西门子6ES7 212-1BE40-0XB0性能参数
一. 主要功能
a) 根据回风温度及湿度实行压缩机启停。
b) 根据回风温度实行电加热器启停。
c) 根据回风湿度实行加湿器的启停/输出模拟量加湿信号。
d) 压缩机低压延时故障保护。
e) 参数设定。
f) 功能选择。
二. 被控制设备
a) 压缩机1台;
b) 冷凝风机(冷却水泵)1台;
c) 送风机1台;
d) 电加热2组;
e) 电极加湿器1台。
三. 硬件配置
a) JT200 X1
b) 温湿度传感器X1
c) 24V直流电源X1
四. I/O配置及说明
1.数字量输入(DI):
地址 | 名称 | 说明 |
X0.0 | 送风机过载 | 闭合时正常 |
X0.1 | 风压故障 | 闭合时正常 |
X0.2 | 闭合时正常 | |
X0.3 | 压缩机1过载/高压保护 | 闭合时正常 |
X0.4 | 压缩机1低压保护 | 闭合时正常 |
X0.5 | ||
X0.6 | ||
X0.7 | 加热器过热保护 | 闭合时正常 |
X1.0 | 加湿器故障 | 断开时正常 |
X1.1 | 远程控制开关 | 闭合时正常 |
2.数字量输出(DO):
地址 | 名称 | 说明 |
Y0.0 | 送风机运行 | |
Y0.1 | 压缩机1运行 | |
Y0.2 | ||
Y0.3 | 加热器1工作 | |
Y0.4 | 加热器2工作 | |
Y0.5 | 除湿 | |
Y0.6 | 加湿器工作 |
3.模拟量输入(AI):
地址 | 名称 | 说明 |
AI0 | 温度传感器 | 0-10V对应0-50 |
AI1 | 湿度传感器 | 0-10V对应0-100 |
4.模拟量输出(AO):
地址 | 名称 | 说明 |
VO0 | 加湿器控制 | 0-10V |
以上的配套方式已经在众多项目中应用,产品稳定可靠,经多个项目测试研究,温度控制精度为正负1度,湿度控制精度为正负5%
以上产品可以配 文本显示器 触摸屏
由于现代数控系统的可靠性越来越高,数控系统本身的故障越来越低,而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。系统外部的故障主要指由于检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等出现问题而引起的。
数控设备的外部故障可以分为软故障和外部硬件损坏引起的硬故障。软故障是指由于操作、调整处理不当引起的,这类故障多发生在设备使用前期或设备使用人员调整时期。
对于数控系统来说,另一个易出故障的地方为伺服单元。由于各轴的运动是靠伺服单元控制伺服电机带动滚珠丝杠来实现的。用旋转编码器作速度反馈,用光栅尺作位置反馈。一般易出故障的地方为旋转编码器与伺服单元的驱动模块。也有个别的是由于电源原引起的系统混乱。特别是对那些带计算机硬盘保存数据的系统。例如,德国西门子系统840C。
例1:一数控车床刚投入使用的时候,在系统断电后重新启动时,必须要返回到参考点。即当用手动方式将各轴移到非干涉区外后,再使各轴返回参考点。否则,可能发生撞车事故。每天加工完后,好把机床的轴移到安全位置。此时再操作或断电后就不会出现问题。
外部硬件操作引起的故障是数控修理中的常见故障。一般都是由于检测开关、液压系统、气动系统、电气执行元件、机械装置出现侍庖鸬摹U饫喙收嫌行┛梢酝üň畔⒉檎夜收显颉6砸话愕氖叵低忱唇捕加泄收险锒瞎δ芑蛐畔⒈ňN奕嗽笨衫谜庑┬畔⑹侄嗡跣≌锒戏段А6行┕收纤溆斜ň畔⑾允荆⒉荒芊从彻收系恼媸翟颉U馐毙韪荼ň畔⒑凸收舷窒罄捶治鼋饩觥?/P>
例2:我厂一车削单元采用的是SINUMERIK840C系统。机床在工作时突然停机。显示主轴温度报警。经过对比检查,故障出现在温度仪表上,调整外围线路后报警消失。随即更换新仪表后恢复正常。
