9
门子S7-200系列plc共有4个不同的基本型号、8种CPU供选择。
1.CPU 221
CPU 221集成了6输入/4输出共10个数字量I/O点,无I/O扩展能力;6K字节程序和数据存储空间;4个独立的30kHz高速计数器,2路独立的20kHz高速脉冲输出;1个RS-485通信/编程口,具有PPI通信协议、MPI通信协议和自由方式通信能力;非常适合于小点数控制的微型控制器。
2.CPU 222
CPU 222集成了8输入/6输出共14个数字量I/O点,可连接两个扩展模块;6K字节程序和数据存储空间;4个独立的30kHz高速计数器,2路独立的20kHz高速脉冲输出;1个RS-485通信/编程口,具有PPI通信协议、MPI通信协议和白由方式通信能力;非常适合于小点数控制的微型控制器。
3. CPU 224
CPU 224集成了14输入/10输出共24个数字量I/O点,可连接7个扩展模块,较大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点;13K字节程序和数据存储空间;6个独立的30kHz高速计数器,2路独立的20kHz高速脉冲输出,具有PID控制器;1个RS-485通信/编程口,具有PPI通信协议、MPI通信协议和自由方式通信能力;具有较强的控制能力。
4.CPU 224XP
CPU 224XP集成了14输入/10输出共24个数字量I/O点,2输入/1输出共3个模拟量I/O点,可连接7个扩展模块,较人扩展至168路数字量I/O点或38路模拟量I/O点;20K字节程序和数据存储空问;6个独立的高速计数器(100kHz),2个100kHz的高速脉冲输出;2个RS-485通信/编程口,具有PPI通信协议、MPI通信协议和自由方式通信能力;同时,还新增多种功能,如内置模拟量I/O、位控特性、自整定PID功能、线性斜坡脉冲指令、诊断LED、数据记录及配方功能等,是具有模拟量I/O和强大控制能力的新型CPU。
5.CPU 226
CPU 226集成了24输入/16输出共40个数字量I/O点,可连接7个扩展模块,较大扩展至248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点;13K字节程序和数据存储空间;6个独立的30kHz高速计数器,2路独立的20kHz高速脉冲输出,具有PID控制器;2个RS-485通信/编程口,具有PPI通信协议、MPI通信协议和自由方式通信能力;I/O端子排可很*地整体拆卸;用于较高要求的控制系统,具有更多的输入/输出点、更强的模块扩展能力、更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能;可完全适用于一些复杂的中小型控制系统。
西门子plc型号编制通常所指的是订货号。以6ES7 221-0BA23-0xA0为例:
6-自动化系统系列;
S7-S7系列,S5-S5系列;
2-200系列,3-300系列,4-400系列;
2-DI/DO,1-CPU,3-AI/AO,4-通信模块,5-功能模块;
1-输入,2-输出,3-输入/输出(对于数字量);
OBA-输入/输出电压等级、类型、点数等,具体要看产品说明;
23-版本;
0xA0-此数值代表不同功能的模块。
西门子plc根据规模和性能的大小,主要有S7-200,S7-300和S7-400三种,下面就简单介绍一下该三种产品的一些特性。
1、S7-200
针对低性能要求的摸块化小控制系统,它较多可有7个模块的扩展能力,在模块中集成背板总线,它的网络联接有rs-485通讯接口和profibus两种,可通过编程器pg访问所有模块,带有电源、cpu和i/o的一体化单元设备。其中的扩展模块(em)有以下几种:数字量输入模块(di)——24vdc和120/230vac;数字量输出(do)——24vdc和继电器;模拟量输入模块(ai)——电压、电流、电阻和热电偶;模拟量输出模块——电压和电流。还有一个比较特殊的模块-通讯处理器(cp)——该块的功能是可以把s7-200作为主站连接到as-接口(传感器和执行器接口),通过as-接口的从站可以控制多达248个设备,这样就可以显着的扩展s7-200的输入和输出点数。
2、S7-300
