文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 西门子太阳能控制器

西门子太阳能控制器

西门子太阳能控制器
西门子太阳能控制器

太阳能

电源控制器

Siemens Showa Solar Pte. Ltd.

166 Kallang Way,

Singapore 349249

Tel: +65 842 3886

Fax: +65 842 3887

目录

1.概述 (3)

2.SPS48D200C - 技术参数 (3)

3.操作 (4)

3.1. 充电控制 (4)

3.2. 控制面板 (5)

3.3. 显示 (6)

3.4. 雷电保护 (8)

3.5. 手动复位 (8)

3.6. 清除贮存数据 (8)

3.7. 报警 (8)

3.8 输出限压器 (9)

3.9 串行口 (9)

4.安装 (9)

4.1. 安装 (9)

4.2. 温度传感器 (10)

4.3. 启动 (10)

5.基本的现场维护 (10)

5.1. 开关板测试程序 (11)

SPS系列充电控制器

1. 概述

SPSD系列控制器用来控制光伏板给蓄电池充电,并且为电压灵敏设备提供负载控制电压。它是专为偏远地区的通信或监控设备的供电系统而设计的。

控制器的充电控制和负载控制电压完全可调,并可显示蓄电池电压、负载电压、太阳能方阵电压、充电电流和负载电流。

对蓄电池充电采用提升/浮充两步控制,可通过键盘和显示器来调整充电控制电压。高达四个阶段的通道开关电路被用来完成提升方式下的低速转换控制。通过控制上升与下降的时间转换,使得控制器的电磁干扰及射频干扰非常低;由于仅有极低水平的干扰,它特别适用于与信号微弱地区的通信设备一块工作。

温度传感器可用来补偿蓄电池的温度变化。

负载断开特性是当蓄电池电压过低或过高时强行切断负载。低压和高压断开电压点均可调。

控制板由带有16x2线液晶显示器的微控制器集成电路和12位键盘组成。如果不按键,10分钟后显示器将会自动关闭。设置的数据贮存在不可擦除的EEPROM内。为防止程序死循环和发生错误,采用了硬件看门狗定时器,当发生错误时,自动强迫微处理器重新复位。

微控制器能够统计电源系统的信息,它记录最近32天中每天的充电安时数与放电安时数,以及蓄电池最高电压与最低电压值,这就使系统性能评估变得非常容易。

状态设置利用密封薄膜键,而不是用一套开关和电位计来完成,这就意味着无需考虑精细的防潮密封和冒设置偏移的危险。

控制器提供了一组智能报警信号,包括7个用户可定义的报警输入与6个内部产生的报警输出。这六个报警由无电压继电器触点对提供。

为了精确地进行遥控与监测,控制器配备了串行口。如果需要的话,它可以远程监测系统的性能,并可对运行参数进行调整。这样就大大降低了进入交通不便地区进行维护所需的昂贵费用。串行口能与调制解调器连接,很容易转接到电话网络上进行传送。控制器提供有RS232与RS485两个串行口,串行口采取光耦隔离,便于与其它设备相连。

简单的模块化结构使得现场维护只需在短时内更换相应备件即可。两种特殊的测试模式能够帮助快速检测设备。

该设备设计安装在室内,箱体尺寸为500H x 400W x 210D mm,密封达到IP66标准。电路板涂有防腐漆,铝构件要么是受过阳极处理的,要么经过镀膜处理。电路断路器用来保护蓄电池避免错误操作而损坏。

本控制器为正接地,即输入接负极。

为了防雷,方阵输入端和控制逻辑板上都装有浪涌保护装置。高功率快速吸收二极管跨接每个方阵开关、负载开关和逻辑板输入端。所有场效应晶体管的门都由从门到源的齐纳二极管来保护。所有的传感输入端都由串联的电阻来保护。

本操作手册包括控制的操作说明、技术参数、安装指南以及电压设置说明。

2. SPS48D200C - 技术参数

SPS48D200C

标称电压48 伏

最大线径输入(多股)120 mm2

控制

方阵最大输入电压94 伏

子方阵最大充电电流50 安

太阳能方阵最大充电电流200 安

提升最高电压调整范围54~ 68 伏提升切入电压范围48~ 54 伏

浮充电压调整范围最大损耗电流

典型损耗电流48~ 60

170

60

毫安

毫安

方阵引线最大线径50 mm2

输出电压控制

限压器最大连续输出电流50 安

过载电流极限80 安

负载引线最大线径35 mm2

报警(见3.7节)

继电器最大电流(@48V) 1 安

继电器最高电压60 伏(直流)

引线最大线径 1 mm2

报警输入感应电流0.5 毫安

报警开入继电器电压 5 伏

环境

工作温度范围(仅限于密封情况)-15 to +55 °C

短时暴露工作温度范围-20 to +70 °C

海拔高度< 5000 米

重量(含箱体)16 公斤

3. 操作

这一节包括简图中各部分功能的说明。

3.1. 充电控制

充电控制器用来保护蓄电池避免过充。这台控制器采取提升/浮充两阶段控制原理。

光伏组件分成4个组(或子方阵),在提升方式下,所有的子方阵被接通,以便全部充电电流给蓄电池充电,直到蓄电池电压到达梯度电压设置点(可调范围52~68V)。当蓄电池电压上升时,子方阵将逐渐断开(从D路开始),最后只有一路方阵给蓄电池充电。在方阵连接变换过程中,会有一个延时(可调范围0~6分钟)发生,这对进入一个新的稳定状态是必要的,同是也可以防止自击。在控制设置菜单中,如果选择三路方阵工作方式,那么方阵A和B将被并联使用,控制器也将作为三路方阵输入使用。同样,在二路方式下,A、B、C三个方阵并联作用;而在一路方式下,四个方阵将被并联使用。这种逐步减弱的充电方式能够减少蓄电池极板的腐蚀,并且让蓄电池在条件差的情况下能进行良好充电。

当蓄电池电压保持在最大提升电压时(可调范围54~68V),控制器将转换到浮充方式。

在浮充方式下,充电电流减少到只需保持蓄电池在预置的浮充电压范围内,并在此范围内对蓄电池进行浮充(浮充低压与高压可调范围为48~60V),这样有助于保持蓄电池完全充电,并延长蓄电池的使用寿命。为了消除音频干扰,浮充状态下子方阵的变换,每秒不超过一次。

当蓄电池电压维持在提升接入电压(可调范围48~54V)以下超过10分钟时,控制器将转回到提升方式,并且将保持蓄电池电压再次上升到最大提升电压为止。

充电电流的开关变换由场效应开关功率管来承担。导通时,电流通过方阵开关时只有非常低的电压降,从而使设备自身的功耗非常低。这种设计还可以防止由光伏组件接线短路与光伏组件夜间损耗造成的反向电流,这种设计淘汰了通常所需的反向阻塞二极管。

备选件温度传感器能够补偿蓄电池温度的变化,温度范围为0 ~ 60oC。

3.2. 控制面板

SPS系列产品采用8051系列微处理器来控制这一部件。采用一个10位A/D转换器来测量电压,同时微处理器将这些测量值与贮存在EEPROM存贮片里的设定值进行比较。(由于EEPROM是不可擦除的,即使电源中断了,设置值也不会丢失)

控制器使用16 x 2线液晶显示器来显示它的信息,用12个键盘来选择显示哪条信息,或改变设置值。(显示器具有特别宽的工作温度范围)

电压和电流的测量是通过一个带有0.5秒时间常数的数字式平滑滤波器,这样减少了噪声和瞬变过程(或者火花)的影响。

3.3. 显示

SPS充电控制器的键盘如下图0-1所示:

图0-1 SPS系列充电控制器键盘示意图

显示开/关

为了防止显示器因偶发事故中断,如果超过10分钟不按键盘,显示器将自动关闭。按任一键盘重新显示。

显示选择

每个键的功能如下:

电压显示

按下相应的键来显示蓄电池或者负载的电压。由于采用平滑滤波器来测量,因此仪表处理时间大约为1秒。电压范围为0 ~ 100V,精度0.1V。

电流显示

按下相应的键来显示充电电流或者负载电流。电流是通过分流器来测量的,采用平滑滤波器来显示,电流范围为0 ~ 204A,精度0.2A。

太阳能显示

太阳能显示首先显示方阵的电流,如果这路方阵接通了,同时就会显示“通路”。按“增”键,接着就会显示方阵的开路电压。通过“增”与“减”键,用户可选择要显示的方阵,这种特性可用来检测每个方阵的性能。

