西门子模块6ES7332-5HD01-0AB0详细说明

西门子模块6ES7332-5HD01-0AB0详细说明

响应速度快，在点到点快速定位的运动场合，先进的伺服控制技术提供了大力矩输出，使得系统具有极高动态响应，大大超越了传统步进系统极限。那么我们应该如何提高伺服电机使用寿命呢？下面就跟随的技术人员一起来了解一下吧！

一、善用避振垫圈来保护伺服电机，安装伺服电机时不可过度锁紧，造成避振垫圈变形。

二、应注意检查伺服电机轴承发热、漏油等现象，按照规定加油，保证其温升不超过额定值。

三、不要随意改变电压，例如用4.8v，请勿为了提升伺服电机的性能而改用6.0v避免伺服电机过度负载，依照工作的性质与摆臂的长度，决定扭力的大小。

四、定期清洁伺服电机，特别注意不要把水、灰尘等杂物弄到电机内。

五、根据说明书标准安装、启动、制动电机，伺服电机正常运行情况下，保证其工作对电源供应质量在容许范围内。

六、伺服电机运行时，会遇到很多突发情况，应采取运行保护措施。

七、在更换伺服电机齿轮时，用户必须使用陶瓷系润滑油，不要使用矿物系润滑油，以免造成塑胶齿轮变质，容易断裂

可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机可应用在是火花机、机械手、精确的机器等方面，通常只要是要有动力源的，而且对精度有要求的一般都可能涉及到伺服电机。在使用伺服电机之前都要对其进行调试，下面学习网小编带领大家学习了解伺服电机的6大调试步骤。

1、初始化参数

在接线之前，先初始化参数。在控制卡上：选好控制方式；将pid参数清零；让控制卡上电时默认使能信号关闭；将此状态保存，确保控制卡再次上电时即为此状态。

在伺服电机上：设置控制方式；设置使能由外部控制；编码器信号输出的齿轮比；设置控制信号与电机转速的比例关系。一般来说，建议使伺服工作中的最大设计转速对应9v的控制电压。

2、接线

将控制卡断电，连接控制卡与伺服之间的信号线。以下的线是必须要接的：控制卡的模拟量输出线、使能信号线、伺服输出的编码器信号线。复查接线没有错误后，伺服电机和控制卡（以及pc）上电。此时电机应该不动，而且可以用外力轻松转动，如果不是这样，检查使能信号的设置与接线。用外力转动电机，检查控制卡是否可以正确检测到电机位置的变化，否则检查编码器信号的接线和设置。

3、试方向

对于一个闭环控制系统，如果反馈信号的方向不正确，后果肯定是灾难性的。通过控制卡打开伺服的使能信号。这是伺服应该以一个较低的速度转动，这就是传说中的“零漂”。一般控制卡上都会有抑制零漂的指令或参数。使用这个指令或参数，看电机的转速和方向是否可以通过这个指令（参数）控制。如果不能控制，检查模拟量接线及控制方式的参数设置。确认给出正数，电机正转，编码器计数增加；给出负数，电机反转转，编码器计数减小。如果电机带有负载，行程有限，不要采用这种方式。测试不要给过大的电压，建议在1v以下。如果方向不一致，可以修改控制卡或电机上的参数，使其一致。

4、抑制零漂

在闭环控制过程中，零漂的存在会对控制效果有一定的影响，最好将其抑制住。使用控制卡或伺服上抑制零飘的参数，仔细调整，使的转速趋近于零。由于零漂本身也有一定的随机性，所以，不必要求电机转速绝对为零。

5、建立闭环控制

再次通过控制卡将伺服使能信号放开，在控制卡上输入一个较小的比例增益，至于多大算较小，这只能凭感觉了，如果实在不放心，就输入控制卡能允许的最小值。将控制卡和伺服的使能信号打开。这时，电机应该已经能够按照运动指令大致做出动作了。