相比较s7-200,s7-300针对的是中小系统,他的模块可以扩展多达32个模块,背板总线也在模块内集成,它的网络连接已比较成熟和流行,有mpi、工业以太网,使通讯和编程变得简单,选择性也比较多,并可借助工具进行组态和设置参数。s7-300的模块稍微多一点,除了信号模块(sm)和200的em模块同类型之外,它还有接口模块(im)——用来进行多层组态,把总线从一层传到另一层;占位模块(dm)——为没有设置参数的信号模块保留一个插槽或为以后安装的接口模块保留一个插槽;功能模块(fm)——执行特殊功能,如计数、定位、闭环控制相当于对cpu功能的一个扩展或补充;通讯处理器(cp)——提供点对点连接、profibus和工业以太网。
针对cpu设计模式选择器有:mres=模块复位功能;stop=停止模式,程序不执行;run=程序执行,编程器只读操作;run-p=程序执行,编程器可读写操作。状态指示器:sf,batf=电池故障;dc5v=内部5vdc电压指示;frce=表示至少有一个输入或输出被强制;run=当cpu启动时闪烁,在运行模式下常亮;stop=在停止模式下常亮,有存储器复位请求时慢速闪烁,正在执行复位时快速闪烁。mpi接口用来连接到编程设备或其它设备,dp接口用来直接连接到分布式i/o。
3、37-400
同300的区别主要在于热启动(wrst)这一部分,其他基本一样。它还有一个外部的电池电源接口,当在线更换电池时可以向ram提供后备电源。编程设备主要有pg720pg740pg760——可以理解成装有编程软件的手提电脑;也可以直接用安装有step7(siemens的编程软件)的pc来完成。而实现通讯(要编程首先要和plc的cpu通讯上)的要求主要在于接口:1.可以在pc上装cp5611卡——上面有mpi口,可用电缆直接连接。2.加个pc适配器,把mpi口转换成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡,使它具有以太网口。
4、西门子plc在工程中的应用
每个自动化过程都是由许多较小的部分和子过程组成,所以工程建立的*一个任务是分解子任务。而每个子任务定义了自动化系统要完成的硬件和软件要求。其中硬件包括输入/输出数目和类型,对应模块序号和类型,所用机架号,cpu型号和容量,hmi系统,网络系统。软件方面主要是程序结构,自动化过程中的数据管理,组态数据、通讯数据及程序和项目文档。在siemens的s7中,上述工作都在项目管理(simatic管理器),包括必须的硬件(+组态),网络(+组态),所有程序和自动化解决方案的数据管理。f1在线帮助。
simatic管理器管理step7项目,编写step7用户程序的工具,有梯形图lad,语句表stl,和功能块图fbd,编程语言。利用编程器或外部编程器可以把用户程序保存到eprom卡上。simatic管理器是一个在线/离线编辑s7对象的图形化用户界面,这些对象包括项目、用户程序、快、硬件站和工具。此管理器的用户界面中工具条和windows差不多,就是多了几个plc菜单——显示访问节点、存储器卡、下载、仿真模块。
step7项目结构:项目中,数据以对象形式存储,按树型结构组织。*一级:包含项目图表,每个项目代表和项目存储有关的一个数据结构。*二级:站(如s7-300)用于存放硬件组态和模块参数等信息,站是组态硬件的起点。s7程序文件夹是编写程序的起点,所有s7系列的软件均放在s7程序文件夹下,它包含程序块文件和源文件夹。simatic的网络图表(mpi、profibus、工业以太网)*三级和其他级:和上级对象类型有关。编程器可离线/在线查看项目——offline:编程器硬盘上的内容;online:通过网线从plc读到的内容。
菜单选项:在options-customize设置语言、助记符、常用特性(存储位置、系统信息显示)。创建一个项目:filenewnewproject插入s7程序块:insertprograms7program插入s7块:inserts7block然后可选:1:组织块(ob)被操作系统调用,他们是操作系统和用户程序的接口。2:功能fc和功能块fb是实际的用户程序利用他们可以把复杂的程序分解成小的,易于调试的单元。3:数据块存储用户的数据。选择所需块类型后,会打开一个属性对话框,其中可输入块序号和要使用的编程语言,及其他设置。
5、硬件组态和存储器概念
