湛江西門子PLC模塊電源供應(yīng)商

西門子模塊代理商6EP4136-3AB00-0AY0

SITOP UPS1600 20 A 不間斷 電源 輸入：24 V DC 輸出：24 V DC/20 A *EX 批準(zhǔn)不可用*

西門子代理商
西門子PLC代理商
西門子授權(quán)代理商
西門子模塊代理商
西門子總代理商

1引言

近年來電力電子裝置的控制技術(shù)研究十分活躍，各種現(xiàn)代控制理論，如自適應(yīng)控制和滑模變結(jié)構(gòu)控制，以及智能控制和高動態(tài)性能控制都是研究的熱點(diǎn)。這些研究必將把交流調(diào)速技術(shù)發(fā)展到一個新的水平?？刂葡到y(tǒng)的軟化對CPU芯片提出了*高的要求，為了實(shí)現(xiàn)高性能的交流調(diào)速，要進(jìn)行矢量的坐標(biāo)變換，磁通矢量的在線計算和適應(yīng)參數(shù)變化而修正磁通模型，以及內(nèi)部的加速度、速度、位置的重疊外環(huán)控制的在線實(shí)時調(diào)節(jié)等，都需要存儲多種數(shù)據(jù)和快速實(shí)時處理大量信息?？梢灶A(yù)見，隨著計算機(jī)芯片容量的增加和運(yùn)算速度的加快，交流調(diào)速系統(tǒng)的性能將得到很大的提高。交流伺服技術(shù)——交流伺服電機(jī)和交流伺服控制系統(tǒng)逐漸成為主導(dǎo)產(chǎn)品。交流伺服驅(qū)動技術(shù)已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自動化的基礎(chǔ)技術(shù)之一，并將逐漸取代直流伺服系統(tǒng)。

當(dāng)今科學(xué)的快速發(fā)展使得各學(xué)科之間已沒有嚴(yán)格的界線，它們相互影響，相互滲透，從發(fā)展的角度來看，把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制等現(xiàn)代控制理論用于伺服電機(jī)調(diào)速技術(shù)有著*其重要的意義和廣闊的前景，可以認(rèn)為這將是伺服電機(jī)調(diào)速技術(shù)的發(fā)展方向之一。此外，控制領(lǐng)域的其他新技術(shù)如現(xiàn)場總線、自適應(yīng)控制、遺傳算法等，也將引入到交流傳動領(lǐng)域，給伺服電機(jī)調(diào)速的控制技術(shù)帶來重大的影響。

西門子PLC是由*的自動化公司研發(fā)的，完全是為了滿足工業(yè)自動化領(lǐng)域的應(yīng)用的PLC和組態(tài)。伺服系統(tǒng)運(yùn)用的行業(yè)是一個自動化程度非常高的，這些系統(tǒng)都存在可靠性要求高、監(jiān)控設(shè)備和對象多而復(fù)雜、實(shí)時性要求高等特點(diǎn)。隨著現(xiàn)伺服技術(shù)和遠(yuǎn)程控制日益成熟信息化要求的提高，基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)將為電力行業(yè)自動化系統(tǒng)提供*好的選擇。目前制約基于PLC的控制伺服系統(tǒng)在工業(yè)應(yīng)用上的主要問題，主要包括以下幾個方面：支持PLC控制伺服系統(tǒng)的智能設(shè)備造成初期投資的提高；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如何變化，如何構(gòu)筑一個基于PLC伺服的控制系統(tǒng)；通訊是否可靠；設(shè)備選型的局限性等對于用戶的這些疑問等。

2交流伺服的組成及驅(qū)動器

2.1交流伺服電機(jī)的組成

伺服電機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具**電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機(jī)兩大類，其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

交流伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)主要可分為兩大部分，即定子部分和轉(zhuǎn)子。其中定子的結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)變壓器的定子基本相同，在定子鐵心中也安放著空間互成90°電角度的兩相繞組，如圖1所示。其中L1-L2稱為勵磁繞組，k1-k2稱為控制繞組，所以交流伺服電動機(jī)是一種兩相的交流電動機(jī)。

轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)常用的有鼠籠形轉(zhuǎn)子和非磁性杯形轉(zhuǎn)子。鼠籠形轉(zhuǎn)子交流伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖2所示，它的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組等組成。轉(zhuǎn)子鐵心是由硅鋼片疊成的，每片沖成有齒有槽的形狀，如圖3所示，然后疊壓起來將軸壓入軸孔內(nèi)。鐵心的每一槽中放有一根導(dǎo)條，所有導(dǎo)條兩端用兩個短路環(huán)連接，這就構(gòu)成了轉(zhuǎn)子繞組。

2.2伺服驅(qū)動器

控制伺服電機(jī)的一種控制器，其作用類似于變頻器作用于普通交流馬達(dá)，屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服馬達(dá)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位，目前是傳動技術(shù)的**產(chǎn)品。

伺服電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)由伺服驅(qū)動器、電動機(jī)及其控制系統(tǒng)構(gòu)成。伺服調(diào)速系統(tǒng)通過改變異步電動機(jī)定子的供電源頻率，從而改變電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速，其調(diào)速特性基本上保持了伺服電動機(jī)固有的機(jī)械特性硬度高、轉(zhuǎn)差率小的特點(diǎn)，同時具有效率高、調(diào)速范圍寬、精度高、調(diào)速平滑等優(yōu)點(diǎn)。

伺服驅(qū)動系統(tǒng)主要設(shè)備是提供變頻電源的伺服驅(qū)動，伺服驅(qū)動器可分成交-直-驅(qū)動器和-交變頻器兩大類，目前國內(nèi)大都使用交-直-交驅(qū)動器。其特點(diǎn)是效率高，調(diào)程中沒有附加損耗；應(yīng)用范圍廣；調(diào)速范圍大，精度高。

3控制系統(tǒng)設(shè)計

3.1系統(tǒng)硬件設(shè)計

PLC控制器為系統(tǒng)主控制器；伺服驅(qū)動器通過自帶的通信模塊可以很方便地連接到PLC控制網(wǎng)絡(luò)上；使用S7-300的編程軟件step7設(shè)計梯形圖程序，并下載到PLC控制器中，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程基于S7-300對伺服驅(qū)動器控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的調(diào)速。其中，計算機(jī)用于系統(tǒng)的組態(tài)、監(jiān)控和編程，PPI電纜負(fù)責(zé)PLC控制器與計算機(jī)之間的通信，而PLC控制器進(jìn)行順序和傳動控制，通過伺服驅(qū)動器專用線將控制器命令傳達(dá)給伺服驅(qū)動器，同時接受伺服驅(qū)動器的狀態(tài)并實(shí)現(xiàn)實(shí)時反饋信息?？刂瞥绦?qū)⑺俣冉o定值命令信息以控制字的數(shù)據(jù)格式傳給PLC控制器，實(shí)現(xiàn)伺服驅(qū)動器的自動控制。圖4為伺服電機(jī)控制系統(tǒng)框圖。

3.2控制電路

PLC為本系統(tǒng)總控制器，本系統(tǒng)用到的PLC通過特制電纜連接伺服驅(qū)動器；驅(qū)動器再接伺服電機(jī)；伺服電機(jī)通過伺服驅(qū)動器給PLC一個反饋信號，這個反饋信號接PLC的模擬量輸入端。這樣便于控制*加精準(zhǔn)和快速。由用戶程序控制PLC的動作，PLC的動作引起欺負(fù)驅(qū)動器的反應(yīng)，從而達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。編碼器接24V直流電源。伺服驅(qū)動器接220V交流電。工業(yè)控制計算機(jī)通過PPI電纜連接PLC，用戶可以通過組態(tài)軟件觀察控制系統(tǒng)工作情況。從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。

3.3系統(tǒng)組成

西門子S7-300系列PLC是模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，各單獨(dú)模塊之間可進(jìn)行廣泛組合和擴(kuò)展。其系統(tǒng)構(gòu)成。電源模塊（PS）、*處理單元模塊（CPU）、信號模塊（SM）、功能模塊（FM）等。它通過PPI網(wǎng)的接口直接與編程器PG、操作員面板OP和其它S7PLC相連。

