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产品品牌：siemens/西门子 产品规格：*

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SIEMENS  西门子PLC模块系列技术参数

一、概述：

   电动机作为当前应用较为广泛的设备，同时也是其他机电设备的动力源泉，这也就使得电动机的正常工作成为了其驱动的机电设备正常运行的前提。而电动机保护器作为拖动系统中的一个重要组成部分，对电动机起着全面的保护、控制作用，实现对工业生产过程及其大型机械设备的遥信、遥测、遥调、遥控、故障诊断以及集中在线监测等功能[1,2]。如今，电动机保护器的可靠性、安全性在不断提高，功能也更加完善，在多数用电领域都得到了广泛应用，在节能和经济事业中有着重要的地位和显著的作用。
   机场的真空泵电动机是机场的一项大型应用设备，进一步影响着机场的正常运作，因此，真空泵电动机的正常运行对于机场来说是至关重要的。机场属于人流量大，需要全天连续不断的运作，因而对真空泵电动机使用的可靠性和稳定性提出了*的要求，一旦控制回路发生故障，必须马上找出故障的原因并且及时排除故障，以保证机场工作的正常运作。
   由于真空泵对其工作环境的要求很高，真空泵的排气压力过高时，都将导致电机过载，如没有一定的过载保护，电机长时间工作在这种条件，很容易损坏。因此，作为其控制回路中的重要组成部分的真空泵电机如果经常发生故障，这也就给正常的生产活动带来了严重的安全隐患。某机场采用ARD3T智能电动机保护器采集线路中的三相电流、漏电流、电压、等参数实现对电动机的实时监控和保护、控制，同时实时采集到真空泵电机线圈和电机轴承温度后，一旦温度超过有效范围则发出停机信号，来控制大功率真空泵的启、停，并发出报警信号，从而实现对真空泵电机的保护。在低压配电系统中使用ARD3T智能型电动机控制器，不但有效的降低了电动机的故障发生率，并且用户可以通过显示模块实时观察到电路中电流、电压、功率等电力参数以及电动机的运行状况，提高了设备运行的可靠性，减少非计划停车次数，提高了控制回路的自动化、智能化水平，地降低了设备管理人员的劳动强度，又提高了管理人员的综合素质。

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西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。

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信誉*，客户是公司成立之初所确立的宗旨，在公司的严格要求和员工们不折不扣地贯彻执行下发展延续至今。“假一罚十"一直是我公司的主动承诺。织块（Organization Blocks，简称OB）提供了PLC内部CPU操作系统与用户程序间的接口，它是由CPU操作系统直接进行调用的逻辑块，用来管理PLC程序中各组成部分的调用和执行中断。OB决定了PLC用户程序的结构与块的调用顺序，起到了“管理"用户程序的作用。

简单参数化

使用 STEP 7 对这些模块进行组态和参数化，并且不需要进行不便的转换设置。数据进行集中存储，如果更换了模块，数据会自动传输到新的模块，避免发生任何设置错误。使用新模块时，无需进行软件升级。可根据需要复制组态信息，例如用于标准机器。

许多不同的数字量和模拟量模块根据每一项任务的要求，准确提供输入/输出。

数字量和模拟量模块在通道数量、电压和电流范围、电气隔离、诊断和警报功能等方面都存在着差别。在这里提到的所有模块范围中，SIPLUS 组件可用于扩展的温度范围 -25… 60°C 和有害的空气/冷凝。

诊断、中断

许多模块还会监控信号采集（诊断）和从过程（过程中断）中传回的信号。这样便可对过程中出现的错误（例如断线或短路）以及任何过程事件（例如数字输入时的上升边或下降边）立刻做出反应。使用 STEP 7，即可轻松对控制器的响应进行编程。

