西门子模块6ES7222-1HD22-0XA0货期较快

2024-05-08 07:10 58.39.62.106 1次
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产品详细介绍

西门子模块6ES7222-1HD22-0XA0货期较快

如今,贝加莱产品已在中国国内的塑料、包装、印刷、纺织、食品等多个行业的机械自动化及电力、冶金、石化、污水、市政工程等过程自动化领域中被广泛地采用。产品含盖PCC(可编程计算机控制器)、IPC(工控机),PanelSystem(人机界面)、ACOPOS(伺服产品)、X20,X67(分布式I/O),APROL系统(DCS系统)等产品系列。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tisheng、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,检测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,故障记录及报警,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。系统还充分考虑设计了特殊情况下的现场手动控制。
  系统结构图:

  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.一个设备实现现场的监控和操作以及I/O的处理.tigao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Celeron400MHZ,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、运算并相应的输出结果。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,,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,128MBDRAM,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X20I/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,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,tigao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语言等多种编程语言。以及完善的PID算法完成生产过程压力、温度、liuliang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X20I/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,tigao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,tigao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tisheng,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,减轻劳动强度,tigao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。

1 引言

港口胶带运输机集中监视控制系统(以下简称集控系统)的安全可靠性将直接影响到港口的经济效益。为此,实现系统的综合保护和集中监控,是十分必要的。

以PCC为核心的集控系统与调度电话系统、工业电视系统一起,构成一个完整的操作、调度、监视网络,实现对整个系统的遥测、遥信、遥控。该系统的实施,tigao了港口货物输送的生产效率,降低了设备事故率并缩短了故障处理时间,还精简了现场操作人员,tigao了港口的整体经济效益。
  

集控系统及其数据通讯网络的构成和功能

2.1 系统构成

作为传统PLC产品的有益补充-- PCC(Programmable ComputerController)即可编程计算机控制器是由奥地利贝加莱公司(B&R)于1994年率先推出的。它与PLC(可编程序控制器)和IPC(工业控制计算机)相比,既具有PLC的高可靠性、坚固性、灵活性和易扩展性,又拥有IPC的运算能力强、实时性好、编程方便的特点,也就是说,它融合了PLC和IPC的优势,特别是在人机交互、软件编程、调试环境及在线调试监测等方面具有一定的优势。

自上世纪90年代末,可编程计算机控制器(PCC)技术进入我国自动化领域以来,已经越来越广泛地应用于我国的各类工业和其它行业,随着国内一些重要水电辅机企业在调速器和励磁控制方面的广泛应用,其性能也得到越来越多的用户青睐和认可。PCC技术已经逐渐掀起了一股自动化技术创新的潮流。

由于它具备了许多独特的优势,较好地解决了工业控制领域中大家普遍关心的可靠、安全、灵活、方便和经济等问题,使PCC正逐渐成为目前工业自动化领域中的优化选择方案之一。基于通讯以及扩展能力方面的考虑,铜陵港口胶带运输机集控系统选择了贝加莱公司的PCC2005系列可编程计算机控制器(采用高性能Pentium级CPU模块)作为该系统的主要控制核心,使用了多台2003系列紧凑、高速型PCC(CP474型CPU模块)作为各现场控制分站的控制部件及远程I/O,它们与其它现场控制/检测设备、集中监控系统和电源系统等配合,实现对该系统内多条皮带输送机全过程的监控、监测,构成了一个性能优良、操作方便的港口胶带运输机集中监视控制系统。

PCC控制器主要包括CPU模块、数字量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块、高速计数器模块等,作为主控原件它具有防潮、抗干扰能力强、现场易编程、易扩展,支持语言编程和基本免维护等优点,并能够实现软件模块化、自动检测系统故障和远程维护诊断等功能。还可采用PCC自带的通讯接口组成数据传输网络(以太网、现场总线及自由串口),实现不同方式的数据通讯。