装载存储器是一个可编程模块,它包括建立在编程设备上的装载对象(逻辑块、数据块和其他信息),它可以是存储器卡或内部集成的ram。存储器卡一般有两种,其中,当采用ram存储器卡时,系统必须配备电池,当采用flasheprom存储器卡时,则断电不会丢失,但内部ram中的数据仍需电池保持。
工作存储器仅包含和运行时间使用的程序和数据,ram工作存储器集成在cpu中,通过后备电池保持。系统存储器包括过程映象输入和输出表(pii,piq),位存储器,定时器,计数器和局部堆践。保持存储器是非挥发的ram,即使没有安装后备电池也可用来保持某些数据,设置cpu参数时要*保持的区域。
从上述概念可知,假如我们在线修改程序,被修改的块存放在工作存储器中,当把程序上载到编程器时,就从工作存储器传到编程器。由于断电会导致ram数据的丢失,所以假如要安全保存被修改的程序,就必须保存在feprom或硬盘上。
硬件组态和参数分配
组态就是指在硬件组态的站窗口中分配机架、块可分布式i/o,可从硬件目录中选择部件;参数分配就是建立可分配参数模块的特性,例如启动特性、保持区等;设定组态就是设定好的硬件组态和参数分配;实际组态指已存在的实际组态和参数分配,一般是在已装配的系统中,从plc的cpu中读出来的。
组态过程:
启动硬件组态:新建一个项目(project),选择该项目,并插入(insert)一个站(station),在simatic管理器中选择硬件站(hardware)双击open即可,我们同时可以打开硬件目录——view-catalog,如果选择标准硬件目录库,它会提供所有的机架、模块和接口模块。
上海庆惜自动化设备有限公司:
上海庆惜自动化设备有限公司代理西门子PLC 触摸屏 变频器 伺服数控 电缆线 电子配件 西门子触摸屏 HMI人机界面 操作面板 模块 自动化系列等 产品选型 价格报价 现货销售 价格优势 产品为西门子原装正版产品 我公司售出的产品 按西门子官方标准质保 产品本身有质量问题 质保一年 公司秉承 以信待人 以诚待人 质量如生命 用户至上 信誉*一 技术** 优质服务 您的肯定是我们较大的动力 我们将期待与您长期持久的合作 饱满的热情 开拓进取 与时俱进 共赢未来 打造具有*水平的高科技品牌企业。
3RW40 软启动器
SIRIUS 3RW40
SIRIUS 3RW40 软起动器具有与 3RW30 软起动器完全相同的优点。
SIRIUS 3RW40 软起动器较**的特点在于占用空间小。集成式旁通触点意味着电机起动后,在交易时*考虑功率半导体(晶闸管)的功耗。从而降低了热损失,使设计更加紧凑,且*外部旁通电路。
同时,软起动器还具有其它集成式功能,如可调限流、电机过载和本征设备保护及可选热敏电阻电机保护。由于这些功能,*再购买和安装如过载继电器等保护设备,因此,电机额定值越高,这些功能也越重要。
内部本征设备保护可防止晶闸管热过载及功率方面的缺陷。另一个选择,可使用半导体保险丝防止晶闸管短路。
由于集成式状态监控和故障监控,该紧凑型软起动器具有许多不同的诊断功能。使用 4 个 LED 和继电器输出,来指示工作状态以及电源或相位故障、负载缺失、不允许的脱扣时间/等级设置、热过载或设备故障等,实现监控和诊断。
起动器额定功率达 250 kW(400 V 时),可用于三相电网中的标准应用。**小外形尺寸、低功率损耗和简单起动仅仅是 SIRIUS 3RW40 软起动器的众多优点中的三个。
“增安型”防护 EEx e,符合 ATEX 指令 94/9/EC
S0 到 S12 规格的 3RW40 软起动器适合起动带“增安”型保护 EExe 的防爆电机。
功能
紧凑型 SIRIUS 3RW40 软起动器所需的空间仅为用于比较额定值 wye-delta 起动的接触器所需空间的三分之一。这不仅节约了控制柜和标准安装导轨的空间,还完全省去了 wye-delta 起动器所需的布线工作。这对于高电机额定值尤为明显,这些高额定值较少用作高技术解决方案。
同时,连接起动器和电机所需的电缆从六根减少到三根。紧凑的外形尺寸、短起动时间、简单布线和快速调试使得软起动器具有明显的成本优势。
这些软起动器的旁通触点在工作时由一个集成固态灭弧系统保护。从而在故障时可防止对旁通触点的破坏,如线圈操作机构或主操作弹簧的短暂的控制电压故障、机械震动或与寿命相关的部件缺陷。
