6GK7243-1EX01-0XE0货期较快

6GK7243-1EX01-0XE0货期较快

1 前言

     冶金行业中大量使用西门子公司的控制产品。我公司在冶金项目中，逐步引进了和西门子产品完全兼容、高性价比的德国VIPA公司的产品，取得了很好的效果，也提高了我公司在承接项目中的竞争力。

2系统构成

 在某电渣炉PLC控制系统中，我们使用了德国VIPA公司300S系列的控制系统，其主要配置为：

1）     1个VIPA314-6CG03作为CPU模块；

2）     VIPA 300SCPU上都带有一个以太网通讯接口，功能相当于CP-343-1EX11，可直接与工控机连接。

3）  VIPA 300SCPU上都带有一个可配置的RS485通讯接口，用来和四块厦门宇电的温控表通讯；

4）  由于工艺设计要求PLCI/O模块要分别放在两个导轨上，通过西门子IM365扩充了第二个机架；

5）  1台远程的 Profibus-DP从站，从站选用VIPA353-1DP01接口模块；

6）       两个旋转编码器直接与CPU上自带的计数器接口连接，用来计算电极的位置。

7）       两台西门子的直流调速器6R7018用来控制慢速电机。

8）       两台ABB的变频器用来控制两臂的旋转。

 系统结构方框图如图1所示。

                                     图1   系统结构方框图

    该系统已投入生产一年多，满足设计要求，系统稳定可靠。整个控制系统从控制器到远程站都使用了VIPA公司的PLC产品。

 2.1 主控站（机架1）：

      选用了VIPA 314-6CG03 CPU，它采用VIPASPEED7技术，是目前基于Step7编程的快的PLC。它与西门子（6ES7 314-6CG03-0AB0 V2.0）兼容。但扩充了8DIO，一个以太网接口模块及一个485PtP接口，而该VIPA型号在带有Profibus-DP接口的还能带有RS485PtP接口, 特别适合在该项目上的应用。挂接了VIPA 300V系列的开关量输出模块VIPA322-1BH00两块。其排列如图2所示。

主控站（机架2）：

通过西门子IM365扩充第二个机架，其它模块选用VIPA模块。由于VIPA的CPU可直接带32个I/O模块，VIPA公司没有西门子IM365类似的产品。本设计由于工艺设计要求I/O模块要分别安装在两个导轨上。排列如图3所示。

2.2 Profibus-DP从站（远程I/O站）：

     远程I/O采用VIPA公司的VIPA353-1DP01接口模块，并插入VIPA公司的300V系列的6个模块。其用法和西门子ET200M类似，但要安装VIPA公司提供的专用GSD文件用于Profibus组态，每个远程站多可组32个模块配置如下图：

2.3 编程及组态

      采用西门子Step7-V5.3就可以配置及对VIPA的PLC编程，其使用方法与西门子完全一致。硬件配置如图5所示。

2.4      1台工控机做工程师站：

     1台研华工控机做为工程师站；由于VIPA300SCPU都带有内置以太网接口，工程师站通过以太网与PLC通讯；还可通过此口对PLC组态与编程（PG/PC），省去了编程用的MPI适配器。工程师站软件采用西门子PRODAVE6或免费的Libnodave通过TCP/IP与PLC通讯。如图6所示

3 应用经验

      使用VIPA公司的PLC，其编程平台使用西门子的STEP7-V5.3以上版本，和西门子PLC的编程方法完全一致。对VIPA公司的远程模块挂DP总线，要安装VIPA公司提供的GSD文件，其用法和西门子的远程站类似。VIPA300SCPU带有内置CP-343-1以太网接口，采用SPEED7技术，运算速度比西门子400更快，有很高的性价比。并且通过以太网口就可对PLC编程及硬件组态，使用非常方便。

1、应用背景

主变压器是水电厂三大设备之一，其主要功能是改变电压等级、输送交流电能。由于结构和工作原理方面的原因，变压器运行时不可避免会产生铁损、铜损，并转化为热量令变压器温度升高。