6、调整闭环参数

细调控制参数，确保电机按照控制卡的指令运动，这是必须要做的工作，而这部分工作，更多的是经验，这里只能从略了

几年前，超声波物位仪还不具备经久耐用的精准传感能力。如今，科技进步使重庆兆洲科技发展有限公司生产的MHZ(兆洲)牌超声波物位仪的这一功能日益强大。这些新技术使MHZ(兆洲)牌超声波物位仪更易于使用、更灵活且价格更低廉。与传统的超声传感器设计相比，这些新增功能大大拓展了其应用范围。
如今，MHZ(兆洲)牌超声波物位仪能在众多工业领域帮助机械设计找出降、提高质量控制效率以及增强检验功能的创新解决方案。而其在包装领域的应用也越来越深入。更全面的保护
现在，MHZ(兆洲)牌超声波物位仪采用了几项先进技术，使其能够用于传统设备无法工作的领域内：
●超声波物位仪采用防护等级为 IP67 和 IP69K 的护盖，可在潮湿环境（如洗瓶机）下进行探测；
● 内置温度补偿电路可补偿在正常的日夜班操作时可能产生的剧烈温度变化；
● 传感器表面的特制覆膜可防止有害化学物质的侵蚀；
● 先进的滤波电路使超声波物位仪可以不受工厂环境噪音的影响；
● 新型变换器设计使其防损性能大大增强，并可在不洁环境中使用。
使用更方便
● 新一代超声波物位仪的使用更方便，具有以下特点：按钮设计在传感器外壳上，更易于设置远近传感范围；只要将目标物放在传感器前并按一下按钮即可；传感器能自动分辨窗口大小和目标距离；设置简单，同一台超声波物位仪可应用于不同环境。
● DIP 开关编程，可针对专项用途定制一个传感器。其它可编程功能包括：响应时间、输出类型、模拟或离散以及用于探测液位的其它专项设置。
●超声波物位仪通常具有单个传感器所包含的多路输出。一个传感器可有两个单独的离散输出，因而一个传感器可以对两个不同的距离进行探测。对于其它传感器而言，同一个传感器中既有离散输出也有模拟输出，以达到既可以测量也可以提供警报输出的目的。
以上这些功能使超声波物位仪灵活适用，可以替代其它传感器技术。由于超声波物位仪易于使用、应用灵活，因此，在工业自动化领域，它能为显著提高生产力和改进质量做出巨大贡献。
超声波物位仪的使用原理
超声传感器内有一个频率变换器，当变换器元件振动时，这个频率变换器就会向一个方向发出听不见的高频声波。如果声波碰到物体并反射回来，变换器即可接到回波信号。传感器根据从发出超声波脉冲到返回回波信号之间的时间来确定与物体之间的距离。通常，传感器可通过按钮来设置距离的远近范围。传感器确定在这些设置的范围内是否有物体。
例如，装在液罐或货盘顶部的超声波物位仪向集装箱内部发出声波时，回波返回的时间长度即可表示该集装箱是否已满、空或半满。
有些超声波物位仪分别采用一个和一个变换器。这种双向模式超声传感器适用于需要进行边缘检测或更响应时间的情况，或在潮湿环境下使用的情况。
在检测透明物体、液体、任何表面（粗糙、光滑、光亮）的密致材料和不规则物体时，超声传感器应该是首选。但超声波物位仪不适用于高温环境或压力罐，也不能用于探测大泡沫物体。
以下是应用超声波物位仪时需考虑的重要事项：
● 范围和大小。要探测的物体大小直接影响超声传感器的最大范围。传感器必须探测到一定声级的声音才可以进行输出。大部件能将大部分声音反射给超声传感器，这样传感器即可在其最远传感距离检测到此部件。小部件仅能反射较少的一部分声音，从而导致传感范围大大缩小。
● 要探测的物体。使用超声探测的理想物体应体积大、平整且密度高，并与变换器正面垂直。最难探测的物体是体积小且由吸音材料（如泡沫橡胶）制成的物体，或者与变换器呈一定角度的物体。可通过让传感器探测背景表面，然后反应到传感器和背景之间的探测目标物体，来探测某些难以探测的物体。
如果液面静止且与传感器表面垂直，探测液体就很容易。如果液面波动大，可延长传感器的响应时间，从而取波动变化的平均值以获得更一致的读数。但是，超声波物位仪还不能精确探测表面为泡沫状的液体，因为泡沫会使声音的传播方向发生偏离。
可以使用超声波物位仪的反向超声模式，探测形状不规则的物体。在反向超声模式下，超声传感器会探测一个平整背景，如墙壁。任何穿过传感器和墙壁之间的物体都会阻断声波。传感器即可通过探测该干扰来识别物体的存在。
● 振动。无论是传感器本身的振动还是附近机器的振动，都可能会影响测量距离时的精确度。可在安装超声波物位仪时使用橡胶防振装置来减少这类问题。有时也可使用导轨来或大大降低部件振动。
● 衰减。传感器还设计了温度补偿功能，以调节环境温度的缓慢改变。但是，它不能调节温度梯度或环境温度的快速变化。
● 误测结果。附近的物体（如导轨或固定杆）可能会反射声波。要准确探测目标物体，必须降低或附近声音反射表面的影响。为了避免误测附近物体，超声波物位仪都装有 LED 指示，用于在安装时指示操作人员，以确保正确安装传感器并降低误测风险。
新用途
从前，在某些领域使用超声波物位仪很困难且成本高昂，现在，由于成本降低、方便易用，机械设计人员已逐渐在这些领域开始使用超声传感器。在工业应用中，超声波物位仪可用于探测液位、探测透明物体和材料，控制张力以及测量距离。使用超声波物位仪的行业有包装、瓶装、物料搬运以及汽车行业等。以下是一些用途的例子：
● 在装瓶厂用于检测瓶子；
● 在食品加工厂用于探测和控制液罐内的液位；
● 在包装线上通过监控两个滚轴之间的张力来控制材料的传输速度；
● 检测汽车发动机组上的销钉。
今天，超声波物位仪的工业用途迅速扩大。这个一度成本高昂却不甚可靠的技术现在变得简单易用，价格低廉。超声波物位仪现已常规用于流程监控以提高产品质量、检测缺陷、确定有无以及其它方面。这些传感器还能减少由损坏部件产生的废品，以及由此引起的停工时间，从而提高生产率。该项技术还沿着这个方向继续研发新产品。
目前，如何让各行各业认识到超声波物位仪在制造业的应用潜力是我们面临的重大挑战，包括在质量控制、流程控制和检验等方面

