西门子PLC代理商 西门子PLC授权代理商 西门子PLC授权代理商 德国西门子PLC授权总代理
湖南西乾电气设备有限公司在经营活动中精益求精,具备如下业务优势:
1、SIMATIC S7系列PLC:S7-200/S7-200SMART/S7-1200/S7-300/S7-400/ET200/S7-1500
2、逻辑控制模块 LOGO!230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、SITOP系列直流电源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A
SIEMENS HMI触摸屏:TD200/TD400C/SMART700IE/SMART1000IE/TP700/TP1200/TP900/TP1500
SIEMENS 交、直流传动装置
1、 交流变频器及伺服:MM420/430/440、G120、G110、V10、V20、V60、V70、V80、V90及6SE70系列(FC、VC、SC)
2、全数字直流调速装置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6RA80系列
SIEMENS 数控伺服
1、数控系统:840D、802S/C、802SL、828D、801D :6FC5210,6FC6247,6FC5357,6FC5211,6FC5200,6FC5510
2、伺服系统: 611A/U/D:6SN1123,6SN1145,6SN1146,6SN1118,6SN1110,6SN1124,6SN1125,6SN1128
3、伺服系统:S120: 6SL304、6SL3210、6SL3130、6SL3055、6SL3054
SIEMENS
西门子自动化与驱动产品合作伙伴
湖南环辰泰瑞电气设备有限公司
西门子中国一级代理商产品**:
1.华北地区:北京、天津、河北、内蒙古(3个市,2个省)。
2.东北地区:辽宁、吉林、黑龙江、大连,齐齐哈尔(3个省、2市)。
3.华东地区:上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、(7个省)。
4.华中地区:河南、湖北、湖南、广东、广西、海南、深圳(7个省、市)。
5.西南地区:重庆、四川、贵州、云南、西藏(5个省、市)。
6.西北地区:陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、山西、(6个省、区)。
1 引言
本项目制冷机组控制系统主要用于对印刷行业及其他工业场所发热设备进行冷却,以满足这些设备能够正常运行。本制冷系统采用的是循环冷水对印刷机uv灯进行冷却,自动调节冷水流量、自动调度制冷机运行台数以及对水泵的变频控制。项目应用西门子s7-300系列plc以及西门子公司的触摸屏、变频器来设计的制冷机组自动控制系统。
2 制冷机组集控原理
2.1 工艺原理
制冷系统水循环流程如图1所示,将10台制冷机组集中安置,其中有一台制冷机组功率为30kw,其余9台为相同的制冷机组。我们新增了一个水箱用于循环水的热交换,水箱的水可以通过外来补水管进行补给以保证水箱的正常水位,水箱还有一排污管用于污水的排放。被制冷机组制冷的水全部由我们水箱的水供给,并且制冷完后的冷水又全部送回水箱以存储。10台制冷机组之间的水流支管道并联连接通过一总水流管道与水箱之间进行水交换。因此,水箱的水是一定温度的冷水。接下来,我们用一输水总管通过水泵的变频控制来将水箱的冷水引出来通过支路水管的连接来对我们的8台印刷机的uv灯进行循环水冷冷却。然后各支路冷却完的水又由一总水管输回到水箱。这样我们就完成了制冷机组水循环流程图。很显然,这其中就涉及到一个所谓的出水(冷水输出)、出水温度;回水(热水输回)、回水温度。要检测他们的温度我们就在出水和回水处分别安装有一温度传感器来检测出水温度和回水温度。变频水泵可以用来控制水管水流量和水管管压。