左下角的数字表示控制状态(见控制器状态数的图解说明)。

遥控遥测

“远端监控”键帮助用户选择串行遥控遥测与控制设备的通信速率,以及多站系统中的站址号。利用“增”与“减”键可调整站址号,而用“远端监控”键可调整波特率。

观察数据

“观察数据”键帮助用户读取控制器记录的性能数据。每天,控制器会统计出充电安时数、放电安时数以及蓄电池的最高与最低电压。这些数据都贮存在EEPROM中,并可通过“观察数据”键或远程监测连接获得,控制器可存贮32天的数据。

欲观测数据,按“观察数据”键。首先显示的是当天的信息。所选择的当天信息是从午夜开始统计。在显示的下边一行,第一个数据是要显示的天数的日期(0代表当天),下一个数据是蓄电池的最低电压,接着是蓄电池的最高电压。而在显示的顶端,第一个数字是充电安时数,第二个数字是放电

安时数。按“增”键,前一天的数据就会显示出来,再按“增”键,前二天的数据就会显示出来。依次按压“增”键,直到前32天的数据都显示出来,再后就回到当天;按“减”键,会向相反的方向进行。

如果想离开该显示状态,按压其它任何功能键即可。

控制设置

该键帮助用户设置控制状态参量。每按一次键,就会进入到下一个不同的设置参量。通过“增”或者“减”键可调整各变量的值。一直压住“增”或“减”键,可进行快速变换。

1. 最大提升电压:控制器在转换到浮充方式充电前,允许蓄电池所能达到的最高充电电压。

2. 梯度电压设置:控制器在准备减少充电电流前,允许蓄电池所能达到的最高充电电压。该

梯度电压设置点要小于最大提升电压设置点。

3. 方阵组数:选择投入使用的独立太阳能方阵组数。

4. 浮充最高电压:

5. 浮充最小电压:控制器始终将蓄电池电压维持在这两者之间。两者的间距越小,浮充状态

下方阵转换的速率就会越快。为了尽量减少方阵转换所造成的噪声,建议采用2~3伏的压差。

6. 回到提升方式设置:当蓄电池电压降到该电压设置点以下时,控制器将从浮充方式转换到

提升方式。(延时大约10分钟)

7. 温度补偿设置:如果装上了温度传感器,就能用温度补偿功能。标准设置值大约为

-5mV/o C/cell。如果没有接上温度传感器,设置值就必须为零,否则控制器就会认为蓄电池处在0oC,并对此进行相应地补偿。

8. 蓄电池绝对最高电压设置:由于控制器状态改变时需要延时,这样蓄电池电压就可能短暂

超过最大提升电压设置点。在某些情况下,这是不可接受的(如:某些逆变器上的过压切断)。

为了处理这种问题,SPSD控制器设置了绝对最高电压限值,如果蓄电池电压达到了这个限值,那么每路方阵就会在80毫秒内关闭。

9. 状态转换延时设置:在提升方式下,方阵连接转换的时间设置值。调整范围为0~6分钟。

10. LCD温度设置:这种装置用来保护控制单元,避免其在潮湿环境条件下,温度由热到冷快

速冷却时,在表面形成凝结。通过使用显示背发光控制,如有可能,在附件的上半部分加上隔热材料,使显示有足够的温度,一直都保持在凝结点之上;这样显示屏一直都是干燥的。而使控制板的下半部分不隔热,凝结首先就会在这些地方发生,并且倾向于将附件中的空气进行干燥。控制板感应附件上半部分的温度,并尽力去保持其在设置温度。由于只有有限的功率能够使用,所以在寒冷的条件下该项控制功能就不能使用,此时要将设置值设置为0。这种功能只能在特别潮湿的环境条件下使用,也仅仅限于潮湿的季节。在大多数条件下,35的设置值是适中的。

11. 显示对比度:调整到最佳显示对比度(随温度而变化)。

12. 时间(一天中的):设置当天的时间值。每天的数据存贮从0:0小时开始。

再次按“控制设置”键,显示菜单将会从头开始。

注意:输入的新的设置值只有在离开控制设置模式时,才会被存贮下来。(存贮可通过按压其它任何选择键来进行)

负载断开设置

该键帮助用户调整负载断开、再接入以及柴油机启动的蓄电池电压设置点。

切断负载

当蓄电池电压降到负载切断设置点以下时,延时计时器开始计时。如果蓄电池电压在整个计时期间都低于负载切断电压点,负载就会立即断开。负载电压屏同时会显示负载断开。当蓄电池电压升到负载再接入电压点以上时,如果蓄电池电压在整个计时期间都高于负载再接入电压点,负载就会立即接通。作为参考,负载切断电压点范围在44~47V,再接入电压点范围在50~54V。负载切断之前的延时时间是为了防止由于瞬时负载引起的错误切断。延时时间范围为1 ~ 250秒。

为安全起见,如果负载电流超过极限电流,仅0.3秒就切断负载。如果蓄电池电压过高,负载也会被切断。高蓄电池切断电压是高于绝对最高电压0.8伏。当蓄电池电压降到提升最大电压以下时,负载会重新接通。

柴油机启动

当蓄电池电压降到柴油机启动电压点时,延时计时器开始计时。如果蓄电池电压在整个计时期间都低于柴油机启动电压点,柴油机启动继电器就会打开,表明柴油机应该启动。柴油机继电器发光二极管表示柴油机被启动。当蓄电池电压升到负载再接入电压点+0.8V以上时,如果蓄电池电压在整个计时期间都高于该电压点,柴油机继电器就会立即关闭,表明柴油机应该停止工作。作为参考,柴油机启动电压点范围应该为44.8~48V。启动和关闭之前的延时是为了防止由于瞬时负载引起的操作错误。

蓄电池电压报警

有两个蓄电池电压报警输出,分别是蓄电池低电压与高电压报警。当蓄电池电压降到柴油机启动电压-0.4V以下时,蓄电池低电压报警将启动。当蓄电池电压升到柴油机启动电压+0.4V以上时,该报警关闭。当蓄电池电压升到绝对最高电压点+0.4V以上时,蓄电池高压报警将启动。当蓄电池电压降到提升最大电压以下时,该报警关闭。蓄电池高低电压报警信号是由继电器内的无电压常闭点所提供;这两种报警信号可通过串行口获得。

计量调整

计量调整允许不同的仪表计量因子与偏差进行校准。校准范围限制在±12%以内。这些因子已经在工厂里校准好,没有合适的计量设备,不能进行校准。这些值可用“增”与“减”键进行调整。计量调整有slope(增益)与offset(补偿)两种调整方式,“增”与“减”键可直接控制补偿值,而在按压“光伏方阵”键的同时用“增”与“减”键可调整增益值。按压“计量调整”键,移动清单到下一条。

在清单开始的时候,可以进入两种测试模式。按压“增”键可选择测试模式A,按压“增”键两次进入测试模式B,按压“计量调整”键开始测试模式。

测试模式A用来测试控制系统的正确运作。在这种模式下,要正常观察到控制器所有状态的改变,就必须将延时计时器都设置到2秒,这样就不会浪费大量的时间。

测试模式B用来测试开关板硬件。在这种模式下,按顺序测试充电开关板、负载开关板,并进行EEPROM写和读的测试,循环控制器的各种工作状态,将数据传送到串行口,这样重复执行。按“增”键将暂停测试过程,再压“增”键又开始进行测试;而按“减”键将终止测试过程。

3.4. 雷电保护

雷电保护电路由高速吸收二极管跨接开关板上的场效应管组成。从场效应管的门到源,都安装有齐纳二极管,以防止门极的氧化。逻辑板的输入端装有一个1.5kW的高速吸收二极管,各感应头也串接了电阻,从而保护ADC。

3.5. 手动复位

通过键盘可以将控制器手动复位。按压“计量调整”键一次,在压住“光伏方阵”键的同时,按“控制设置”键,控制器将重新复位。

3.6.清除贮存数据

通过键盘可以清除32天的贮存数据。在“观察数据”模式下,压住“控制设置”键1秒钟,显示屏上就会询问你是否想清除贮存数据,清除就压“增”键,不想清除按压其它任何键即可。

3.7. 报警

报警输入

控制器有七个用途广泛的报警输入,它们期待有常闭干接点继电器与之相连。当触点打开,表明有报警;报警发光二极管亮起来,表明报警信号已经激活,并且可以通过串行口读取。报警触点连接在公共端与报警输入之间。报警输入端接有10KΩ的上拉电阻,无源电压为5V。

警告:报警公共端连在蓄电池负极上。它串接有一个可恢复的保险丝,以防止突然接到蓄电池正极上而造成损坏。

报警输出

控制器有六个内置的报警输出,由无电压继电器触点提供。继电器常闭,只有当报警条件激活时才打开。这样,允许“失效安全”运行,因为线缆的中断也会产生一个报警。它们都可通过串行口获取。

它们分别是:

1. 蓄电池低压报警(详情见以上部分)

2. 蓄电池高压报警(详情见以上部分)

