西门子plc模块代理商-2023

，随着对工业自动化的要求越来越高，以及大量控制设备和过程监控装置之间通信的需要，"监控和数据采集系统"越来越受到用户的重视。在动力系统方面，以柴油发电机组作为应急备用电源的发电厂，在工厂、矿山、高层建筑、医院、邮电、宾馆、银行等许多部门都得到了广泛的应用。为了提高供电质量和供电可靠性，改善操作人员的工作条件，减少维护运行人员，备用发电站迫切要求实现自动化运行和管理。该监控系统由监视主机(包括通信板)和若干现场的从站(SIEMENS S7-200)组成。实现发电机组的数据采集、报警、存储、备份等服务。本文主要介绍下位机S7-200的系统原理。

2 系统的总体设计
    结合生产实际的需要，考虑该发电机组的自动化系统由5大功能部件组成(系统的硬件图如图1所示)。
(1) 发电机组的自动启动和自动停机;
(2) 工程市电和机电的自动切换;
(3) 发电机组电压和频率的自动调节;
(4) 发电机组故障自动检测，报警和故障处理;
(5) 发电机组电压、电流、频率、有功功率、启动电池电压等电量参数的自动调节。
3 系统组成
3.1 S7-200系统PLC的特性和特点
     西门子公司的S7-200系列可编程控制器，，硬件配置齐全，它的特点与性能如下:
(1)机内有高速计数器，可同时输入三路高速脉冲，并可输出频率和脉宽可调的高速脉冲信号。
(2)具有21个中断源的中断优先管理，并配有RS485接口，可实现PLC 与PC机之间的远程通讯，便于上位机监控和联网。
(3)具有结构紧凑、组装灵活、编程简单，抗干扰能力强、可靠性高等特点。
    由此可见，它非常适用于工业控制中小型自动控制系统。经分析，决定采用S7-200系列可编程控制器作为发电机组自动控制系统的核心部件。
3.2 PLC 配置及I/O的分配和功能
    经过分析，本系统采用10个开关量输入，10个开关量输出和3个模拟量输入，即可满足系统控制需求，因此-
PLC配置如下:
CPU214 PC Power Supply,DC bbbbbs,DCOutputs
EM 231 Analog bbbbb,A13*12Bits
I/O的分配和功能如下:
开关量输入:
IO.0:输入中断 (配合脉宽调制使用)
IO.1:方式选择 (0-远程控制 1-自动)
IO.2:市电检测 (0-无市电 1-有市电)
IO.3:机电检测 (0-无机电 1-有机电)
IO.4:油压低 (0-油压正常 1-油压偏低)
IO.5:油水温高 (0-油水温正常 1-油水温偏高)
IO.6:高速计数器HSCI (利用高速计数器检测启动电池电压)
IO.7:紧急停车 (0-非紧急停车状态 1-紧急停车状态)
IO.0:复位 (1-手动复位)
(利用高速计数器检测转速)
开关量输入:
Q0.0:高速脉冲输出 (通过控制直流电磁铁调节转速)
Q0.1:停机 (1-停机电磁阀动作)
Q0.2:启动 (1-启动马达动作)
Q0.3:市电合闸 (1-市电主开关动作)
Q0.4:机电合闸 (1-机电主开关动作)
Q0.5:三启失败 (1-三启失败信号灯亮)
Q0.6:机组故障 (1-机组故障信号灯亮)
Q0.7 警铃 (1-警铃响)
Q1.0:自动强激磁 (1-强激磁继电器动作)
Q1.1:冷启动自动辅助 (1-冷启动辅助装置电磁阀动作)
模拟量输入:
AIWO:母线电压
AIW2:母线电流
AIW4:负载功率
4 系统实现
    发电站自动化监控系统由机组自动启停控制，转速自动调节，电量参数自动检测，故障自动检测等功能模块组成。
4.1 制动启停控制
    本功能模块是根据各开关量的输入状态，自动控制机组的启动、停止和机电与市电的相互切换。这主要属于顺序控制具有较强的逻辑控制。用S7-200实现简易而可靠。
4.2 转速调节
    油机转速调节是通过CPU214中高速脉冲输出脉宽调制(PWM)功能调节可控直流电磁铁控制柴油机油门开度来实现的。用CPU214实现转速调节方法如下:转速信号由安装在柴油机上磁电式传感器获得，CPU214通过高速计数器测量油机转速，测得转速信号送入PID调节器，将调节器输出的数字量转换为脉冲宽度的时间量，再通过CPU214中的脉宽可调的高速脉冲输出(QO，0)，经过功率驱动器控制可控制直流电磁铁调节紧油机门开度大小，从而实现对油机转速的调节。

（3）热电阻的接线方式有 2 线、3 线和 4 线 3 种。4 线方式的精度 高，因为受接线误差的影响，2 线方式的精度低。EM231 热电阻模块可 通过 DIP 开关来选择热电阻的类型与接线方式、测量单位和开路故障的方 向。连接到同一个扩展模块上的热电阻必须是相同类型的。改变 DIP 开关 后必须将 PLC 断电后再通电，新的设置才能起作用。 （4）两种模块的采样周期为 405 ms（Pt10000 为 700 ms），重复性为 满量程的 0.05%。 4. 通信模块 EM277 PROFIBUS-DP 通信扩展从站模块用来将 S7 -200 连接至 PROFIBUS -DP 网络，EM277 模块通过串行 I/O 总线连接到 S7 -200CPU 模 块，PROFIBUS-DP 网络经过 DP 通信端口连接到 EM277 模块，这个端口可 按 9600 bps ～ 12 Mbps 之间的 PROFIBUS 波特率运行。作为从站，EM277 模块接收从主站来的 I/O 配置，向主站发送数据和接收来自主站的数据。 EM277 可以读写 S7 -200 CPU 中定义的变量存储区中的数据块，使用户能 与主站交换各种类型的数据。类似地，从主站传来的数据存储在 PLC 的变 量存储区后，可以传送到其他数据区。 EM277 模块的 DP 端口可以连接到网络中的一个 DP 主站上，但是仍能 作为一个 MPI 从站与同一网络的 SIMATIC 编程器、S7 -300 或 S7 -400 CPU 等其他主站通信。模块共有 6 个连接，其中的两个分别保留给编程器 （PG）和操作员面板（OP）。 5. 通信处理器 SIMATIC NET CP243-2 通信处理器是 S7-200 的 AS-i 主站，它多可 以连接 31 个 AS-i 从站。S7-200 可以同时处理两个 CP243-2，每个 CP243-2 的 AS-i 网络上多能有 124 点开关量输入（DI）和 124 点开关 量输出（DO），通过 AS-i 网络可以增加 S7-200 的数字量输入、输出的点 数。在 S7-200 的映像区中模块占用一个数字量输入字节（状态字节）、一 个数字量输出字节（控制字节）、8 个模拟量输入字和 8 个模拟量输出字。 通过用户程序，用状态字节和控制字节设置模块的工作方式，模块可以在 CPU 的模拟地址区存储 AS-i 从站的 I/O 数据或存储诊断数据，或者启动 主站的调用，例如改变一个从站地址，通过按钮可以设置连接的所有 AS-i 从站。