西门子DP通讯电缆6XV1830-OEH1O
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浔之漫智控技术（上海） 有限公司
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西门子PLC在高压固态软起动器中的应用 摘要：先介绍了软起动的状况以及高压固态软起动工作原理。通过使用西门子S7-200可编程逻辑控制编程实现不同起动方式下的三相可控硅触发角给定模拟信号，利用市场上成熟的三相晶闸管移相触发模块接收PLC给定的模拟信号后按照相对应的触发角输出六路脉冲列，然后通过光纤技术传送脉冲信号触发可控硅阀主件从而实现电机软启动效果，同时也很好的解决了高压隔离问题，本文还重点介绍到可控硅触发取能问题。 关键词：软启动；PLC；晶闸管移相触发；光纤触发 随着工业的快速增长，三相交流异步电机因其结构简单、运行可靠、价格低廉、体积较小、机械性能好、运行维护方便等优点而被广泛采用。据统计，三相交流异步电机耗电量占全发电量的30%以上。然而， 电动机的起动特性却一直不理想。*，电动机起动过程中的起动电流一般为额定电流3～7倍，可达电动机额定电流的8倍。这样大的电流不仅加重了进线、供电电网以及接在电动机前面的开关电器的负荷，而且同时出现的巨大转矩冲击又会使电动机发生猛烈的冲振，并且也给用作动力传输的辅助设备和做功的机械设备带来不可避免的机械冲击口 。
PLC机型的选择步骤与原则
随着PLC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。
PLC的选择主要从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。
三相高压交流异步电机的起动主要是通过在电源和电动机之间串联限流器件来实现降压起动，以确保起动过程中的性。起动方式主要有有级降压起动和无极软起动两类，前者对电压的调节是分档的，例如串电阻、串电抗、Y-△等起动；后者对电压的调节是连续的，例如串反向晶闸管、串开关变压器等起动。此类软起动通常也称为固态软起动，在实际设计过程中晶闸管的触发角控制导通问题是决定此类软起动的成败关键所在。本文将利用西门子S7-200可编程逻辑控制器的灵活、实用、可靠性高、抗*力强、编程简单、功能模块化、使用方便等特点配合专门的三相移相触发板解决软起过程中晶闸管的触发角控制导通问题，以及应用光纤触发技术解决高压隔离问题，从而有效实现软起动的斜坡升压软起动、斜坡恒流软起动、脉冲冲击起动等起动方式，另外PLC还将实现系统模拟量采集、从站通讯、人机界面互动、逻辑控制等功能。 2.高压固态软起动工作原理
PLC机型的选择
PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下，力争的性能价格比。选择时主要考虑以下几点：
(一) 合理的结构型式
PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。
整体式PLC的每一个I／O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I／O点数、输入点数与输出点数的比例、I／O模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般于较复杂的控制系统。
(二) 安装方式的选择
PLC系统的安装方式分为集中式、远程I／O式以及多台PLC联网的分布式。
集中式不需要设置驱动远程I／O硬件，系统反应快、成本低；远程I／O式适用于大型系统，系统的装置分布范围很广，远程I／O可以分散安装在现场装置附近，连线短，但需要增设驱动器和远程I／O电源；多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别独立控制，又要相互联系的场合，可以选用小型PLC，但必须要附加通讯模块。
整个闭环控制的变频节能系统的组成设备及其作用 (1) PLC选用SIEMENS公司的S7-200系列：由CPU224XP、DIDO模块、AIAO模块组成。PLC作为控制单元，是整个系统的控制核心。其主要的作用要体现以下几方面： ① 完成对系统各种数据的采集以及数字量与模拟量的相互转换。 ② 完成对整个系统的逻辑控制及PID调节的运算。 ③ 向触摸屏提供所采集及处理的数据，并执行触摸屏发出的各种指令。 ④ 将PID运算的数据结果转换成模拟信号，作为调节变频器的输出频率的控制信号。 ⑤ 通过通信电缆及USS4协议完成对变频器内部参数读写及控制。
(三)相应的功能要求
一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能，对于只需要开关量控制的设备都可满足。
对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带A／D和D／A转换单元，具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。
对于控制较复杂，要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或PLC。但是中、PLC价格较贵，一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。
PLC与西门子触摸屏的RS485通信方法： 01连接数目 S7-200 SMART CPU既可以通过本体集成的RS485端口或信号板连接支持PPI协议的西门子HMI设备，还可以通过本体集成的以太网口来连接支持S7协议的西门子HMI设备。 当CPU的三个物理接口同时连接西门子HMI设备时（包含信号板），多的连接资源数是16个。 Smart Panels 支持的 PLC： 代产品 SmartLine（无以太网接口）:S7-200、OMRON CP1系列、三菱 FX 系列、Modbus RTU 注意：只能建一个通讯连接，否则Smart Panels 无法启动项目（白屏）。 第二代产品SmartLine-IE: 串口：S7-200、OMRON CP1系列、三菱 FX 系列、Modbus RTU、台达（DVP-SV/ES2 系列） 以太网：S7-200（CP243-1）、Smart200、LOGO! Smart Panels 通过串口只能连接一个设备，通过以太网可以连接三个设备，但是串口和以太网不能同时使用（编译通不过）。 注意：串口和以太网口只能使用一个，否则编译通不过。02创建项目 用户需要使用WinCC Flexible 2008 SP2 China或以上版本来组态代产品SmartLine，如果是第二代产品SmartLine IE的话，只能使用WinCC Flexible 2008 SP4 China进行组态。 用户既可以在WinCC Flexible中直接创建项目，也可以使用向导创建。下文主要介绍如何直接创建项目。 双击PC桌面的SIMATIC WinCC flexible图标可以启动WinCC flexible，在启动画面中选择“创建一个空项目”， 所示。鼠标左键单击“创建一个空项目”后，打开如图2所示的“设备选择”界面。在该界面选择所使用的设备，在此以Smart 1000 IE为例。 03配置通信连接
三相高压交流异步电机的起动主要是通过在电源和电动机之间串联限流器件来实现降压起动，以确保起动过程中的性。起动方式主要有有级降压起动和无极软起动两类，前者对电压的调节是分档的，例如串电阻、串电抗、Y-△等起动；后者对电压的调节是连续的，例如串反向晶闸管、串开关变压器等起动。此类软起动通常也称为固态软起动，在实际设计过程中晶闸管的触发角控制导通问题是决定此类软起动的成败关键所在。本文将利用西门子S7-200可编程逻辑控制器的灵活、实用、可靠性高、抗*力强、编程简单、功能模块化、使用方便等特点配合专门的三相移相触发板解决软起过程中晶闸管的触发角控制导通问题，以及应用光纤触发技术解决高压隔离问题，从而有效实现软起动的斜坡升压软起动、斜坡恒流软起动、脉冲冲击起动等起动方式，另外PLC还将实现系统模拟量采集、从站通讯、人机界面互动、逻辑控制等功能。 2.高压固态软起动工作原理