该集控系统采用分布式控制结构,由现场控制(主要含多个控制站及现场控制/检测设备)和集中控制(主要含服务器、操作员站、工程师站、监控中心和监视屏)两大部分构成。集中控制部分设于中央控制室,它与现场控制站之间的数据通讯采用以太网(TCP/IP协议),集中控制与综合操作台的监控上位机之间同样也通过以太网(TCP/IP)实现数据通讯;现场主控制站与各控制分站之间采用工业以太网实现数据通讯;现场控制站与传感器之间通过现场总线进行连接(采用Modbus以及自由口通讯协议);现场控制部分承担对现场设备的控制和数据采集任务。该系统的通讯网络主要采用工业以太网,在通讯距离长于1200米的两个控制站之间必须加装中继器,在胶带机端头设置现场控制站。通过监控网络,可对整个系统的设备进行监视和集中控制。其系统结构如图1所示。

2.2 系统功能及特点

该系统采用实时监控网络结构,具备有完善的生产监控管理功能,对胶带运输主要环节及相关辅助环节的生产过程进行实时数据采集、传输、处理、显示、记录打印,对胶带运输系统进行远程集中监控,配合工业电视系统实现安全图像监视,以确保人员及设备的安全。

监控系统实施后,操作员可以在中控室操作员站上监视和控制胶带运输机的生产过程,完成对皮带运输机生产及相关环节的“遥测、遥信和遥控”,实现散货皮带运输生产系统的综合自动化。该系统的主要功能及特点如下所述:
  (1)实时运行参数监测。各监控系统实时采集生产工况与工艺参数,采用图形、报表的形式来显示系统的实时工况及目前产量、仓储等。
   (2)实时过程控制。分析采集的参数,各系统自动完成过程控制,或由操作员手动操作控制。
  (3)历史数据查询。以上实时生产监测数据均可存贮于服务器中的生产数据历史数据库中,可实现历史数据重显、历史趋势曲线分析,以及通过直方图、饼图等进行综合分析。
  (4)设备故障及模拟量超限报警。当设备故障或模拟量超限时,生产监测及管理网络同步显示故障设备名称,并可实现语音报警、实时打印故障等功能。将该故障信息存入服务器中的故障信息数据库,供以后离线统计分析用。
  (5)优化生产计划。在网络服务器中建立了综合历史数据库,定时将生产、经营等数据存入数据库中,制作计划和生产完成情况的趋势分析图表,为今后的生产计划提供参考;根据外运下达计划和设备实际状态、仓储煤量,合理安排生产计划和设备维修计划,以大限度地减少对生产的影响。

(6)选用先进的控制器,系统的实时性好,可靠性高,数据处理速度快。采用全分布式控制结构,系统具有较高的可靠性。当地面部分出现控制故障时,井下部分仍可实现集控运行,距离虽远但通讯网络速度快,可靠性高,人机界面直观友好,操作简便,功能齐全。

(7)减少布线成本。由于大量采用远距离通讯网络,大大减少了电缆用量,降低了布线成本,节约了费用。控制器和网络的可靠性高,维护工作量小,运行费用低,系统扩展也十分方便,可随时增加节点,并通过网络在中控室在线修改程序。

 

2.3 服务器

该系统配置服务器一台,承担应用服务器和实时及历史数据服务器的综合任务。在该服务器中存储较复杂的算法和程序,处理复杂计算程序;在其中建立实时数据库、历史数据库和故障信息数据库,以存储采集到的实时数据、历史数据和故障信息,并在需要时调出历史数据以供离线统计分析用。


2.4 操作员工作站

根据监控子系统的功能,在监控中心设置胶带运输系统操作员监控工作站,它们的功能主要有:

(1)根据操作人员的不同岗位,设置不同的操作权限,各司其职;提供交互式全中文界面的操作平台,实现各子系统设备运行状态及工艺参数的直观动态显示;根据工艺流程及联锁关系分别实现各子系统的自动/手动/本地控制。
   (2)实时设定各种运行、生产工艺参数;实时监视各子系统设备的运行参数及状态,将各参数数据存贮在硬盘上,并将必要的数据上传至数据服务器;实时监视各子系统传感器的当前状态及测量数据;对各台设备及重要传感器的故障状态实时报警,采用声光报警方式,并且打印报警信息,将报警信息存贮入数据服务器,便于统一管理及以后对报警信息进行分析;随时查询、打印实时趋势曲线以及规定的任意时间段内的历史趋势曲线;随时查询、打印规定的任意时段内的历史数据报表。


