西门子cpu模块-模块代理商

转炉系统主要完成将铁水和废钢冶炼成钢水，同时将冶炼过程中产生的煤气和水蒸气进行回收再利用。转炉主体设备主要包括炉体、炉门、烟罩、倾动机构、氧枪升降机构、氧枪横移机构、称重装置、上料装置、冷却装置等组成，其中氧枪有两套，靠衡移小推车转换，实现互为备用。
装料时炉门打开，烟罩提升，装料完成后，炉门关闭，烟罩下移。冶炼过程中，氧枪下降，从炉体顶部向炉内吹氧，或加合金料以改善钢水成分。出钢时，氧枪上升，倾动炉体，钢水由钢包车运至精炼炉精炼。炼钢过程中，氧枪和烟罩通过循环冷却水降温，产生的汽包蒸汽经加压后送用户使用;风机将烟罩内气体吸出，经煤气回收后放散到大气。

3 自动控制系统构成

转炉自动控制系统采用3台SIMATIC S7-PLC 主站分别完成实现转炉本体控制、汽包汽化和煤气回收及风机控制，其配置主要有主机架、扩展机架、电源、CPU、接口模块、通信模块，以及数字量和模拟量输入/输出模块等。3台主站之间通过以太网完成数据通讯。汽包汽化和煤气回收PLC主站共下设2个ET200-M远程从站，通过工业现场总线Profibus-DP完成主从通讯。1台工程师站用于完成系统的开发设计，2台操作员站完成整个生产过程监控。自动控制系统构成如图1所示。

4 自动控制系统控制方式和功能

整个转炉系统的自动控制由PLC控制程序完成，通过开放的Profibus-DP现场总线连接各个部件，构成分布式控制系统，实现顺序逻辑控制、联动联锁控制、以及信号传输、报警和数据采集等，同时设有人工紧急停车处理按钮。
4.1 工程师站
基于SIMATIC STEP7编程软件的工程师站，完成3台PLC主站系统的硬件组态、地址和站址的分配以及用户程序的设计开发和调试工作。程序设计采用模块化、结构化编程，应用OB、FC、FB块和相关数据块DB组成整个控制系统，并且在软件设计中采用了抗干扰措施。
4.2 操作员站
操作员站作为整个系统的人机界面，采用通用工业PC，配置SIMATIC WinCC画面组态监控软件，通过以太网实现对现场设备的过程监控。WinCC能实现过程数据动态显示、参数设定、操作控制等功能，并具有过程信息归档、报警信息顺序显示、报表打印等功能，具有很强的实时行。
4.3 转炉本体PLC主站
转炉本体PLC主站主要完成炉前的炉门动作和炉体的倾动操作，炉后倾炉和出钢钢包车、出渣渣车操作，烟罩的升降操作和冷却水流量、压力联所控制，氧枪的升降操作和氧枪定位及冷却水流量压力联所控制，氧枪横移换枪操作，上料称重和进料操作，并完成转炉水冷烟罩、水冷炉壁、水冷氧枪等水冷系统48个测温点温度变化的实施数据采集以及冷却水系统压力、流量等实时数据采集监视和超限及事故报警。通过以太网实现PLC和操作站之间的实时数据传送，由人机界面完成生产过程监控。
4.4 汽包汽化PLC主站
汽包汽化PLC主站设置有1台Profibus-DP远程控制从站ET200M。主站主要完成对冶炼过程中产生蒸汽的压力、流量、温度检测，控制加温水槽水位，控制送出热水的流量、压力、温度等，并由操作站对过程信息进行实时监控。从站主要完成液压泵站主、辅液压泵的切换和运行控制，对高压液罐和气罐的液位和压力控制，对空气压缩机的控制，对主液箱和回液箱的液位自动控制以及液压介质自动温度控制。
4.5 煤气回收PLC主站
煤气回收PLC主站也设置有1台Profibus-DP远程控制从站ET200M。主站主要完成一纹水、二纹水的冷却控制，检测转炉煤气进出一纹水、二纹水前后的温度、压力和流量，根据对一氧化碳和二氧化碳的检测含量，控制是否进行煤气回收。从站主要完成两台风机的主、辅切换和运行控制，检测风机轴温、轴振动和进出口压力、流量、温度，通过联锁控制保障风机的正常运行。

5 抗干扰功能的设计与实现
由于电器设备的存在，尤其是高压变频器每次启动所产生的高频冲击，大电流运行时所产生的强电磁场，以及电网谐波等诸多干扰因素的存在，严重威胁控制系统的正常运行和通信网络的安全、稳定畅通，为此设计中根据各种干扰源的存在增机一下抗干扰功能:
(1) 接地
计算机、PLC和通信网络采用单独的专用接地处理。
(2) 模拟量输入信号滤波
对于电器设备的电压、电流及风机转速等重要模拟量输入信号在进PLC模拟量通道之前，先经过信号隔离器消除通道中的串模干扰，在保证有用信号不被衰减的情况下大限度的衰减高频干扰，提高通道的信噪比。
(3) 模拟量通道屏蔽
模拟量信号的输入导线采用有屏蔽线的双绞线电缆，以降低辐射干扰和电磁耦合性干扰。
(4) 模拟量通道隔离
模拟量模块采用通道光电隔离模块，降低通道间共模干扰。
(5) 数字量通道隔离
数字量模块采用通道光电隔离模块，在信号进出PLC通道之前加设中间继电器对通道进行双重隔离，防止串入强干扰电压烧坏通道。
(6) 通讯电缆设置
工业以太网通讯缆和Profibus-DP电缆敷设时单独穿金属管，电缆走向避免与动力缆平行，尽可能远离转炉本体和大电流线路。
(7) 电源隔离
工作电源通过带屏蔽的隔离变压器给PLC主站和从站供电，使PLC和大功率的电器设备的电位隔离，避免供电线路干扰。
(8) 程序设计抗干扰处理
对于模拟量输入信号采用延时滤波技术，消除瞬时干扰。对于数字量输入信号采用锁存和指令对比技术，降低误信号。