3. 柴油机控制(详情见以上部分)

4. 逻辑失效报警:

该报警表明逻辑电源已经失效,或者逻辑控制部分已经不能正确传送信息给报警信号。在逻辑失效的情况下,系统就会输出该报警信号,但系统不能检测到所有逻辑失效的形式。逻辑失效报警继电器平常都是活动的,因此即使电源掉电它也会给出报警信号。

请注意:逻辑失效报警发光二极管(绿色)平常都亮着,表明逻辑部分是好的。如果逻辑报警发光二极管灭了,那就表明逻辑失效报警激活了,这与其它报警是相反的。

5. 负载切断报警:

当发生负载断开时,该报警信号也会激活。

6. 太阳能方阵充电开关失效:

该功能检测太阳能方阵充电开关是否失效。如果任何一路太阳能方阵的开路电压不正常,或者永远都是接通的,那该报警就会激活。故障情况每隔16分钟检测一次,所检测的结果一直保持到下一次检测。检测原理为:1)关闭所有方阵,测试大于1.2A的充电电流,从而检测方阵是否永久接通。2)接通所有方阵,如果总的充电电流大于20A,这表明为白天充电状态。然后关闭所有方阵,按顺序将每路方阵依次分别接入,测试大于1.2A的充电电流,这就能判断开路故障。这样也能指示方阵的破碎、或丢失和被盗,以及电缆损坏。

3.8串行口

控制器带有一个串行口,用于连接遥控与遥测设备。串行口有RS232和RS485两种接口方式。RS232通信采用分离的传输与接收线,并且是非平衡的系统。RS232串行口只提供三个接线:传输(TX)、接收(RX)和信号地线。因为控制流程是由软件完成,所以无握手线(比如:CTS、RTS、DSR、DTR)。该串行口有一个15KV的电火花检测(ESD)保护装置。

RS485通信是一个平衡系统,并且倾向于总线控制。同样有一对线用于传输与接收。连接有可转换和非转换输出。串行口通常处于高阻态,而开始传输信号时,就变成低阻态。由于许多设备能够在同一总线上运行,为避免两个站同时交谈,一个总线控制协议是必要的。SPSD控制器使用主从协议。只有当它被要求响应时,它才能响应。要从SPSD控制器获取数据,主计算机就得给控制器发送一个指令,它包括控制器的站址号(由“远端监控”屏设置),控制器然后才响应数据请求。

两种接口采取并行工作方式,这样没必要在两者之间进行转换。使用时只用一个接口。两种接口都传送相同的数据,接收数据时采用逻辑或的方式,即任何一个接口都能接收数据,但不能同时进行,因为这样会产生干扰。

为了避免地线冲突,串行口采用光耦隔离。隔离承受电压为500V。

4. 安装

本节提供安装的一些注意事项。

4.1. 安装

控制器机箱的密封达到IP66标准,因此如有必要,可以在户外安装。但是,最好有遮盖物,并避免阳光直射。

4.2. 温度传感器

如果要使用温度传感器,就要将传感器插入到接口板左边的两个管脚里。传感器有极性,但是插式接头不会导致反相接线。传感器起一个电流源的作用,它与温度成正比;这就意味着连接传感器的电缆可以延长而不必担心线缆的电压降。

传感器安装时,必须与蓄电池外壳有良好的热接触。千万不要将传感器只是放置在蓄电池上,而没有接触上,这样会造成大气的温度与蓄电池的温度不一致,并导致温度补偿错误。按以下方法可以获得良好的接触效果:

1. 将传感器粘在蓄电池外壳上,如图 0-2所示。

2. 用泡沫橡胶包裹传感器并嵌入两组蓄电池之间,泡沫橡胶带能使传感器紧靠在蓄电池上,并起

到密封效果。

3. 将传感器紧靠蓄电池,并用长胶带来回将它缠绕在蓄电池上,这样就不容易松开了。

4. 在其顶部安放一块蓄电池,在支撑架上留一点空隙,并用泡沫橡胶将其紧靠在蓄电池上。

5. 嵌入蓄电池与墙间,并用泡沫橡胶隔离。

4.3. 启动

注意:确保蓄电池连接极性的正确极为重要!如有疑问,必须在安装前用仪表进行检测。 或者在蓄电池的极柱上串接一个限流电阻,直到蓄电池极性被判断正确为止。

安装控制器时,要关掉所有的电路断路开关和逻辑板电源开关。首先开启逻辑板电源开关,开关上的黄色发光二极管就会亮起来,表明控制器的逻辑电源为正常。此时显示屏也会亮, 并显示型号标识,随后蓄电池电压。

如果没有显示,那就要检查蓄电池的极性,或者查看接头是否松动,检查逻辑板与控制板之间的插头。

当逻辑控制正常,接通负载/限压器电路开关,通过键盘检查负载电流与电压是否正确。 最后,接通充电电路开关,用键盘上的“光伏方阵”键按顺序检查各路太阳能方阵。

5. 基本的现场维护

SPSD 系列控制器的设计理念就是便于快速、简单的现场维护。它采用四块标准化的电路板:开关板、接口板、电源板与控制板。贮备好这些板的备件,修理时用它们更换坏板,并将坏板返回基地或工厂修理,这样就减少了职员培训的需要。基本的现场维护步骤如下:

步骤 1

采用备用控制板和键盘,拔掉控制板带状电缆,接上备用板。

步骤 2

将控制器进入测试B ,检测开关板与接口板的运行情况。

胶水

图 0-2 - 传感器的安装

步骤 3.

如果更换正确,说明原控制板被损坏,那就更换控制板。如果不是,那就继续安装备用的接口板进行测试。如果更换正确,说明原接口板被损坏,那就更换接口板。

步骤 4.

将坏板送回维修站。

5.1. 开关板测试程序

1.按压“计量调整”键,再按压“增”键两次,接着按“计量调整”键,控制器将进入测试模

式B。

2.按压“增”键,使太阳能方阵检测暂停在方阵A,确认柴油机发光二极管是熄灭的。检测显

示的充电电流与当时光照强度是否相对应。

3. 检测蓄电池电压与方阵电压是否大体一致。

4.再次按压“增”键,消除暂停,进入测试方阵B。再按“增”键,进入暂停状态。比较方阵

的电流与电压值,确认所有的发光二极管是熄灭的。

5.按此方法测试方阵C与方阵D。

6.检测显示的负载电流是否正确。检测负载电压与限压器输出电压是否吻合。下面一行左端的

附加数字是报警输入字节,它是用十六进制值表示微处理器读取的报警输入值。第0位对应报警1,第6位对应报警7。当报警激活时,位值为1。

7.检查EEPROM 测试的结果。

8.在状态0暂停测试,此时所有的方阵都应有充电电流输入,总的充电电流应当是单个方阵充

电电流之和。

9.继续测试至状态4。从状态1至状态4,方阵应当依次从方阵D开始断开,直到所有的方阵都

断开(状态4)。当方阵依次断开后,电流值也应该相应地减小。

10.连接SI 与SO,测试串行口。

如要终止测试,按“减”键。

Figure 0-3 - SPS太阳能控制器简图

Figure 0-5 - SPS控制器分布与接线图

西门子运动控制器SIMOTION收放卷应用的介绍

SIMOTION D Winder 包应用介绍 于长波 摘要:SIMOTION提供了一个可以应用于大部分开卷曲功能的应用包,其中包含了多种控制方式,多种卷径计算方法以及力锥度、断带检测等功能。但全面的同时带来了应用结构复杂、参数众多等问题。本文根据以往的调试经验对Winder包的应用进行一下应用介绍,分为卷曲的基本原理、控制方式、程序结构、应用步骤四个部分。 关键词:SIMOTION 开卷曲 1 .开卷曲的基本原理 开卷曲的控制要求可以概括为通过控制电机的转矩来控制材料上的力,使力不变或按照一定的曲线减小(即力锥度)。从电机转矩到材料力,这之间存在以下影响因素。 首先就是卷径,这是开卷曲控制最重要的一个参数,对其要求就是“稳”和“准”。卷径计算可以大致分为速比法、厚度累积法和外部测量法。

