6ES7214-2AD23-0XB8參數詳細

技術要點
4.1 pid算法的應用
    為了使空調系統的控制精度達到用戶要求，我們采用s7-200cn支持的pid控制。pid是閉環控制系統的比例－積分－微分控制算法，micro/win 提供了pid指令向導，使得控制的實現更加方便快捷。根據設定溫濕度與各室內實際溫濕度的差值，按照pid算法計算出水閥、加濕器等的輸出量，并且控制壓縮機、加熱起等執行機構的啟停，從而實現溫度、濕度達到用戶要求精度。
4.2 s7-300與s7-200的通訊
    如圖6所示，s7-300通過em277模塊讀取s7-200plc的數據，在s7-300的硬件組態中配置與s7-200的每個站的通訊量為32word輸入/32word輸出。以下以第一臺空調機組為例，在s7-200站中從地址vw1064開始的32個字中存放著空調機組的運行數據，通過下面程序，傳送到s7-300中的數據塊db10的地址db10.dbw64開始的32個字中。

圖6  s7-300讀取s7-200的數據

    數據塊db10的地址db10.dbw0開始的32個字中存放著上位機控制空調機組的數據。通過下面程序，s7-300中的數據塊db10的地址db10.dbw0開始的32個字傳送給s7-200的地址vw1000開始的32個字。

圖7  s7-300往s7-200寫入數據

4.3 wincc圖形參數和變量關聯
    為了把系統中各部分的實時狀態更直觀的展現出來，將各運行系統以圖形的方式展現出來，并且實現圖形中的各組件根據實際情況發生變化。
    如圖8所示，需完成功能為當回風機運行時顏色變為“綠色"，當它停止時，顏色變為“黃色"。

圖8  wincc軟件操作示意圖

    (1) 將風機圖片添加到“系統圖"畫面中；
    (2) 在風機圖片上點右鍵，在屬性中選擇“控件屬性"，在forecolor(前景色)處選擇動態對話框，選擇變量為相應的回風機的啟動點地址，在有效范圍處選擇“置位"時顏色為綠色，“未置位"時顏色為黃色。

5  結束語
    系統于07年投入運行，運行狀況良好，用戶十分滿意。整個控制系統操作簡單，管理方便。各就地控制部分，運行穩定，滿足用戶精度的要求；集中監控系統使得整個系統控制更方便，管理更便捷。滿足項目要求的高度的可靠性、穩定性、可操作性和可維護性， 給用戶的安全生產提供了保障。通過該項目對西門子s7-200plc、s7-300plc和wincc等的綜合應用，深感西門子plc編程軟件結構化程序開發思想，具有編程靈活，高效，程序簡單，易懂的技術特色，監控軟件wincc功能強大、畫面豐富、使用方便，在該項目的控制系統中起著重要作用。由西門子產品組成的控制系統功能強大，擴展模塊豐富，組態靈活，同時具有的可靠性和穩定性，與同類產品相比，性價比

本文介紹了S7-300PLC通過PROFIBUS-DP通訊方式控制MM440變頻器，配合人機界面，結合工藝要求，實現了鋁管在線退火的控制。

關鍵詞：S7-300PLC MM440變頻器 PROFIBUS-DP通訊

一、項目介紹

1.簡介

　　蘇州奧智機電設備有限公司一直致力于空調用銅、鋁管加工設備的研發、設計、制造及服務，為用戶提供高性價比的產品。其研制的在線退火設備是近年來開始在銅、鋁管加工行業中大量應用的設備，與傳統的輥底爐相比，占地面積僅為四分之一，而且節省工序，省卻了傳統的在退火前纏繞的工序，降低了管材消耗和在工序過程中的擦傷。管材的成品率高，數千米長的盤管上廢管只有1-2米，產生在整盤管材的開頭部分，能實現盤到盤的加工流程，極大地提高了生產效率。

　　該設備采用S7-300PLC結合人機界面通過PROFIBUS-DP通訊協議實現對MM4變頻器的速度控制，整個電控系統體系簡明，布線簡單可靠，控制運行準確平穩，收到了良好的效果。

2.簡要工藝介紹

　　在線退火設備用于將料籃裝載的硬態管通過在線感應加熱方式退火成軟態管。在連續運行過程中，將置于保護氣體氛圍中的管材通過中頻感應加熱，使其溫度達到480度左右，再通過保溫區（確保在一定的溫度下有時間在加熱后進行全晶粒的勻化并消除管子表面的褪色），進入到快速冷卻區（即將冷卻水直接噴淋到加熱后的管材上使其快速冷卻），將附著在管材表面的水通過吹干裝置吹干后進入到履帶式自動張力裝置，使管材在行進的過程中一直保持一個合適的張力，然后經過抺油處理后進入到收料籃中。

外觀示意圖如下：


二、控制系統構成

1. 系統硬件

1） PLC
設備長度較長，各個操作臺與主控柜距離較遠，考慮到接線的方便、簡潔、易維護，采用分布式I/O。另外，整個系統點數較多，需要通過高速計數來實時測得機組線速度，并且有多個模擬量信號要采集，故選用CPU314C-2DP。其集成了數字量和模擬量輸入輸出，頻率測量功能，集成的DP接口可以最多帶32個從站，具有的性價比。

2） HMI
為了方便對系統的工藝參數，過程參數進行設置和監控，選用了西門子TP270-10作為人機界面。它與西門子PLC的結合，使整個系統在硬件和軟件上均達化。

3） 變頻器
MicroMaster440是新一代可以廣泛應用的多功能標準變頻器。它采用高性能的矢量控制技術，提供低速高轉矩輸出和良好的動態特性，同時具備的過載能力，以滿足廣泛的應用場合。創新的BiCo（內部功能互聯）功能有的靈活性。可選的PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊，實現了通訊的多樣性。

　　此項目中放料和收料都由交流變頻電機通過減速箱驅動料籃高速旋轉，屬于大慣量系統，而且要求很高的起動轉矩；通過采用MM440的無速度傳感器矢量控制方式，可以獲得接近閉環控制的性能，速度精度可達0.2-0.5%，同時省去了速度傳感器，具有較低的維護成本。與傳統V/Hz控制比較，無速度傳感器矢量控制可以獲得改進的低速運行特性，變負載下的速度調節能力亦得到改善，同時還可獲得高的起動轉矩，這在高摩擦與慣性負載的起動中有明顯的優勢。正是由于這些驅動特性，此項目選擇了MM440變頻器。

2.控制系統主要器件

電源模塊 6SE7 307-1KA00-0AA0 2塊
CPU模塊 6SE7 314-6CG03-0AB0 1塊
數字量輸入模塊 6SE7 321-1BL00-0AA0 3塊
數字量輸入模塊 6SE7 321-1BH02-0AA0 1塊
數字量輸出模塊 6SE7 322-1BL00-0AA0 2塊
分布式I/O模塊 6SE7 153-1AA03-0XB0 1塊
人機界面 6AV6 545-0CC10-2AX0 1個
MM440變頻器 6SE6 440-2UD33-0EB1 3臺
MM440變頻器 6SE6 440-2UD31-1CA1 1臺
MM440變頻器 6SE6 440-2UD17-5AA0 1臺
變頻器DP通訊板 6SE6 400-1PB00-0AA0 5塊