西门子模块6ES7231-7PF22-0XA0常规现货

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西门子模块6ES7231-7PF22-0XA0常规现货为了tigao电厂的综合自动化水平，tigao机组运行的稳定性和可靠性，黑河象山水电厂和南宁瑞能自控技术有限公司合作，于2001年10月对3# 发电机的励磁装置进行技术改造。技改工作的主内容是取消原来的常规调节器，采用PCC 微机励磁调节器。3# 发电机励磁装置的技改工作顺利完成，设备运行良好，于是在2002年6月我们又以相同的方式完成了1#、2#机励磁装置的技改工作。投运后，我们两家单位会同黑龙江省电科院，对励磁系统进了一系列试验，包括起励、并网、甩负荷、零起升压、跟踪网压、进相等等，结果各项技术指标符合国家有关规范，令人满意。技改后，三台电机组的微机励磁装置使用至今，一直运行良好。总的来说，PCC微机励磁调节器体现出稳定性好、可靠性高、结构简单，操作方便的特点。因此，象山水电厂PCC微机励磁装置的技改工作获得成功。1 可编程计算机控制器PCC 介绍可编程计算机控制器PCC作为一个全新的概念，是奥地利贝加莱自动化公司于1994年在工控界提出的。它将工业控制计算机（IPC）与常规可编程控制器PLC的特点结合起来。无论是从内部的硬件功能，还是从外部的编程、开发环境的简便而言，它都比常规可编程控制器PLC有较大进步。1.1 PCC 的硬件和软件具有如下特点：CPU的速度起着决定性的作用。PCC 的CPU运算速度很快，例如2010 型的每条指令执行时间为0.125us。而且，要tigao整个系统的速度就要考虑CPU 模块的多处器结构。PCC 的CPU 模块上有三个处理器，它们各司其职，协调工作，即互相独立，又互相关联，从而使CPU的资源得到了合理使用，同时大限度地tigao了整个系统的速度。1.2 定性的多任务分时操作系统多任务分时操作系统来源于大型计算机，如UNIX机。它可以将整个操作界面分成数个分别具有不同优先权高的任务等级，有着较短的巡回扫描周期，而且每个任务等级可包括多个具体任务，在这些任务中间可再细分优先权的高低。这样整个控制系统便得了优化，具有较好的实时性。这对要求响应快的闭环控制系统是一个有力的工具。1.3 编程语言化梯形图和指令表这两种编程方式是比较常见和传统的。除此以外，PCC还提供了语言（VC、VB 语言）以方便编程，方便描述一个复杂的程序和构思。这样一来，编程效率tigao，新产品的研制周期大大缩短。1.4 较大的程序存储空间能较高的系统分析计算能力当然要求有足够的程序存储空间，同时足够的存储空间是系统具备较强的数据处理能力的先决条件。应用程序存储空间的大小在某种意义说明了其硬件系统的先进程度。PCC有足够的程序存储空间供用户下载任务程序。2 全可编程微机的PCC励磁调节器2.1 励磁系统是发电机的自动控制系统它是一个需要高速响应的闭环控制系统。励磁系统的性能，直接决定了发电机是否能够正常运行。工作可靠、性能优良的励磁系统，能有效地tigao机组及电网的稳定性。因此，具有优良的调节品质、丰富而实用的附加功能等特点，而在工业领域增减励信号中得到广泛应用。可编程计算机控制器PCC 的MTBF（平均故障间隔时间）大于50万小时。具有如此高的可靠性，工业上称为“无故障设备”。我们采用PCC 作为励磁调节器的硬件，与现代控制理论相结合而设计的PCC微机励磁装置，采用模块化的硬件及软件结构，极大的tigao了励磁系统的性能、稳定性、可靠性、智能化程度。PCC 励磁调节器原理框图如下：2.2 软件（应用程序）除励磁调节器的硬件PCC 模块外，其软件也采用模块化。共有电压调节模块、功率因数调节模块、甩负荷模块、零起升压模块、跟踪网压模块等等，用户可以通过不同的模块组合以实行不同的运行要求，而不需要更改硬件配置。这样，功能的增减和程序的优化等工作变得轻松易行。整个励磁系统调节的软件流程图如下：3 技术总结3.1 PCC 微机励磁装置软、硬件均采用模块化结构，功能齐全，操作简便，工作可靠，调节平衡。特别是电压调节，功率因数调节，零起升压，跟踪网压等软件模块，使得整套励磁装置的自动化程度高，智能化程度高，可以满足无人职守电站的要求，体现了计算机控制的优越性。