2.2 电控原理
制冷机系统主要调节控制的物理参数分别为循环水的温度和水管水流量。循环水温度的调控主要通过开启制冷机组的台数来实现,从而使其温度到达设定温度。而水管的水流管压根据所开启的印刷机的台数通过水泵的变频控制来达到所需的水流量。循环水温度、流量调控过程如下所示。
水温调控过程:10台制冷机组在水温的制冷调控过程中,我们人为地分为四档,如图2所示。在制冷机组控制系统中我们先设定一个合适的出水温度,然后根据传感器检测的回水温度与出水温度差值进行比较,确定哪一档制冷机组的开启。
在10台制冷机组中,有一台大功率的美国进口的制冷机组(30kw)本台制冷机组能够提供所需制冷量的大部分,因此,在每一档中该台制冷机组必须处于开启状态。另外9台制冷机组属于附属的国产小功率制冷机组,我们可以有选择的开启以满足制冷量的需要。与此同时,这9台制冷机组中即使有某台或者某几台制冷机组发生故障了我们可以选择其他的正常的制冷机组运行以保证系统制冷的正常进行。但是,30kw的美国进口制冷机组发生故障了,我们必须使整个系统停止下来。因为该台制冷机组故障了我们所需的制冷量就不能达到,即使另外9台制冷机组全开也枉然。
水管流量的水泵变频控制过程:在该过程中,我们根据所开启的印刷机的的台数来估算所需冷水管流量以满足各台印刷机所需的冷水冷却量。一般情况下,如果印刷机全部开启,那么我们的水泵工频50hz运行,因为在该情况下我们所需的冷水流量较大;如果印刷机部分开启,在该情况下所需冷水流量相对较小,因此我们考虑用水泵的变频运行(低于工频50hz运行),根据印刷机开启的不同数目我们针对地设置不同的频率来进行变频运行。很显然,在变频(低于工频)控制的模式下,我们可以大大地节约电能,因此达到了我们设计初衷的节能目标。
图1 制冷机组水循环流程图
图2 制冷调控过程
图3 制冷机组控制系统简图
图4 mpi网络图
3 plc控制系统
3.1 控制网络结构
系统硬件主要由1个西门子cpu313c模块、1个sm321输入模块、2个sm322输出模块、2个cpu226、2个触摸屏(tp170和mp277)和几十个(施耐德和欧姆龙)继电器构成。由于整个控制系统分散性和能更好方便操作,对控制系统实行mpi网络控制,整个mpi网络由西门子4个s7-300模块、2个s7-200模块和2个触摸屏组成,可以实现在印刷生产线车间自由控制顶棚里面制冷机组,并且可以监视整个控制系统状态。如图3、4所示。
3.2 程序设计
控制系统plc程序设计流程图如图5所示。
主要步骤包括:①程序初始化:有关中间寄存器,寄存器的清零。②plc接受触摸屏的指令信号,完成对制冷机组循环水路水温的设定。③plc根据印刷机的开启数量,决定变频或者工频的运行状态。④根据制冷机组循环水路冷水和回水温度,控制制冷机组的启停。⑤机械故障的报警。
当plc因故无法运行时,恢复制冷机组的原来的手操方式,根据uv灯开启数量,手动启动制冷机组运行,保证在制冷机组循环水路中有冷水流动。而在uv灯冷却水循环水路,使所有uv灯进水电磁阀打开,水泵取消变频控制,直接运转,给uv灯提供冷却水,保证安全生产的需要,提高系统的可靠性。
图5 plc程序设计流程图
图6 触摸屏主界面图
4 界面设计
如图6所示为触摸屏主界面图。该界面形象地展示了整个系统的控制过程,10台制冷机组的开启状态以及印刷机的开启状态都可以如实地加以显示。有自动、手动切换的按钮,有参数设定区,有用户管理区域包括报警查询以及用户权限的密码设置。整个界面简单明了易于现场操作。
在操作柜上触摸屏主界面上(如图6)单击手动按键,输入系统密码,即可进入手动界面如图7所示。
在手动界面下可以进一步进入各个制冷机组启动停止操作界面,以及启动停止水泵等,并且可以监视印刷机生产线的状态。