速比法是检测同一时刻下卷轴的转速和材料的线速度,两者相除即得到直径,这种方法实 时性好,但稳定性欠佳。在此基础上衍生出积分法和位置计算法,两者就是将一定时间卷 轴的角度位移与材料的位移相除,然后按一定的斜坡输出。区别在于积分法是用速度的积 分得到角度位移和材料位移,而位置计算法是直接取轴的位置值做计算。这种方法稳定性好,实时性与直径计算的更新周期有关。 厚度累积法是根据卷轴的圈数和材料的厚度计算的一种方法,即卷轴每转一圈直径增加2 倍的材料厚度,然后按照一定的斜坡输出。这种方法稳定性非常好,但准确性与材料厚度 的准确性有很大关系,这里所说的材料厚度并不是指材料本身的实际厚度,而是材料的实 际厚度加上材料之间缝隙的厚度,即与松紧度有关。 外部测量法就是用传感器直接测量卷轴的实际直径,可分为接触式和非接触式,常见的接 触式传感器有编码器和位移传感器,非接触测量传感器有激光、微波等。由于测量数值与 实际的直径可能是非线性的,所以要对测量值做非线性处理。 其次是对转矩的补偿,主要是加减速补偿和摩擦补偿。加减速补偿指的是当材料在加速或 减速时电机要提供额外的转矩对卷轴进行加减速,其大小与开卷曲机械系统的转动惯量和 加减速度有关;其方向与工作方式(是开卷还是收卷)和出料方向(材料是在卷轴的上方 还是下方)有关。机械系统的转动惯量包括电机的转动惯量、减速机的转动惯量、卷轴的 转动惯量和材料的转动惯量,除了材料的转动惯量外其他对象的转动惯量在工作过程中是 不变的,我们可以称为固定的转动惯量。材料的转动惯量取决于材料的密度、宽度和直径,由于在工作过程中直径是一直变化的,所以这部分转动惯量可以称为变化的转动惯量。另 外材料的密度也不是指材料本身的密度,也要考虑材料之间的缝隙。 最后是摩擦补偿,指的是机械系统的摩擦,摩擦转矩与转速有关,一般会随转速的升高而 加大,其方向与电机的实际转动方向相同。 此外,有些时候需要考虑材料在开卷曲时由于形变而需要的额外转矩,如一些比较厚的金 属板等。(Simotion Winder 包没有提供相关的补偿,需要在设定力上自己做补偿) 2. Simotion Winder 包提供的开卷曲控制方式 Simotion Winder 包提供的控制方式大体可分为三类:间接力控制、力闭环控制和恒速控制。其中力闭环控制按力反馈的不同可分为力传感器闭环控制和跳舞辊闭环控制,同时按

西门子200PLC ModBus与7台神港温控器通讯实现温度数据采集与集中控制

西门子200PLC与7台 神港温控器ModBus通讯实现温度采集与集中控制 ——江湖小色 首先说点废话。随着智能温控仪表的普及以及工业现场总线集中控制技术的不断完善,以温控器为代表的智能仪表和PLC等上位机的通讯在工业控制过程实施中越来越多的被使,其中以ModBus的应用最为普遍。过去我曾经发表过一篇《西门子200PLC和omron 温控器modbus通讯》的文章,后来收到很多朋友的邮件请教ModBus的相关问题,但是由于工作比较忙的原因,不能逐一的回复各位网友的疑问,最近稍微比较清闲,正好刚做了一个类似的项目,重新编写了循环读取及错误处理程序,相比《西门子200PLC和omron温控器modbus通讯》中的实验程序更具有实用性,所以决定再写这篇文章,希望对各位朋友有所帮助。顺便谈谈做ModBus通讯需要注意的一些事情。 关于如何实用ModBus库及程序这里就不多说了,《西门子200PLC和omron温控器modbus通讯》中有详细讲过,你可以通过这个链接看到这篇文章。 https://www.wendangku.net/doc/3517515925.html,/view/1e666e0876*******edb11ad.html 直接讲程序了: 有点小麻烦,PDF打印机出了点问题,看来只能复制STL代码了。 1.初始化: LD Always_On:SM0.0 = L60.0 LD Always_On:SM0.0 = L63.7 LD L60.0 CALL MBUS_CTRL_P1:SBR3, L63.7, 19200, 2, 1000, M13.5, VB2110 注意:黄色显示部分。初始化指令中的比特率、校验位、要和你所要通讯的仪表的一致。初始化程序写好后编译是会报错的,因为你还没有分配库存储区。 2.循环扫描一: LD Always_On:SM0.0 LPS A M17.0 LPS AB= VB2111, 0 R M17.1, 1 S M17.2, 1 R M17.0, 1 LPP AB<> VB2111, 0 R M17.1, 1 LRD A M17.3 LPS AB= VB2112, 0 R M17.2, 1 S M17.4, 1

PROFIBUS和PROFINET中采用PROFIdrive的运动控制

PROFIBUS和PROFINET中采用PROFIdrive的运动控制Walter M?ller-Nehring,PI PROFIdrive技术工作组组长,德国西门子公司工业部驱动 技术分公司 摘要 PROFIdrive是驱动技术的标准行规,该技术取决于PROFIBUS及PROFINET通信系统。使用一种开放式的“应用行规”(例如,这是一种利用通信系统的经试验和测试的方法),采用集成且直接的方式,连接来自不同制造商的驱动器及控制器。由于PROFIdrive已包含在国际标准IEC61800-7中,因此,该行规获得国际上的认可,并且其投资也将得到广泛的长期保护。 PROFIdrive能够在机器或系统的生命周期(关于规划,安装,运行,维护,以及扩充或更新)过程中实现相当数量的成本缩减,这是该行规的基础。PROFIdrive应用行规能够满足与PROFIBUS和PROFINET通信系统联合使用的驱动技术的特殊要求,并且提供有关通信性能的最佳的可测量性。无论是对设备和系统制造商,还是集成商及最终用户,它都创造了多重效益。 PROFIdrive行规是如何产生的 说到该行规的产生,那还要追溯到1991年,当时,工作重点正是PROFIBUS技术。2002年,随着该行规 3.1版的推出,标志着PROFIBUS DPV2扩展性功能的推出。2005年,PROFIdrive行规被扩展到覆盖PROFINET,作为下层通信系统。直到2006年才正式推出版本4.1,也就是当前的版本。 实际上,IEC 61800-7已经对PROFIdrive进行了标准化,并且通过各种国际机构(如OMAC)进行介绍,这就意味着,确保它将来会成为国际上公认的一种标准。 市场上展现出越来越多使用提供集成安全技术的驱动器的趋势。这说明不再需要额外的监控设备,从而带来了减少配线并节省空间的优势。从这一观点来看,PROFIdrive和PROFIsafe彼此成为完美的补充。这两种行规共同创造了一种统一的标准技术,该技术可以通过同一总线,用于控制安全功能和标准驱动功能。 原理 本质上,PROFIdrive自动控制技术方案是基于集成“运动控制”功能性及PLC顺序逻辑性的概念。通过贯穿在驱动器(如电动机电流或速度控制)和控制器(如位置控制或路径插补)上的分布来最优化应用进程。该通信系统利用专用服务(如时钟同步和基于行规的从站到从站通信),提供分布式进程之间的链接。 图1:PROFIdrive体系结构 该行规的主要部分(图1中的上半部分)描述了有别于通信系统的功能,并确保了采用PROFIBUS DP和PROFINET IO连续运行,而不会改变所需的应用。这意味着该驱动技术以分享同样应用视图的完整系统与可升级的通信性能相连接,范围从基本的现场总线到系统范围Ethernet网络,并且无需任何改变就形成为自动化系统。 基本模型定义 设备 PROFIdrive基本模型定义了一个运动控制自动化系统(图2),它包含多个“设备”及其相互关系(应用接口,参数访问等),但没有考虑所使用的通信系统。

2016年全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛ITEM3运动控制赛项样题

2016年西门子杯全国大学生工业自动化挑战赛 ITEM3运动控制赛项样题 一、赛项介绍 运动控制赛项主要面向自动化、机电一体化、装备制造等专业方向的参赛选手,着重于参赛选手运动控制系统方面能力的培养。本赛项通过实际使用运动控制设备完成规定控制任务并结合现场答辩的方式,来着重考察参赛选手对运动控制系统理论知识的掌握程度和灵活运用的能力,以及对于典型运动控制系统实际调试的熟练程度。 本赛项所采用的运动控制器为实际生产中广泛采用的西门子SIMA TIC 315T控制器,驱动部分则采用了通用性强、性能出众的SINAMICS S120系列驱动产品。这两者的结合使用,可轻松满足运动控制系统对响应速度、定位精度、同步精度等方面内容的要求。 本赛项分为初赛和决赛两个环节。其中,初赛环节采用完成不同规定任务的方式进行比赛,该环节着重考查参赛选手运动控制系统的基本调试能力。决赛环节控制对象为一经过抽象后的实际生产设备,控制方案需要参赛选手根据控制要求自行设计,该环节要求选手不仅仅具备驱动器的调试能力,还需要具备一定的方案设计和控制程序编写能力。决赛环节还设置了笔试环节和方案答辩环节,在这两个环节中,会对参赛选手的运动及控制理论基础知识及其系统分析和程序设计的思路进行考查,从而更好的反映出参赛选手的综合素质。 二、运动控制系统描述 1. 设备组成 运动控制系统主要由电气箱(运动控制器、控制单元、整流单元、电机模块、变压器、手操盒等)与被控对象(伺服电机、减速箱、同心圆盘对象包、物料卷绕对象包)组成。 2. 设备清单 2.1 控制系统设备清单:

2.2调试软件及硬件: STEP 7 V5.5可编程控制器调试软件 S7-Technology V4.2 T系列可编程控制器调试软件 STARTER运动控制器调试软件 WinCC Advacnced v13或更高版本人机界面组态软件 调试用计算机、通讯电缆与测量仪器 2.3 对象模型清单: 带刻度圆盘大、小各一个 圆盘用同步带两根 铝质安装背板 物料卷绕对象包 3. 对象模型描述 对象模型- 同心圆盘 共一大一小两个圆盘,各由一部电机驱动。盘面带有刻度指示。大、小圆盘均由伺服电机驱动。

温度控制器的工作原理

温度控制器的工作原理 据了解,很多厂家在使用温度控制器的过程中,往往碰到惯性温度误差的问题,苦于无法解决,依靠手工调压来控制温度。创新,采用了PID模糊控制技术,较好地解决了惯性温度误差的问题。传统的温度控制器,是利用热电偶线在温度化变化的情况下,产生变化的电流作为控制信号,对电器元件作定点的开关控制器。电脑控制温度控制器:采用PID模糊控制技术*用先进的数码技术通过Pvar、Ivar、Dvar(比例、积分、微分)三方面的结合调整形成一个模糊控制来解决惯性温度误差问题。 传统的温度控制器的电热元件一般以电热棒、发热圈为主,两者里面都用发热丝制成。发热丝通过电流加热时,通常达到1000℃以上,所以发热棒、发热圈内部温度都很高。一般进行温度控制的电器机械,其控制温度多在0-400℃之间,所以,传统的温度控制器进行温度控制期间,当被加热器件温度升高至设定温度时,温度控制器会发出信号停止加热。但这时发热棒或发热圈的内部温度会高于400℃,发热棒、发热圈还将会对被加热的器件进行加热,即使温度控制器发出信号停止加热,被加热器件的温度还往往继续上升几度,然后才开始下降。当下降到设定温度的下限时,温度控制器又开始发出加热的信号,开始加热,但发热丝要把温度传递到被加热器件需要一定的时候,这就要视乎发热丝与被加热器件之间的介质情况而定。通常开始重新加热时,温度继续下降几度。所以,传统的定点开关控制温度会有正负误差几度的现象,但这不是温度控制器本身的问题,而是整个热系统的结构性问题,使温度控制器控温产生一种惯性温度误差。 要解决温度控制器这个问题,采用PID模糊控制技术,是明智的选择。PID模糊控制,是针对以上的情况而制定的、新的温度控制方案,用先进的数码技术通过Pvar、Ivar、Dvar三方面的结合调整,形成一个模糊控制,来解决惯性温度误差问题。然而,在很多情况下,由于传统的温度控制器温控方式存在较大的惯性温度误差,往往在要求精确的温控时,很多人会放弃自动控制而采用调压器来代替温度控制器。当然,在电压稳定工作的速度不变、外界气温不变和空气流动速度不变的情况下,这样做是完全可以的,但要清楚地知道,以上的环境因素是不断改变的,同时,用调压器来代替温度控制器时,必须在很大程度上靠人力调节,随着工作环境的变化而用人手调好所需温度的度数,然后靠相对稳定的电压来通电加热,勉强运作,但这决不是自动控温。当需要控温的关键很多时,就会手忙脚乱。这样,调压器就派不上用场,因为靠人手不能同时调节那么多需要温控的关键,只有采用PID模糊控制技术,才能解决这个问题,使操作得心应手,运行畅顺。例如烫金机,其温度要求比较稳定,通常在正负2℃以内才能较好运作。高速烫金机烫制同一种产品图案时,随着速度加快,加热速度也要相应提高。这时,传统的温度控制器方式和采用调压器操作就不能胜任,产品的质量就不能保证,因为烫金之前必须要把烫金机的运转速度调节适当,用速度来迁就温度控制器和调压器的弱点。但是,如果采用PID模糊控制的温度控制器,就能解决以上的问题,因为PID中的P,即Pvar功率变量控制,能随着烫金机工作速度加快而加大功率输出的百分量。 有机械式的和电子式的, 机械式的采用两层热膨胀系数不同金属亚在一起,温度改变时,他的弯曲度会发生改变,当弯曲到某个程度是,接通(或断开)回路,使得制冷(或加热)设备工作。

S71200运动控制学习资料

S71200调试经验: 前一段时间用了S71200,调试的过程中也出现过一些问题,特别是运动控制,而且网上这类资料很少,好在经过努力终于解决,想到各位朋友可能会需要,现将经验总结如下: 由于IO控制与200都差不多,1200的运动控制分以下步骤: 一:组态: 在PLC—工艺对象—组态 组态:就是设置运动控制的相关参数,比如选择那一个口(要在设备配置中选择启用)和什么指令方式(PTO/PWM),

先上面添加新对象,选择轴, 然后进入到组态页面,选择相应参数,基本参数中只需要选一个PTO控制对象,也就是上面创建的运动控制对象,

扩展参数中:启用输出栏必须填写,就是电机伺服ON接的输出点,如果是两个轴必须用两个点,不能共用,也不用在程序中对伺服ON做任何处理了,当你程序中执行MC-POWER 时伺服电机就会ON了, 如图所述内容,

限位的选择是要注意高电平和低电平,如果设错了会导致伺服不能动;动态就是加减速和最高速度不用我多说了吧, 回原点,主要是选择原点信号输入点,逼近方向及参考点开关,逼近方向很好理解,参考点开关,原则上是在减速运动的前方,这个是试出来的,我也说不太明白, 以上设置后,组态完成了,接下来要在程序中编写控控制程序了,

这个必须写,不然电机不能得电, RESET也很有用,在电机撞到限位了,要先按一下复位才能向反方向运动,与其它的不一样,要注意

回原点,走绝对位置是必须要先回一下原点的,走相对位置是不用回原点,回原点方式,用四种,3和4用组态里的方式回原点,都可以,我只用过3,4没用过, 用来显示轴当前位置

西门子1000MW机组闭环控制简介

1000MW机组闭环控制简介 汤益琛 一、机组协调控制 协调控制的目的可以简单描述为:在维持机、炉能量平衡的前提下快速响应系统负荷需求。我厂1000MW机组的协调控制方式是以锅炉跟随为基础的机炉协调控制方式,即我们常说的锅炉控压力,汽机控负荷,特点是负荷响应快,主汽压力欠稳。 变负荷时的响 应优化 图1 协调控制示意图 1、负荷控制回路 通过查看DCS和DEH控制画面中可以发现,机组负荷指令N与汽轮发电机组最终响应的负荷指令是有区别的,因为协调控制是一种智能控制,是会根据自身特点和能力来灵活响应系统负荷需求的。 锅炉具有大惯性、大迟延的调节特性,压力拉回回路是当锅炉对主汽压力调节不足时,让响应速度快的汽轮机参与稳定主汽压力。即当主汽压力偏差较大时,汽机加负荷,开调门,抑制汽压上涨;反之,则减负荷、关调门。五号机的压力拉回回路的压力偏差动作值范围为0.35~0.8 MPa,六号机为0.15~0.8 MPa。该回路示意图如图2:

图2 压力拉回回路 一次调频优化主要是针对投AGC时,AGC指令与一次调频方向不一致,引起调频效果差而设计。简单说,就是当一次调频响应幅值>0.1MW时,暂停AGC指令响应,并增加1.5MW的一次调频效果。 信号补偿是因为DEH的负荷指令是通过硬接线从DCS模拟量输出的,存在信号衰减。为了还原失真的信号,此处将DEH收到的信号通过跨服务器AP间通讯传回DCS,进行差额补偿。 2、锅炉主控指令 主要由以下几部分组成: (1)、基本指令:单元负荷指令和频率校正叠加作为B-MASTER的基本指令,是机组稳定运行时的锅炉负荷,即汽机发多少,锅炉就烧多少。 (2)变负荷/压力速率:锅炉惯性、迟延大,加负荷若只靠基本指令作用,则变负荷、压力速度过慢,所以为了达到要求的变负荷/压力速率要求,必需增加额外的锅炉负荷。这与汽车提速的道理类似,起步时加大油门实现快速提速,等接近目标速度时逐渐减小油门,减小加速度。负荷和压力设定值产生的动态补偿就是为了实现这一过程,等到稳态时其输出为0. (3)锅炉蓄热补偿:锅炉压力的改变会引起锅炉蓄热的变化,变负荷(包括一次调频)初期都是通过增、耗锅炉蓄热来实现快速响应的。负荷变化幅度越大,压力变化越大,需补偿的锅炉蓄热就越大;一次调频幅度越大,需补偿的蓄热也就越大。六号机一次调频对锅炉蓄热的补偿是通过修正压力偏差实现的,五号机该回路未启用。锅炉蓄热补偿的数值和作用时间都很短,运行人员基本感觉不到它的作用。 (4)压力调节:以上几部分指令实现了稳态或暂态过程中机、炉能量的基本平衡,实现粗调。压力调节则实现了机、炉能量平衡的精细调节,维持了主汽压力的稳定。简单说就是主汽压力低了就加点锅炉出力,反之就减点。