3.2 采用PCC 作为调节器硬件， 其故障间隔时间（MTBF）大于50万小时，因而励磁系统的可靠性极高。而且，由于PCC的运算速度很快，满足了励磁系统反应快速的要求，各项技术指标均符合国家标准。由于PCC 本身即专为工业控制所设计，因此整套励磁装置抗干扰的能力很强，不存在其他种类的微机（如单片微机等）易受电磁干扰的问题，对使用环境没有特殊要求，安装方便，使用面较广。3.3 控制方式采用一种非线性理论：现代智能筛控制策略，励磁装置即可以按照用户指定的调节方式工作；在异常情况下，或者运行工况突然改变时（如机组突然甩负荷），它由会自动转入合理的控制方式运行。因此，整套励磁装置体现出很高的智能性。4 结束语总之，由黑河象山水电厂和南宁瑞能自控技术有限公司合作完成的励磁技改项目，经过一年多的运行考验，证明取得了成功。PCC微机励磁装置，不仅在成套机组的配套中应用良好，在老机组的技术改造中效果不错，也值得推广　项目简介　　随着自动化技术领域的不断tigao，现场总线技术实现了从集中自动化系统向分散自动化系统的转移的重大突破。现场总线技术融合了计算机技术、通讯和网络技术以及自动化技术，使各种检测、控制元件或装置直接分布在总线系统上，大量降低了控制系统的安装、维护和运行成本。而PROFIBUS由于其高达12Mbps的总线传输技术，并满足了从现场层到工厂管理层对网络的要求，应用面广,产品多样，多种行规保证了不同厂家产品之间的通用性，而成为国际化的开发式现场总线标准。基于PROFIBUS现场总线的控制系统（FCS）相比以前的集散控制系统（DCS）具有更加突出的技术优势:FCS系统节省了大量安装费用，tigao了可靠性和抗干扰能力，增强了控制精度。由于采用了统一的，不同厂家的产品在硬件、软件、通讯、连接方式等方面互相兼容，使系统具有开放性，对用户操作、维护和扩展十分有利。因此采用PROFIBUS的DCS和PLC控制系统从根本上改变了现有DCS集中和分散相结合的集散控制系统体系，简化了系统结构，tigao了可靠性。　　近年来我国氟化工工业发展迅猛，对生产氟化工基础原料的工业技术和控制设备提出去更高的要求。美国杜邦公司在氟化学工业领域一直处于国际地位,具有几十年的在氟化工行业的工艺和生产经验。该公司在江苏常熟新建立的氟化工工厂采用了先进的控制系统和生产工艺，采用以PROFIBUS现场总线为主网络把DCS和PLC以及驱动控制联合成为一个具有全集成自动化理念的先进的控制系统构架，为企业取得了良好的经济效益。　　控制系统简介　　本系统的总控制和监视平台采用了美国Honeywell公司的DCS控制系统，实现对整套氟化工生产设备进行整体控制和监视归档。上位机系统采用客户机/服务器构架，服务器用于保存整个生产过程的报警和归档数据，客户机作为操作接口对工艺、分站设备和现场仪表进行操作和监视。上位机系统和控制系统通过100MHz的光纤传输快速交换式以太网作为操作员站、工程师站和自动化系统站的系统总线，为用户提供了高水平的通信方案。　　现场电机运行的控制装置采用了德国西门子公司的MASTERDRIVE变频器，良好的矢量控制变频方案大大tigao了对现场装置的控制精度。变频器的启停和转速控制以及变频器的实际转速、电流和电机温度的状态监控均是通过PROFIBUS进行传输，网络构架为主从结构：DCS作为主站，变频器作为从站。PROFIBUS的实时性和稳定性极好的保证了DCS和变频器之间的控制和状态数据的传输。　　紧急停车系统（ESD）是极其重要和关键的设备，对安全可靠和稳定性具有很高的要求。而PLC又是ESD中的核心控制部件，在综合考虑和性能、安全和价格等因素之后，采用了西门子的S7-400H冗余系统，其良好的可靠性和冗余方案保证了紧急停车系统的稳定运行。在DCS和变频器以及紧急停车系统之间均采用PROFIBUS-DP现场总线来实现控制和数据通讯，同时为保证S7-400H冗余系统与DCS的PROFIBUS总线之间通讯时冗余网络的无缝切换，采用Y-bbbb和DP/DP耦合器来完美实现了两个主站网络之间的数据交换。整个控制系统的构成如下图1所示。图1 控制系统构架总览基于S7-400H系统的紧急停车控制系统　　针对氟化工工业装置的特殊工艺要求，设计并实现高可靠性的装置运行和紧急停车系统是非常关键的部分。该系统核心控制单元PLC采用S7-400H系列，是西门子推出的新的高端冗余PLC，具有所有西门子S7系列PLC的先进性和高可靠性。