报警查询子界面如图8所示。①系统运行时,出现系统局部故障(如制冷机故障,水泵故障等),操作柜上有声光报警器报警,并可到触摸屏上主界面图7上按报警查询可以查看报警故障类型如图九所示,进行相应的故障处理。处理完后,把操作柜和控制柜上任意复位报警按钮打向右边,清除声光报警故障报警,故障消除后确保操作柜和控制柜上复位报警按钮都打向左边。②变频器故障时修好后必须按控制柜上复位按钮令其复位,不然会一直保持故障显示。③非正常系统关机:系统在突然断电等非正常关机情况,系统重启后,请仔细检查触摸屏上各个按键的状态和水泵的转速值,并确认当前正在工作的印刷机其旁边的开冷水开关是否开启。
图7 触摸屏手动界面
5 结束语
该控制系统已连续运行一年多,系统运行稳定、安全可靠、节能效果好、自动化程度高、操作方便、直观;减轻了工人的劳动强度,充分发挥了plc运算速度快、功能强、程序设计简单、修改程序方便、接线少、故障率低、维护保养容易、使用灵活、抗干扰能力强等优势和触摸屏友好的人机界面功能,获得了用户满意的使用效果,值得推广。
1.概述
V90的基本定位功能是工程师经常使用的功能,使用编码器可以实现设备掉电后的位置保持功能。当使用V90 PN内置的基本定位功能(EPOS)时,经常会听到工程师反映掉电后轴的实际位置不能保持,本文提供一些检查问题的思路,供大家参考。
2. V90使用编码器,掉电后位置丢失常见问题总结
V90 参考案例: 全自动自动钉箱机 全自动自动钉箱机
产品: S7-1200+V20+V90
应用: 定位控制 定位控制
行业: 包装行业
2.V20 用于传输待钉纸板;伺服电机用于定位控制,用于钉钉的伺服电机要求具有非常高的动态响应,才能保证在高速钉钉的情况下,订书钉不会在瓦楞纸板上留下划痕。其它伺服用于简单的定位控制。.
解决方案及系统配置
西门子方案:
S7-1200 *2 + KTP700 + V20 *3 + 3AC 400V V90*8
优势与获益
客户采用西门子解决方案,提升品牌价值,方便样机开发和售后服务
V90 参考案例 : 颗粒包装机 颗粒包装机
产品: Smart PLC+V90 PTI
应用: 定位控制 定位控制
行业: 包装行业
设备描述及背景信息
1.客户主要生产各类制药和食品包装设备,如四边封颗粒包装机,粉末包装机,及包装连续设备等.
2.四边封多列颗粒包装机主要工艺过程:充填,灌装,纵封,横封,打批号,撕裂口,纵切,断裂线,横切
3.颗粒包装机每台5根轴,均为位置控制,用于定量送料
解决方案及系统配置
西门子方案:
Smart PLC + SMART LINE+ 1 AC 200V 750w*5
优势与获益
1.西门子提供 SMART TIA 解决方案,提升了客户的品牌价值和产品性能。
2.全套西门子 解决方案具有更好的集成度,因此节省了非常多的设备开发和调试时间,缩短了客户的生产周期。
3.V90调试方便,可用性更好,使客户的设备具有更好的稳定性和更高的性能。
4.基于西门子V90的可靠性,客户今后在连续设备上将会向总线方案进一步升级。
5.西门子各类PLC+V90方案都能实现基于制药行业的设备联网的需求
V90 参考案例 : 纸管机 纸管机
产品 产品: 运动控制器+V90 200V PTI
应用 应用: 定位控制 定位控制
行业 行业: 包装行业
设备描述及背景信息
为了减少环境污染,欧盟率先推崇纸管代替塑料管方案, 在2018年的4月份开始,纸管机行业处于爆发的时期。目前纸管机大多数以出口为主, 但是随着中国环保理念的推行,中国内部的纸管需求也会逐渐增多,
• 工作原理:3张纸条通过旋转黏胶工艺,卷成纸管, 等间距切刀将连续的纸管切成定长
• 工位说明:1台伺服电机控制切刀定位,做往复运动;2台变频器控制纸管旋转
• 方案配置:运动控制器+1*servo+2*converter