过高的温度使变压器工作能力和效率降低、绝缘老化、使用寿命降低。变压器冷却装置的可靠运行对于变压器的正常工作异常重要，如我公司《运行规程》规定：变压器带负荷过程中，如全部冷却器失去电源，允许继续运行20min，但长时间不得超过1 h(视油温而定)。我公司共有4台主变，容量90-150MVA不等，#2、#3、#4主变冷却器均为强迫油循环风冷却方式。冷却器原自动控制回路主要由常规继电器组成，运行维护中主要存在如下问题：设备残旧，绝缘低，回路元件数量多、接线复杂、通用性差，故障率高等，由于使用年限已久，备品备件缺乏，有的回路还存在寄生现象，给检修维护工作造成一定困难，也不能满足公司运行“少人值守”的需要。

公司相关部门对主变冷却器的控制回路提出了技术改进方案，新回路主要采用新型的自带编程器的微型可编程控制器(PLC)替代大部分继电器，使控制线路具有简单可靠、适应性强和功能丰富等特点。下面以#2主变冷却器控制回路改造为例说明可编程控制器的应用。

2、冷却器起停控制、运行监视功能实现

2.1 冷却器自动控制目标

规程规定各种运行状态下须投入冷却器组数见表1。

表1 规程规定各种运行状态下须投入冷却器组数

注：1)根据主变冷却器处于空载或带负荷状态投入位于“工作位置”的冷却器组；
2)当主变油温达到整定值(55℃)或负荷电流大于70％则再投入位于“辅助位置”的冷却器组；
3)当处于“工作位置”或“辅助位置”的冷却器组出现故障不能正常运行时，投入位于“备用位置”的冷却器组。

2.2 冷却器工作状态

#2主变冷却器共8组，分为以下4种状态运行：

状态1：空载1、2组；负载l、2、3、4、5、6组；辅助7组；备用8组
状态2：空载3、4组；负载3、4、5、6、7、8组；辅助1组；备用2组
状态3：空载5、6组；负载5、6、7、8、l、2组；辅助3组；备用4组
状态4：空载7、8组；负载7、8、1、2、3、4组；辅助5组；备用6组

4种状态问的切换每15天一次，由“定时切换”或“人工设定”实现。处于“人工设定”时，由运行人员在触摸屏设定分配冷却器组处于何种状态；当处于“定时切换”方式时，由可编程控制器流程内设定实现自动切换。

2.3 框图

可编程控制器流程的合理设计是回路的正常工作和稳定运行的关键因素。根据冷却器工作特性和控制目标，设定可编程控制器系列框图见图1。

图1 冷却器控制回路框图(PLC部分)

3、运行维护

因流程设计合理简捷，#2主变冷却器控制回路投运后，运行稳定可靠，可编程控制器与触摸屏配合使用，人机界面友好，使日常维护工作变得简单而方便。示例如下。

3.1 接点更改

如#2主变22o2开关辅助接点原来取用的是闭接点，在改为开接点后，只需修改一下PLC流程。

3.2 消除主变温度临界时的影响

因流程内设置冷却器组的起停与主变温度有关，运行中发现，当主变温度表温度在冷却器启动值上下跳动，即处于临界状态时，会导致冷却器瞬间起、停，极容易造成电机损坏，针对这一现象，我们在PLC流程中设了一个延时回路，问题马上得到解决。

3.3 实现“定时切换”功能

改造前，冷却器投入组数等运行方式由运行人员人工定期切换，既繁琐又不方便(主变平台与运行值班室相距较远)，现在在PLC流程内部设置即可实现自动“定时切换”，周期可任意选择，简单方便，减少了运行人员工作量。

3.4 外部回路异常时的报警功能

由于PLC具有极高的可靠性，PLC控制回路中绝大部分的故障不是来自PLC本身，而是由于外部元件故障引起的，例如常见的按钮或继电器触点的熔焊及氧化造成回路短路或开路故障；操作保险熔断使控制回路失电；热元件动作等，PLC一旦自动检测到元件故障，不仅具有报警功能，通过触摸屏能立即显示故障状况，使维护人员能迅速判断出故障原因。

