西門子DP總線電纜6XV1830-OEH1O

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潯之漫智控技術（上海） 有限公司
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  ------------潯之漫智控技術（上海）有限公司 （顏克成）經理

西門子PLC在高壓固態軟起動器中的應用 摘要：先介紹了軟起動的狀況以及高壓固態軟起動工作原理。通過使用西門子S7-200可編程邏輯控制編程實現不同起動方式下的三相可控硅觸發角給定模擬信號，利用市場上成熟的三相晶閘管移相觸發模塊接收PLC給定的模擬信號后按照相對應的觸發角輸出六路脈沖列，然后通過光纖技術傳送脈沖信號觸發可控硅閥主件從而實現電機軟啟動效果，同時也很好的解決了高壓隔離問題，本文還重點介紹到可控硅觸發取能問題。 關鍵詞：軟啟動；PLC；晶閘管移相觸發；光纖觸發 隨著工業的快速增長，三相交流異步電機因其結構簡單、運行可靠、價格低廉、體積較小、機械性能好、運行維護方便等優點而被廣泛采用。據統計，三相交流異步電機耗電量占全發電量的30%以上。然而， 電動機的起動特性卻一直不理想。*，電動機起動過程中的起動電流一般為額定電流3～7倍，可達電動機額定電流的8倍。這樣大的電流不僅加重了進線、供電電網以及接在電動機前面的開關電器的負荷，而且同時出現的巨大轉矩沖擊又會使電動機發生猛烈的沖振，并且也給用作動力傳輸的輔助設備和做功的機械設備帶來不可避免的機械沖擊口 。

PLC機型的選擇步驟與原則
隨著PLC技術的發展，PLC產品的種類也越來越多。不同型號的PLC，其結構形式、性能、容量、指令系統、編程方式、價格等也各有不同，適用的場合也各有側重。因此，合理選用PLC，對于提高PLC控制系統的技術經濟指標有著重要意義。
PLC的選擇主要從PLC的機型、容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯網能力等方面加以綜合考慮。

三相高壓交流異步電機的起動主要是通過在電源和電動機之間串聯限流器件來實現降壓起動，以確保起動過程中的性。起動方式主要有有級降壓起動和無極軟起動兩類，前者對電壓的調節是分檔的，例如串電阻、串電抗、Y-△等起動；后者對電壓的調節是連續的，例如串反向晶閘管、串開關變壓器等起動。此類軟起動通常也稱為固態軟起動，在實際設計過程中晶閘管的觸發角控制導通問題是決定此類軟起動的成敗關鍵所在。本文將利用西門子S7-200可編程邏輯控制器的靈活、實用、可靠性高、抗*力強、編程簡單、功能模塊化、使用方便等特點配合專門的三相移相觸發板解決軟起過程中晶閘管的觸發角控制導通問題，以及應用光纖觸發技術解決高壓隔離問題，從而有效實現軟起動的斜坡升壓軟起動、斜坡恒流軟起動、脈沖沖擊起動等起動方式，另外PLC還將實現系統模擬量采集、從站通訊、人機界面互動、邏輯控制等功能。 2.高壓固態軟起動工作原理
PLC機型的選擇
PLC機型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護方便的前提下，力爭的性能價格比。選擇時主要考慮以下幾點：
(一) 合理的結構型式
PLC主要有整體式和模塊式兩種結構型式。
整體式PLC的每一個I／O點的平均價格比模塊式的便宜，且體積相對較小,一般用于系統工藝過程較為固定的小型控制系統中；而模塊式PLC的功能擴展靈活方便,在I／O點數、輸入點數與輸出點數的比例、I／O模塊的種類等方面選擇余地大，且維修方便，一般于較復雜的控制系統。

(二) 安裝方式的選擇
PLC系統的安裝方式分為集中式、遠程I／O式以及多臺PLC聯網的分布式。
集中式不需要設置驅動遠程I／O硬件，系統反應快、成本低；遠程I／O式適用于大型系統，系統的裝置分布范圍很廣，遠程I／O可以分散安裝在現場裝置附近，連線短，但需要增設驅動器和遠程I／O電源；多臺PLC聯網的分布式適用于多臺設備分別獨立控制，又要相互聯系的場合，可以選用小型PLC，但必須要附加通訊模塊。

