1FL6032-2AF21-1LA1

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应用S7-200PLC升级过后的变电站站用配电盘（智能配电屏），改变了以前电能数据采集麻烦、运行方式单一、必须现场手动操作等问题，现在除了保留必须的手动操作方式外，根据运行方式PLC能控制ATS开关任意切换在电源I或II上运行，当运行电源进线失压时，另一电源进线能可靠自投或恢复，同时可进行远程操作，解决了目前ATS产品控制投切不准确，操作方式单一和远程控制的问题。改造以前的配电盘上有着各种电能仪表，现在只需一块多功能仪表就能完成电压、电流、频率、有功功率、无功功率等各种电能参数的监测、采集和数据分析，还有谐波分析、模拟量和报警输出等功能。站用配电屏还能监控每一馈电回路的电流和工作状态，整个配电盘的任何一个动作、操作和故障报警都及时显示并储存在TP270上，通过MODBUS总线可以把这些数据传到附近的控制中心，也可以通过以太网将数据传到数公里之外的调度中心，以便于进行较好的运行维护和管理。
在设计过程中较大的问题就是如何将智能仪表的数据通过S7-200PLC读到TP270上。本系统中的智能仪表用的是MODBUS_RUT协议，只能做从站使用，也就是说S7-200PLC必须做主站去读取仪表的数据，在现行的资料中只有S7——200PLC做MODBUS从站的资料，要S7-200PLC做主站就只有自己编写用自由口做MODBUS主站的程序，由于仪表提供的数据较多且数据地址分散，再加上要求每秒刷新一次，还要做数据的CRC校验，编写这样的通讯程序是有一定难度的，如果逐一地址的编写程序，那么程序就会过长，会影响总循环时间，不但做不到1秒钟刷新一次，可能还会引起端口发送、接收冲突和CRC校验出错，经过反复的研究实验，最后在程序中采用了用计数器来轮询地址的方法，从而减少了程序量和总循环时间。部分程序如下：（OB1主要功能为初始化端口为自由口，初始化发送和接收的数据格式，设定轮询时间，轮询和中断连接；SBR5和SBR6做发送和接收数据的CRC校验，CRC检验主要通过字节异或循环，移位循环和公式异或做发送数据的CRC校验；中断1为接收数据；中断2对接收CRC校验结果验证）

●作用
装置于轿**，负责与主控制器通讯并控制AS-I从站。
(3) 扩展
●性能
EM223扩展单元具有8I/8O共16路数字信号输入输出口，具有光电隔离，低功耗等功能。
●作用
将控制中心置于轿**的一个重要原因是电梯的大部分信号都集中在轿厢上，可以通过将这些信号直接以并行的方式送到控制中心，这是一种十分经济且可行的办法。所以显然CPU224本机I/O点数量不能满足要求时，必须通过扩展(EM223)来弥补不足点数。
(4) AS-I从站
将井道和机房的信号通过AS-I从站连入电梯控制系统，因此，AS-I从站被分散安装在井道中和机房内，负责处理召唤盒内信号和控制调速器。
4.3 软件实现
西门子S7-200CN系列PLC是将AS-I从站自动映射到8个模拟量输入字(AIW0～AIW7)和8个模拟量输出字(AQW0～AQW7)上。对于工程技术人员来说，对AS-I从站的编程和对普通的I/O编程没什么区别，只需增加一小段程序，就可实现从站I/O到PLC中的映射。
启动AS-I及映射转换程序清单如下:
LD SM0.1
SI Q3.7, 1
RI Q3.0, 4
LD SM0.7
BMW AIW0, VW1000, 8
BMW VW2000, AQW0, 8
4.4 工作流程
电梯控制的**是对各类信号分析并控制调速器，门机等拖动轿厢运动的过程。在西门子S7-200CNPLC串行系统中，井道和机房的各类控制、数据信号通过AS-I从站传输到AS-I主站上，经由AS-I主站传输到CPU226CN中。同样，CPU226CN想对某一从站发出指令也需AS-I主站完成。轿厢上的所有信号直接通过并行I/O点送入CPU226CN内。下面以一部电梯处理一个召唤信号过程为例，简要介绍其工作流程。
系统上电时，CPU226CN进行上电自检。包括I/O检查，与主站的通讯检查，电梯的当前状态(门状态，自动、检修或司机，电梯位置等)的参数正确性。一旦发现错误，则进入故障状态，封锁快车，直到所有故障排除，才进入正常运行状态。从站一旦检测到有召唤信号，立即通过AS-I信号电缆传输到AS-I主站，经由主站向CPU226CN发出中断信号，把召唤信号较终传送到CPU226CN进行处理。一次信号的传输时间少于5ms。
CPU226CN收到信号后，根据电梯的现在状态，决定电梯的运行方向和停车位置，通过AS-I主站向从站发生指令控制调速器及曳引机。

