西门子中国授权代理商|一级代理

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电机分批自启动技术在石油等连续生产企业中有着广泛的用途。以西门子PLC为核心控制单元的电机分批自启动系统具有以下功能及特点：
1、能够实时地监控电机的运行状态；
2、记忆电网波动前电机的运行状态，只有在电网波动前处于运行状态而且在电网波动时停机的电机才具备电机自启动条件；
3、准确及时地捕获电网电压信息。
4、分批自启动的电机按照工艺流程需要，在西门子PLC中预先设置，同时为避免多台电机在自启动中对电网的影响、电机分批自启动中采用分批延时处理方式；
5、具有多路输入和多路输出功能，实现多台电机自启动集中控制；
6、具备远程通信接口，实现与上位机或DCS系统的通信，在MT6100iv5或DCS系统中方便地对该系统进行监控和维护。
洛阳石油总厂的2套西门子PLC电机分批自启动设备，采用西门于S7-200系列西门子PLC，它以CPU226CN为*处理单元，每执行1000条二进制指令约需 0.7ms。S7—200同时具备128点数字量输入/输出和32路模拟量输入/输出，12KB的RAM，20KB的负载存储器；完**够满足电机状态和 系统电压的实时监控和及时实现电机分批自启动的要求。

二、系统组成
2套西门子PLC电机分批自启动系统根据变电所供电方式，每一段低压母线采用l台西门子PLC。系统硬件主要分为外围电路和核心单元2部分。外围电路主要完成母线电 压、电机运行状态等信号的采集、处理和转换以及电机启动指令的驱动等。核心单元(即西门子PLC)主要完成信号处理，发出电机驱动指令。

2.1外围电路
外围电路主要包括以下几个部分：
1、母线电压采样监测。它通过1个电流型电压变送器将0—380V交流母线电压转换为4*20mA直流信号。
2、电机运行状态信号监控。电机运行状态信号通过电机控制回路中的1个干接点输入到西门子PLC的输入模块。所有信号的输入都经过光藕隔离，以提高抗干扰能力。
3、电机驱动单元。电机启动信号由西门子PLC发出，输出单元不直接驱动电机，而是通过1个220V、10A AC的中间继电器带动电机操作回路。这样一方面提高了驱动能力，另一方面使得电气操作回路和西门子PLC控制回路分隔，提高了系统的性。

2.2核心单元
根据系统的要求，其核心PLC主要有以下几部分：
1、CPU226CN及系统软件。它完成电压和电机运行状态监测，实时进行逻辑判断，发出电机分批自启动指令。CPU226CN有4种操作选择：RUN—P、RUN、STOP和MRES运行方式。
2、模拟量输入模块EM231CN1(8路输入)。它把电压变送器输入的4-20mA的模拟量转换为数字信号，并将数字信号送到PI，C的控制单元，以供PLC做出电压判断。
3、数字量输入模块EM221CN。16路输入2个，32路输入1个，完成62台电机运行状态监测和西门子PLC电机分批自启动系统运行、调试状态监侧，电机运行状态信号通过电机操作回路中的接触器辅助接点接至该模块。
4、数字量输出模块EM232CN(输出8路)。接受PLC控制单元的指令，完成电机驱动信号输出，通过出口中间继电器，驱动电机操作回路，完成电机分批自启动。

三、系统软件设计
电机分批自启动系统软件主要为：
1、完成系统初始化；
2、正常状态下的数据监测；
3、电网电压出现波动后，即电网电压降至70%，所有电机都会因为电气保护装置而强制退出运行，在此之前，程序已经做出判断并锁存电机状态信号；
4、当电力系统恢复正常（3s内，母线电压恢复至95%）时，程序依据故障前保存的电机状态信号、对具备白启动条件的电机。按照顺序分批发出启动信号，使其恢复运行；
5、无论在正常状态下或是在电机自启动过程中，西门子PLC均实时监侧母线电压；
6、通信接口程序。包括系统监测数据和故障信息，西门子PLC将采集的母线电压信息、电机启动状态信息传输到上位机或DCS系统，便于维护人员实时了解设备运行状况。

以太网通信是专为西门子控制产品优化设计的通信协议，它是需要建立连接的协议。西门子通信分为单向连接和双向连接，SMART200西门子PLC只有S7单向连接功能。单向连接中的客户机是向服务器请求服务的设备，客户机调用GET/PUT指令读、写服务器的存储区。服务器是通信中的被动方，用户不用编写服务器的S7通信程序，S7通信是由它的操作系统完成的。

 SMART200PLC的以太网端口有以下特点：

 1．功能强大
   SMART200西门子PLC集成的以太网端口功能非常强大，它有一个编程员连接，8个西门子触摸屏（人机界面）连接，8个主动GET/PUT连接或8个被动GET/PUT连接。用以太网下载程序的速度非常快。使用GET/PUT指令的S7通信可以实现SMART200西门子PLC之间的通信、与MT8100ie威纶触摸屏（例如性价比较高的SMART 700 IE）的通信，和与其他西门子PLC（S7-200/300/400/1200/1500）的通信。它既可以作S7通信的客户机也可以作服务器。
 SSMART200PLC之间的以太网通信类似于S7-200西门子PLC之间使用网络读写指令NETR/NETW的通信，但是NETR和NETW指令只能读、写远程站点较多16B的数据。SMART200西门子PLC的GET/PUT指令可以读写200多字节的数据。S7-300/400的CPU之间可以通过MPI、PROFIBUS-DP和以太网实现S7通信。但是S7-300/400的CPU集成的MPI和DP接口在S7通信中只能作服务器，不能作客户机。

 2．硬件成本较低
 S7-200西门子PLC为了实现以太网通信，需要配备2000多元的以太网模块CP 243-1，SMART200PLC的以太网接口的功能和CP243-1差不多，相当于白送了一块CP 243-1给用户。S7-1200西门子PLC也有以太网接口，但是只能作S7通信的服务器，不能作客户机。S7-1200的价格比SMART200PLC高。S7-300/400有的CPU有以太网接口，但是价格很高。有的需要配好几千元的以太网模块。

 3．使用简单方便
 S7-1200西门子PLC之间的以太网通信需要编程，S7-300/400作为S7通信的客户机时需要组态和编程。S7-200西门子PLC和SMART200PLC的以太网S7通信一样，都有编程向导，但是S7-200的向导需要多设置很多参数，例如模块命令字节地址、本地和远程的传输层服务访问点TSAP、连接的符号名称、的符号名、是否生成CRC保护、是否使能连接的“保持活动”功能。CPU作为服务器也需要用向导组态，而S7-200 SMART作为服务器不需要用向导组态。S7-200的以太网通信需要调用两个子程序，而SMART只需要调用一个子程序