例3:同样是这台车削中心,工作时CRT显示9160报警“9160 NO PART WITH GRIPPER 1 CLOSEDVERIFYV14-5”。这是指未抓起工件报警。但实际上抓工件的机械手已将工件抓起,却显示机械手未抓起工件报警。查阅PLC图,此故障是测量感应开关发出的。经查机械手部位,机械手工作行程不到位,未完全压下感应开关引起的。随后调整机械手的夹紧力,此故障排除。
例4:一台立式加工中心采用FANUC-OM控制系统。机床在自动方式下执行到X轴快速移动时就出现414#和410#报警。此报警是速度控制OFF和X轴伺服驱动异常。由于此故障出现后能通过重新启动消除,但每执行到X轴快速移动时就报警。经查该伺服电机电源线插头因电弧爬行而引起相间短路,经修整后此故障排除
例5:操作者操作不当也是引起故障的重要原因。如我厂另一台采用840C系统的数控车床,天工作时完全正常,而第二天上班时却无论如何也开不了机,工作方式一转到自动方式下就报警“EMPTYINGSELECTED MOOESELECTOR”。加工完工件后,主轴不停,机械手就去抓取工件,后来仔细检查各部位都无毛病,而是自动工作条件下的一个模式开关位置错了。当有些故障原因不明的报警出现的话,一定要检查各工作方式下的开关位置。
还有些故障不产生故障报警信息,只是动作不能完成,这时就要根据维修经验、机床的工作原理和PLC运行状况来分析判断了。
对于数控机床的修理,重要的是发现问题。特别是数控机床的外部故障。有时诊断过程比较复杂,但一旦发现问题所在,解决起来比较简单。对外部故障诊断应遵从以下两条原则。要熟练掌握机床的工作原理和动作顺序。要会利用PLC梯形图。NC系统的状态显示功能或机外编程器监测PLC的运行状态,一般只要遵从以上原则,小心谨慎,一般的数控故障都会及时排除。
1746-NI16I是美国Allen-Bradley公司出品的基于SLC500系列PLC的模拟量输入模块,设计时可以通过编程灵活设定该模块的工作方式、输入信号类型、数据格式、滤波频率等参数,从而方便地应用于各种场合。采用1746-NI16I作为采集模块组态的SCADA系统具有扩展方便、组态灵活、稳定可靠、便于维护等特点。
1746-NI16I有两种工作方式:CLASSl和CLASS3。其中的CLASSl方式是经典的使用方式,该方式占用系统资源较少,但使用起来需要较为复杂的编程;而CLASS3方式则使用方便,编程简单,但占用系统资源较多。
21746-NI16I的软件资源
在使用1746-NI16I之前必须先了解1746-NI16I的软件资源,只有在对模块的每个通道正确配置后,才能使模块正常工作。
对1746-NI16I编程要了解SLC500系列PLC对内存变量的管理方式。SLC500系列PLC以文件的方式组织内存,即把内存划分为若干个区域--文件,每个文件分管不同类型的变量,如B文件、N文件、I文件、0文件分别用于管理开关量数据、模拟量数据、输人数据、输出数据等等。
1746-NI16I的CLASS3方式和CLASSl方式地址映射如表1所列。其中,O:e.i表示输出文件中e号槽位的第i号字;I:e.i表示输入文件中e号槽位的第i号字。
可以看出,在CLASSl方式下,系统将采用输入文件中的8个字的空间来传输16个通道的配置字,并采用输出文件中的8个字来传输16个通道的数据字及状态字;而在CLASS3方式下,每个字都由单独的空间对应。在CLASSl方式下,通常通过配置字的Bit0和Bitl来配置输入或输出文件中的8个字。
应当说明:1746-NI16I中的配置字是通道配置信息存放地址;数据字是输人数据存放地址;状态字是通道状态存放地址。
无论配置字、数据字还是状态字,它们都由16位二进制数构成。
2.1通道配置字
配置字中的每一位都具有其特定的意义,通过这些配置宇可以对通道的不同参数进行配置。这些位的定义如下:
Bit0、Bitl:分别为CLASSl方式下的数据/状态和读/写设置。Bit0和Bitl只能在CLASSl方式中使用,而在CLASS3方式中设置这两位将出现错误(状态字的Bitl5、Bitl4、Bitl3被置0)。因为在CLASS3方式中,要用32个字的空间来传输各个通道的数据字和状态字,而在CLASSl方式中只有8个字,用户可通过设置BitO和Bitl来选择这8个字的功能。具体选择方式如表2所列。