西门子440变频器参数的说明

西门子变频器440调试基本参数(河北敬业二期竖炉)变频器参数调试具体如下: 1. P0003=3 用户访问级专家级 2. P0010=0 调试参数过滤器准备运行 3. P0100=0 选择工作地区是欧美功率 KW 频率 50HZ 4. P0205=0 变频器的应用对象恒转距 5. P0300=1 选择电动机的类型异步电动机 6. P0304 电动机的额定电压 7. P0305 电动机的额定电流 8. P0307 电动机的额定功率 9.P0308 电动机的额定功率因数 10.P0309 电动机的额定效率 11.P0310 电动机的额定频率 12.P0311 电动机的额定速度 13.P0314 电动机的极对数 14.P0701=1 数字输入1的功能 ON/OFF(接通正转/停车命令) 15.P0702=9 数字输入2的功能故障确认 16.P0719=0 命令和频率设定值的选择 17.P0725=1 PNP/NPN数字输入 PNP方式==高电平有效 18.P0731=52.2 数字输出1的功能变频器正在运行 19.P0732 = 52.7 数字输出2的功能变频器报警 20.P0756 =0 单极性电压输入 21.P0771=24 DAC功能实际输出频率 22.P0776=0 DAC数摸电流输出 23.P1000=2 频率设定值的选择模拟输入 24.P1070=1050 主设定值 MOP设定值 25.P1071=1050 主设定值标定 MOP设定值 26.P1120=20S 斜坡上升时间 27.P1121=20S 斜坡下降时间 28.P1210=0 自动再起动禁止自动再起动 29.P1300=20 无传感器的矢量控制 唐山理工自控公司 2006-1-4 西门子440变频器参数的说明:由于西门子440变频器不是电梯专用的变频器,调整比较麻烦,也不是太好理解。结合我们以前调试的经验,把参数总结给大家,以供参考,现就有关参数给大家做说明如下: 2),在电机自学习时,要把它改为1,可以通过面板来操作;完成后可改为2 实现正常运行。 P701 、P702、P703 、P704、P705、P706 是数字输入1、2、3、4、5、6的功能,对应变频器的端子号5、6、7、8、16、17 。我们定义为多段速度选择位1、2、3、和使能BICO参数化,即分别设定为17、17、17、99、99、99

西门子g120中文说明书

西门子股份公司: 德国西门子股份公司创立于1847年,是全球电子电气工程领域的领先企业。西门子自1872年进入中国,140余年来以创新的技术、卓越的解决方案和产品坚持不懈地对中国的发展提供全面支持,并以出众的品质和令人信赖的可靠性、领先的技术成就、不懈的创新追求,确立了在中国市场的领先地位。2015年(2014年10月1日至2015年9月30日),西门子在中国的总营业收入达到69.4亿欧元,拥有超过32000名员工。西门子已经发展成为中国社会和经济不可分割的一部分,并竭诚与中国携手合作,共同致力于实现可持续发展。 西门子变频器: 西门子变频器是由德国西门子公司研发、生产、销售的知名变频器品牌,主要用于控制和调节三相交流异步电机的速度。并以其稳定的性能、丰富的组合功能、高性能的矢量控制技术、低速高转矩输出、良好的动态特性、超强的过载能力、创新的BiCo(内部功能互联)功能以及无可比拟的灵活性,在变频器市场占据着重要的地位。 简介: 西门子变频器以其强大的品牌效应,打破了以前日本品牌变频器在中国市场上的垄断地位,据有关专业市场调研机构的统计,西门子的高低压变频器在中国市场上已位居第一。 西门子变频器在中国市场的使用最早是在钢铁行业,然而在当时电机调速还是以直流调速为主,变频器的应用还是一个新兴的市场,但随着电子元器件的不断发展以及控制理论的不断成熟,变频调速已

逐步取代了直流调速,成为驱动产品的主流,西门子变频器因其强大的品牌效应在这巨大的中国市场中取得了超规模的发展,西门子在中国变频器市场的成功发展应该说是西门子品牌与技术的完美结合。在中国市场上我们能碰到的早期的西门子变频器主要有电流源的SIMOVERT A,以及电压源的SIMOVERT P,这些变频器也主要由于设备的引进而一起进入了中国的市场,目前仍有少量的使用,而其后在中国市场大量销售的主要有MICRO MASTER和MIDI MASTER,以及西门子变频器最为成功的一个系列SIMOVERT MASTERDRIVE,也就是我们常说的6SE70系列。它不仅提供了通用场合使用的AC 变频器,也提供了在造纸,化纤等特殊行业要求使用的多电机传动的直流母线方案。当然西门子也推出了在我个人看来技术上比较失败然而在市场上却相当成功的ECO变频器,在技术上的失败主要是由于它有太高的故障率,市场上的成功主要是因为它超越了富士变频器成为中国市场的第一品牌。现在西门子在中国市场上的主要机型就是MM420,MM440.6SE70系列。 参数设置: 变频器的设定参数多,每个参数均有一定的选择范围,使用中常常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象。 控制方式:即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。

S7_200SMARTPLC的运动控制向导

S7-200 SMART PLC的运动控制向导 运动轴(Axis of Motion)内置于 S7-200 SMART CPU 的运动控制功能使用运动轴(Axis of Motion)进行步进电机和伺服电机的速度和位置控制。 S7-200 SMART CPU 提供3个单轴控制,其组态方式与S7-200的EM253类似,S7-200 SMART CPU 目前未提供单独的运动控制模块。其开环位置控制提供以下功能: 1.提供高速控制(高速脉冲输出),速度从每秒2个脉冲到每秒100,000个脉冲(2HZ到100KHZ); 2.提供可组态的测量系统,既可以使用工程单位(例如英寸和厘米)也可以使用脉冲数; 3.提供可组态的反冲补偿; 4.支持绝对、相对和手动位控方式; 5.提供连续操作; 6.提供多达32组移动曲线,每组最多可有16步; 7.提供4种不同的参考点寻找模式,每种模式都可对起始的寻找方向和最终的接近方向进行选择。 8.支持急停(S曲线)或线性加速及减速。 9.提供 SINAMICS V90驱动器的相关支持。 使用 STEP7-Micro/ WIN SMART 可以创建运动轴所使用的全部组态。这些组态和程序块需要一起下载到CPU中。 S7-200 SMART CPU 的运动控制能够实现主动寻找参考点功能,绝对运动功能,相对运动功能,单、双速连续旋转功能,速度可变功能(依靠 AXISX_MAN 指令实现)及曲线功能。所有的轴功能都是单轴开环控制,系统不提供轴与轴之间的耦合及轴的闭环控制,如果有这方面需求,则用户需要自己搭建功能,但最终的应用效果要根据实际环境验证,西门子无法提供保证。 S7-200 SMART CPU 运动控制输入/输出点定义见表 1:

西门子运动控制在轮胎行业的应用与发展研究

西门子运动控制在轮胎行业的应用与发展研究 发表时间:2019-01-03T17:01:46.627Z 来源:《基层建设》2018年第32期作者:韩雨浩[导读] 摘要:社会经济的快速发展,人们生活水平不断得到提高,与人们生活息息相关的工业领域也在不断进行改革和创新,西门子运动控制技术作为这场变革的推动者和领导者,以其自身的高科技技术、产品以及在轮胎行业的广泛应用服务于全世界人民。 天津赛象科技股份有限公司天津 300113 摘要:社会经济的快速发展,人们生活水平不断得到提高,与人们生活息息相关的工业领域也在不断进行改革和创新,西门子运动控制技术作为这场变革的推动者和领导者,以其自身的高科技技术、产品以及在轮胎行业的广泛应用服务于全世界人民。高效、节能、便捷是我们一直追求的目标,西门子运动控制在轮胎行业的应用很好的体现了这一目标。本文了主要论述了西门子运动控制的特点、轮胎行业的发展现状,以及西门子运动控制在轮胎行业的应用与发展,促使西门子运动控制技术更好的服务于轮胎行业,同时也促进工业领域的不断发展。 关键词:西门子运动控制技术;轮胎行业现状;应用与发展 一、概述 随着人们生活质量水平的提高,对汽车的需求量也不断增大,从而带动轮胎行业的快速发展,近几年我国轮胎行业的规模持续扩展。与此同时西门子运动控制技术作为世界领先水平的控制技术,以及全球最大的轮胎设备控制技术的领导者,使其在轮胎行业的市场内处于不败地位,西门子以其最优质和最先进的技术水平服务于轮胎行业,促进轮胎行业更好的发展,不断满足人们的需求。西门子运动控制在轮胎行业中的应用主要体现在轮胎成型机上,而全钢丝载重子午线轮胎就依靠于轮胎成型机的作用,西门子运动控制技术很好的完成了对轮胎成型机的应用。 二、轮胎行业现状 我国对轮胎的需求量不断增加,轮胎行业的发展规模不断扩大,中国在轮胎行业中占据越来越重要的地位,并逐步发展成轮胎制造行业的大国。轮胎行业对制造轮胎的各种规划和标准也已经建立完整的工业体系,这对轮胎的创新和改革有重要的积极促进作用。人们对汽车的需求量不断增加,带动了轮胎销量的增加,进而促进轮胎行业的快速发展。目前我国使用的轮胎质量已经达到了世界领先水平,轮胎的安全性、可靠性和环保性也获得了使用者的高度认可。 三、西门子运动控制技术的概括 YL25C全液压轮胎压路机控制系统要对压路机的动力系统、行走系统和洒水系统提供相应的控制及保护,恒转速、恒速行走,按一定斜坡值要求起步和停车,确保系统的高效安全运转,具备一定远程监控的功能扩展平台。西门子运动控制动力系统对启动马达、油门步进电机及断油电磁铁进行控制,实时监控发动机机转速、机油压力及冷却水温度。启动控制:在启动条件满足时(行走泵斜盘归零位),启动点火开关,由蓄电池为启动马达及断油电磁铁供电,当系统检测到发动机转速达到预置值时,断开启动马达电源。转速控制:传统的发动机转速调节是利用机械软轴直接施力于节气门来调速,其缺陷是发动机怠速不稳,导致燃油不完全燃烧,其次,调速的快慢也受限于操作员的经验。行走系统在国内同类产品首创全液压驱动,速度快、行驶平稳,可达18Km/h,满足快速转场的要求;双操作手柄电控无级调速,实现机电液一体化控制,调速及换向便捷,制动迅速,大大提高操作舒适性和安全性,对轮胎的安全性、可靠性及环保性都有重要作用。 四、西门子运动控制在轮胎行业中的应用 西门子运动控制技术在轮胎行业中的作用越来越重要,而全钢丝载重子午线轮胎就是西门子运动控制技术最好的应用成果,全钢丝载重子午线轮胎具有安全、环保、高速和耐磨的性能,深受使用者的欢迎。近几年轮胎行业以全钢丝载重子午线轮胎作为制造生产的重点,促进了轮胎行业市场的繁荣。轮胎成型机是制造全钢丝载重子午线轮胎的重要设备,而轮胎成型机主要是运用西门子运动控制技术而制造的用于制造轮胎的设备,西门子运动控制技术在轮胎行业起着十分重要的作用。另外在现代各类建筑基础、路面和路基的压实中,轮胎压路机具有不可代替的优越性,其充气轮胎除有垂直压实力外,还有水平压实力,这些力的作用加上胶轮弹性所产生的一种“揉搓作用”结果就产生了极好的压实效果。同时,轮胎间的相互重叠能产生平整、致密的表面质量,都体现出西门子运动控制技术在轮胎行业中的应用。 总结: 通过对西门子运动控制在轮胎行业中的应用与发展的论述,我们了解到西门子运动控制技术对轮胎产业发展的重要性。西门子运动控制技术作为轮胎制造业的先进技术,为轮胎制造过程提供了技术帮助,其安全性、可靠性都深受制造者的欢迎。随着人们对汽车的需求不断增加,轮胎产业市场也得到了发展,制造轮胎的重要设备成型机就是由西门子运动控制技术制造的,其先进性和优越性都是很多轮胎设备不能达到的,这对轮胎产业的发展也起到了很好的促进作用,因此轮胎制造者要重视推广西门子运动控制技术在轮胎行业中的影响,为社会经济和产业发展增添动力。 参考文献: [1]轮胎成型机自动供料技术与装置的开发[D]。谭剑。青岛科技大学 2017 [5]西门子AS产品应用于北京恒驰半钢子午胎成型机[J]。橡塑技术与装备。2013(09) [4]浅谈现代化轮胎工厂的工程设计发展趋势[J]。李智,蔡俊松。橡塑技术与装备。2015(11) [7]我国轮胎行业分析[J]。李巧玲。中小企业管理与科技(上旬刊)。2014(08)

基于西门子S7-200 PLC的温度控制系统设计毕业论文 程序

基于西门子S7-200 PLC的温度控制系统设计毕业论文 摘要:基于西门子S7-200 PLC的温度控制系统设计毕业论文本文摘自单片机开发平 第一章前言 1.1 课题研究背景温度是工业生产中常见的工艺 ... 基于西门子S7-200 PLC的温度控制系统设计毕业论文 本文摘自单片机开发平第一章前言 1.1 课题研究背景 温度是工业生产中常见的工艺参数之一,任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关。在科学研究和生产实践的诸多领域中温度控制占有着极为重要的地位特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足轻重的作用。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制,所采用的加热方式,燃料,控制方案也有所不同。例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等;燃料有煤气、天然气、油、电等[1]。温度控制系统的工艺过程复杂多变,具有不确定性,因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。 可编程控制器(PLC)可编程控制器是一种工业控制计算机,是继续计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。它具有抗干扰能力强,价格便宜,可靠性强,编程简朴,易学易用等特点,在工业领域中深受工程操作人员的喜欢,因此PLC已在工业控制的各个领域中被广泛地使用[2]。 目前在控制领域中,虽然逐步采用了电子计算机这个先进技术工具,特别是石油化工企业普遍采用了分散控制系统(DCS)。但就其控制策略而言,占统治地位的仍旧是常规的PID 控制。PID结构简朴、稳定性好、工作可靠、使用中不必弄清系统的数学模型[3]。PID的使用已经有60多年了,有人称赞它是控制领域的常青树。 组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件,它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,使用灵活的组态方式,为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。在组态概念出现之前,要实现某一任务,都是通过编写程序来实现的。编写程序不但工作量大、周期长,而且轻易犯错误,不能保证工期。组态软件的出现,解决了这个问题。对于过去需要几个月的工作,通过组态几天就可以完成.组态王是海内一家较有影响力的组态软件开发公司开发的,组态王具有流程画面,过程数据记录,趋势曲线,报警窗口,生产报表等功能,已经在多个领域被应用[4]。 1.2 温度控制系统的发展状况 温度控制系统在工业生产中获得了广泛的应用,在工农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重要的地位。温度控制系统是人类供热、取暖的主要设备的驱动来源,它的出现迄今已有两百余年的历史。期间,从低级到高级,从简单到复杂,随着生产力的发展和对温度控制精度要求的不断提高,温度控制系统的控制技术得到迅速发展。当前比较流行的温度控制系统有基于单片机的温度控制系统,基于PLC 的温度控制系统,基于工控机(IPC)的温度控制系统,集散型温度控制系统(DCS),现场总线控制系统(FCS)等。 单片机的发展历史虽不长,但它凭着体积小,成本低,功能强盛和可靠性高等特点,已经在许多领域得到了广泛的应用。单片机已经由开始的4位机发展到32位机,其性能进一步得到改善[5]。基于单片机的温度控制系统运行稳定,工作精度高。但相对其他温度系统而言,单片机响应速度慢、中断源少,不利于在复杂的,高要求的系统中使用。 PLC是一种数字控制专用电子计算机,它使用了可编程序存储器储存指令,执行诸如逻辑、

S7-1200运动控制

S7-1200运动控制 S7-1200运动控制根据连接驱动方式不同,分成三种控制方式,如下图所示 1、PROFIdrive:S7-1200 PLC通过基于PROFIBUS/PROFINET的PROFIdrive方式与支持PROFIdrive的驱 动器连接,进行运动控制。 2、PTO:S7-1200 PLC通过发送PTO脉冲的方式控制驱动器,可以是脉冲+方向、A/B正交、也可以是正/ 反脉冲的方式。 3、模拟量:S7-1200 PLC通过输出模拟量来控制驱动器。 对于固件V4.0及其以下的S7-1200 CPU来说,运动控制功能只有PTO这 一种方式。 目前为止,1个S7-1200 PLC最多可 以控制4个PTO轴,该数值不能扩展。S7-1200 运动控制—PROFI drive控制方式 PROFI drive 是通过PROFIBUS DP 和PROFINET IO 连接驱动装置和 编码器的标准化驱动技术配置文件。 支持PROFI drive 配置文件的驱动 装置都可根据PROFI drive 标准进 行连接。控制器和驱动装置/编码器之 间通过各种PROFI drive 消息帧进 行通信。 每个消息帧都有一个标准结构。可根 据具体应用,选择相应的消息帧。通 过PROFI drive 消息帧,可传输控制 字、状态字、设定值和实际值。 『注意』固件V4.1开始的S7-1200 CPU才具有PROFI drive的控制方式。这种控制方式可以实现闭环控制。