解决方案及系统配置
运动控制器+1*V90 PTI 1kW+2*V20
优势与获益
• 该行业正在处于快速增长时期,抓住这个机会可以****市场
• 该客户是行业内的*客户,该客户的成功突破会对该行业的推进有积极的作用
• 目前该机型大多为出口, 西门子品牌会对客户设备产生附加值
V90 参考案例: 激光打标机 激光打标机
产品 产品: S7-1200+V90PTI LI TTL
应用 应用: 定位控制 定位控制
行业 行业: 机床类
设备描述及背景信息
• 应客户的要求,开发激光二维码打标质量追朔系统。采用V90伺服做送料给进装置。
• V90 功能用途:位置控制。要求每秒旋转10次,每次运行72度。在每次的100ms的周期内,60ms运行完成,40ms用来打标。
解决方案及系统配置
西门子方案:S7-1200+V90 PTI LI TTL
优势与获益
• 整套产品的解决方案,稳定的产品质量,让客户产品更具有市场竞争力。
• 响应速度快, 达到客户要求的每分钟加工600个商标的要求
• S7-1200 PLC具有中断控制功能,配合V90运行,响应速度快
SINAMICS V90 伺服电机
SINAMICS V90 驱动器与 SIMOTICS SFL6 电机组成的伺服系统是面向标准通用伺服市场的驱动产品,覆盖0.05kW~7kw功率范围。V90伺服驱动系统具有调试简单、性能、稳定可靠等特性;配合SIEMENS PLC, 能够组成一套完善的、经济的、可靠的运动控制解决方案, 轻松实现位置控制,速度控制,扭矩控制等多种控制方式。
的一键优化及自动实时优化功能使设备获得更高的动态性能
自动抑制机械谐振频率
1 MHz 的高速脉冲输入
20 位分辨率的多圈值编码器
集成所有控制模式:外部脉冲位置控制、内部设定值位置控制(通过程序步或 Modbus)、速度控制和扭矩控制
集成内部设定值位置控制功能
全功率驱动标配内置制动电阻
集成抱闸继电器(400V 型),*外部继电器
西门子一站式提供所有组件
快速便捷的伺服优化和机械优化
简单易用的 SINAMICS V-ASSISTANT 调试工具
通用 SD 卡参数复制
不同的电机轴高**满足各种应用的需要
更宽的电压范围:200 V ... 240 V –15% / +10% (230V 型) 及 380 V ... 480 V –15% / +10% (400V 型)
高品质的电机轴承
电机防护等级 IP 65,轴端标配油封
集成安全扭矩停止(STO)功能
驱动与电机可靠组合
西门子再添新成员“S210伺服系统
西门子无疑成为本次展会的焦点,在展会上新发布的Simotics -1FK2电机和专为其开发的Sinamics S210伺服驱动器,共同组成的全新伺服驱动系统,也成为本次西门子展品的重头戏之一。
Sinamics S210伺服驱动器集成了丰富的安全功能,可实现快速工程组态,并可通过Profinet连接到上位控制器,使用Web服务器和一键优化功能,使得调试变得非常简单。与Simotics伺服电机配合使用,可实现小负载的高动态响应运动以及中高负载的**精密运动。电机与伺服驱动器之间只使用一根电缆连接。该全新驱动系统可广泛用于包装机械、物料抓取应用、木材和陶瓷加工,以及数字印刷。
估计是因为产品还没有正式开售的原因,目前我们能够搜到的关于 S210 的细节信息仍然非常少。登陆西家,能看到的仅仅是一篇不到 2 屏的产品特点描述、一段 2 分多钟的视频宣传片、一份仅 6 页的产品宣传册......,并且这些信息还都是英文或德文的。
不过,这并不妨碍我们去了解这款产品的一些基本概况。本期,就让我们借助这些十(shao)分(de)有(ke)限(lian)的资料来一起扒一扒这款正向我们袭来的 SINAMICS S210。
老规矩,先来看下产品外观。
这是能从网上找到的一张清晰度(300dpi)比较高的产品图片了。