整個閉環控制的變頻節能系統的組成設備及其作用 (1) PLC選用SIEMENS公司的S7-200系列：由CPU224XP、DIDO模塊、AIAO模塊組成。PLC作為控制單元，是整個系統的控制核心。其主要的作用要體現以下幾方面： ① 完成對系統各種數據的采集以及數字量與模擬量的相互轉換。 ② 完成對整個系統的邏輯控制及PID調節的運算。 ③ 向觸摸屏提供所采集及處理的數據，并執行觸摸屏發出的各種指令。 ④ 將PID運算的數據結果轉換成模擬信號，作為調節變頻器的輸出頻率的控制信號。 ⑤ 通過通信電纜及USS4協議完成對變頻器內部參數讀寫及控制。

(三)相應的功能要求
一般小型(低檔)PLC具有邏輯運算、定時、計數等功能，對于只需要開關量控制的設備都可滿足。
對于以開關量控制為主，帶少量模擬量控制的系統，可選用能帶A／D和D／A轉換單元，具有加減算術運算、數據傳送功能的增強型低檔PLC。
對于控制較復雜，要求實現PID運算、閉環控制、通信聯網等功能，可視控制規模大小及復雜程度，選用中檔或PLC。但是中、PLC價格較貴，一般用于大規模過程控制和集散控制系統等場合。

PLC與西門子觸摸屏的RS485通信方法： 01連接數目 S7-200 SMART CPU既可以通過本體集成的RS485端口或信號板連接支持PPI協議的西門子HMI設備，還可以通過本體集成的以太網口來連接支持S7協議的西門子HMI設備。 當CPU的三個物理接口同時連接西門子HMI設備時（包含信號板），多的連接資源數是16個。 Smart Panels 支持的 PLC： 代產品 SmartLine（無以太網接口）:S7-200、OMRON CP1系列、三菱 FX 系列、Modbus RTU 注意：只能建一個通訊連接，否則Smart Panels 無法啟動項目（白屏）。 第二代產品SmartLine-IE: 串口：S7-200、OMRON CP1系列、三菱 FX 系列、Modbus RTU、臺達（DVP-SV/ES2 系列） 以太網：S7-200（CP243-1）、Smart200、LOGO! Smart Panels 通過串口只能連接一個設備，通過以太網可以連接三個設備，但是串口和以太網不能同時使用（編譯通不過）。 注意：串口和以太網口只能使用一個，否則編譯通不過。02創建項目 用戶需要使用WinCC Flexible 2008 SP2 China或以上版本來組態代產品SmartLine，如果是第二代產品SmartLine IE的話，只能使用WinCC Flexible 2008 SP4 China進行組態。 用戶既可以在WinCC Flexible中直接創建項目，也可以使用向導創建。下文主要介紹如何直接創建項目。 雙擊PC桌面的SIMATIC WinCC flexible圖標可以啟動WinCC flexible，在啟動畫面中選擇“創建一個空項目”， 所示。鼠標左鍵單擊“創建一個空項目”后，打開如圖2所示的“設備選擇”界面。在該界面選擇所使用的設備，在此以Smart 1000 IE為例。 03配置通信連接

三相高壓交流異步電機的起動主要是通過在電源和電動機之間串聯限流器件來實現降壓起動，以確保起動過程中的性。起動方式主要有有級降壓起動和無極軟起動兩類，前者對電壓的調節是分檔的，例如串電阻、串電抗、Y-△等起動；后者對電壓的調節是連續的，例如串反向晶閘管、串開關變壓器等起動。此類軟起動通常也稱為固態軟起動，在實際設計過程中晶閘管的觸發角控制導通問題是決定此類軟起動的成敗關鍵所在。本文將利用西門子S7-200可編程邏輯控制器的靈活、實用、可靠性高、抗*力強、編程簡單、功能模塊化、使用方便等特點配合專門的三相移相觸發板解決軟起過程中晶閘管的觸發角控制導通問題，以及應用光纖觸發技術解決高壓隔離問題，從而有效實現軟起動的斜坡升壓軟起動、斜坡恒流軟起動、脈沖沖擊起動等起動方式，另外PLC還將實現系統模擬量采集、從站通訊、人機界面互動、邏輯控制等功能。 2.高壓固態軟起動工作原理