負(fù)載電源模塊（PS）：用于將西門子S7—300連接到120/230v交流電源，或24/48/60/110V直流電源。

*處理單元CPU：各種CPU有不同的性能一般根據(jù)工業(yè)需求自己選擇。

信號模塊（SM）：用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出。

功能模塊（FM）：用于高速計算，定位操作（開環(huán)和閉環(huán)定位）和閉環(huán)控制。

4系統(tǒng)

在WINCC中速度輸入值設(shè)置一個對話框，可輸入4位數(shù)值，然后將此對話框中的數(shù)據(jù)屬性設(shè)置成對應(yīng)PLC中的變量數(shù)據(jù)(如AIW0)。目的是當(dāng)在對話框中輸人數(shù)值后，電機(jī)就能達(dá)到該數(shù)值相應(yīng)速度PLC輸出的模擬量是0～10V，對應(yīng)的數(shù)據(jù)是0～32000；而伺服電機(jī)的輸入模擬量是0～l0V。對應(yīng)的轉(zhuǎn)速是0-6500RPM。由于這些數(shù)值都是理論上的，并且*終希望得到的還是輸入值對應(yīng)上轉(zhuǎn)速即可。因此，模擬量作為中間環(huán)節(jié)僅做參考。需要重點(diǎn)考慮的還是輸入值、數(shù)據(jù)和實(shí)際轉(zhuǎn)速。

西門子模塊代理商6EP3437-8SB00-0AY0

SITOP PSU8200 24 V/40 A 穩(wěn)定電源 輸入：3 AC 400-500 V 輸出：24 V DC/40 A *EX批準(zhǔn)不 可用

西門子代理商
西門子PLC代理商
西門子授權(quán)代理商
西門子模塊代理商
西門子總代理商

SIMATICS7-400PLC是具有高性能的PLC，采用模塊化無風(fēng)扇設(shè)計，堅固耐用，易于擴(kuò)展，通信能力強(qiáng)大，適用于對可靠性要求*高的大型復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如圖0-11所示。

S7-400有很強(qiáng)的通信功能，CPU模塊集成有MPI和DP通信接口，另有PROFIBUS-DP、工業(yè)以太網(wǎng)的通信模塊，以及點(diǎn)對點(diǎn)通信模塊。通過PROFIBUS-DP或AS-i現(xiàn)場總線，可以周期性地自動交換I/O模塊的數(shù)據(jù)。

S7-400的模塊插座焊在機(jī)架中的總線連接板上，模塊插在模塊插座上，有不同槽數(shù)的機(jī)架供用戶選用，如果一個機(jī)架容納不下所有的模塊，可以擴(kuò)展一個或數(shù)個機(jī)架，各機(jī)架之間用接口模塊和通信電纜交換信息。

S7-400提供了多種級別的CPU模塊和種類齊全的通用功能模塊，使用戶能根據(jù)需要組成不同的專用系統(tǒng)。S7-400采用模塊化設(shè)計，性能范圍寬廣的不同模塊可以靈活組合，擴(kuò)展十分方便?？梢詳U(kuò)展多達(dá)300個模塊，背板總線集成在模塊內(nèi)，沒有插槽限制，支持多處理器計算(在*機(jī)架上可以使用多達(dá)4個CPU)。模塊具有很高的電磁兼容性和抗沖擊、耐振動性能，并可帶電插拔。

圖0-11 S7-400 PLC

1. S7-400家族

S7-400有多種不同型號的CPU：CPU412-1、412-2、414-2、414-3、416-2、416-3，以及417-4等，分別適用于不同等級的控制要求。

CPU 412-1和CPU412-2用于中等性能的經(jīng)濟(jì)型中小型項目，集成的MPI允許PROFIBUS-DP總線操作。CPU412-2有兩個PROFIBUS-DP接口。

CPU 412-2和CPU412-3具有中等性能，適用于對程序規(guī)模，指令處理速度及通信要求較高的場合。CPU 417-4DP適用于*高性能要求的復(fù)雜場合，有兩個插槽供 IF接口模塊(串口)使用。CPU 417H 用于S7-400H容錯控制PLC。