5 基于西门子PLC的电梯远程监控系统
5.1 通信口介绍
内部集成的PPI接口为S7-200CN的用户提供了强大的通讯功能。PPI接口物理特性为RS-485，可在三种方式下工作:
(1) PPI方式
PPI通讯协议是西门子专为S7-200CN系列PLC开发的一个通讯协议。可通过普通的两芯屏蔽双绞电缆进行联网。波特率为9.6kbps,19.2kbps和187.5kbps.S7-200CN系列CPU上集成的编程口同时就是PPI通讯协议进行通讯非常简单方便，只用NETR和NETW两条语句即可进行数据信号的传递，不需额外再配置模块或软件。PPI通讯网络是一个令牌传递网，在不加中继器的情况下，较多可以由31个S7-200CN系列PLC，TD200，OP/TP面板或上位机(插MPI卡)为站点，构成PPI网。
(2) MPI方式
S7-200CN可以通过内置接口连接到MPI网络上，波特率为19.2/187.5kbps。它可与S7-300/S7-400CPU进行通讯。
(3) 自由口方式
自由口方式是S7-200CNPLC的一个很有特色的功能。它使S7-200CNPLC可以与任何通讯协议公开的其它设备、控制器进行通讯。
5.2 硬件实现
我们使用自由口方式，通过电缆将CPU226CN的485口与调制解调器连接，并接入线，在监控室将调制解调器与电脑连接。连接完毕后，可以通过拨号上网对现场的电梯进行监控。其中，调制解调器选用实达网上之星5600db+

1.控制系统简介
西门子公司SIMADYN D 采用UNIX 操作系统，安装西门子公司开发的STRUC G 图形化编程软件。该系统采用图形化自由编程、模块化自由配置、多处理器并行工作的实时处理通用数字控制系统，适用于高技术性能要求的大功率闭环电气传动控制。

满足各种复杂的和精确的控制要求，例如在高精度要求的轧机主传动大功率交、直流传动、大功率卷取机传动、飞剪传动、多电机控制、张力控制、水利发电系统、特大功率起动系统、高压直流输电系统、电网无功功率补偿系统等领域有广泛应用。
我国于1994 年开始引进该产品，已在轧钢、轧铝、炼铁、矿山卷扬等领域应用几十套，实际运行稳定可靠，性能优越，经济效果显著。

2.系统硬件组成及实现的主要功能。

硬件组成系统硬件设备主要由主机箱和辅助机箱以及接口端子板等组成。主机箱主要由通用微处理器单元、**微处理器单元及各种辅助单元、接口单元、通讯单元及电源等组成。辅助机箱主要由晶闸管接口单元组成。
接口端子板主要用于直接连接模拟量和开关量I/ O，以及连盘信号等。

在所有功率范围中的装置（变频器、逆变器）和系统元件（整流电源、制动单元）都有一个统一的设计和相同的连接系统。它们能以任何方式组合并能并列安装以满足传动系统各种要求。1.整流回馈单元＋公共直流母线＋逆变单元组合控制方式按照容量和工艺，采用整流回馈单元＋公共直流母线＋逆变单元组合的控制方式，从加热炉受料辊道至冷床输出辊道将需调速的电机分为十四个直流母线段：炉区一段、炉区二段、粗轧前、粗轧后、精轧一段至八段、冷床输入、冷床输出整流回馈单元设进线电抗器和自耦变压器。各整流装置进线柜设框架断路器、快速熔断器，逆变单元与直流母线间设置快速熔断器，逆变器输出侧安装出线电抗器。成组传动的辊道设置机旁分配箱，内部设有各电动机的保护开关，实现电动机的过载保护。

2.单独变频器控制方式
根据工艺要求，对于炉区1－6＃ 装钢机、炉区1－6＃ 出钢机、粗轧1－2＃工作辊、粗轧换辊小车、精轧1－2＃ 工作辊、精轧换辊小车采用了单独变频器控制方式，变频器配输出电抗器。通过USS 协议，在炉区1－2＃装钢机、炉区3－4＃ 装钢机、炉区5－6＃ 装钢机、炉区1－2＃ 出钢机、炉区3－4＃ 出钢机、炉区5－6＃出钢机之间实现主从控制，满足了工艺要求。

辅传动非调速系统

粗轧、精轧压下系统采用SIEMENS 6RA70 系列全数字直流装置配国产功率器件，输出配平波电抗器SIEMENS 直流传动系统6RA70 具有性能好，可靠性高，可以满足高动态品质与高调速精度的要求，内部具有灵活丰富的软件功能，可以满足不同控制的要求，并具调速系统较佳控制性能的自动优化功能，还提供了对传动系统完备的监控保护与故障自诊断功能。由于传动侧压下与操作侧压下的联动要求，粗轧、精轧压下同样通过USS协议实现了主从控制。与基础自动化系统间的通讯SIEMENSSIMADYN D 数字控制器6SE70 系列全数字变频装置、6RA70 系列全数字直流装置同时还拥有方便快捷的通讯联网形式，可以同自动化系统联网通讯进行参数的设定和各种信息的交换。粗轧机上、下辊，精轧机上、下辊系统间通光纤通讯方式实现速度分配、速差限制、负荷平衡等工艺功能以及频繁可逆运行的要求。

SIEMENS SIMADYN D 数字控制器通过Profibus_DP 网与自动化系统间进行数据交换。通过加装CBP 通讯板，6SE70 系列全数字变频装置、6RA70 系列全数字直流装置与自动化系统间进行数据交换。

结论
SIEMENS 变频器模块化的硬件、软件使其成为较经济的工业解决办法，具有现场调试、生产维护工作量小，工程人员入手快的特点，它的应用日益广泛