根据工艺和可靠性的要求，PLC控制系统采用S7-400H系列模块做主站，远程I/O做从站，PROFIBUS总线来实现PLC和从站之间的数据通讯。同时为了保证系统的安全性和高可靠性，主站有一个支持冗余的底板、两套S7-400H系列电源模块、CPU模块和CP443-1以太网通讯组成，从站ET200M同样采用两个IM153接口模块和I/O模块组成，两套CPU和从站ET200M之间采用两套PROFIBUS现场总线来实现主从站之间的通讯冗余，由此保证了系统具有极高的可靠性。S7- 400H冗余控制系统的结构如图2所示。图2 S7-400H冗余控制系统图　　在正常操作下，主PLC通过PROFIBUS总线和从站进行通讯，当主PLC发生故障时，后备PLC自动接管，由后备PLC通过后备PROFIBUS总线和从站继续进行通讯。两个PLC之间由光纤把四个同步模块链接起来，每个PLC在每个扫描周期都向另一个PLC发送内部状态数据，而且由于光纤的高速传输，保证了两个PLC控制权的平滑切换功能。当主网断开时，备用PLC自动接替与总线接口模块的通讯，并能平滑切换，使网络状态保持不变。　　基于DP/DP耦合器和Y-bbbb的DCS与S7-400H系统间双主站通讯设计　　为了实现DCS和基于S7-400H的紧急停车系统之间的数据交换，本系统采用了西门子DP/DP耦合器作为DCS控制主站和S7-400H冗余系统主站之间的Master-Master双主站通讯设计。DP/DP耦合器被用来连接两个PROFIBUS-DP主从网络以实现双主站网络之间的数据传输，其特点包括：大传输数据由244字节的输入数据和244字节的输出数据；PROFIBUS地址既可以通过硬件选择开关进行设置也可以通过编程工具进行设置；耦合器两侧可以有不同的传输波特率，当一侧传输失败时另一侧的输出数据被保持；具有冗余的双电源供电模式；DP/DP耦合器可以通过GSD文件的方式集成在PROFIBUS-DP网络里。　　由于紧急停车系统采用的是PLC和PROFIBUS冗余解决方案，于是在冗余网络和DP/DP耦合器之间实现平滑切换成为一个重要的网络耦合设计环节。本系统后采用了基于西门子Y-bbbb的DP冗余网络切换装置来实现。Y-bbbb是由两个IM153-2接口模块和一个实现总线互连的Y耦合器组成。Y-bbbb提供了从S7-400H冗余的DP主网系统到一个非冗余的DP主网系统的网关，由此使得具有唯一DP接口的装置可以作为一个切换输入输出系统连接到S7-400H冗余DP网络系统中去。其在STEP7里面的网络拓扑结构如图3所示。　　图3 Y-bbbb和DP/DP耦合器在S7-400H系统中的网络组态　　项目总结与体会　　目前，现场总线技术融合了PLC、DCS和驱动技术构成的全集成自动化系统，PROFIBUS现已成为国际现场总线技术标准之一和我国国家现场总线标准，在工业自动化，传动和化工等领域占据主导地位。通过此项目的规划和实践调试，对西门子PROFIBUS现场总线、DP/DP耦合器和Y-bbbb装置的应用以及S7-400H冗余系统具有了更深入的认识和应用经验。　　PROFIBUS总线传输速度高，具有确定的传输响应时间和很强的实时性，可以应用于对实时性和稳定性要求比较高的复杂控制系统。　　S7-400H冗余PLC系统和冗余PROFIBUS网络的实施以及Y-bbbb切换装置的使用，既保证了控制系统的稳定可靠性能又灵活解决了在冗余与非冗余网络设备之间的平滑切换和耦合。　　通过DP/DP耦合器对双主站PROFIBUS网络系统的耦合，解决了两个不同的复杂主站系统之间的数据交换问题，大大tigao了PROFIBUS网络的应用灵活性和扩展性。　　PROFIBUS满足了从现场层到工厂管理层对网络的需求，而且由于标准的开放性，使其应用面广，几乎所有的厂家的产品都支持PROFIBUS，保证了不同公司产品之间的通用性。　　本控制系统已经经过调试顺利运行，此系统无论在工艺要求、控制功能和操作方便还是可靠性以及全集成自动化方面均取得了显著的效果和良好的经济效益，为以后氟化工工业领域提供了极好的控制系统设计案例。一、概述       SIWAREX FTC（灵活的连续称重技术）是一种高精度、高速的称重控制模块，直接集成于西门子PLC控制系统，可用于失重式给料设备的称重控制应用。        