特别强大的操作机构的起动电流会在本地供电系统上施加一个不可控制的负荷。软起动器通过其电压软起动降低了该起动电流。通过可调电流限值功能,SIRIUS 3RW40 软起动器为供电系统缓解了不少压力。一达到选择的电流限值,剩下的只需设置软起动期间的起动起点(软起动升降率由起动电压和软起动时间决定)。从此刻开始,可通过控制软起动器电压以使电机电流保持为常数。可通过电机软起动完成、本征设备保护脱扣或电机过载保护脱扣来结束该过程。该功能的结果就是电机的实际软起动时间要比软起动器上选择的软起动时间长。
由于集成有 电机过载保护功能 ,并符合标准 IEC 60947-4-2,全新软起动器*附加过载继电器。可简单、快速地调整电机额定电流、过载脱扣时间(操作次数)设置和电机过载保护功能复位。使用 4 档旋转电位器,可在软起动器上设置不同的过载脱扣时间。除了 10、15 和 20 级,若一个不同的电机管理控制设备用于该功能(如连接到 PROFIBUS),还可切断电机过载保护。
另外,还提供有带 晶闸管电机保护分析 功能的设备型号,额定功率 55 kW( 400 V 时)。A 型 PTC 或 Thermoclick 测量探头都可直接连接。电机热过载以及传感器回路中的开路和短路都会造成直接断开软起动器。若软起动器曾经脱扣,与本征设备保护和电机负载保护一样,还提供有各种复位选件。通过复位按钮的手动复位,通过控制电压的短暂断开的自动或远程复位。
设备系列采用“极性平衡”控制方法,用于保护两相控制的软起动器中的直流部件。对于两相控制软起动器,来自两个控制相位重叠的电流会流经未受控制的相位。这也是导致电机软起动中三相电流非对称分布的物理原因。这虽然不受影响,但在大多数应用中仍不可忽视。
控制功率半导体不仅导致不对称,在起动电压低于电机起动电压值的 50 % 时,还导致之前提到的直流部件产生严重的噪音。
用于这些软起动器的控制方法省去了软起动相位的直流部件,并防止了可能产生的制动扭矩。该方法创建了在速度、扭矩和电流上升上一致的电机软起动,从而可实现电机的缓和两相起动。同时,起动操作的声音质量与三相控制软起动器接近。可通过电机软起动期间不同极性半波电流的持续的动态协调和均衡来实现。因此命名为“极性平衡”。
用于高性能应用的 3RW44
3RW44 软启动器
除软起动和软停止外,SIRIUS 3RW44 固态软起动器还具有许多可满足高级别要求的功能。 性能范围在直接串联电路中达 710 kW(400 V),在内三角电路中可达 1200 kW(400 V)。
SIRIUS 3RW44 软起动器的特点为设计紧凑,可节省空间,且控制柜布局直观明了。 在优化电机起动和停机方面,由于在节约方面效果显着,与使用变频器的应用相比,创新的 SIRIUS 3RW44 软起动器较具吸引力。新扭矩控制和可调电流限值使得高性能软起动器几乎可用于任何一项任务。电机起动和停机期间可有效避免突发性扭矩应用和电流峰值。从而在计算开关柜尺寸及维护已安装机器时可创建潜在节约。 对于直接串联电路和内三角电路,SIRIUS 3RW44 软起动器具有节约功效,特别是在尺寸和设备成本方面。
已集成到软起动器中的旁通触点在检测到电机软起动后可绕开晶闸管。这样,可显着降低软起动器以额定值工作期间的热损耗。
结合起动、工作和停机时的各种可能性以确保对特定应用需求的较佳适应。可使用菜单控制键盘和具有背光照明的菜单提示、多行图形显示屏,执行操作和调试。使用预先选择的语言,通过少量设置,即可快速、简便、可靠地优化电机软起动和软停机。每个菜单项的四键操作和纯文本使得参数化和操作的每个环节都十分直观明了。
应用标准
IEC 60947 -4-2
UL/CSA
功能
通过现代化、人性化的用户提示,键盘及带背光照明功能的菜单提示、多行图形显示屏,可简便、快速地对 3RW44 进行调试。使用选择的语言,通过少量设置,可快速、简便、可靠地优化电机软起动和软停止。每个菜单项的四键操作和纯文本使得参数化和操作的每个环节都十分直观明了。工作期间及施加控制电压后,显示区域持续显示测量值、工作值及警告和故障消息。可通过连接电缆将外置显示器和操作员模块连接到软起动器,从而实现有源指示及直接从控制柜门读取类似消息。
SIRIUS 3RW44 软起动器具有较佳功能。集成的旁通接触系统可以降低软起动器运行过程中的功率损失。从而可靠地防止加热开关柜周围的环境。 SIRIUS 3RW44 软起动器具有内置本征设备保护。可防止电源部分晶闸管的热过载,如由于难以接受的高合闸操作。