1．引言

B&R丰富的控制部件和DCS系统被广泛应用在各大先进的污水处理控制系统中，目前已有上千套贝加莱的污水处理系统运行在全球的各个国家，系统性能有口皆碑。

2．污水工艺及特点

污水处理的工艺流程大体分为：格栅处理、泵房提升、沉砂处理、一次沉淀池、曝气池处理、二次沉淀池处理、泥浆制备、昭气利用。需要控制的区域主要有进水泵房，鼓风机房，脱水机房，变电所，加药间等区域。有栅格、总泵房、沉砂池、生物反应池、沉淀池、加氯间、污泥处理装置、变电站等控制对象。

在进水泵房，系统需要检测粗、细格栅前后的液位，及设备的故障工况，手动/自动控制粗、细格栅的运行；采集泵房内及水泵运行工况及液位参数，并根据泵的运行时间，先后开启水泵机组。

在鼓风机房，系统需要控制鼓风机组的开关机顺序，检测鼓风机组的故障报警，根据生化池中溶氧的浓度调节出风阀开启度，生化池等相关仪表的参数。在脱水机房系统需要采集脱水机房、污泥池内电气设备运行工况及附近的仪表参数并对相应电气设备进行控。在变电所需要采集鼓风机房高压变配电所设备的运行工况及对附近电气设备进行控制等。具有现场设备查询，故障及报警，各项数据曲线等功能。

