6ES7214-2BD23-0XB8详解说明

6ES7214-2BD23-0XB8详解说明

目前，交流调速技术在节能方面已获得了广泛的应用，把一些原有的恒速交流电力传动系统改造成为转速可调的交流调速系统，可以取得明显的节电效果。交流调速已成为节能方面的一项关键技术，它在工业中的应用将有广阔的前景。本文介绍一下阜新自来水公司在电气改造方面的情况。
1 水塔水位系统控制示意图（如图1）
 

　　（1）系统控制要求
　　如图1所示水塔水位系统控制框图是模拟现代生活中对水量的要求下，在对供应水的对节水节能也有严格的要求之下，对水位的控制将有一定要求，采用通用变频器来驱动水泵电机，对水位的不同要求决定供电频率的不同，从而决定进水量的不同。在安全控制水位的前提下，系统还有一些必要的要求：液位显示、超液位报警、液位变化曲线打印等。
　　（2）系统控制方案
　　该控制系统的被控对象是水塔的水位，而水位这个被控对象的特点是非线性、大惯性，没有采用常规的PID调节器构成闭环控制系统，而是采用了BANG—BANG控制调节器来对变频器进行时实控制。
　　如图2所示，由PLC组成BANG—BANG调节器，PLC是该控制系统的核心。它不仅要完成控制任务，还要完成改变频率的功能。而8031单片机在这里起液位显示、曲线打印以及报警等功能。
 

2 PLC与通用变频器的接口技术
　　该系统的PLC采用的是德国西门子公司的s7—200PLC，共可配置5块I／O模块，每个模块上共有8个点，能够满足设计需要。通用变频器采用SAMCO—i系列中的IF一2．2K型号。变频器的给定频率通过面板给定，由PLC的输出端子进行控制，如图3所示。
 

接口设计中的一些注意事项如下：
　　（1）根据不同频率的要求决定变频器端子FR、2DF、3DF与PLC输出端子的连接方法。由表1可知有25Hz、35Hz、45Hz,50Hz4种频率。由PLC的输出信号对变频器相应端子进行组合，以产生上述4种频率。
 

　　（2）本例中PLC采用晶体管直流输出模块。由于这种无触点开关电路的输出级为光耦合器，其电源和变频器内部控制电路的电源间互相隔离，故无需外接其它装置便可确保不会发生误动作。
　　（3）将变频器的异常报警信号输出端接至PLC的输入端子，以随时通过PLC对变频器的工作状况进行监控。
3 PLC程序设计
　　本系统中PLC程序设计采取常用的顺序控制设计法（功能表图设计法）。作出功能表图，列写现场信号与PLC软继电器编号对照表，后由逻辑表达式作出梯形图在变频调速控制系统的梯形图设计中，应特别注意以下3个方面的问题：
　　（1）当PLC构成控制系统调节器时，应作出如表2所示的调节器I／O编号对照表，并按照PLC与变频器的I／O接口位置明确相互间的连接关系。
 

　　（2）在一般的功能表图设计中，各工步的状态是唯一的，并且事先是已知的，故只需根据切换条件便可写出各工步逻辑表达式。但在本系统中，有的工步只有唯一的状态（如水位低于SQ1），有的工步却需要从4种状态中进行选择（如水位从SQ1上升至SQ2的过程中），而选择的依据则是上一工步的频率以及本工步的执行时间。需要对一般的功能表图进行修改，在工步中加入分支选择，从而写出正确的逻辑表达式和梯形图。图4是针对水位由SQ1上升至SQ2这一工作过程而作的功能表图。结合I／O对照表便可得部分梯形图（图略）。
 

　　（3）通过上面的分析可知，某一工步的执行时间是决定该工步工作状态的重要因素之一，而不同的定时时间是通过若干定时器串联实现的。定时器的串联不只是为了增加定时时间，更重要的是把串联中各个定时器的工作切换作为该工步选择不同频率的控。
4 结束语
　　通过这次控制系统的改造，为阜新自来水公司节能30％左右，达到了预定节能的目标

特点：

嵌入式面板安装方式，温度和压力通过变送器0-10V输出连接到FT1A两点模拟量输入，利用10A继电器输出直接控制AC220V加热管。通过调整压力传感器控制加热输出。

电压：AC220V

电流： 2A

部件

【加温开关】

启动与停止加温。按下启动绿色指示灯亮，加温块开始加温。当定时加温开关转到开状态时，此开关失效。

【温度选择开关】

三档温度选择开关40/50/60,可选择所需温度值。选择当前温度在LCD屏上有显示。

【定时加温开关】

在PLC内设定好定时加温时间，当开关选择开状态时，加温块按设定加温日历时钟时间开始加温。设定好的时间在LCD屏有显示。

【CPU启/停开关】

启动和停止CPU运行，当开关开，PLC运行输出。关时，PLC停止工作。

【正常指示灯】

当实际温度在设定温度±2℃以内时，绿色正常指示灯亮。

【超温指示灯】

当实际温度大于设定温度5℃以上时，红色超温指示灯亮。

操作

1.手动启动控制：

选择所需温度，将【CPU启/停】开关转到启动状态，将【加温开/关】按下到开状态，绿色加温指示灯亮，加热开始运行，到达设定温度时自动停止并保持当前温度。

2.日历时钟控制：

选择所需温度，将【CPU启/停】开关转到启动状态，将【定时开/关】转到开状态，绿色加温指示灯亮，加热开始运行，到达设定温度时自动停止并保持当前温度。此时【加温开/关】失效。