从产品外形看,S210 的结构样式与目前市面上大部分同类型产品很相似,是一款单轴独立型伺服驱动器,就是说每台驱动器都有自己独立的 AC 电源输入,并且输出也都只有一个轴。
正面的接口布局也是中规中矩,上方是带黑色翻盖的显示操作面板,下方是电机动力输出和编码器反馈,中部左侧是动力和控制电源输入,右侧是通讯和 I/O 信号端口。
不过,尽管外表平平,个中还是有一点蛮特别的地方,就是:驱动器到电机的连接,貌似只有一根电缆。所以接下来,咱们就先来看一下 S210 的电机输出。
S210 搭载的新款伺服电机名为 SIMOTICS -1FK2 。
目前发布的 S210 驱动器,其动力电源输入为 AC 单相 230V,输出功率仅为 100W~750W,与之对应,现在的 -1FK2 电机输出扭矩也只有 0.16 Nm - 2.4 Nm;、
SINAMICS 后续有计划推出 S210 的 AC 三相 400V 版本,届时驱动器的输出功率将扩容到 400W - 7 kW,相应的,未来 -1FK2 电机的输出能力也将会达到 1.3 Nm - 50 Nm。
从产品型号命名上看,1FK 代表这是一款低惯量伺服电机。不过,因为还没有拿到详细的产品样本,目前我们还无法了解其具体的性能指标。关于这部分信息,天拓四方会保持持续关注。
从上面这张图可以明显的看出,-1FK2 跟以往西门子伺服电机更显着的差别在于,它采用了单电缆连接技术,就是说该款电机与驱动器之间的各类连接,包括动力/抱闸电源和反馈信号都是集成在一根电缆中的,并且在电机侧仅使用了一个可旋转的 DIN 型快插插座。
关于伺服电机单电缆技术的意义和价值,已经*我在这里重复了。
记得当时(大约在 2013 年前后),就已经有少数运控玩家(INNOVATORS like Beckhoff & Rockwell Automation)在其伺服产品中使用了单电缆技术;近几年,越来越多运控产品厂商(如:Rexroth、LTI Motion、B&R、Kollmorgen..)先后成为这项技术的 EARLY ADPOTERS;而现在,我们终于看到西家这头成员也正式加入到单电缆的阵营中了。
S7-1200系列PLC可以通过PROFINET 与V90 PN伺服驱动器搭配进行速度控制,PLC进行启停和速度给定,速度控制计算在V90驱动器中,实现的方法主要有以下两种:
• 方法一、PLC通过FB285(SINA_SPEED)功能块,V90使用1号标准报文,进行速度控制。
• 方法二、不使用任何**程序块,利用报文的控制字和状态字通过编程进行控制,V90使用1号标准报文,使用这种方式需要对报文结构比较熟悉。
V90 PN配置要点
• 设置控制模式为"速度控制(S)"
• 配置标准通信报文1
• V90在线后点击"设置PROFINET->配置网络",设置V90的IP地址及设备名称:注意:设置的设备名称一定要与1200项目中配置的相同。
参数保存后需重启驱动器才能生效。
方法一 使用标准报文1和SINA_SPEED功能块
V90 PN与PLC采用PROFINET RT通信方式并使用报文1,项目步骤如下:
1. 创建项目后,添加新设备S7-1200 PLC
2. 在网络视图中添加V90 PN设备(使用GSD)
2. 建立V90 PN与PLC的网络连接,并分别设置S7-1200及V90 PN的IP地址及设备名称:
3. 在V90 PN的设备视图中选择控制报文为标准报文1
4. 编写程序
此种方法需要调用驱动功能库文件,可以通过以下两种方法进行安装:
(1) 安装Startdrive软件,在TIA 博途软件中就会自动安装驱动库文件,Startdrive下载链接:
Startdrive软件V14.1:
//support./cs/us/en/view/68034568
SINAMICS Startdrive V15:
//support./cs/us/en/view/109754382
SINAMICS Startdrive V15.1:
//support./cs/us/en/view/109760845
(2) 在TIA 博途中安装SINAMICS Blocks DriveLib,下载链接:
//support./cs/ww/en/view/109475044
在OB1中将DriveLib_S7_1200_1500中的SINA_Speed(FB285)功能块拖拽到编程网络中(此功能块只能与报文1配合使用),进行速度控制:
注意:功能块管脚HWIDSTW及HWIDZSW的赋值请参看下图:
6. SINA_SPEED功能块输入输出参数说明
输入参数:
输入信号 | 类型 | 含义 |
---|---|---|
EnableAxis | BOOL | =1,驱动使能 |
AckError | BOOL | 驱动故障应答 |
SpeedSp | REAL | 转速设定值[rpm] |
RefSpeed | REAL | 驱动的参考转速[rpm],对应于驱动器中的p2000参数 |
ConfigAxis | WORD | 默认设置为16#003F,说明参看下表 |
HWIDSTW | HW_IO | V90设备视图中报文1的硬件标识符 |
HWIDZSW | HW_IO | V90设备视图中报文1的硬件标识符 |
ConfigAxis的各位说明:
位 | 默认值 | 含义 |
---|---|---|
位0 | 1 | OFF2 |
位1 | 1 | OFF3 |
位2 | 1 | 驱动器使能 |
位3 | 1 | 使能/禁止斜坡函数发生器使能 |
位4 | 1 | 继续/冻结斜坡函数发生器使能 |
位5 | 1 | 转速设定值使能 |
位6 | 0 | 打开抱闸 |
位7 | 0 | 速度设定值反向 |
位8 | 0 | 电动电位计升速 |
位9 | 0 | 电动电位计降速 |
输出参数:
输出信号 | 类型 | 含义 |
---|---|---|
AxisEnabled | BOOL | 驱动已使能 |
LockOut | BOOL | 驱动处于禁止接通状态 |
ActVelocity | REAL | 实际速度[rpm] |
Error | BOOL | 1=存在错误 |
Status | INT | 16#7002:没错误,功能块正在执行 16#8401: 驱动错误 16#8402: 驱动禁止启动 16#8600: DPRD_DAT错误 16#8601: DPWR_DAT 错误 |
DiagID | WORD | 通信错误,在执行SFB 调用时发生错误 |
方法二 PLC通过IO地址直接控制V90 PN
此种控制方式***的程序块,直接给定速度。V90使用标准报文1,项目及网络配置步骤与方法一相同。通过对输出的个控制字进行驱动器的起停控制、*二个控制字可以*电机运行的速度。
V90的输出地址可从设备视图中查看:
在OB1中调用MOVE命令,发送对驱动的控制字及速度给定:
1. 通过个控制字进行驱动器的起停控制(16#047E->16#047F)
2. 通过*二个控制字可以*电机运行的速度(十六进制16#4000,即十进制的16384对应 p2000 速度参数值)
例如,V90 PN的p2000=3000rpm,如果SpeedSetpoint设置为十进制的8192(即十六进制的16#2000),则表示速度给定为1500rpm。
详细信息点击下载文档
S7-1200 可以对几个V90 PN进行速度控制?
在不挂其他PROFINET设备下,较多可以控制16个V90 PN。
给控制命令不运行有哪些原因?
• 检查V90驱动器是否有故障信息,消除故障
• 检查ConfigAxis 输入是否是3F
• EnableAxis需要上升沿触发且保持