3．贝加莱控制系统方案

根据项目的需求及特点，贝加莱方案为监控中心采用先进的管理控制技术，系统设计为控制层、监控层、管理层三层进行监测和控制。控制层分若干个PCC子站分别对厂内设备、及监测点进行控制、监测，采集信号，控制生产设备；监控层，在厂内设中心控制室，对于独立运行的污水处理厂，中控室有二个功能，一是监控全厂的整个生产过程，二是将有关污水处理厂的运行状况上传污水处理厂监控中心；将污水处理厂监控中心执行指令下传各PCC，由PCC控制各现场仪器及仪表；管理层主要在污水处理厂监控中心完成。系统同时还充分考虑设计了特殊情况下的现场手动控制。

系统设计在现场采用贝加莱的PP400系列控制器，贝加莱的PP400是一款集成触摸屏，控制器于一身的高性能控制器.一个设备同时实现现场的监控和操作以及I/O的处理.提高整个污水系统的灵活度.支持100米I/O扩展的X20系统。各PCC站的通讯，采用CPU自带的以太网接口，实现个站间的通讯和与监控中心的数据交换。设计自控系统的组成主要包括：

1) 1#PCC，2#PCC，3#PCC控制站

主控制器选用X20的高性能X20CP1485控制器，自带以太网，和RS232或CAN通讯接口，其处理频率达到Celeron 400MHZ,达到400US的任务执行时间。通过预先编制好的控制程序，对现场控制站I/O模块进行数据采集和分析、运算并相应的输出。通过自带以太网接口实现与监控中心的数据通讯，并且采用容易扩展的X20的I/O单元，采用CAN，X2X通讯方式实现I/O的通讯，采集远程设备的数据信号。12路的I/O宽度仅为12.5mm,长为9.9mm.结构紧凑，功能齐全，性价比高，安装方便。

3个PCC站分别位于预处理站，鼓风机室，滤池和沉淀池。鼓风机房现场HMI采用贝加莱的PP100触摸屏，PP100采用266MH高性能处理器，128MB DRAM，TFT 640*480 真彩10.4寸的大尺寸，IP65的防水等级。全金属外壳。模拟电阻式触摸屏其特性决定了长寿命，正常使用可达6年以上。并且具有很强的抗干扰能力，并集成RS232，以太网，USB接口，方便用户的通讯或扩展。主控制器与触摸屏的通讯采用RS232。

2) 变电站

控制器选用贝加莱的PP400，贝加莱的PP400是一款集成触摸屏，PCC控制器于一身的高性能控制器，采用高速266MHZ CPU ，可达8GB的大容量的存储器，具有IP65的防护等级，USB，以太网，RS232通讯接口丰富，256色真彩显示。10.4寸的PP400作为控制主站的控制器和人机界面的同时。还可通过屏查询设备状态，工作记录，数据报表，修改系统参数等功能。满足在变电站本地监控本地操作的功能，一体化的设计紧凑而小巧。I/O模块支持多种远程扩展方式，如CAN ，X2X， POWERbbbb，ProfibusDP，DeviceNet等。

3) ECU01-ECU10现场控制站

现场控制站的主要功能是远程I/O模块和通讯的功能，它主要包括模拟输入模块、数字输入模块、数字输出模块、以及通讯模块。采集10个滤池的信号监控等。控制器选用贝加莱的X20自带以太网，RS232，CAN接口紧凑型X20CP0291，达到2MS的快速扫描周期。采集10个滤池的控制信号，通过100M的以太网传输上下位的数据信息。I/O部分采用贝加莱的X20 I/O系统。如果滤池控制部分离其余控制部分有一定距离，并且I/O点不多。我们采用贝加莱的具有12M 通讯速度，站间距离可达100米的X2X通讯总线，进行远程扩展。方便现场的安装，满足实际客户要求。并且X20系统支持热插拔，即使个别模块或外围设备的故障也不会影响其余模块的正常工作，避免因一些小故障而导致整个系统瘫痪。节省维护和使用成本。