S7-1200 运动控制--PTO控制方式 PTO的控制方式是目前为止所有版本的S7-1200 CPU都有的控制方式, 该控制方式由CPU向轴驱动器发送高速脉冲信号(以及方向信号)来 控制轴的运行。 这种控制方式是开环控制。 S7-1200 运动控制--模拟量控制方式 固件V4.1开始的S7-1200 PLC的另外一种运动控 制方式是模拟量控制方式。以CPU1215C为例,本 机集成了2个AO点,如果用户只需要1或2轴的 控制,则不需要扩展模拟量模块。然而,CPU1214C 这样的CPU,本机没有集成AO点,如果用户想采 用模拟量控制方式,则需要扩展模拟量模块。 模拟量控制方式也是一种闭环控制方式,编码器信 号有3种方式反馈到S7-1200 CPU中。 如图所示。 S7-1200 运动控制组态步骤简介 1、在Portal 软件中对S7-1200 CPU 进行硬件组态; 2、插入轴工艺对象,设置参数,下载项目; 3、使用“调试面板”进行调试;『说明』S7-1200 运动控制功能的调试面板是一个重要的调试工具,使用该工具的节点是在编写控制程序前,用来测试轴的硬件组件以及轴的参数是否正确。 4、调用“工艺”程序进行编程序,并调试,最终完成项目的编写。 截图和测试环境 这部分内容的相关截图和功能说明都是基于S7-1200 固件V4.1在SIMA TIC Portal V13 SP1 UPD4的环境下生成的。不同的版本的Portal 软件的界面不尽相同,请用户务必确认。

西门子 温度控制器 RWD32[1].

O3341A031En2 版本 2 安装和调试指导RWD82 RWD32 运用RWD82 RWD32

该通用控制器用于 HVAC 系统的舒适性控制。 可提供二个数字量输出信号用于2级的开/关控制,或作为一个独立的三位控制器。主模拟输入信号可被设定为C0,F0,%或没有特定单位.第二个模拟量输入信号能被用于下列应用程序: ? PI限制功能 ( 绝对值和相对值) ?远程参数设定功能 ?设定点的补偿 ?夏季 / 冬季模式转换 ( 模拟量或数字量的输入)(反转的供热 / 制冷输出) ?串级控制功能 ?制冷 / 去湿的优先级控制 独立的数字输入可提供白天 / 夜间模式转换. RWD32/RWD82 控制器即可安装在开关箱内的标准的DIN导轨上也可用螺丝安装在保护外壳内. 输出方式和辅助功能必须在初始化时进行参数设置,详见维护模式的参数设置流程。 注: 运用的详细资料清单可向当地的供货商索取.如:RWD32的第30号运用号的资料代码为RWD32/30. 菜单显示描述

1000? 温度传感器 (不可更改) (仅对 0-10 Vdc 有效) X1Pt X1为兰吉尔.驷法公司的 Pt 1000? 温度传感器 Pt 1000?: -20…180°C (不可更改) X2 L X2的起始点 (仅对 0-10 Vdc 有效) -100…8000 X2Pt X2为兰吉尔.驷法公司的 Pt 1000? 温度传感器 Pt 1000?: -20…180°C (不可更改) X1 H X1的终止点 (仅对 0-10 Vdc 有效) -100…8000 X1 0-10 X1为 0-10 Vdc 输入信号传感器 0-10 Vdc: -100 (8000) X2 H X2的终止点 (仅对 0-10 Vdc 有效) -100…8000 X2 0-10 X2为 0-10 Vdc 输入信号传感器 0-10 Vdc: -100 (8000) X2VR 可变电阻 0…1000 ? PS 1 – 运用号的选择: LIM ABS 绝对值 LIM rEL 相对值 WIN/SUM diG 通过数字信号输入点进行 冬/夏季工况转换 WIN/SUM AnLG 通过模拟信号输入点进行 冬/夏季工况转换 Act 主动式的传感器(如:0~10VDC)的信号输入 PS 3 辅助功能的参数设置 在#8和#9运用号中无PS3的辅助参数功能. 操作模式 RWD 控制器有以下功能的操作按键: SELECT 选择键被用来进行确认和储存参数设置. 通过上下按键进行参数的查看和调整. 操作超时 在正常模式下调整设定参数时,如在20秒内无任何操作RWD 控制器将自动退出.但是,当处在参数设置的模式时, RWD 控制器将将保持为PS 参数设置模式直至用户结束整个参数设置过程. 注意 仅在特定的程序或编程过程中出现相应的特定参数.如:假设第二个模拟输入未被使用,则X2的值和相应选项均不会出现.

s7-300运动控制系统操作说明

运动控制系统 操作说明 上海西门子工业自动化有限公司

目录 一.安装软件权 (3) 二.新建工程 (4) 三.硬件配置 (6) 3.1.插入S7-300主站 (6) 3.2.插入ET200S从站(PROFINET IM151-3PN) (11) 3.3.插入X208以太网路由器(PROFINET SCALANCE X208) (13) 3.4.插入ET200S从站(PROFIBUS IM151-1) (14) 3.5.插入变频器MM440从站(PROFIBUS MM440) (16) 3.6.插入DP/ASI从站(DP/AS-i Link 20E) (17) 3.7.插入S7-200从站(EM 277)* (18) 3.8.下载硬件配置 (20) 四.PROFINET硬件地址配置 (21) 五.下载配置及程序 (27) 六.PROFIBUS硬件地址设定 (29) 6.1.IM151-1(PROFIBUS ET200S)硬件地址设定 (29) 6.2.MM440(带PROFIBUS 面板的变频器)硬件地址设定及快速调试 (30) 6.3.ASI(DP/ASI LINK)硬件地址设定 (36)

一.安装软件权 (请先安装SOFTWARE FOR TRAINING EDITION 2004(STEP 7 PROF EDITION 2004),安装过程此处不再详细叙述,其他版本的STEP 7类似。) 导入您软件配套软盘上的加密文件-授权。 打开开始菜单-ALL PROGRAMS-SIMATIC-LICENSE MANAGEMENT- Automation License Manager 将软盘上的授权导入您的C盘根目录下。(切记:在重装操作系统或格式化硬盘前,一定要将此授权导回软盘中,以免发生授权丢失。)

基于西门子PLC的温度PID控制

基于西门子PLC的温度PID控制 摘要:本文主要介绍了如何使用Siemens PLC 编成软件Step 7-5x中的FB41、FB43功能块实现PID控制,并举例说明它们在温度控制中的应用。 关键词:PID控制器,STEP7,温度控制,PLC Abstract:The paper mainly introduces how to use FB41 and FB43 which are function blocks in the Siemens PLC programming software to make PID controller,and one example is used to explain it be used in temperature control 。 Keywords:PID Controller,STEP 7,temperature control,PLC 0、引言 PID控制器问世至今已有近70年历史,控制理论的发展经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段,但在工业控制系统中,绝大多数还是使用PID控制器,因为它结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便。现今,PID控制及其控制器或智能PID 控制器的产品已经很多,他们在工程实际中得到了广泛的应用。西门子公司S7-200、S7-300/400系列PLC都具有PID控制功能,但有很多工程技术人员对怎样使用它们不太了解,有的工程技术甚至自己编写PID控制器而不使用现有的PID控制器。本文主要介绍Step 7-5x中的FB41、FB43功能块,并举例说明它们在温度控制中的应用。 1、PID控制的原理和特点 PID控制即比例、积分、微分控制,当被控对象的结构和参数不能被完全掌握,或得不到精确的数学模型时,应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统的被控对象,或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用PID控制技术。PID控制器就是根据设定值与实际值的误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的,同时,根据实际情况还可以有PI和PD控制器。 1.1比例(P)控制 比例控制是一种最简单的控制方式,其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。系统一旦出现偏差,比例调节立即作用以减少偏差,但当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。 1.2积分(I)控制 积分控制的作用是使系统消除稳态误差,提高无差度。积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大。这样,即便误差很小,积分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小,直到等于零。因此,比例积分(PI)控制器,

相关文档