2.5 工程师工作站

工程师站除具有操作员工作站的一切功能(需授权)外,还具有以下功能:
   (1)根据工艺的调整在线修改PCC控制器的应用程序,以适应新工艺的需要。
   (2)将监控系统中有关数据进行转换,并输入港口的信息管理系统中。
   (3)设置彩色打印机,打印实时彩色画面及彩色趋势图。
  (4)当某个子系统的操作员工作站发生故障时,可立即通过设定操作人员权限,将工程师站转换成为该子系统的操作员工作站。

胶带运输机的控制和监视

3.1设计原则和主要技术要求

该系统由胶带运输机、皮带给料机等基本工艺设备组成,利用控制设备、通讯模块以及打滑、堆料、超温、烟雾、纵撕、灭尘、速度、跑偏、料位等保护装置,实现皮带运输机集中控制与监测的要求。设计原则和主要技术要求如下:
     (1)实现胶带运输机系统的集中监控,实时监控设备状态和运行参数,并显示数据曲线,对重要信息记录存盘。
     (2)控制方式设有集控自动/集控手动/就地三种,它们之间可互相转换。正常生产时,使用集控自动方式,设备按工艺要求的顺序和流程由中央控制台自动启停;使用集控手动方式时,可在中央控制台操作各设备,但不具备闭锁和联动关系;选择就地方式时,在现场直接操作有关设备。启动设备前由集控台发出预告信号,30秒后,如果现场设备均满足集控自动启动条件,设备将按顺序自动启动。现场信号箱设有起动/停车按钮,可用停车按钮停止上述启动过程。如果设备由集控启动,控制系统接收到现场停车信号后,可作急停处理,实施故障停车操作程序。
     (3)按有关“技术规程”,胶带运输机必须装设拉线开关、跑偏保护、低速保护等装置,这些信号均接入集控系统,参与设备的紧急停车和闭锁停车控制。对设备故障和工艺参数的异常状况进行实时报警,并发出声光警示信号。一般故障只报警,但当发生现场设备非正常停车或严重故障时,故障设备及其上游设备紧急停车,下游设备顺物料流动方向延时闭锁停车。


3.2主要功能

(1)在每台设备机头旁均设有就地操作箱,箱上装有工作方式转换开关及就地起/停钮;所有胶带运输机上的给煤点均设置堆煤保护和纵向撕裂保护装置,以防止胶带机事故的扩大;所有胶带运输机均设有两级跑偏开关,每隔约50米设置一对跑偏开关,一级跑偏用于故障报警,二级跑偏用于故障停车;所有胶带运输机均设拉线开关,用于紧急情况下的停车,急停拉线开关的安装间距均按50米进行配置,并可扩展下皮带的跑偏保护,以保证设备和人身安全;扩音电话采用新型的选拨电话系统,安装间距按200米进行配置。
      (2)水平胶带运输机的拉紧装置采用液压调节方式,开诚公司提供一套胶带机的松带检测传感器[8],由PCC控制完成胶带机的张力自动调节功能;在皮带机头设置堆料传感器,以防止皮带堆料事故的发生;在皮带机上设置皮带速度传感器,以检测皮带的超速及打滑状态;在皮带廊道设置烟雾传感器,检测皮带廊道的烟雾浓度以防止火灾事故的发生;在皮带机的主滚筒设置温度传感器,实时检测滚筒的温度,并配备自动喷水装置,当滚筒超温时实施自动喷水以对主滚筒进行冷却;胶带运输机每隔约100米设置起动预警装置,设备启动前发出预警信号,提示有关人员应立即远离设备;胶带驱动电动机的电流实时监测功能可发现一些机械设备的潜在故障隐患,运行中对电动机的电流进行实时监测分析,当发生电流超限或突变时报警,严重时自动停机。实现给料机与皮带的闭锁,实现与前工序皮带的闭锁功能,具有自动、手动、检修等控制方式;
     (3)在软件与硬件设计上采用了先进的矩阵控制功能,节省主电缆的费用;自控系统在性能上具有良好的抗湿热性、抗干扰性;在结构上能满足在港口条件下迅速检修或更换元器件,根据港口的现场环境,控制箱采用不锈钢结构,其他采用防腐措施;可根据胶带机系统的故障性质,进行紧急停机、顺序停机或发出报警声光信号;在集中操作台上能集中显示胶带机的工作状态、故障类型、故障地点;将驱动系统中的软启动器和变频器纳入监控;设有多种操作方式:集中联动、集中手动、就地联动、就地手动、禁止起动等,使系统操作灵活、可靠。在集中方式下,所有设备由集控室操作员通过上位机操作,多种流程选择;在联动方式下,可根据工艺选择运输流程,胶带启动顺物料流动方向,并根据胶带速度、长度延时开车,以减少运行时间;重载启动时,按逆料流方向启动;系统停止或无料时延时自动停车。