在生产过程中，给料liuliang的jingque控制对保证产品质量起到了重要的作用。西门子SWAREX FTC称重模块可以jingque的控制生产过程中粉末、颗粒、片状、条状和块状固体物料的给料liuliang。 二、应用        一家在全球有几百名员工的食品公司，生产各种各样的食品糕点。由于每种面点的各种主辅料重量比例不同，为了确保每种糕点配料中的主料（面粉）和各种辅料实现准确的配料，整个配料系统由多台FTC失重秤构成，采用螺旋给料方式进行物料输送。所有主料和辅料终被送入一个容量约为200Kg的称重式料斗进行混合。      FTC失重秤标准配置包括FTC称重模块和PLC、称重传感器、料斗、加料阀、下料机构、电机驱动部分等组成。        失重秤连续对整个给料系统包括称重斗、给料机构进行称重，相当于一台静态秤；同时通过变频调速来控制给料机构的下料liuliang。        失重秤料斗内每单位时间内物料重量的减少Δd/ Δt对应失重秤的给料liuliang。FTC将dv/dt与预设的给料liuliang进行比较，并通过调节给料机的速度来自动修正，因此可以保持jingque的给料liuliang。        当料斗内的物料重量低于预设值，FTC称重控制模块将锁定给料机速度，保持下料机构以容积方式给料。同时打开加料阀进行快速加料。当料斗内物料重量达到高位预设值，加料阀自动关闭。同时FTC控制器自动将下料机构切换到称重方式加料。    三、性能特点• 给料累计量精度优于±0.2﹪～±0.5﹪；• 给料liuliang控制精度优于±1－2﹪；• 给料速率为0.05～100 000㎏/h ；• 性能可靠，几乎不需要维护，特别适用于条件恶劣的工业领域；• 多种标定方式，标定简单；• 结构紧凑，占用空间小；• 整体式安装，降低安装成本；• 全封闭式物料输送，防止粉尘飞扬、环境污染。    这个项目由德国Glowienka Automatisierung GmbH公司来完成，他们专注于食品饮料行业的自动化解决方案的研究和实施。称重系统的改造与SIMATIC S5到SIMATIC S7系统升级同步进行，所以能够很好的将先进的SIWAREX称重系统与SIMATIC控制系统相结合。四、集成的优势       1）通过集成在SIMATIC系统中（图3），可以直接进行配方管理并设置称重系统的预设值；        2）对于不同的物料，可以方便的在远程设置定量给料的参数通过使用自动获取特性曲线的使用，可实现对计量参数的简单远程调节。        3）易于安装并且可通过各种通讯方式读取称重数据和设置称重系统，例如可通过一个调制解调器或以太网通讯模块简单集成到称重系统。        4）称重的数据通过PLC背板直接送入PLC系统，节省了称重设备与PLC系统之间的通讯环节，降低了成本；同时具有：   • 可视化的人机操作界面；• 自动调零功能；• 自动标定功能，具有电子标定、砝码标定和实物标定功能；• 配有8路输入/7路数字量输出并可扩展，可设置多种报警和控制输出；• 具有称重仪表数据备份/恢复功能，更换仪表无需重新标定；• 自诊断功能；• 具有历史记录功能； 五、结论        这个改造项目由德国Glowienka Automatisierung GmbH公司来完成，他们专注于食品饮料行业的自动化解决方案的研究和实施。称重系统的改造与SIMATIC S5到SIMATIC S7系统升级同步进行，所以能够很好的将先进的SIWAREX称重系统与SIMATIC控制系统相结合，确保工厂高效运行并保证产品质量，实现了生产流程优化和高度自动化。    作为称重控制系统升级方案的一部分，旧有的称重仪表由SIWAREX称重模块取代，由于新的技术的使用，使得：    • tigao批量加料计量精度，不受外部因素（例如机械振动等）的干扰；    • 可适用于不同种类、不同密度的面粉计量控制；    • 分别获取和显示料位和物料重量值；    • 易于集成在SIMATIC S7系统中，使得称重和控制完美结合。     我们公司是SIWAREXFT系列，失重秤，也是称重产品的唯一代理商，并且获得西门子失重秤产品的代理权，是中国大的西门子代理商。如欲了解更多信息，请访问http://www.trustar.com.cn/网站。