4) 监控中心

采用贝加莱无风扇无线缆，可免硬盘运行的工控机APC620，采集现场PCC的实时数据和记录状况报表及报警等。实现全厂的综合调度。两台工控机互为主备，提高系统可靠性。控制系统具有全自动逻辑控制、在线工艺状态显示及参数记录、运行故障诊断记录、生产报表显示记录等功能。系统能长周期安全无故障运行。

5) 网络通讯及结构

利用各PCC自带的以太网接口实现PCC站站以及ECU各站的通讯,以及与监控中心的数据通讯.光纤连接现场和监控中心。远程I/O的扩展采用12M速率的X2X总线。通过RS485接口模块控制现场变频器的运转，以及与仪器仪表的通讯连接。

贝加莱的控制系统支持分时多任务操作系统，触摸屏和PCC均采用一个开发软件来开发，面向对象的编程方式，除常规编程语言外，并且支持C语言，BASIC语言等多种高级编程语言。以及完善的PID算法完成生产过程压力、温度、流量等工艺参数的PID回路调节。高性能的控制器和支持带电插拔的X20 I/O 系统，单个模块或部件的损坏不会影响其他设备的正常运行，提高污水系统可靠性，利于系统维护。I/O的就地接入，再通过通讯上送，通讯介质为屏蔽双绞线，减少布线成本，提高电气系统可靠性。实现就近接线，远程监控。接口丰富，太网通讯接口， Modbus接口，CAN 通讯，RS485总线等与三方设备通讯的接口都包含在系统中，方便用户的扩展和使用。

4．结束语

贝加莱的污水控制系统是以PCC、工控计算机、管理计算机、服务器、计算机网络及软件系统为核心的污水处理厂实时管理控制系统，自动监测或监控污水处理厂设备及生产运行，达到污水处理厂远程监测或监控自动化、管理信息化。使污水处理厂内自动化控制及技术水平得到全面显著提升，可以安全、可靠地实现各种复杂的污水处理工艺流程，减少人为因素带来的可能事故和隐患，保证污水处理的质量，同时减轻劳动强度，提高工作效率和经济效益。使传统污水处理厂生产运行及管理产生了质的变化

常用的升降频控制方法有2种：直线升降频和指数曲线升降频。指数曲线法具有较强的跟踪能力，但当速度变化较大时平衡性差。直线法平稳性好，适用于速度变化较大的快速定位方式。

步进电机驱动器驱动执行机构从一个位置向另一个位置移动时，要经历升速、恒速和减程。当步进电机的运行频率低于其本身起动频率时，可以用运行频率直接起动并以此频率运行，需要停止时，可从运行频率直接降到零速。当步进电机运行频率fb>;fa（有载起动时的起动频率）时，若直接用fb频率起动会造成步进电机失步甚至堵转。

目前较为先进的不仅具有满足顺序控制要求的基本逻辑指令，而且还提供了丰富的功能指令。siemens s7-200系列plc的plus指令在q0.0和q0.1输出pto或pwm高速脉冲，最大输出频率为20khz。脉冲串（pto）提供方波输出（50%占空比），用户控制周期和脉冲数。脉冲宽度可调制（pwm）能提供连续、变占空比输出，用户控制周期和脉冲宽度。

工业机床控制在工业自动化控制中占有重要位置，定位钻孔是常用工步。设或工作台欲从a点移至c点，已知ac=200mm，把ac划分为ab与bc两段，ab=196mm，bc=4mm，ab段为粗定位行程，采用0.1mm/步的脉冲当量依据直线升降频规律快速移动，bc段为精定位行程，采用0.01mm/步的脉冲当量，以b点的低频恒速运动完成精确定位。在粗定位结束进入精定位的同时，plc自动实现变速机构的更换。

同样在fb频率下突然停止时，由于惯性作用，步进电机会发生过冲，影响定位精度。如果非常缓慢的升降速，步进电机虽然不会产生失步和过冲现象，但影响了执行机构的工作效率。所以对步进电机加减速要保在不失步和过冲前提下，用最快的速度（或最短的时间）移动到指定位置。

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