模块

用于测试和仿真时，模拟量模块可插入到 S7-300。该模块通过 LED 转换和指示输出信号，实现对编码器信号的模拟。

该模块可插入到任何地方（不必遵守插槽规则）。该虚拟模块为未组态的信号模块预留了一个插槽。稍后安装该模块时，整个组态的机械配置和地址分配均不会更改。

西门子PLC被认为是可编程控制器，实际上也是计算机中的一种，此主要是通过计算机为基础转变而成的新型，从深层次角度来看，PLC的促进了电子自动化生产，因为此是一项相对的自动化控制器，并在电气自动化控制过程中被大力采用，还获取了相应的成绩。即使目前PLC在先前的基础上不断的和发展，可是我们还是将其称之为PLC。在程序不断运行的状态下，根据用户提出的不同要求，对有关软件进行控制，在依据设定的程序给予相应的处理，从而达到了电气自动化控制的目的。
　　二、PLC的优点
　　（1）编程语言简单。程序语言简单能保证操作人员操作起来简单上手。PLC作为控制计算机，其编程语言必须能让工程人员理解和接受，这样能让其更好更快的投入使用，因此，其编程语言都比较简易，大多采用梯形图、逻辑图或者语句表等简明的编程语言，编程时间缩短的同时，也使那些不熟悉电子电路、不懂计算机原理以及编程语言的人，也可以通过简单的学习，对该系统进行控制。对于推广使用PLC十分有利。
    其余的都不带自锁NO(常开)，手动按钮和自动按钮互锁，电机M1正转反转互锁，M1程序设计互锁之余，仍需借做接触器辅佐触点互锁，起到双重作用，从而不至于烧坏电机，4打包机的控制系统仿真4.1触摸屏简介为了操作上的方便。
    需要两人控制，一人接砖，一人控制机器，发觉机械异常时能立刻停止，避免不必要的经济损失，防止意外的产生，2打包机的控制系统设计本次打包机设计用的是来自三菱MITSUBISHIFX2N-48MR继电器输出型可编程控制器。
    还需在控制系统中定义分配1个安装位，以便于操作工人安装和拆卸工件，在自动生产前，需在手动模式下示教操作，以确定各焊位的位置数据，为了消除机械误差对示教操作定位的影响，在示教确定焊位位置数据前，要先执行1次对翻转机构的回原点清零处理。
    用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器,而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来的命令并加以执行，本设计中采用三菱A900GOT。

    M182复位，使定位气缸退回，翻转机构旋转到安装位停止，焊接机器人的主站运行自动复位停止，操作工人在翻转机构安装位对焊接好的铝合金模架进行拆除，在主站翻转机构安装新的工件后，按下焊接机器人的主站运行按钮即可实现铝合金模架的连续焊接生产。
    使其功能得到充分发挥，而且可以顺利实现非常复杂的控制功能，PLC还可以通过互联网，进行联网操作，做到分散控制，集中管理，这样与传统的继电器控制相比，其优势就十分明显，PLC通过其*的逻辑处理功能以及完善的数据运算能力。
    M182置位使气缸伸出定位翻转机构，气缸前磁感X5检测到气缸伸出定位后使Y10复位，PLC的输出点Y11动作发出焊位2完成信号给机器人，此时，机器人再由机器人原点转往焊位2的位置进行焊接作业，焊接完毕后返回原点。
    梯形图略，下面对所设计的梯形图作几点说明:1)当按下打包机起动按钮X0时，打包机处于起动工作准备状态，需要选择手动或者自动工作，发生系统，生产故障时可按下停止按钮X1，待所有问题解决之后可重新启动打包机工作。

    焊接机器人向PLC的输入点X14发出焊位1指令,PLC驱动主站伺服电机使翻转机构从安装位向焊位1目标翻转，在这个过程中，为避免安装工件时使翻转机构产生相对位置误差而影响焊接质量，在PLC控制程序中设计了从安装位开始进行自动翻转焊接时。
    需要两人控制，一人接砖，一人控制机器，发觉机械异常时能立刻停止，避免不必要的经济损失，防止意外的产生，2打包机的控制系统设计本次打包机设计用的是来自三菱MITSUBISHIFX2N-48MR继电器输出型可编程控制器。
    然后按下触摸屏上的[+"(M17)或[-"(M18)点动按钮使翻转机构动作，在到达所需的位置后松开按钮，翻转机构停止动作，此时，按下触摸屏上的[M101"按钮，将Y0输出脉冲的累积值传送到D1102作为焊位1的位置数据。

西门子PLC自动化控制系统的输人电源供电电压要保持在AC85-240V之间，这种供电电源适用于各种范围，所以一般都会采用这种电源。可是，外界环境会给电源带来一定的干扰，所以我们要在电源上装置电源净化元件是非常有必要的，在电源净化元件中重要的是电源滤波器和隔离变压器两种，在对隔离变压器使用时可以将双层隔离运用其中，能够通过屏蔽层将高低频脉冲干扰有效降低。在设计输人电源时，一般都会应用DC24V的输人电源，可是电源中的负载，就要重点关注电源的容量，还要做好一定的电源短路预防工作，在遇到紧急短路事件时能够保证系统的正常运作。

