一、根据系统的要求,其核心PLC主要有以下几部分:
1、CPU313及系统软件。它完成电压和电机运行状态监测,实时进行逻辑判断,发出电机分批自启动指令。CPU313有4种操作选择:RUN—P、RUN、STOP和MRES运行方式。
2、模拟量输入模块SM331(8路输入)。它把电压变送器输入的4-20mA的模拟量转换为数字信号,并将数字信号送到PI,C的控制单元,以供PLC做出电压判断。
3、数字量输入模块SM321。16路输入2个,32路输入1个,完成62台电机运行状态监测和PLC电机分批自启动系统运行、调试状态监侧,电机运行状态信号通过电机操作回路中的接触器辅助接点接至该模块。
4、数字量输出模块SM322(输出8路)。接受PLC控制单元的指令,完成电机驱动信号输出,通过出口中间继电器,驱动电机操作回路,完成电机分批自启动。
三、系统软件设计
电机分批自启动系统软件主要任务为:
1、完成系统初始化;
2、正常状态下的数据监测;
3、电网电压出现波动后,即电网电压降至70%,所有电机都会因为电气保护装置而强制退出运行,在此之前,程序已经做出判断并锁存电机状态信号;
4、当电力系统恢复正常(3s内,母线电压恢复至95%)时,程序依据故障前保存的电机状态信号、对具备白启动条件的电机。按照顺序分批发出启动信号,使其恢复运行;
5、无论在正常状态下或是在电机自启动过程中,PLC均实时监侧母线电压;
6、通信接口程序。包括系统监测数据和故障信息,PLC将采集的母线电压信息、电机启动状态信息传输到上位机或DCS系统,便于维护人员实时了解设备运行状况。关于定位控制(Positioning,调节(Regulated)和控制(Controlled)操作之间存在一些区别。步进电机小需要连续的位置控制,而在控制操作中得到应用。在以下的程序例子中,借助于CPU214所产生的集成脉冲输出,通过步进电机来实现相对的位置控制。虽然这种类型的定位控制小需要参考点,本例还是初略地描述了确定参考点的简单步骤。因为实际上它总是相对一根轴确定一个固定的参考点,因此,用户借助于一个输入字节的对偶码(Duul coding)给CPU*定位角度。用户程序根据该码计算出所需的定位步数,再由CPU输出相关个数的控制脉冲。
本例说明了利用S7-200的集成“接通延迟”(ON-Delayed)定时器,能够方便地产生断开延迟(OFF-Delay)、脉冲(Pulse)及扩展脉冲(Extended Pulse)。
为了在输出端Q0.0得到断开延迟信号,Q0.0端的输出信号的置位时问要比I0.0端的输入信号长一段定时器的时间。
为了在输出端Q0.1得到脉冲信号,I0.1端的输入信号被置位之后,信号会在输出端Q0.1停留一段定时器的时间;但是,如果输入I0.1被复位,那么输出端Q0.1脉冲信号也将被复位。
为了在输出端Q0.2得到扩展脉冲信号,一旦输入I0.2己经置位,无论输入I0.2是否复位,那么在预置定时器时问内Q0.2端输出信号将一自处于置位状态。
程序和注释
下列程序分为3部分,每部分都相互独立,用来实现断开延迟(OFF-Delay)、脉冲(Pulse)和扩展脉冲(Extended Pulse)。
一、断开延迟(OFF-Delay)
当接通输入I0.0时,输出Q0.0被置位。如果输入I0.0被复位(下降沿),
T33,运行5秒钟后,定时器T33置位,同时使标志位M0.0和输出Q0.0
2. 选择运行工作方式
当PLC位于RUN(运行)工作方式时,不能使用“**扫描”或“多次扫描”功能。可以在状态图表中写入和强制数值,或使用LAD或FBD程序编辑器强制数值,方法与在STOP(停止)工作方式中强制数值相同。还可以执行下列操作(不能在STOP工作方式使用):
1使用图状态收集PLC数据值的连续更新。如果希望使用单次更新,图状态必须关闭,才能使用“单次读取”命令。
2使用程序状态收集PLC数据值的连续更新。
3使用RUN工作方式中的“程序编辑”编辑程序,并将改动下载至PLC。
当程序下载至PLC后,可以用“程序状态”功能操作和测试程序网络。
1. 起动程序状态
1在程序编辑器窗口,显示希望测试的程序部分和网络。
2PLC置于RUN工作方式,起动程序状态监控改动PLC数据值。方法如下:
² ² 单击“程序状态打开/关闭”按钮或用菜单命令“调试”→ “程序状态”,在梯形图中显示出各元件的状态。在进入“程序状态”的梯形图中,用彩色块表示位操作数的线圈得电或触点闭合状态。如:表示触点闭合状态,表示位操作数的线圈得电。
² ² 用菜单命令“工具” →“选项”打开的窗口中,可选择设置梯形图中功能块的大小、显示的方式和彩色块的颜色等。
运行中的梯形图内的各元件的状态将随程序执行过程连续更新变换。
2. 用程序状态模拟进程条件(读取、强制、取消强制和全部取消强制)
通过在程序状态中从程序编辑器向操作数写入或强制新数值的方法,可以模拟进程条件。
² ² 单击“程序状态”按钮,开始监控数据状态,并启用调试工具。
(1)写入操作数:
² ² 直接单击操作数(不要单击指令),然后用鼠标右键直接单击操作数,并从弹出菜单选择“写入”。
(2)强制单个操作数:
² ² 直接单击操作数(不是指令),然后从“调试”工具条单击“强制”图标。
² ² 直接用鼠标右键单击操作数(不是指令),并从弹出菜单选择“强制”。
(3)单个操作数取消强制:
² ² 直接单击操作数(不是指令),然后从“调试”工具条单击“取消强制”图标。
² ² 直接用鼠标右键单击操作数(不是指令),并从弹出菜单选择“取消强制”。
(4)全部强制数值取消强制:
² ² 从“调试”工具条单击“全部取消强制”图标。
强制数据用于立即读取或立即写入指令*I/O点,CPU进入STOP状态时,输出将为强制数值,而不是系统块中设置的数值。
注意:在程序中强制数值时,在程序每次扫描时将操作数重设为该数值,与输入/输出条件或其他正常情况下对操作数有影响的程序逻辑无关。强制可能导致程序操作无法预料,可能导致人员死亡或严重伤害或设备损坏。强制功能是调试程序的辅助工具,切勿为了弥补处理装置的故障而执行强制。**合格人员使用强制功能。强制程序数值后,务必通知所有授权维修或调试程序的人员。在不带负载的情况下调试程序时,可以使用强制功能。
3. 识别强制图标
被强制的数据处将显示一个图标。
(1)黄色锁定图标表示显示强制:即该数值已经被“明确”或直接强制为当前正在显示的数值。
(2)灰色隐去锁定图标表示隐式:该数值已经被“隐含”强制,即不对地址进行直接强制,但内存区落入另一个被明确强制的较大区域中。例如,如果VW0被显示强制,则VB0和VB1被隐含强制,因为它们包含在VW0中。
(3)半块图标表示部分强制。例如,VB 1被明确强制,则VW0被部分强制,因为其中的一个字节VB1被强制。
可以建立一个或多个状态图,用来监管和调试程序操作。打开状态图可以观察或编辑图的内容,起动状态图可以收集状态信息。