4、结束语

#2主变冷却器回路投运后3年多的运行结果表明，以微型可编程控制器为核心的冷却器控制回路能够满足电厂主变冷却器自动控制要求，并且具有先进、可靠、控制性能好等优点。我公司在#2主变冷却器控制回路可靠运行后，又相继完成了#3、#4主变冷却器控制回路的改造，极大地提高了劳动生产率，有效地解决了生产中的很多问题：如减少了生产过程中冷却器的突发故障，缩短了生产准备时间和抢修时间，减少了维护人员的劳动强度等，推进了我发电公司设备管理现代化发展进程，是运行实行“无人值班”(少人值守)的可靠保障

SU-6可编程序控制器对GA-333型浆纱机压浆力和伸长率的在线检测和自动控制:

浆纱工序是织造生产流程中的关键工序，为提高浆纱质量，使浆纱机实现机、电、仪、气、夜一体化技术、盐城纺织机械厂生产的GA-333型浆纱机率先应用了华光电子工业有限公司的中规模SU-6型可变程序控制器，作为设备的中央电气控制。对设备的运行状态、工艺参数等进行在线检测和实时控制，为浆纱机本身的浆纱质量和机械性能提供了可靠的技术保证。 1、压浆力随车速的变化作线性调节是保证上浆质量稳定的关键技术之一、压浆利于车速的关系曲线见图（一）。PLC通过传感器采集车速信号，压浆力信号与设定的车速、压浆力进行比较计算后，通过DA模块进行电流输出，输出的电流信号控制电控调压器输出的压缩空气压力使压浆力与车速的关系符合工艺曲线的要求。

（图一）压浆力与车速关系曲线

为了实现这一功能，PLC系统配置了如下模块。 （1）U-01AD模块，用来采集压浆力的信号，模块安装位置号为PC26. （2）U-01DA模块，用来输出对压浆力的控制信号，本系统输出的控制信号为电流信号I+和I-，主控气动柜气阀调整压力，模块位置号为PC15。 （3）U-01Z高速计数模块，用以采集浆纱机的运行速度信号，模块安装位置号位PC16。 （4）由U-05T输出模块和U-05N输入模块组成参数设定矩阵电路（见图二点击图片后放大 ）， 根据工艺要求P1、P2值可根据车速V1（低速）、V2（正常工艺车速）预先设定。当车速为0或V1，以低压浆力P1压浆；当车速升高，压浆力随着升高；当车速降低，压浆力P随着减小。这便构成了压浆力随车速变化进行线性调节的控制功能，这一功能的实现是由上述几个特殊模块在软件程序的支持下完成的，其控制精度、稳定性都很好，使上浆率这一重要工艺指标得到保证。 2、 伸长率的在线检测、数字显示及精细调节系统对工艺参数的控制作用，体现su-6优越控制功能的系统之一。 伸长率是浆纱工序重要工艺参数之一，要求纱线的伸长率在保证卷绕的基础上尽可能小，以保持纱线的大伸度，为后部工序的工作提供良好的条件。 对伸长率的在线检测和控制步骤是： （1） 对浆纱机拖引辊、上浆辊、引纱辊的线速度进行检测。 （2） 可编程序控制器对采集到的数据进行处理计算。 （3） 将计算的结果输出到显示器进行在线显示。 （4）将计算结果与伸长率的设定值进行比较，用输出模块控制伺服电机自动对伸长率进行精细调节或根据显示的数据进行人工远程调控。 为完成上述显示和控制功能，在PLC系统中使用了如下模块： （1）使用了U-01NI中断输入模块，采用华光电子工业有限公司的TRD-J200-RZ旋转编码器，KCN-6SR计数器作为传感器，以中断执行方式输入数据。使用U-01Z高速计数模块检测的数据。U-01NI模块放入PC00槽内。 （2） 采用U-15T和U-05N模块，使用矩形输入方式对伸长率工艺参数进行设定以及伸长率自控命令和人工远程调控信号输入。 （3） 采用U-20T输出模块，执行伸长率自控和人工远程调控指令。 上述伸长率自控系统的使用保证浆纱伸长率的控制精度，简化了挡车工的操作和人为因素的影响。

 GA-333浆纱机使用SU-6可编程序控制器的系统配置情况:

 SU-6输出模块的配制: