西门子AQ 2：模拟量输出模块6ES7532-5NB00-0AB0

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本机集成8输入/6输出共14个数字量I/O点。可连接2个扩展模块。6K字节程序和数据存储空间。4个的30kHz高速计数器，2路的20kHz高速脉冲输出。1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和通讯能力。非常适合于小点数控制的微型控制器。本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点。可连接7个扩展模块，扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。6个的30kHz高速计数器，2路的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和通讯能力。

I/O端子排可很容易地整体拆卸。是具有较强控制能力的控制器。本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点，2输入/1输出共3个模拟量I/O点，可连接7个扩展模块，扩展值至168路数字量I/O点或38路模拟量I/O点。20K字节程序和数据存储空间，6个的高速计数器（100KHz），2个100KHz的高速脉冲输出，2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和通讯能力。本机还新增多种功能，如内置模拟量I/O,位控特性，自整定PID功能，线性斜坡脉冲指令，诊断LED，数据记录及配方功能等。是具有模拟量I/O和强大控制能力的新型CPU。本机集成24输入/16输出共40个数字量I/O 点。可连接7个扩展模块，扩展至248路数字量I/O 点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。6个的30kHz高速计数器，2路的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制，具有更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可完全适应于一些复杂的中小型控制。

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*处理单元

3 个快速计数器 (100 kHz)，带有可参数化的使能和复位输入，可以同时用作带有单独输入的加减计数器，或用于连接增量型编码器。

安装简单方便

《S7-1200》所有的 SIMATIC 《S7-1200》 硬件都具有内置安装夹，能够方便地安装在一个标准的 35 mm DIN 导轨上。这些内置的安装夹可以咬合到某个伸出位置，以便在需要进行背板悬挂安装时提供安装孔。SIMATIC 《S7-1200》 硬件可进行竖直安装或水平安装。这些特性为用户安装 PLC 提供了的灵活性，同时也使得 SIMATIC 《S7-1200》成为众多应用场合的理想选择。

《S7-1200》可拆卸的端子   所有的 SIMATIC 《S7-1200》 硬件都配备了可拆卸的端子板。因此只需要进行一次接线即可，从而在项目的启动和调试阶段节省了宝贵的时间。除此之外，它还简化了硬件组件的更换过程。 

紧凑的结构

    《S7-1200》所有的 SIMATIC《S7-1200》 硬件在设计时都力求紧凑，以节省在控制柜中的安装占用空间。例如，《CPU 1214C》 的宽度仅有 110 mm，《CPU 1212C》 和《 CPU 1211C》 的宽度也仅有 90 mm。通讯模块和信号模块的体积也十分小巧，使得这个紧凑的模块化系统大大节省了空间，从而在安装过程中为您提供了的效率和灵活性。 

《S7-1200》通讯模块

    SIMATIC 《S7-1200》 CPU ***多可以添加三个通讯模块。RS485和 RS232 通讯模块为点到点的串行通讯提供连接。对该通讯的组态和编程采用了扩展指令或库功能、USS 驱动协议、Modbus RTU 主站和从站协议，它们都包含在 SIMATIC STEP 7 Basic 工程组态系统中。 

《S7-1200》存储器

    为用户指令和数据提供高达50 KB 的共用工作内存。同时还提供了高达 2 MB 的集成装载内存和 2 KB 的掉电保持内存。

SIMATIC 存储卡可选，通过不同的设置可用作编程卡，传送卡和硬件更新卡三种功能。通过它可以方便地将程序传输至多个《S7-1200》 CPU。该卡还可以用来存储各种文件或更新控制器系统的固件。

《S7-1200》集成 PROFINET 接口

   《S7-1200》集成的 PROFINET 接口用于编程、HMI 通讯和 PLC 间的通讯。此外它还通过开放的以太网协议支持与第三方设备的通讯。该接口带一个具有自动交叉网线（auto-cross-over）功能的 RJ45 连接器，提供 10/100Mbit/s 的数据传输速率，支持以下协议：TCP/IP native、ISO-on-TCP 和 S7 通讯。

   《S7-1200》的连接数为 15 个连接，其中：

? 3个连接用于 HMI 与 CPU 的通讯

? 1个连接用于编程设备（PG）与 CPU 的通讯

? 8个连接用于 Open IE（TCP，ISO-on-TCP）的编程通信，使用T-block 指令来实现，可用于《S7-1200》  之间的通讯，《S7-1200》  与《S7-300/400》 的通讯

? 3个连接用于 S7 通讯的服务器端连接，可以实现与 《S7-200》，《S7-300/400》 的以太网 S7 通讯

《S7-1200》集成以太网接口

   《S7-1200》 集成的以太网接口用于《S7-1200》与人机界面的连接、《S7-1200》 CPU与《S7-1200》 CPU的连接，通过开放的以太网协议与第三方设备通讯，可以使用STEP 7 T-send/ T-receive指令来配置通讯。在工程间，人机界面操作面板和控制器之间可以非常简单的组网操作。