　　（2）完善PLC控制系统的输出电路设计
　　在对输出电路进行设计时，必须根据对基本生产工艺要求的了解保证有关电路设计工作的合理性，在这之中输出电路需要的指示灯和变频器的控制和调节必须通过晶体管才能够输出，尤其是超高频率的PLC控制系统，更是离不开晶体管作为支柱。如果出现频率过低的现象，我们首要选择是对继电器进行输出，继电器不但有简单的设计，而且还能够有效提高系统的负载能力。针对存在输出带电磁线圈的输出电路，为了避免出现电流之间出现冲击，在进行设计时要在直流感性负载周边安装续流二极管，只有这样才能将浪涌电流吸收，有效的保护PLC不受损坏。
    2)打包机的实际工作实际时间视乎现场工作设备的运转情况而调节，此设计为理论设计，时间的大小不作考虑，3)此程序分手动和自动两部分，运行手动时需按下手动起动按钮X2，自动则需按下自动起动按钮X3，4)生产线上除了停止/复位按钮X1带自锁NC(常闭)。
    操作翻转机构分别转到原先已示教确定好的焊位1和焊位2，使焊接机器人在相应的焊位1和焊位2上进行焊接轨迹的示教数据确定,完成焊接轨迹示教数据的确认后，再使翻转机构自动回到工件安装位，此时，翻转机构的自动控制位置和机器人自动焊接轨迹匹配完毕。
    可进行此工艺要求的铝合金模架连续大批量生产，自动翻转焊接控制功能的实现:将选择开关打至自动模式，使X1为[ON"状态，在主站翻转定位气缸后磁感X4和机器人原点X11信号为[ON"的条件下，按下焊接机器人的主站运行按钮。
    以下用主站两焊位(焊位1，焊位2)的PLC程序介绍控制设计原理，主站示教操作时，在将X1选择开关打至[OFF"状态，以及主站翻转定位气缸后磁感X4和机器人原点X11信号均为[ON"的前提下，先操作执行对翻转机构的回原点清零处理。
    随后再根据焊接模架时所需的工位数量和要求示教，以确定对应的焊位位置数据，主站示教操作确定焊位的控制程序如图1所示，M101-M104为对应主站焊位1-4位置数据的触摸屏示教确定按钮，M100为工件安装位位置数据的触摸屏示教确定按钮。
    根据I/O地址分配(6输入，9输出且输出选用继电器型输出)，选用西门子S7200系列PLC，考虑到PLC还要外接一个4路模拟量输入模块EM231和2个2路模拟量输出模块EM232，所以选用的PLC必须能够扩展2个以上模块[1]。

    调试工作简单，PLC所用的编程可供人员在实验室进行模拟调试，现场可以通过输入信号来模拟开关，通过PLC上的发光二极管来观察输出信号，如果在现场调试的过程中发现存在的漏洞或者问题，也能在现场进行修改。
    同时依照此方法确定焊位2的位置数据(D1104),所需的两焊位数据确定后，后按此方法操作M100进行工件安装位D1100的位置数据确定，示教确定主站翻转机构焊位1和焊位2以及工件安装位的位置数据后，在安装位将工件装到翻转机构固定。
    因此其出现故障的几率也很低，当PLC发生故障的时候，可以通过PLC上的发光二极管以及编程器提供的信息迅速找到故障发生的地点以及原因，人员就能在短的时间内对其进行维护，(6)能耗低，能耗低就保证了该系统的可持续发展。
    人们用触摸屏来代替鼠标或键盘，工作时，我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏，然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入，触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成,触摸检测部件安装在显示器屏幕前面。

　西门信号控制系统有4项主要功能：交通控制(CTC)功能、微机联锁(INTERLOCKING)功能、自动列车控制(ATC)功能和即时列车识别功能(PTI)。CTC功能包括自动进路、自动列车调整、自动列车跟踪和自动运输管理等子功能；INTER—LOCKING功能包括轨道电路信息处理、进路控制、信号控制等子功能；ATC功能包括自动列车防护(ATP)和自动列车驾驶(ATO)2项功能，其中ATP包含速度控制、限速区控制、追踪运行间隔控制和车门控制等子功能，ATO功能包含惰行／巡航、乘客信息服务、车门操作和自动折返等子功能。除此之外，还有其他各种辅助功能。
    大大缩短开发所需的时间，图1触摸屏仿真控制界面5现场触摸屏控制设计图2现场触摸屏控制界面触摸屏作为一种的电脑输入设备，它是目前简单，方便，自然的一种人机交互方式，它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。
    此时，焊接机器人从原点前往焊位1的位置焊接作业,焊接完成，机器人返回原点后，向PLC输入点X15发出焊位2的目标指令，M181复位，定位气缸退回，气缸后磁感X4检测到气缸退回完毕后，再执行D1104焊位2的目标位置,到达焊位21.5s后。
    (3)可靠性高，可靠性能保证该设备的正常运行，传统的继电器控制系统大量使用的是时间继电器以及中间继电器，这样就会造成很多线路接口，容易发生接触不良的现象，这样发生故障的几率就会大一些，而PLC用软件代替了中间继电器和时间继电器。
    用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器,而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来的命令并加以执行，本设计中采用三菱A900GOT。
    人们用触摸屏来代替鼠标或键盘，工作时，我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏，然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入，触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成,触摸检测部件安装在显示器屏幕前面。

    PLC主机及扩展模块如图2所示，3变频器的选择本设计选用西门子MM440变频器，该变频器可以通过6个数字输入端口对电动机进行正反转运行，正反转点动运行方向控制，可通过基本操作板，按频率调节按键可增加和减少输出频率。
    4控制系统的软件设计程采用PLC控制的全自动瓷砖打包机流水线，打包机完成上料，传送，对位，传送，捆扎，传送等工作，上料靠机械手配合电机工作，根据实际要求设计每次的夹砖时间，使整个生产过程不间断，提高生产效率。