西门子伺服电机1FL6034-2AF21-1LB1

西门子伺服电机1FL6034-2AF21-1LB1

97年太钢引进的法国二十辊轧机、冷热不锈带钢退火线、光亮线等新装备，是扩大不锈钢生产能力、发展民族工业、增强不锈钢市场竞争能力，扩大不锈钢市场占有份额的重要举措。冷轧煤气混合加压站，是太钢不锈带钢退火线的配套设施，有加压机３台，气源为高炉煤气、焦炉煤气；由于生产线工况不稳而造成用量大幅度频繁波动；同时由于气源管网方面的状况较差，高炉煤气压力波动范围3～10Kpa，焦炉煤气压力波动范围1.5～6.5KPa；其波动有时频率很快，仅靠仪表调节产生震荡、用人工调节措手不及；经常出现长时间的低压，造成混压困难，使得保压力保不了热值，保热值保不了压力，甚至造成高炉煤气蝶阀关闭、机前负压的险兆。不稳的气源、多变的用户，使处于中间环节的冷轧煤气混合加压站成为矛盾的集中点和**不锈钢生产质量的关键。原设计的仪表调节系统根本无法满足生产要求。 

太钢于1999年6月成立了项目攻关组，经过几个月的艰辛努力，采用先进的德国西门子SIMATICS7300PLC、德国UNI公司热值仪、德国西门子变频技术，投入了全过程自动控制，实现了混合煤气热值、加压机后压力双稳定的目标，确保了不锈钢的正常生产，节能效益非常可观。
 
1 系统概要 

改造后的系统构成复杂，仅调节阀就有九个，此外还要增加变频器，由计算机控制切换调节三台风机转速；增加热值仪，串级调节高焦配比。采用德国西门子S7-300 PLC可编程控制 器和 中国台湾研华IPC 610工控机构成DCS系统。S7-300PLC可编程控制器作为下位来实现所有信号的采集、运算、调节，其特点是：模块化、无排风结构、易于实现分布、运行可靠、性价比高。CP5611卡为 S7300PLC与工控机的通讯接口卡。RS485物理结构和187.5K的波特率，传输距离可达50m，使用中继器可达9100m。 

2 控制原理 

本系统含四个调节回路： 

2.1 热值调节 

 热值是用户气源的主要质量指标之一。
 
冷轧煤气混合加压站以高炉煤气为主气，它不可控制，取决于用户用量；焦炉煤气为辅气，要求控制其两道阀门,使高、焦配比约4：1，折合热值1350大卡。 

2.1.1 “高焦限幅”辅热值 

本回路为一串级、交叉限幅调节系统。以热值调节为主环，焦炉煤气流量调节为副环，加入了高焦煤气流量单交叉限幅。焦炉煤气流量的设定值不单单取决于热值调节器输出信号MV，而且受到高炉煤气流量的瞬时值的限制，即按高、焦理论配比值求出应配焦炉煤气流量值，乘以1.05和0.95作为MV的上、下限幅值MH1、ML1。 

该控制思想一则使焦炉煤气流量调节器的调节量不至于过大，从而使高焦配比值在小范围内波动；二则使主环调节器不至于产生调节饱和，加快了滞后较大的主环的动态响应，改善了系统的调节品质。 

对热值仪信号故障也有保护性，在实际的运行中，我们发现工人有时忘记了给热值仪过滤器排水，使煤气入口压力太低，燃烧不够，造成仪表信号显示偏低很多，即使焦炉煤气阀开到较大，也不可能把热值调至“正常”，但此时热值调节器输出信号受到高炉煤气流量的交叉限幅，故在此三个信号中，较终以上限值为焦炉煤气流量调节器的设定值，从而使焦炉煤气流量调节阀被约束在了一定的阀位，较终使混合煤气热值波动稳定在一定范围内。
 
2.1.2 “双阀同控”避“瓶颈” 

原设计一阀自动、另一阀手动，实际上两阀都在手动方式，因而常常顾此失彼，致使南、北阀位相差太大；若采用两路单独的调节器，二阀阀位更加混乱,当系统工况变化较大时，其中一阀就会成为调节的“瓶颈”；若采用双调节器进行调节，二阀各自进行动作，虽能使系统在某一阀位组合状态下稳定，但有可能造成二阀阀位相差太大，同样可导致“瓶颈”的现象。 
对此采用单台调节器串调双阀的控制方案，即在计算机中设置一台软调节器，其输出信号给到两台手操器，同时带动两台电动蝶阀。为防止二阀同时动作造成**调，将两手操器内的死区设置的有所差别，当调节器输出要求的阀位信号与实际阀位反馈信号出现偏差时，死区小的手操器（电动调节阀）首先动作，若偏差不大时，就能纠正过来；当调节量不够时，偏差增大，死区大的手操器（电动调节阀）也动作，加大调节力度，使系统迅速回到稳定状态上。当系统出现较大偏差时，常会出现同时**出二者死区范围的现象，则二阀一同动作，使偏差迅速减小到一定范围，此时大死区的电动调节阀停止动作，剩余的小偏差靠死区小的调节阀来进一步精调到位。 