?1、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？ 

??采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%～200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为6～7倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.2～1.5倍，起动转矩为70%～120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为以上，可以带全负载起动。 

?? 2、V/f模式是什么意思？ 

??频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答1说明。保持V/f比恒定控制是异步电机变频调速的基本的控制方式，它在控制电机的电源频率变化的同时控制变频器输出的电压，并使二者之比V/f为恒定，从而使电机的磁通保持恒定。在电机额定运行情况下，电机的定子电阻和漏抗的电压降比较小，电机的端电压和电机的感应电势近似相等。 

??V/f比恒定控制存在的主要问题是低速性能较差。其原因一是低速时异步电机定子电阻电压降所占比例变大，已不能忽略，不能再认为定子电压和电机感应电势近似相等，仍按V/f比一定控制已不能保持电机磁通恒定。电机磁通的减小必然造成电机的电磁转矩减小；另外变频器功率器件的死区时间也是影响电机低速性能的重要原因，死区时间造成电压下降同时还会引起转矩脉动，在一定条件下还会引起转速、电流的振荡。 

??V/f比恒定控制常用于通用变频器上。这类变频器主要用于风机、水泵的调速功能，以及对调速范围要求不高的场合。V/f比恒定控制的**优点是可以进行电机的开环速度控制。 

??3、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？ 

??频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而电阻不变，将造成在低速下产生的转矩有减小的倾向。

??因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定的起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。 

??4、所谓开环是什么意思？ 

??给所使用的电机装设速度传感器，将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用速度传感器运转的就叫作“开环”，通用变频器多为开环方式。 1、制动电阻的必要性

如应用中减速时及下降时所产生的再生能量过大，则有变频器内部的主电路电压上升导致损坏的可能。

因为通常变频器中内置有过电压保护功能，检测出主电路过电压（OV）后则停止，不会造成损坏。但是，因在检测出异常后电机

会停止，所以就难于进行稳定的持续运行。

有必要应用制动电阻器/制动电阻器单元/制动单元，将再生能量释放到变频器外部。

（1）再生能量

连接在电机上的负载，在旋转时有动能、在高位置时有势能。电机减速、或负载减小时，该能量会返回到变频器。这种现象称为再生，该能量即称为再生能量。

（2）制动电阻的避免方法

避制动电阻连接的方法有以下的方法。因为避免方法必定会增加减速时间，请研究确认即使减速时间延长也没有问题。

·减速时，防止失速功能生效（出货时的设定中，已设为有效）（为防止主电路过电压的发生，自动地增加减速时间）。

·将减速时间设定得更长。（每单位时间的再生能量减少）。

·选择自由旋转停止。（再生能量不会返回到变频器）。

2、制动电阻的简单选定

根据平常的动作模式中的再生能量产生的时间比率进行简单设定的方法。请按照下述的动作形式计算使用率。

（1）使用率3%ED以下的情况

请选定制动电阻器。与变频器容量相对应的制动电阻器的一览表记载在使用说明书·产品样本中。请根据所使用的变频器连接相应的制动电阻器。（如变频器的容量变大，则可在变频器的散热风扇上安装制动电阻器）。

（2）使用率10%ED以下的情况

请选定制动电阻器。与变频器容量相对应的制动电阻器的一览表记载在使用说明书·产品样本中，请根据所使用的变频器相应的制动电阻器单元。

3、制动电阻的简易选定

用前页的制动电阻的简易选定方法中，**过使用率10%ED时，或者需要非常大的制动转矩时，请按下述的选定方法先计算再生能

量再进行选定。

（1）必要的制动电阻值的计算

注意：制动转矩计算，请根据变频器容量的选定中规定的电机容量的选定进行计算。

（2）平均再生能量的计算

·再生能量在电机旋转方向与转矩方向相反时产生。1个周期的再生能量按以下公式进行计算。

注意：速度以正转方向为正，转矩也以正转方向的转矩为正。

注意：制动转矩计算，请根据变频器容量的选定中规定的电机容量的选定进行计算。

（3）制动电阻的选定

根据左侧所示的必要的制动电阻值及平均再生能量选择制动电阻器单元。

·必要的制动电阻值≥制动电阻器单元的电阻变值≥频器或制动单元的小连接电阻值

·平均再生能量≤制动电阻器单元的容许功率

注意：若连接小于变频器或制动单元的小连接电阻值的电阻，则内部的制动晶体管会发生损坏。必要的制动电阻值以下时，请增大变频器的容量，并更换未具有小于必要的制动电阻值的小连接电阻的变频器或制动单元。

注意：制动单元的情况下，可进行2台以上的并联运行。2台以上运行时的制动电阻值按照以下公式计算。

制动电阻值（Ω）＝ （上述计算的必要的制动电阻值）× （使用台数）工程现场查看，设备进行操作演示，资料台账审查……近日，平湖市**个实现自动化管理的圩区——周圩圩区自动化运行管理系统通过单位工程验收，为平湖市下一步推广开展农村圩区实施自动化建设提供了“示范”。

据悉，2010年起，平湖全市开展大规模农村圩区工程建设，各圩区运行效果明显，较大地减轻了洪涝灾害损失。但是由于大部分圩区采用传统管理模式，开关闸门、水泵需要人工现场操作，这样运行管理效率较低，操作人员带有很大的安全隐患，运行成本较高，运行数据不能共享，不适应“智慧水利”与水利工程标准化建设的要求。

本着**先试、积累可复制与推广经验的原则，2015年12月，平湖市决定启动周圩圩区自动化改造控制试点项目建设。据介绍，平湖市的周圩圩区工程位于*山港镇周圩村，保护面积4200亩，闸站1座，单闸9座，堤防长度8．2km，概算投资1936万元，防洪标准20年一遇，排涝标准10年一遇，于2014年汛期投入运行。

今年4月初，周圩圩区自动化改造控制试点项目完成建设并投入运行，总投资约94万元。该项目是一套集在线监测管理系统、水泵闸门自动化控制技术等多项应用于一体的综合信息化管理系统，建设主控制中心1处，副控制中心1处。建成后，既提高了运行响应速度，消除了人身安全隐患，也减少了人力成本。除此之外，自动化控制系统采用流程化操作，避免误操作带来的安全隐患，系统具有故障提醒功能，**运行安全；同时实现了圩区与市防汛统一调度指挥、数据共享，系统实时把运行的参数传到市防汛指挥部，为科学决策提供依据。自动化系统运行以来，取得了很大的经济与社会效益，国家防总、水利厅的相关**莅临现场检查指导，并给予赞扬。

自开工至验收，平湖市质监站多次查看施工现场，包括对电器元件的检测验收、现场安装调试、工程试运行等，对施工质量进行控制，并积极学习、制定有关自动化评定与验收相关资料，为工程顺利建设提供了**。“接下来，平湖市还有24个农村圩区实施自动化建设，面积达22．4万亩，总投资6100万元。”平湖市水利部门相关负责人表示。自动化是提高新型干法水泥生产效益的必由之路已经成为水泥行业从业人员的共识，但是，尽管很多企业，特别是大型集团对信息管理、自动化程度较为重视，并取得一定的进步。但是，红星机器通过阅读相关资料发现，我国水泥行业自动化的总体水平依然不高。

1、仪表的准确率、完好率不高，配备不齐。

在不少企业可以随意找到不准确的温度、压力等参数显示不符的仪表，甚至有些位置的热电偶因为损耗快而被取消，这些仪表的不准确或缺失所造成的损失已经远远**购置仪表的付出。

2、自动化仪表的作用未充分发挥。

即便自动化装置配备不多，但在不少生产线上都能见到各种闲置的仪表，比如在配料仓上的料位开关、库**上的料位计等。很多就是由于选型不当而未发挥作用，这与设计人员照猫画虎的套用标准设计有关，造成实际使用效果不佳。

3、缺乏自动化仪表维护力量

在购置自动化仪表的同时，必须配备有相当水平的人员认真维护，然而，很多企业在购置自动化仪表的同时并没有做好这一点。直接原因是不愿意为这类人员付出较高报酬，认为他们的作用远不及其它专业更为迫切和重要。

4、生产中不能为仪表自动化投入创造条件

任何计量仪表的准确使用都是有条件的，企业的管理者与生产者对其维护要求并未充分重视。如被计量的物料不符合要求，破坏计量环境的现象屡见不鲜，系统无法稳定运行，自动化无法投入等。

5、对新型干法水泥生产线自动化缺乏足够的重视。

这也是阻碍新型干法水泥生产线应用自动化较重要的一点，很多企业**对其不够重视，认为没有这些条件，生产照常进行。不能将眼光放的更长远，短期内无法将之运用好，不能迅速看到效益，就不想再投资，这些都是万万要不得的。

总之，目前我国新型干法水泥生产线自动化的应用尚不成熟，依然需要大家共同努力进步。红星机器愿意和众多水泥行业的朋友一起努力，争取早日将新型干法水泥生产线应用自动化发展的更加成熟。我国大多数污水处理厂中的污水泵站自动化系统主要采用可编程逻辑控制器（PLC）为基础的分布式计算机监控系统，PLC的配置灵活，具有较强的安全性、可靠性和适应性。但目前运用自动化系统的泵站也存在一些问题，例如整体系统不完善，功能设计不合理、缺乏设备维保措施等，再加上技术人员的缺乏，使实际操作中无法发挥其功能性。