(4)完善的信息处理功能,报警信息、运行参数、操作记录等信息自动形成标准格式的数据库文件,并在硬盘长期保存,供信息系统调用;实现系统集中监控,生产数据微机化管理[3]:
    1)界面直观友好,操作简便,功能齐全。有形象逼真的动态画面和全中文显示,还具有实时报警监视、安全确认机制和数据记录功能。对操作员素质无特殊要求,培训简单。
     2)报警信息和重要运行参数在硬盘存储,数据表格和曲线可随时调出。
     3)生产数据存入计算机硬盘,可由管理信息系统按需调用。

(5)具有故障自诊断功能
    1)网络故障自诊断。当网络发生断线、干扰等传输故障时,能自动侦测到,并发出报警信息。
    2)PCC故障自诊断。当PCC的CPU和通讯适配器发生故障时,系统会通过网络的通讯情况判断故障,并发出报警信息;当PCC的I/O模块发生故障时,CPU会通过I/O模块的状态位侦测到故障并判断故障类型,系统将发出报警信息。
    3)传感器和信号线故障诊断。当模拟量传感器或信号线发生断线故障时,PCC通过测量值判断故障并发出报警信息。


3.3 可实现自动化系统与生产管理系统数据共享
     计算机管理工作站设信息管理系统,决策者通过管理工作站可根据各自权限远程访问监控上位机,并获得现场生产数据报表、设备管理信息和生产统计分析。


3.4 维护简便

(1)I/O模块采用可拆卸端子排,当出现故障时,集控室将发出声光报警信号,可在几分钟之内完成对故障部件的更换。
   (2)系统扩展方便。当系统改进需要增加新设备时,可以方便地加入节点,并通过网络在线修改程序。   

(3)由于该系统具有自诊断功能,能及时报告故障时间、位置、类型等信息,便于维护。

 

结束语

通过长期运行的考验,该港口胶带运输机集控系统总体运行情况良好,经济效益显著。

港口胶带输送机自动化系统涉及的范围较广,系统设计时要根据港口工艺、规模、港区布置,既要考

1 引言

  当前我国电梯行业主流的电气控制、驱动系统方案有两大类:(1)专用微机控制板+变频器;(2)通用PLC+变频器。

  专用微机控制板由若干生产厂家提供;其功能由各自厂家统一配置,客户不可编程;不同客户配置变频器需要大量选型配置工作和长期磨合过程,调试复杂;功能修改和调整(如通讯协议)都需要电脑控制板厂家开发和主导,客户难以自主开发电梯功能;调度、控制上细节问题难以随时调整;相应电梯产品维保市场的竞争较为复杂;安装接线较多。

  通用PLC+变频器的系统可编程,但通用PLC基本上没有电梯专用的操作界面设计和调试工具;常见品牌的PLC程序防护强度低,极易被恶意破解和破坏;通用PLC编程开发平台又没有专门面向电梯行业,导致程序开发难度高和维护性较差;安装接线很多,驱动配套调试复杂。

  艾默生ECS3100系统突破了上述两种系统的局限:(1)新驱动-控制一体化设计,安装调试方便;(2)具有可编程能力,可为客户提供优化开发的平台,客户从而可优化产品功能、加强服务竞争力。(3)提供合乎电梯行业惯例的操作界面调试工具。(4)系统加密、专用和可维护性确保了电梯维保的可持续性,保障了安全,客户可牢牢掌握自主知识产权。(5)专门配置的高性能电梯变频驱动单元,集成了艾默生在电梯行业应用上的核心技术,完美地结合在一起,性能卓越。(6)整体系统经过严格地开发测试,稳定可靠。