总之，本控制思想避免了上述两种调节方法的弊端，使操作人员对两个阀位“知其一即知其二”，无须高度紧张地频繁操作，既提高了调节品质，又减少了工人劳动强度。  2.2 混压调节 
混压调节表面上看来于用户的要求“无关”，实际中却扮演非常重要的角色，它既影响热值、又影响加压机后压力。可以说，混压调节不好，则热值调节、加压机后压力调节都无从谈起。
 
2.2.1 “水涨船高”调混压 

本回路为一串级随动调节系统。在控制回路中建立数学模型，煤气混合压力的设定值随着高、焦气源的压力波动而自动计算设定，同时又加以上下限幅，使工艺操作变得更加合理。从热值的稳定方面来看，机前混压能够随高、焦煤气压力波动而适时适度地调整，保证了焦炉煤气能够按所需的量顺利配入；从加压机后压力的稳定方面来看，机前压力变化范围不至于太宽，减少了对加压机后出口压力调节的干扰。混压调节就是控制高炉煤气的两道阀门，为了避免“瓶颈”，同样如上所述，也采用了一台软调节器控制两台电动调节阀的方式，减少对机后出口压力调节的干扰。
 
2.3 加压机后压力（变频）调节 

加压机后压力是用户气源的主要质量指标之二。 

本回路为一定值单回路调节系统。其设定值为13.5Kpa,当加压机后出口压力升高/降低时，增大/减小变频器的输出频率，从而改变加压机的转速，以“变”求“稳”。
 
在计算机和变频器上都设置了较低运行频率，从而保出口压不至于太低，也保证了自带油泵能够给出足够的油压油量，以免烧坏轴瓦。这两个频率运行下限是保证加压机设备安全、用户正常生产的两道防线。 
2.4 加压机后压力（泄放）调节 

 这是加压机后压力调节的另一手段。 

本回路为一定值单回路调节系统，其设定值为14KPa，当加压机后出口压力升高/降低时，增大/减小泄压阀的开度，以“泄”求“稳”。
 
2.4.1 变频、泄放“双管齐下”稳压力 

通常，泄放调节器的设定值**变频调节器的设定值，一般情况下，变频器“全权负责”系统的调节，而泄放阀处于关闭的“休闲”状态。当用户突然大减量，造成出口压骤然升高，变频的调节速度不足以使出口压迅速降下来时（即出口压**过14KPa），泄放回路立即参与调节。 泄放回路比例带、积分时间都设得很小，因而，动作很快，与变频“双管齐下”，可使压力迅速降下来，保了用户气源压力稳定，避免了以前类似情况下加压机进入喘振的可能，**了设备安全。
 
在调节过程中，绝不会出现既保持加压机转速较高，又使泄放开启一定高度的“稳定平衡”状态。――这就是将设定值设得不同的奥妙所在。 

综上所述,本系统在控制思想和软件编制上有许多新颖的特点：
 
(1)小偏差小动作、大偏差大动作，既加快了响应速度，又提高了调节精度。 

(2)两阀在调节过程中，不会造成“瓶颈”现象。阀位死区大的南阀阀位“阶 段”性地跟踪死区小的北阀阀位。当偏差产生时，北阀“有错必纠”，南阀对北阀在调节中所累计的阀位变化不会坐视不管，而是“该出手时就出手”，大力度地“调一把”（当北阀阀位调到一定开度时效果就不显著了，此时取决于南阀的开度）。 

(3)不怕“死机”、掉电保变频 

软件多次调试后，寻找出一种方法，使得无论主机死机或PLC死机，或二者中任一掉电，或二者都掉电，变频器都运行在其保护下限频率上，加压机不会停机，保证了用户的正常生产。
 
 (4)简单可靠易“倒机” 

通过软件的巧妙设计，使加压机的切换变得非常简单：将变频器输出频率下调为零，此时原运行的加压机处于停止状态，电流很小，可拉掉其开关，并马上再合上另一台备用加压机的开关，因变频器未停，3～4分钟即可调频加速到工作状态。当然二者切换期间，需关照冷轧关小烧嘴。 

