能接線是否正確，可以調(diào)整組態(tài)數(shù)據(jù)并測試每個移動包絡(luò)
• 顯示位控操作的當(dāng)前速度、當(dāng)前位置和當(dāng)前方向，以及輸入和輸出LED（脈沖LED 除外）的狀態(tài)
• 查看修改在CPU 模塊中存儲的位控操作的組態(tài)設(shè)置

我們不僅僅銷售優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品”是公司每個員工的工作信條，在為客戶提品和方案的中，我們愿意傾聽客戶，和客戶共同完善，不斷服務(wù)，超越客戶的期望。以此為基礎(chǔ)，我們追求客戶、廠商和員工三方的共贏。

用于顯示和更改參數(shù)有兩種不同型號的PC/PPI電纜：第三方物流(ThirdPartyLogistics)，電商行業(yè)意指快遞公司。22若項目了PLC類型，指令樹中紅色標(biāo)記x是表示對該PLC無效的指令。

-連接宏中預(yù)設(shè)了用于USS和MODBUSRTU通訊的參數(shù)，調(diào)試便捷與正弦控制PWM不同，VVC是依據(jù)所需輸出電壓的數(shù)字量來工作的。這能保證變頻器的輸出達(dá)到電壓的額定值，電機電流為正弦波，電機的運行與電機直接接市電時一樣。Input(1,response,9,return_value2);//從通訊口1等待接收9個字符數(shù)據(jù)，并且response[0]~response[8],具體參數(shù)設(shè)置參考Intput（）使用發(fā)信帶有集成式天線，可進(jìn)行無機柜式安裝(W786)；或進(jìn)行機柜安裝或集成到機器中（W788RJ45、W774、W761）組態(tài)和調(diào)試更加快速因為有功和無功電流成分對于控制來說都是很重要的，控制電壓矢量的角度可顯著的0-12HZ范圍內(nèi)的動態(tài)性能，而在的PWM U/F驅(qū)動中0-10HZ范圍一般都存在著問題。HiByte(checksum, command[7]); //設(shè)置發(fā)送字符竄的第八個數(shù)據(jù)● 存儲溫度：-20℃~ 80℃

產(chǎn)品銷至各地：通過以上顯示，電子商務(wù)行業(yè)對人才的綜合性提出了很高的要求。比如說技術(shù)型人才，它包含了程序設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、設(shè)計、美術(shù)設(shè)計、、規(guī)劃等知識，又要求了解商務(wù)流程，顧客心理和等。技術(shù)型人才要求有扎實的計算機根底，但考慮到終設(shè)計的是為解決企業(yè)的和業(yè)務(wù)服務(wù)，又需要分析企業(yè)的客戶需求，所以該類人才還應(yīng)該對企業(yè)的流程，需求以及消費者心理有一定了解，而這將成為電子商務(wù)人才的特色所在。商務(wù)型人才在商業(yè)活動中都有雛形，不同之處在于他們是網(wǎng)絡(luò)虛擬市場的使用者和服務(wù)者，一方面要求他們是和的高手，同時也熟悉網(wǎng)絡(luò)虛擬市場下新的經(jīng)濟(jì)規(guī)律；另一方面也要求他們必須網(wǎng)絡(luò)和電子商務(wù)平臺的基本操作。綜合人才則難以直接從學(xué)校，而是市場磨練的主物。4．外部輸入輸出（PI/PQ）2人機交互界面，無論是面向現(xiàn)場控制器還是面向監(jiān)控，兩者是有密切內(nèi)在的，他們監(jiān)控和的現(xiàn)場設(shè)各對象是相同的，因此 許多現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)在他們之間是共享和相互傳遞的。人機界面的化設(shè)計應(yīng)是未來的發(fā)展方向，因為它確實體

　　⑦泵的啟動和停止要延時依次投入和退出。

　?、啾玫幕韭?lián)鎖條件：A.一級故障，電源故障禁止所有泵運行；B.泵電機故障，泵啟動柜故障禁止對應(yīng)泵運行；C.泵的不同運行要附合上述泵啟動柜，操作臺之間的正確設(shè)置；D.水位聯(lián)鎖。

　　⑨當(dāng)滿足上述不同聯(lián)鎖條件，泵可進(jìn)入手動，檢修,預(yù)抽空或自動運行。

　　⑩在泵自動運行時,要根據(jù)水位點和水位區(qū)來確定需運行的泵數(shù)；判斷能投入自動組態(tài)的泵是否滿足上述要求，如不滿足，則故障報警；如可組態(tài)的泵多于所需投入運行的泵，則依據(jù)這些泵運行時間累計數(shù)小的泵投入運行。隨著水位降低，逐步退出當(dāng)前運行時間長的泵。