2 ECS3100系统组成



  ECS3100系统由控制器、PWM控制板、变频器驱动部分组成。控制器与PWM控制板通过配套的扁平电缆、普通双绞线各1根连接,而PWM板与变频器驱动部分通过2根配套的扁平电缆连接。通常安装时将2块电路板置于上方,驱动部分置于下方,并保证通风。如图1-2所示为安装实例。其它方式的安装也可以另行设计,相应的配套连接电缆的长度可调整。



图1-2安装实例示意图


  I/O和其它输入输出

  ECS3100输入输出接线简便,具有高可靠、抗干扰的特性。具体体现在以下三点,如图1-1所示:

  Ø ECS3100系统的数字I/O点都控制器上。有30个普通数字输入点(24VDC),4个220V高压数字输入点,6个晶体管数字输出点,10个继电器输出点,可满足直梯应用的要求。

  Ø PWM板上拥有2个模拟量输入、1个模拟量输出、编码器接口等。

  Ø ECS3100系统的PWM板(变频器)与控制器之间有内部输入输出总线,通过扁平电缆连接,无须接线。

  由于有内部输入输出总线,以往专用微机板或PLC与变频器的接线都得到简化。通过编程软件可以很方便地对内部输入输出总线进行端子功能定义。

  如下图1-3为I/O实例图。



图1-3 I/O实例图


  集成操作界面

  操作界面如下图1-4,分别为控制器板上的小键盘和手持操作器。



  小键盘包括3个LED数码管、3个指示灯及4个按键,如下表1所示。小键盘用于显示楼层数据、运行方向、故障代码,也可进行其它规定的调试操作。

  小键盘的显示和操作有三种模式:正常模式,人工控制模式0和人工控制模式1。

  正常模式用于显示电梯状态数据,而人工控制模式0和人工控制模式1均用于调试。

  表1 小键盘显示操作部件


  手持操作器包括4个LED数码管、5个指示灯及9个按键,如下表2所示。

  手持操作器主要用于在电梯调试时查询和编辑参数;调试时还能显示楼层数据、运行方向、故障信息,以及进行呼梯、开关门等操作。手持操作器兼容小键盘的功能。

  手持操作器的显示和操作有五种模式:正常模式,编辑模式、人工控制模式0、人工控制模式1、电动机调谐模式。正常模式用于查询参数数据和显示电梯状态,而编辑模式和2种人工控制模式均用于调试。

  表1-2表2 手持操作器显示操作部件


  这两种操作界面是可编程和可配置的。其功能为:

  Ø 通过手持操作器可以对全部控制器、变频驱动参数进行设置。

  Ø 提供开放的控制器参数组,用户可自行定义各组参数功能,并且均可用于编程。

  Ø 故障显示代码、记录时间、记录内容可编程、可配置。

  Ø 楼层显示符号可编程、可配置。

  Ø 调试模式可用于开关门、呼梯操作。

  Ø 操作密码有3级(查询密码、调试密码、高密码),为不同级别的工作人员配置;延时无操作,退出相应状态。

  Ø 元件参数掉电后均保存。

  通过上述功能,实现了电梯的调试操作、运行显示功能,界面简洁,使用方便。

3 系统外围接口

  ECS3100系统外围连接CAN通讯的设备,包括外呼板、指令板、并联梯、qunkong板。其它通讯联接设备包括编程、调试时所连接的编程器、手持操作器等。变频器(PWM板)与控制器通过COMM1口连接。



图1-5 通讯连接示意图


  CAN通讯接口

  共有2个CAN通讯接口。应用方法:

  Ø 采用CAN指令:CANXMT发送、CANRCV接收、CANMXMT多帧发送指令,用于对外围设备进行数据发送、确认、响应等操作。

  Ø 采用CAN口帧接收中断功能,及时处理外呼板等设备发来的数据帧通讯。

  CAN0口用于外呼板、轿厢指令板、显示板等外围设备的通讯。由于是自由协议通讯口,可适用于不同厂家及客户自定义协议的CAN总线外围设备。

  并梯、qunkong

  并梯、qunkong通讯采用CAN1口,应用协议可自行定义,是自由口通讯。通讯时控制器的元件地址均可选择用于数据传输,完全适用于并梯、qunkong功能。qunkong功能可选择艾默生qunkong设备。

