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西门子S7-300 PLC控制系统在门式起重机中的应用
3 起重机变频调速传动系统
传统的调速方法普遍存在速度稳定性较差，不能长时间低速下降负载，能耗高等缺点。全频调速系统作为一种先进的调速方案，它调速方便，精度高，现在广泛应用与起重机上。
3.1变频调速的原理
变频调速原理系统如图3所示。
图3 变频调速系统原理图
如上图所示，控制器接收给定值和电流电压以及转速位置检测反馈量（开环控制时可以无转速传感器），运用相应的控制算法控制逆变器中的功率器件管段时序从而时逆变器输出一定频率达到调节m转速的目的［4］。
3.2门式起重机系统对变频调速的要求
和其他系统相比较而言，起重机控制调速要求比较粗，基本要求是能够停稳、停准，调速要求较高的起重机和工作机构通常要求有几个档的较稳定调速［5］。由于起重机工作室负载变化较大，对调速机械特性硬度要求较高，各档位之间的切换要平稳，不能造成过大冲击，灵位，对于安全系数即可靠性要求较高［6］。
4 基于s7－300plc控制系统
4.1门式起重机整机电气系统
采用变频调速的门式起重机整机电气控制系统图如图4所示。
图4 整机电气控制系统图
如图，整个系统采用两个起升电机，一边一个，由两个锥形转子驱动。它们均采用星三角起动（起动），有接触器控制，速度只有一档。在起升过程中，两边高度出现误差超过范围时，由控制器判断控制一电机，改变为星星接法，改变机械特性，微调起升速度达到消除误差的目的。拖动机构由量小车电机组成，两电机均通过两变频装置驱动，采用变频调速方式进行调速，轴上安装有编码器，当出现运行偏差时，由控制器对电机进行同步微调。
图5 s7-300plc结构和总线连接器
图7 系统主控程序图
该项目是在工控行业的应用，通过华杰智控工业级4G路由器实现远程监控西门子PLCS7-200smart控制西门子触摸屏smart-LINE 700IE。下面是4G工业路由器与
西门子S7-200组网远程控制实例步骤：
联网设备：华杰智控工业级4G路由器HJ8300
组网软件：华杰智控smartbbbb
PLC：西门子PLCS7-200smart
触摸屏：西门子smart -LINE 700IE
操作电脑：Win7 32位操作系统。
步：安装虚拟网卡驱动
在操作电脑上安装虚拟网卡驱动。退出360等杀毒软件，再安装虚拟网卡驱动，安装成功后，重启电脑。
安装成功！
第二步：配置华杰智控4G工业路由器HJ8300
设置smartbbbb，由于用户的PLC是.2段，需要把smartbbbb也设置成.2段。配置参数后，重启HJ8300，HJ8300会拨号上网，并联入smartbbbb网络。HJ8300蓝灯常亮表示拨号成工，可以把西门子PLCS7-200smart和西门子触摸屏smart-LINE700IE用网线接到HJ8300LAN1，LAN2。西门子PLC和触摸屏通过华杰智控工业级4G路由器进入了远程smartbbbb网络。
第三步：配置操作电脑
操作电脑安装虚拟网口后，运行smartbbbb软件，配置参数，把电脑配置成主机服务器模式。华杰智控工业级4G路由器以及西门子PLC与工控屏连接电脑，组成一个局域网。
直接在电脑端PING通西门子PLC192.168.2.92和触摸屏192.168.2.93，打开西门子PLC软件，显示已连接。
工程实图
西门子的PLC远程在线访问实验室
3 控制系统构成
实验室的平台搭建，主要由西门子的plc，受控对象，现场的摄像头，远程通讯模块，和远程这端的访问计算机成，如图4所示。
3.1 系统的主要元器件和功能
（1）受控对象：气动机械手，分别采用西门子s7-200和支持工业实时以太网（profinet）的s7-1200plc。通过plc的以太网通讯接口，完成远端计算机机对整个系统的管理和操控，实时数据采集、诊断和上下载编程等操作［1］。
（2）摄像头：分配ip后，通过以太网接口连接到远程通讯模块，对现场进行远程监视；摄像头采用了具有以太网接口的摄像头，其本身还带有无线的wifi功能，在远程通讯模块上加入一个wifi模块，摄像头将可以实现无线视频的传输。
（3）远程通讯模块：采用赛远公司sy-rscm300远程安全通讯模块。该模块具有交换、路由、防火墙、安全网关和vlan等功能，vlan虚拟专用网络组网能力的工业等级的安全通讯模块，可以实现100m工业网络的数据交换传输。sy-rscm300远程安全通讯模块用以建立可编程控制器、摄像头等设备与远程主机之间的虚拟专用网络（vlan）通道［2］。
（4）管理计算机：装有bbbbbbs xp操作系统、西门子plc编程软件。
（5）远程的访问计算机需要具有能上网的条件，并且通过远程通讯模块sy-rscm接入到本实验系统。
网络还可由多台管理计算机和服务器对多个远程通讯模块下的可编程控制器等进行访问。在每个远程通讯模块下，可以根据需要，搭建无线以太网网络，实现无法布线区域的无线连接。对于plc，本实验室主要是采用具有强大通讯能力的小型西门子plc，不局限于s7-200等系列的小型plc，对于具有以太网或者实时以太网接口的中大型plc一样适用。
由于系统要求在访问的计算机客户端增加远程通讯模块sy-rsc，从安全性的角度方面来看，硬件的认证和防火墙是具有较高等级的一种措施，十分有必要。从经济角度看，让每个访问者增加一个设备，增加的开支与节省受训者的成本和提高整体的效率相违背。赛远根据这样的客户要求，开发了具有安全接入的软件平台，只要在远程计算机上安装有sy-rcs远程接入软件，不需要远程通讯模块sy-rscm也可以进行接入。整体的系统图如图5所示。
和传统的远程接入方案比较，赛远的接入方式支持了多种为流行的宽带接入方式，如xdsl、3g等。对于固定的实验室，有线的宽带方式是较好的途径，而对于不便于接线的远端或者实验室端（有些实验室的端口不便于开放到外面，也需要重新搭建上网通道），可以采用新的3g技术，系统拓扑图如图6所示。
3.2 控制系统训练功能设计
（1）在可以上网的任何地点，在装有编程软件的机子上，可以对plc进行远程的上下载程序，在线诊断；
（2）通过现场摄像头在线视频实时查看plc的运行状态；
（3）实现远程控制，可直接通过编程软件对plc进行的任何参数和程序的改变；
（4）对于实验室的远程仿真实训，开辟了一个全新的实训模式，提高了实训的整体效率。