通過TF964 DP適用于*高性能要求的復(fù)雜場合，有兩個插槽供IF接口模塊(串口)使用。CPU 417-4可以擴(kuò)展兩個PROFIBUS-DP接口。

除了CPU412-1之外，集成的DP接口使CPU可作PROFIBUS-DP的主站。表0-4列出了幾種有典型S7-400PLC的CPU技術(shù)規(guī)范。

表0-4 幾種S7-400PLC的CPU技術(shù)規(guī)范

2. S7-400PLC基本結(jié)構(gòu)

S7-400PLC由機(jī)架、電源模塊(PS)、*處理單元(CPU)、數(shù)字量輸入/輸出(DL/DO)模塊、模擬量輸入/輸出(AI/AO)模塊、通信處理器(CP)、功能模塊(FM)和接口模塊(IM)組成，如圖0-12所示。DI/DO模塊和AI/AO模塊統(tǒng)稱為信號模塊(SM)。

圖0-12 S7-400基本結(jié)構(gòu)

 PLC的編程語言與一般計算機(jī)語言相比，具有明顯的特點(diǎn)，它既不同于**語言，也不同與一般的匯編語言，它既要滿足易于編寫，又要滿足易于調(diào)試的要求。目前，還沒有一種對各廠家產(chǎn)品都能兼容的編程語言。如三菱公司的產(chǎn)品有它自己的編程語言，OMRON公司的產(chǎn)品也有它自己的語言。但不管什么型號的PLC，其編程語言都具有以下特點(diǎn)： 
1.圖形式指令結(jié)構(gòu)：程序由圖形方式表達(dá)，指令由不同的圖形符號組成，易于理解和記憶。系統(tǒng)的軟件開發(fā)者已把工業(yè)控制中所需的獨(dú)立運(yùn)算功能編制成象征圖形，用戶根據(jù)自己的需要把這些圖形進(jìn)行組合，并填入適當(dāng)?shù)膮?shù)。在邏輯運(yùn)算部分，幾乎所有的廠家都采用類似于繼電器控制電路的梯形圖，很容易接受。如西門子公司還采用控制系統(tǒng)流程圖來表示，它沿用二進(jìn)制邏輯元件圖形符號來表達(dá)控制關(guān)系，很直觀易懂。較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算、定時計數(shù)等，一般也參照梯形圖或邏輯元件圖給予表示，雖然象征性不如邏輯運(yùn)算部分，也受用戶歡迎 
2.明確的變量常數(shù)：圖形符相當(dāng)于操作碼，規(guī)定了運(yùn)算功能，操作數(shù)由用戶填人，如：K400，T120等。PLC中的變量和常數(shù)以及其取值范圍有 
明確規(guī)定，由產(chǎn)品型號決定，可查閱產(chǎn)品目錄手冊。 
3.簡化的程序結(jié)構(gòu)：PLC的程序結(jié)構(gòu)通常很簡單，典型的為塊式結(jié)構(gòu)，不同塊完成不同的功能，使程序的調(diào)試者對整個程序的控制功能和控制順序有清晰的概念。 
4.簡化應(yīng)用軟件生成過程：使用匯編語言和**語言編寫程序，要完成編輯、編譯和連接三個過程，而使用編程語言，只需要編輯一個過程，其余由系統(tǒng)軟件自動完成，整個編輯過程都在人機(jī)對話下進(jìn)行的，不要求用戶有高深的軟件設(shè)計能力。 
5.強(qiáng)化調(diào)試手段：無論是匯編程序，還是**語言程序調(diào)試，都是令編輯人員頭疼的事，而PLC的程序調(diào)試提供了完備的條件，使用編程器，利用PLC和編程器上的按鍵、顯示和內(nèi)部編輯、調(diào)試、監(jiān)控等，并在軟件支持下，診斷和調(diào)試操作都很簡單。 
PLC的編程語言是面向用戶的，對使用者不要求具備高深的知識、不需要長時間的專門訓(xùn)練。