  远程监控

  标准的通讯口和协议,可用于对电梯的远程监控、故障报警。

4 应用程序开发平台

  采用艾默生ControlStar电梯控制器专用编程软件进行电梯应用程序设计。如下图1-6为软件界面。



图1-6 ControlStar电梯控制器专用编程软件界面


  ControlStar电梯控制器专用编程软件的功能特点是:

  Ø 全中文窗口图形界面——该软件具有友好的全中文窗口图形界面,采用独立图形对象树形目录管理用户工程,如主程序、子程序、中断子程序、系统块、数据块等等,并拥有易用的快捷输入、操作方式。

  Ø 强大的3种标准编程语言平台——梯形图、顺序功能图、语句表,3种语言程序可直接相互切换;

  Ø 强大的指令系统和电梯专用功能——功能非常丰富,200多条指令;包括电梯专用指令组、软元件和接口。

  Ø 丰富的中断、通讯、高速计数、实时时钟等资源——直接帮助用户解决此类应用问题,可靠易用。

  Ø 大量方便灵活的开发调试工具——为客户提供开发和调试中需要的诸如加密、程序文件导入导出、监控调试、在线修改、元件和文件注释、时钟设置等等操作。

  Ø 方便有效的在线帮助系统——集成了在线帮助系统,直接辅助客户的编程,通过1个F1键可以直接查询当前光标所选任何对象的帮助信息。

  Ø 远程通讯——具有远程通讯等功能。

5 变频驱动性能

  电梯运行主模式为给定停车请求的距离控制模式(简称距离控制),还可以配置为多段速等其它模式。采用高性能的优化的电梯专用变频器,达到以下性能:

  Ø 闭环矢量同步、异步驱动,优异的性能——可靠性、过载能力、环境适应性、电磁兼容性、舒适性。

  Ø 适应多种编码器。

  Ø 距离控制直接停靠。

  Ø 智能化生成加减速曲线和运行。

  Ø 电机自动参数辨识,井道学习。

  Ø 内置抱闸控制、接触器控制、可编程输入输出端子功能、反馈信号安全功能。

  Ø 人性化交互式时序控制策略。

  图1-7为距离控制运行速度曲线图。距离控制运行时,加减速曲线是自动切换的,实现高效率的运行,能够动态而充分地响应内外呼梯指令。



图1-7 距离控制运行速度曲线图


6 程序防破解保护

  ECS3100可通过3类手段对用户程序、数据进行加密和保护,并提供2类防破解功能;

  Ø 强大的程序密码保护功能——程序有监控、上下载密码等多重保护,以及子程序文件加密保护功能。这些密码可设置为高达8位ASCII字符的任意组合。

  Ø 加密程序包直接下载功能——用户程序可以编译生成为加密用户程序包,并提供加密用户程序包直接下载安装功能。向控制器下载加密用户程序包、或替换升级程序时,调试人员只能进行程序包下载操作而不能打开程序包查看程序内容,既能完成电梯功能调试工作,又无须担心没有足够授权的人员会接触到程序内容。

  Ø 保存功能——程序、数据、故障记录可保存于系统中,安全可靠,不受掉电影响。

  Ø 防破解功能1——通过加密专用编程协议、错误密码锁死机制、禁止格式化等功能来防止非授权人员恶意破解和破坏电梯功能。

  Ø 防破解功能2——禁止上载程序功能,设置后可禁止一切非授权上载。

7 系统开发调试方法

  开发过程简介

  电梯控制系统设计工作分为五个步骤。

  Ø 步:根据客户需求来选择电梯运行的模式,即变频器的运行模式。

  电梯正常运行可选距离控制运行模式和多段速运行模式。

  Ø 第二步:根据实际设计电梯内外输入输出信号电路。

  注意I/O的分配。控制器与变频器通过内部输入输出总线进行信号交互。

  Ø 第三步:设计电梯通讯系统,分配通讯口。

  有三点设计要做:1)内外召通讯,通常用CAN总线,确定通讯协议是关键;2)并联或qunkong功能,通常也采用CAN总线,确定通讯协议;3)变频器-控制器的内部通讯接口,采用COMM1口。这是固定做法,只需要连线即可。

  Ø 第四步:做好井道信号设计。

  井道信号包括有:平层开关信号、强迫减速信号等、上下限位开关、上下极限开关、安全检测信号、门回路检测信号等等。必须参照国家和各企业标准进行设计。

  Ø 第五步:用户程序设计和调试

  按照上述步骤确定的输入输出设计、利用ECS3100提供的软硬件编程资源、根据驱动时序模型和控制模型来开发用户程序;利用编程软件的调试工具进行用户程序调试;开发调试好故障记录功能;通过编程软件设置全部缺省参数。

  电梯电气安装调试过程简介

  电梯电气安装调试过程分为六个步骤(供参考)。检查轿厢、井道信号时,还需要做好相应的操作和安全保障,参照电梯行业规范、标准和国家法规的要求。

  Ø 步:通电前检查

  根据作业流程,检查所有的电气元件、线路、设备和容量配置;检查控制器电源、外部I/O,检查驱动输入输出接线。检查完毕,要确保所有的安装接线和配置完全正确。

  Ø 第二步:通电检查

  确认系统电源工作正常、所有的I/O动作准确无误。

  Ø 第三步:电动机参数自学习和其它参数调整。

  有2方面工作要做:1)进行电动机参数自学习;2)通过操作面板修改参数。

  Ø 第四步:慢车试运行。

  进行慢车试运行。采用检修运行模式。可以适当修改驱动参数,以达到更低速度。通过慢车试运行检查各种信号和动作是否正确。

  Ø 第五步:井道自学习

  电梯具有井道信号自学习功能。在自学习运行中,电梯会根据实际的井道信号时序等记录相关信号和井道距离数据,并保存在相应的存储器中。初次安装电梯或维修井道信号装置后必须进行自学习。

  Ø 第六步:快车调试

  通过快车调试,调整称重补偿、运行舒适感、外围设备功能等。

8 优化的SFC程序设计语言

  艾默生ControlStar电梯控制器专用编程软件提供优化的SFC设计平台,符合IEC61131-3标准。所提供的开发调试工具、元件十分丰富易用,还有电梯行业的特定需求解决方案支持。

  采用SFC程序设计语言,用户程序开发过程变成了一种规范的标准化过程;也为系统维护、改进提供了更为便利的工具。与普通梯型图、语句表语言相比,采用SFC程序设计语言设计系统,能够大大tigao用户程序的可读性、可描述性、可调试性、可维护性,从而极大地缩短开发周期。

  如下图1-8所示为采用SFC程序设计语言开发的直梯用户程序示例图。



图1-8 SFC语言设计的直梯用户程序示例图


9 采用ECS3100一体化系统所带来的效果

  n 控制器-变频器一体化无缝连接

  简化系统的输入输出,一体化的操作界面,安装接线方便,系统更加稳定可靠。

  n 系统构成配置方便

  具有自由口协议的CAN通讯等接口,大大方便外围设备的选择配置,以及实现并梯、qunkong功能。远程监控更为便利。

  n 高性能电梯专用开发平台

  采用友好的全中文可编程软件界面,三种编程语言、子程序管理、在线帮助、现场和远程调试诊断功能,面向电梯用户的工具和接口,方便了用户使用。

  SFC编程语言tigao了开发和维护工作的规范性,极大地缩短了开发周期。

  n 用户程序保护功能完善

  通过三种密码(设置高达8位的密码),加密包功能和加强的防破解功能,既方便使用,又能完全确保客户的核心利益。

  n 优异的驱动性能

  实用证明采用ECS3100可得到高效率的距离控制模式、舒适地运行过程、易于使用的参数调试功能。

10 

  由于采用了ECS3100系统作为控制核心,达到了工艺要求,可靠性高,编程简便,密码保护功能完善,通讯功能开发易用,客户十分满意。ECS3100已经在电梯行业得到了规模应用。


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