1、污水泵站自动化系统控制及结构中的问题

1.1液位不稳定

一些城市使用的污水泵站是由液位仪控制泵而启动的，当污水进入泵站时水位是不稳定的，在不稳定水位的影响下泵启动会连续启动、连续暂停或连续启停。这种情况会影响污水泵站运行的稳定，减短泵站的使用寿命。

1.2备用泵的利用率不高

污水泵站自动化系统使用下，每个泵站均配备有备用水泵，备用水泵的作用主要是在水泵发生故障需要修检或保养时，能够保证水泵正常运行，不影响污水处理的各个环节。如果长时间不利用备用水泵，在集水井中备用水泵可能会导致操作系统电机的绝缘电阻下降，长时间会减少污水水泵的使用寿命。

1.3集水泵水位增长不稳定

降水量随着季节的变化而变化，不同季节的降水量存在明显的差异，污水泵站泵坑中的水位受水位变化的影响，例如在雨季集水泵水位增长过快，易造成水泵每次启动时间的间隔较短，在短时间内启动造成的瞬间电流过大，较易造成配电柜跳闸故障。

1.4人工控制造成的问题

目**些污水泵站在阀门的开关上还是采用传统的人工控制的方法，由于人工的疏忽或其他因素的影响，在阀门控制中会由于个人疏忽造成控制不及时，导致泵坑集水过多、水位上升过高的问题，严重时会淹没泵室，影响泵站的正常运行。

1.5自动化控制系统不完善

一部分污水泵站缺乏完善的控制系统线路，无法充分保护系统主要设置，影响自动化控制系统功能的发挥。系统设备的维保工作不到位，造成系统网格结构陈旧，易造成泵站与中央控制室之间重要数据的丢失，影响自动化控制数据的完整性和准确性。除此以外，系统对泵站具体运行情况缺乏动态化的监控和管理，不利于信息的完整性。

2、污水泵站自动化系统控制解决方案

为解决我国污水泵站自动化系统运行现状及问题，本文提出基于智能控制器的污水泵站自动化系统，其主要功能包括泵站电气量采集、水位采集、报警、一键开机、自动开机、远程控制等。基于智能控制器的泵站自动化系统的常规操作按钮与一般控制系统操作一致，有利于快速实现操作人员的智能化操作。

2.1液位仪与水泵的优化

设置新的停止液位仪，将停止液位仪安装在原有液位仪的下方，减少开始进水时较大的水流冲击对水泵启动造成的影响，缓解水泵启动频繁的故障，从而提高水泵的使用时间。传统污水泵站主要采用水池内的液位控制水泵的开关，因此水泵液位仪的位置不宜设置在水流较快的位置和检修困难的位置，这样有利于减轻水流过快造成的水泵启动故障，也方便液位仪的维修与保养。合理设置水泵启动和停止的水位，避免因水泵启动和停止频繁造成的设备故障，提高设备的使用寿命。污水泵站只有雨季水量过大时才会同时运行所有水泵，其他时间各个水泵的运行时间要均衡合理，保证各个水泵交替运行，提高各个水泵的使用率和使用寿命。

2.2中央控制系统

污水泵站自动化系统的控制器设置在常规电气柜之内，二者是一体的，省去了另外设置单独控制柜的步骤，有效地节省空间和接线。系统的核心就是控制器，泵站智能系统主要由进线柜、泵控制柜、无功补偿柜、站用配电柜、安全预防系统等构成。其中，进线启动柜的功能主要包括接入总进线电源、进线继电的保护、泵站智能控制、信息数据的采集与交流、运行状态、参数提醒等；泵站控制柜在整个系统中的功能包括自动完成启动和停止、电动机的继电保护、运行状态及参数提醒等；泵站的配电由站用配电柜完成；安全预防系统能够**系统的安全性，发挥出警告信号的作用。要加强对系统软件的更新和完善，并对系统硬件设备定期维修和版样，保证污水泵站自动化的顺利运行。

2.3电气设备与线路的改造

在电气设备的改造方面，重点在系统控制箱内增加格栅过电流、过力矩保护和报警的功能，保证格栅出现故障后并不会对水泵运行造成巨大影响，除此以外，还要加强对格栅的独立控制。泵控电机易出现电流过大故障，可在其主回路中增设线路的电流检测仪器，保证过流的顺利运行。在低压运行线柜中设置智能电力检测装置，运用串联连接至系统服务器网络之中，监测泵站低压侧的主要电量。在泵站控制系统的控制回路方面，重点进行线路的维修和改造，逐一排查主回路、控制回路、信号回路等走线的设置，降低因线间电磁干扰造成的线路传输问题。要增加整个设备的集中控制能力，重点改造没有集控功能的设备等。