因为 SIRIUS 3RW44 软起动器的功能,可省去安装附加电机过载继电器的布线费用。此还,还具有可调脱扣等级和热敏电机保护功能。 作为选项,晶闸管也可由 SITOR 半导体熔断器提供短路保护,以便短路(协调类型 2)后软起动器仍然工作。由于可调电流限值,还可以可靠地避免突然的电流峰值。
还可使用 PROFIBUS DP 或 PROFINET 模块升级 SIRIUS 3RW44 软起动器。 由于其通讯能力和可编程控制输入和继电器输出,SIRIUS 3RW44 软起动器可轻松、快速集成到更高一级的控制器中。
此外,还具有爬行速度功能,可用于定位和设置工作。通过该功能,可控制电机以减小的转矩和可调低速双向转动。
另外,SIRIUS 3RW44 软起动器还具有新的、组合式 DC 制动功能,可用于驱动负载的快速停止。
**特点
具有分离脉冲、转矩控制或电压等变率、可调转矩或电流限制及其任意组合的软起动,取决于负载类型
集成式旁通接触系统,可较小化功率损失
用于起动参数(如起动转矩、起动电压、软起动和软停止时间)及三个独立的参数集中的更多参数的各种设置选项
起动检测
内三角电路,在尺寸和设备成本方面具有节约功效
可选择各种软停机模式:自由软停机、转矩控制的泵软停机、组合式 DC 制动
固态电机过载和本征设备保护
电机的热敏电阻保护
键盘,带采用背光照明的、具有菜单提示功能的多行图形显示器
PC 通信接口,用于更精确的参数设置与控制和监视
适应电机馈电装置简便
安装与调试简单
工作状态和故障消息显示
使用可选的 PROFIBUS DP 或 PROFINET 模块连接到 PROFIBUS 和 PROFINET
外部显示和操作员控制模块
电源电压 200 ~ 690 V,50 ~ 60 Hz
使用温度可高达 60 ℃(40 ℃ 时开始降低额定值)
电路概念
SIRIUS 3RW44 软起动器电机控制器可以在两种不同类型的电路中运行。
直接起动:
直接串联电路隔离和保护电机的开关装置简单地同软起动器串联。电机通过三根导线连接到软起动器上。
内三角起动:
布线类似于星三角软起动器的每相与各电动机线圈串联。软起动器仅需承载相电流,该相电流大约等于电机额定电流(导线电流)的 58%。
电路类型对比:
直接电路:额定电流 Ie 对应于额定电机电流 In,电机连有 3 条电缆
内三角起动:额定电流 Ie 对应于额定电机电流 In 的大约 58 %,电机连有 6 条电缆(对于星-三角接线方式的起动器)
哪条电路?
使用内联电路目的是将接线费用降至较低。若软起动器和电机之间的连接距离较短,应优先选用后者。
当使用内三角接线方式的电路时,接线复杂性加倍,但较小的装置可使用相同额定值。
由于可在内嵌电路和内三角电路之间选择操作模式,始终可以选择较有利的解决方案。
制动功能只能在内嵌电路中使用。
组态
SIRIUS 3RW44 电子式电机软起动器是为简单的起动条件而设计的。一旦出现起动负载较大或者起停频率增加的情况,就必须选择较大额定值的产品。
3RW44 软起动器可以用在电压高达 600 V AC 的隔离电源网络(IT 系统)中。
若起动时间较长,建议在电机中使用 PTC 传感器。平稳斜坡减速、泵停止以及直流制动等转矩控制模式也是这种情况,因为在这些模式下的斜坡减速时间内,与自由斜坡减速相比会有额外的电流负载。
不允许在电机馈电线内 SIRIUS 3RW 软起动器和电机之间使用电容性元件(如,不能使用无功补偿设备)。此外,无论是用于无功补偿的静态系统,还是动态 PFC(功率因数校正),在启动时和软起动器斜降时都不能并行操作。这对于防止补偿设备和/或软起动器发生故障来说十分重要。
主电路的所有元件(比如熔断器和控制器)应该按照在加载短路时直接起动的情况下相应的进行选型。熔断器和分断装置必须单独订购。
3RW44 软起动器中已集成一个旁路触点系统和固态过载继电器,*单独订购。
在选择断路器(选择脱扣器)时,必须考虑用于起动电流的谐波分量负载。
注:
在接通感应电机时,所有类型的起动器上(直接起动器、星-三角起动器、软起动器)通常都会产生电压降。馈电变压器的尺寸必须能达到这样的效果:启动电机时,所发生的电压降不能**出允许公差的范围。如果馈电变压器确定尺寸时边沿较小,则较好从一个独立电路(都不依赖于主电压)将控制电压馈入,以便防止可能发生将软起动器切断的情形。
若要对软起动器进行规格设计,建议使用软起动器仿真工具