6 结束语
系统投运至今运行稳定可靠，抗干扰技术的合理化应用保证了PLC设备和通讯网络在恶劣环境中的安全畅行。Simens PLC程序故障诊断、在线监控和修改技术，方便了程序维护，开放的、标准的Profibus-DP现场总线增强了系统的扩展能力。整套系统自动化水平高、操作间接方便、报警明了清晰、故障率低、维护量小，达到国内先进水平。

   在西门子plc程序中，为了进行数学运算、设定定时器时间、设定计数器计数值等，需要使用各种数据。
    程序中的各种数据（如常数、十六进制数、浮点数、时间、数组等）都必须是PLC所允许的类型与可识别的格式，即：PLC对数据有“类型”与“格式”两方面的要求。
    西门子S7系列PLC根据数据的字长，允许使用的类型有基本数据、复合数据、参数三大类。
    1．基本数据
    基本数据是指字长在2个字（32位）以下的数据，包括二进制位( bit)、字节(Byte)、字(Word)、双字( Double Word)，ASCII字符、整数(Integer)、双字长整数(Double Integer)等，这些数据符合IEC 1131-3的规定。
    基本数据在PLC存储器中有固定的长度。如：二进制位为l位，字节为8位，字为16位，双字为32位等。
    当PLC使用符号地址时，在符号表或地址声明表的“类型(Type)”栏必须填写数据的“类型代号”，以明确所使用数据的格式与所占的字长。
    在S7系列PLC中，基本数据的数据类型代号与输入范围如表8-5.1所示。

    表中所说的ASCII（American Strand Code for Information Interchange，美国标准信息交换编码）是利用7位二进制(00～7F)来代表1个字符的普遍的编码方式，常用于串行通信。7位二进制(00～7F)与字符的对应关系见表8-5.2。S7可以使用的代码范围为31～7E，“DEL”（代码7F）不可以使用。

    2．复合数据
    复合数据是指字长大于2个字（32位）的数据，数据可以通过基本数据组合而成。S7可以使用的复合数据包括以下几类：
    ①数组：所谓数组（类型代号ARRAY），是将同类型的基本数据进行组合而形成的单元数据，如表格数据等。
    ②结构：所谓结构( STRUCT)，是将不同类型的基本数据进行组合而形成的单元数据。
    ③字符串：所谓字符串（STRING），是多个相同或不同字符（如ASCII码）的组合。字符串的默认长度为256字节，其中2字节用于存放字头，实际字符大可以到254个。
    ④日期与时间：日期与时间( DATE-AND-TIME)用于存储实时时间，格式为年．月，日一时一分．秒：占用4个字长（8个字节），使用BCD码。其中，年、月、日、时、分、秒各为2位（占1个字节）：毫秒为3位（占1.5个字节）。
    例如，2006年11月15日8点30分58秒的存储格式为：06-11-15-08: 30: 58.000。
    ⑤用户定义数据：编程人员可以将S7的以上各种数据类型进行重新组合，生成新的数据类型，这一数据类型称为“用户定义数据( User Defined Data Types)”，数据类型代号为UDT。
  3．参数    
  在SIEMENS公司的S7系列PLC中，在逻辑块之间进行相互传递的数据称为参数。S7的参数分为“形式参数”与“实际参数”两类。
    在结构化编程时，为了使得某功能块能够成为可以在同- PLC循环内多次调用的通用功能块，功能块中所使用的信号与数据不可以是“地址”或“数值”，它们只能以“符号地址”或“符号数据”的形式出现。调用通用功能块时，可以通过对这些“符号地址”或“符号数据”的不同赋值，在每次调用同一功能块时，得到不同的结果。

    被调用的功能块中所使用的“符号”称为形式参数(Format Parameter)，而在调用块中对“符号”所赋予的实际地址或实际数值称为实际参数（Actual Parameter）。

    如图8-5.1所示，图中的start、stop、run为形式参数，而IO.1、I0.2、QO.1则为实际参数。
    在每次调用功能块前，必须用实际参数对块中所使用的形式参数赋值。实际参数与形式参数的数据类型必须一致，例如，当功能块中的形式参数定义的数据类型为“字( Word)”时，则赋值的实际参数必须为字格式，如MWO、IWO、QWO等，而不能用MO.1、IO.1、QO.1或MBO、IBO、QBO等进行赋值。
    S7中可以使用的参数类型有表8-5.3所示的几种。