压力调整功能：

在LCD屏上设定好所需压力，顺时针旋转压力螺丝压力增大，可看到LCD屏的实时压力棒图和数据变化，当实际压力超过设定压力时，加温停止运行。

寻址和符号寻址
在STEP7程序中，使用地址如I/O信号、位内存、计数器、定时器、数据块和功能块。完全可以在程序中访问这些地址，如果使用地址符号，程序将更容易阅读(例如，Motor_A_On或其它符合公司或行业内代码系统的符号)。可以通过此符号访问用户程序中的地址。
地址
地址包含地址标识符和内存位置(例如，Q 4.0, I 1.1, M 2.0, FB21)。
符号地址
如果将符号名分配给地址，可以使程序更易读，并能简化故障排除。
STEP7可以自动地将符号名称翻译成所需要的地址。如果愿意使用符号名称访问ARRAY、STRUCT、数据块、本地数据、逻辑块和用户自定义数据类型，在使用符号寻址数据前，必须将符号名称分配给地址。
例如，可以将符号名称MOTOR_ON分配给地址Q4.0，在程序语句中将MOTOR_ON作为地址使用。使用符号地址，更容易识别程序中的元素与过程控制项目的组件的匹配程度。
支持编程
在编程语言梯形图、功能块图和语句表中，可以输入地址、参数和块名称，作为地址或符号。
使用菜单命令视图 > 显示 > 符号表示法，可以在地址的表示法和符号表示法之间切换。
为了更容易使用符号地址编程，可以显示地址和属于符号的符号注释。可以使用菜单命令视图 > 显示 >符号信息激活此信息。这意味着每个STL语句后的行注释中包含更多的信息。不能编辑该显示；任何改变都必须在符号表或变量声明表中进行。
下图显示在STL中的符号信息。
当打印输出一个块时，具有语句注释或符号注释的当前画面表示也被打印。
共享符号与局部符号
符号使您能够采用具有某种意义的符号名来代替地址进行工作。短符号和长注释的有效结合，可使编程更容易、程序文档的质量更好。
应注意区分局部(指定块)符号和共享符号之间的不同。

显示共享符号或局部符号
程序代码段中的共享符号与局部符号之间的差别可区分如下：
来自符号表中的符号(共享符号)将显示在引号".."内。
来自块的变量声明表中的符号(局部符号)将在前面冠以字符"#"。
引号或"#"无须输入。在梯形图、FBD或STL中输入程序时，语法检查将自动添加这些字符。
如果担心在某些情况下出现混淆，例如在符号表和变量声明中都使用同一个符号，那么当您要使用该共享符号时，必须直接对其进行编码(输入地址或者包括引号的符号)。此时，没有进行分别编码的任何符号都将解释为指定块(局部)的变量。
如果符号包含有空格，也必须对共享符号进行编码(输入地址或者包括引号的符号)。
当在STL源文件中进行编程时，将采用同样的特殊字符及准则。在自由编辑模式下，将不会自动添加代码字符，但如果您希望避免混淆，这些代码字符将仍然需要。
设置地址优先权(符号地址/地址)
在改变符号表中的符号、改变数据块或功能块的参数名称、改变引用组件名称的UDT或修改多重背景时，地址优先级有助于按照您的意愿调整程序代码。
当在下列情况下进行改动时，必须仔细设置地址优先级，并要有明确的目的。为了能从地址优先级中获益，在开始另一类型的改动之前，每个改动过程都必须彻底完成。
为了设置地址优先级，请转到SIMATIC管理器，并选择块文件夹，选择菜单命令编辑 >对象属性。在"地址优先级"选项卡中，可以进行与自己要求相适合的设置。
在地址优先级中进行优化设置要求区分下列改动情况：
纠正单个名称
实例：
在符号表或程序编辑器/块编辑器中，必须纠正名称的拼写错误。这适用于符号表中的所有名称，以及可以使用程序编辑器/块编辑器进行修改的所有参数、变量或组件的名称。
设置地址优先级：
跟踪改动：
在SIMATIC管理器中，选择块文件夹，选择菜单命令编辑 >检查块一致性。"检查块一致性"功能在单个块中进行必要的改动。
转换名称或分配
实例：
符号表中现有分配的名称已转换。
符号表中现有的分配被分配了新地址。
变量名称、参数名称或组件名称在程序编辑器/块编辑器中被转换。
设置地址优先级：
跟踪改动：
在SIMATIC管理器中，选择块文件夹，选择菜单命令编辑 >检查块一致性。"检查块一致性"功能在单个块中进行必要的改动。
新的符号、变量、参数或组件
实例：
正在为程序中使用的地址创建新符号。
正在向数据块、UDT或功能块中添加新的变量或参数。
设置地址优先级：
在符号表中的改动。
在程序/块编辑器中的改动。
跟踪改动：
在SIMATIC管理器中，选择块文件夹，选择菜单命令编辑 >检查块一致性。"检查块一致性"功能在单个块中进行必要的改动。