Bit2:CLASSl握手信号,在CLASSl方式中,该模块提供了握手信号来简化模块的配置。这种握手的方法是设置模块16个通道的快途径。在配置模块的各个通道时,Bit2必须被置1。配置完毕后,状态字的Bit6必须被置1,以表示配置完毕。把配置字的Bit2清零即可使状态字的Bit6复位。握手信号的详细使用方法将在后面的程序中给出具体的说明。在CLASS3方式中,并不需要这种握手协议,因为所有配置字和状态字的信息都可以通过32个字的空间一次传递。
Bit3:未使用,但此位必须保持为零,否则在状态字中会出现错误指示。
Bit4、Bit5:输人类型选择位。这两位的设置可根据用户输入设备的类型来选择,该输入可以是在某特定范围内的模拟电压或电流。具体设置见表3所列。
Bit6、Bit7、Bit8:数据格式选择位。模拟电流或电压输入在经模块内A/D转换器转换为不同格式的数字量后,不同格式的数据所对应的大小值不同,用户可根据要求选择。在CLASS3方式中,用户可自定义4种格式,见表4所列。
Bit9、BitlO、Bitll:校准模式选择位。要进入校准模式,必须把Bit9置1。进行校准时,必须**行零校准,再进行满量程校准。零校准时需把Bitl0置1,Bitll清0,满量程校准时需把Bitll置1,Bitl0清零。把这三位全部清零即可进入运行状态。
Bitl2、Bitl3、Bitl4:通道滤波频率选择位。1746-NI16I提供有8种滤波频率,每个模块的16个通道可分为4组(0-3、4-7、8-11、12-15),模块中的4个A/D转换芯片分别负责4组通道的A/D转换。在选择通道滤波频率时,只需对4组通道中每组的个通道(0、4、8、12)进行配置即可,也就是说,每组通道只能使用一个滤波频率,且只能对每组的个通道进行配置。滤波频率的高低决定了降噪特性的好坏。太低的滤波频率在降低噪声干扰的也**了模块的刷新速度。
Bitl5:通道使能选择位。当该位被清零时,通道被禁止,此通道的数据字和状态字也被清零,直至通道使能位被置1,且通道状态字的Bitl5、Bit14、Bit 13都为1时,通道才能继续工作。具体的位操作组合见表5所列。
2.2通道状态字
通道状态字中的每一位都可以被用来判断通道的状态。表6是CLASS3方式状态字各个位的功能。
CLASSl方式与CLASS3方式状态字的区别在于:CLASSl方式的状态字中Bit6为握手信号。Bit6为0表示模块准备就绪,可以向其写入配置字;Bit6为1表示配置结束,可以进入采集工作状态。
3在SCADA系统中的应用及编程
在油田注水自动化系统中,往往需对系统各处的压力、**、温度、浊度等工程量进行实时监控,而现场仪表输出一般都为4-20MA输出,可采用1746-NI16I来采集信号和进行A/D转换,并采用带DH+接口的SLC5/04作为主CPU来与DH+网络中的其它PLC以及上位监控计算机组成SCADA系统。其系统框图如图1所示。
本系统须采集148路信号,其中模拟电流信号占132路,需要9块1746-NI16I模块,若用CLASS3方式,输出及输入文件需包含32X9=288个字,而SLC500系列PLC的输入输出文件的大长度为256字,在CLASS3方式下多只能使用8块1746-NI16I模块,故本系统只能使用CLASSl方式。
在程序运行后,需对9块1746-NI16I进行配置,配置完毕,才能进入采集状态。限于篇幅,本文只给出一个通道的配置程序。
从图2所示的配置程序看出,配置的开始与完成是由配置字的Bit2和状态字的Bit6通过握手协议来实现的。每个模块的每个通道需单独配置。程序上电时,配置字的Bit2和状态字的Bit6都为零,状态字的Bit6为零表示模块已准备好,可以接收配置字,并可向配置字单元写入配置字,此时需把配置字的Bit2置1,表示开始配置。当配置完毕后,模块会把状态字的Bit6置1,表示配置完成。此时可把状态字保存,以备后用。