西门子模块总代理商-青岛市

 变频器一般不宜在输出端接触器之类的器件来切换，主要是变频器控制太复杂了，电机切换的时候，可能会造成电机空转时候相位和变频器输出的相位有很大差异，切换时候产生比较大冲击，对变频器的IGBT寿命会有影响。

    而软启动器本身设计就是要考虑到切换的，会重视到这些细节，使用一些锁相环技术来跟踪等，就是没有这些功能，因为可控硅便宜可靠，可以使用耐压高点的可控硅来弥补，而IGBT太贵了，变频器一般又不会考虑切换到工频的应用，因此这些场所软启动器比变频器可能更理想。

    软启动器在一些控制领域是可以”独挡一面”的，下面我分析了一下的原因。

    是从使用场合来说，在一些不需要进行调速的控制只需要降压启动的大负载场合可以选择软启动器使用。

    第二点是从控制投入上来说，软启动器的价格要比变频器便宜许多，对于大功率负载的控制场合需要大容量的控制器来说更为明显。

    第三变频器在一些高速运转要求严格的控制场合需要配备专用变频电机，若用普通异步电机则对电机伤害大，因此能用工频的场合好选用软启动器控制。

    第四从整套配用投入来说能用软启动器的好用软启动器控制，不适宜用软启动器的再采用变频控制，这样通过用软启动器与变频器进行高低搭配，从经济效益和社会效益方面将都是非常理想的。

根据某公司生产的气密测漏机，对其气密性检测的要求，设计了一套基于S7-200 SMART 控制系统，结合设备对于生产的工艺要求，分析了硬件配置及软件控制流程，提出了一些关于S7-200 SMART 的应用感受，经过实际生产中的应用，该控制系统安全，稳定，高效，满足了工艺要求。

1、项目简介
在现今社会，汽车行业飞速发展，车灯做为汽车上的重要组成部件，车灯的生产工艺要求非常严格，户外的环境就要求灯具的防尘/防水等级要求达到IP65防护等级，防尘和防喷水。车灯气密性检测是车灯生产线中重要的一个环节之一，车灯的气密性就决定了车灯的性能，使用寿命，这是配套件灯具的基本要求。由于车灯的模具问题，一个模具只能对应与一款车灯，所以通常一台气密测漏机只能配一套模具，只能生产一款车灯。而此款气密测漏机由于体积小，携带方便，而且重要的是不受车灯模具的影响，适用于多款车灯气密性检测，并且精度高，价格便宜，具有超高的性价比，深受广大汽车车灯生产企业的喜爱。针对气密测漏机的工艺要求，设计了一套S7-200 SMART控制系统，应用了SR40  PLC和SMART LINE 700 IE的屏，使设备操作更加方便，灵活，更高效，稳定。

2、工艺流程介绍
气密测漏机的控制工艺过程如下流程图所示，见图1

本设备控制过程包括五个过程，加压延时、加压过程、平衡过程、检出过程和结束延时。每个过程都设有标志位。有多组配方可供选择，以满足生产多种系列灯具的需求。

3、方案确定
SMART 200 PLC相比S7-200 PLC，集成了强大的以太网通信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC中，方便快捷，省去了专用编程电缆。通过以太网接口还可与其它CPU 模块、触摸屏、计算机进行通信，轻松组网。在处理速度上，指令的执行时间更短，基本指令的执行时间可达0.15μs，在同级别小型 PLC 中遥遥。因此终确定了用S7-200 SMART PLC + SMART LINE 700 IE触摸屏替换了欧姆龙PLC+维纶触摸屏的控制系统的方案。

4、产品硬件配置
SIMATIC S7-200 SMART具有集成PROFINET接口，实现低成本与编程设备的通讯、强大的集成工艺功能，有效的解决方案，满足自动化需求、和灵活的可扩展性、安装简单方便、可拆卸的端子、紧凑的结构可大大节省了控制柜安装占用空间等特点。因此系统采用了SR40 CPU AC/DC/RLY的PLC作为控制中枢，其电源为AC220V，节省了电源模块、数字量输入为DC24V 24点，可直接与输入点连接、16点输出为继电器输出，干触点电压为5~30VDC或5~250VAC,电磁阀的线圈和接触器的线圈供电电压为AC220V，故可直接与PLC输出电路连接，使系统简单可靠。

SMART LINE 700 IE触摸屏准确地提供了人机界面的标准功能，经济实用，具备高性价比。具有集成PROFINET（以太网）接口，实现低成本与PLC控制设备的通讯，方便，快捷，强大的通讯功能， 256色真彩显示，800 X 480 dpi宽屏显示设计和传统屏幕相比具有更大的可视面积，使单个画面中可以显示更多的信息，让操作员具有更舒适的视觉体验，高分辨率使画面更清晰，画质更细腻。

设备硬件配置如下图所示：见图2、图3、图4

5、软件开发
根据气密性检测流程。

控制系统工艺分析如下：

在检查完无故障的情况下，启动设备。设备自动运行完成各个过程。
加压延时过程，此时打开排气电磁阀。
加压过程，关闭排气阀，打开充气阀。检测压力值是否正常，取模拟量值跟设定值做对比，若压力值过低，则低压报警，同时停止加压过程，关闭充气阀，打开排气阀。
平衡延时过程，关闭充气阀。检测压力值是否正常，去模拟量值跟设定值做比较，若超出设定值，则报警输出，同时结束平衡延时过程，打开排气阀。
检出过程，此时取模拟量值跟设定值做比较，若超出设定值，则报警输出，同时结束检出过程，打开排气阀。
结束延时过程，打开排气阀，延迟时间结束，关闭排气阀。
由于使用了SMART LINE 700 触摸屏，使得设备界面更加美观，大方，也大大提高了操作的灵活性。下图为触摸屏操作界面。见图5、图6、图7

6、应用体会
SIMATIC S7-200 SMART自动控制系统与开关按钮系统比较，增加了监控功能，具有可靠性强、安全性好、准确性高等优点，可节省人员的编制，大大减少因人为的误操作或开关损坏而造成的故障，从而提高了工作效率，并相对提高了社会经济效益，是一种有效而实用的自动控制系统。

通过客户的使用，证明了气密测漏机控制系统用 PLC 控制的方法是切实可行的。气密性检测装置采用 SIMATIC S7-200 SMART PLC 控制器能大大地提高系统的可靠性和极大地提高了设备自动化程度，并使操作程序更加简便，客户较为满意。

S7-200 CPU 与扩展模块的总接线 S7-200 CPU 与扩展模块在交流电源中的总接线如图 1-24（a）所示， 在直流电源中的总接线如图 1-24（b）所示，从图 1-24（b）中可以看出， 直流电源是由 AC/DC 变换器将交流电源转换而来的。

用于故障安全 SIMATIC S7 系统的模拟量输入

用于连接：

开关和 2 线制接近开关

符合 NAMUR 的传感器和机械触点，也用于来自危险区域的信号

具有适合故障安全操作的集成安全功能

可在故障安全应用中使用

集中式：带有 S7-31xF-2 DP

分布在 ET 200M 中：带有 SIMATIC IM 151-7 F-CPU、S7-31xF-2 DP、S7-416F-2 和 S7-400F/FH

在标准操作中，使用方式与 S7-300 模块相同