1:使用CPU 315F和ET 200S时应如何避免出现“通讯故障”消息？
使用CPU S7 315F，  ET 200S以及故障安全DI/DO模块，那么您将调用OB35 的故障安全程序。而且，您已经接受所有监控时间的默认设置值，并且愿意接收“通讯故障”消息。OB 35 默认设置为100毫秒。您已经将F I/O模块的F监控时间设定为100毫秒，因此至少每100毫秒要寻址一次I/O模块。但是由于每100毫秒才调用一次OB 35，因此会发生通讯故障。要确保OB35的扫描间隔和F监控时间有所差别，请确保F监控时间大于OB35的扫描间隔时间。
S7分布式安全系统，一直到V5.2 SP1 和 6ES7138-4FA00-0AB0，6 ES7138-4FB00-0AB0，6ES7138-4CF00-0AB0 都会出现这个问题。在新的模块中，F 监控时间设定为150毫秒.

2:当DP从站不可用时，PROFIBUS上S7-300 CPU的监控时间是多少？  
    使用CPU的PROFIBUS接口上的DP从站操作PROFIBUS网络时，希望在启动期间检查期望的组态与实际的组态是否匹配。在CPU属性对话框中的Startup选项卡上给出了两个不同的时间。

3:如何判断电源或缓冲区出错，如：电池故障？
    如果电源(仅S7－400)或缓冲区中的一个错误触发一个事件，则CPU操作系统访问OB81。错误纠正后，重新访问OB81。电池故障情况下，如果电池检测中的BATT.INDIC开关是的，则S7-400仅访问OB81。如果没有组态OB81，则CPU不会进入操作状态STOP。如果OB81不可用，则当电源出错时，C PU仍保持运行。

4：为S7 CPU上的I/O模块(集中式或者分布式的)分配地址时应当注意哪些问题？
    请注意，创建的数据区域(如一个双字)不能组态在过程映象的边界上，因为在该数据块中，只有边界下面的区域能够被读入过程映像，因此不可能从过程映像访问数据。因此，这些组态规则不支持这种情况：例如，在一个 256 字节输入的过程映像的 254 号地址上组态一个输入双字。如果一定需要如此选址，则必须相应地调整过程映像的大小(在CPU的Properties中)。

5：在S7 CPU中如何进行全局数据的基本通讯？在通讯时需要注意什么？
全局数据通讯用于交换小容量数据，全局数据(GD)可以是：
     输入和输出
     标记
     数据块中的数据
     定时器和计数器功能
数据交换是指在连入单向或双向GD环的CPU之间以数据包的形式交换数据。GD环由GD环编号来标识。
     单向连接：某一CPU可以向多个CPU发送GD数据包。
     双向连接：两个CPU之间的连接：每个CPU都可以发送和接收一个GD数据包。  
必须确保接收端CPU未确认全局数据的接收。如果想要通过相应通讯块(SFB、FB或FC)来交换数据，则必须进行通讯块之间的连接。通过定义一个连接，可以较大简化通讯块的设计。该定义对所有调用的通讯块都有效且不需要每次都重新定义。

6：可以将S7-400存储卡用于CPU 318-2DP吗？  
    在通常的操作中，只能使用订货号为6ES7951-1K... (Flash EPROM)和6ES7951-1A... (RAM)的“短”> 存储卡。

7：尽管LED灯亮，为什么CPU 31xC不能从缺省地址 124 和 125 读取完整输入？  
    对于下列型号的CPU  ，请检查 24V 电压是否接入引脚1。LED由输入电流控制。引脚 1 上的 24V 电压需要做进一步处理。
    313C (6ES7 313-5BE0.-0AB0),313C-2DP (6ES7 313-6CE0.-0AB0),313C-2PTP (6ES7 313-6BE0.-0AB0), 314C-2DP (6ES7 314-6CF0.-0AB0),314C-2PTP (6ES7 314-6BF0.-0AB0)

8：配置CPU 31x-2 PN/DP的PN接口时，当PROFINET接口偶尔发生通信错误时，该如何处理？
    请确定以太网(PROFINET)中的所有组件(转换）都支持100 Mbit/s全双工基本操作。避免中心分配器割裂网络，因为这些设备只能工作于半双工模式。

9：在硬件配置编辑器中，“时钟”修正因子有什么含义呢？
     在硬件配置中，通过CPU > Properties > Diagnostics/Clock，你可以进入“时钟”> 域内*一个修正因子。这个修正因子只影响CPU的硬件时钟。时间中断源自于系统时钟，并且和硬件时钟的设定毫无关系。

10：如何通过PROFIBUS DP用功能块实现在主、从站之间实现双向数据传送？
     在主站plc可以通过调用SFC14 “DPRD_DAT“和SFC15 “DPWR_DAT“来完成和从站的数据交换，而对于从站来说可以调用FC1 “DP_SEND“和FC2 ”DP_RECV“完成数据的交换。