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上海西門子總線電纜*總代理商

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上海晉營自動化科技有限公司

 
  ：喬 靜
 
   電 話：（同號）

   郵 箱：3548508227

     :3548508227

?上海西門子總線電纜*總代理商

1、引言 電 話：（同號）

    可編程控制器由于抗干擾能力強，可靠性高，編程簡單，性能價格比高，在工業(yè)控制領(lǐng)域得到越來越廣泛應(yīng)用。

    工業(yè)年月機作為*控制單元，配有組態(tài)軟件，選用大屏幕實時監(jiān)視界面，實現(xiàn)各控制點的動態(tài)顯示、數(shù)據(jù)修改、故障診斷、自動報警，還可顯示查詢歷史事件記錄，系統(tǒng)各主要部件累計運行時間，各裝置工藝流程圖，各裝置結(jié)構(gòu)圖等。*控制單元和下位機PLC之間采用串行通訊方式進行數(shù)據(jù)交換，通常距離在1000m以內(nèi)選用485雙絞線通訊方式，較常距離可選用光纖通訊，更長距離也可選用無線通訊方式。下位機選用PLC控制，根據(jù)控制對象的多少，控制對象的范圍，可選用一臺或多臺PLC進行控制，PLC之間數(shù)據(jù)交換是利用內(nèi)部鏈接寄存器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和共享。由于PLC對現(xiàn)場進實時監(jiān)控具有很高的可靠性，且編程簡單、靈活，因此越來越受到人們重視。

    2、控制系統(tǒng)可靠性降低的主要原因

    雖然工業(yè)控制機和可編程控制器本身都具有很高的可靠性，但如果輸入給PLC的開關(guān)量信號出現(xiàn)錯誤，模擬量信號出現(xiàn)較大偏差，PLC輸出口控制的執(zhí)行機構(gòu)沒有按要求動作，這些都可能使控制過程出錯，造成無法挽回的經(jīng)濟損失。

    影響現(xiàn)場輸入給PLC信號出錯的主要原因有：

    1)造成傳輸信號線短路或斷路（由于機械拉扯，線路自身老化，特別是鼠害），當傳輸信號線出故障時，現(xiàn)場信號無法傳送給PLC，造成控制出錯；

    2)機械觸點抖動，現(xiàn)場觸點雖然只閉合一次，PLC卻認為閉合了多次，雖然硬件加了濾波電路，軟件增加微分指令，但由于PLC掃描周期太短，仍可能在計數(shù)、累加、移位等指令中出錯，出現(xiàn)錯誤控制結(jié)果；

    3)現(xiàn)場變送器，機械開關(guān)自身出故障，如觸點接觸不良，變送器反映現(xiàn)場非電量偏差較大或不能正常工作等，這些故障同樣會使控制系統(tǒng)不能正常工作。

    影響執(zhí)行機構(gòu)出錯的主要原因有：

    1)控制負載的接觸不能可靠動作，雖然PLC發(fā)出了動作指令，但執(zhí)行機構(gòu)并沒按要求動作；

    2)控制變頻器起動，由于變頻器自身故障，變頻器所帶電機并沒按要求工作；

    3)各種電動閥、電磁閥該開的沒能打開，該關(guān)的沒能關(guān)到位，由于執(zhí)行機構(gòu)沒能按PLC的控制要求動作，使系統(tǒng)無法正常工作，降低了系統(tǒng)可靠性。要提高整個控制系統(tǒng)的可靠性，必須提高輸入信號的可靠性和執(zhí)行機構(gòu)動作的準確性，否則PLC應(yīng)能及時發(fā)現(xiàn)問題，用聲光等報警辦法提示給操作人員，盡快排除故障，讓系統(tǒng)安全、可靠、正確地工作。

    3、設(shè)計完善的故障報警系統(tǒng)

    在自動控制系統(tǒng)的設(shè)計中我們設(shè)計了3級故障顯示報警系統(tǒng)，1級設(shè)置在控制現(xiàn)場各控制柜面板，用指示燈指示設(shè)備正常運行和故障情況，當設(shè)備正常運行時對應(yīng)指示燈亮，當該設(shè)備運行有故障時指示燈以1Hz的頻率閃爍。為防止指示燈燈泡損壞不能正確反映設(shè)備工作情況，專門設(shè)置了故障復(fù)位/燈測試按鈕，系統(tǒng)運行任何時間持續(xù)按該按鈕3s，所有指示燈應(yīng)全部點亮，如果這時有指示等不亮說明該指示燈已壞，應(yīng)立即更換，改按鈕復(fù)位后指示燈仍按原工作狀態(tài)顯示設(shè)備工作狀態(tài)。2級故障顯示設(shè)置在中心控制室大屏幕監(jiān)視器上，當設(shè)備出現(xiàn)故障時，有文字顯示故障類型，工藝流程圖上對應(yīng)的設(shè)備閃爍，歷史事件表中將記錄該故障。3級故障顯示設(shè)置在中心控制室信號箱內(nèi)，當設(shè)備出現(xiàn)故障時，信號箱將用聲、光報警方式提示工作人員，及時處理故障。在處理故障時，又將故障進行分類，有些故障是要求系統(tǒng)停止運行的，但有些故障對系統(tǒng)工作影響不大，系統(tǒng)可帶故障運行，故障可在運行中排除，這樣就大大減少整個系統(tǒng)停止運行時間，提高系統(tǒng)可靠性運行水平。

    4、輸入信號可靠性研究

    要提高現(xiàn)場輸入給PLC信號的可靠性，首先要選擇可靠性較高的變送器和各種開關(guān)，防止各種原因引起傳送信號線短路、斷路或接觸不良。其次在程序設(shè)計時增加數(shù)字濾波程序，增加輸入信號的可信性。

    在現(xiàn)場輸入觸點后加一定時器，定時時間根據(jù)觸點抖動情況和系統(tǒng)要的響應(yīng)速度確定，一般在幾十ms，這樣可保證觸點確實穩(wěn)定閉合后，才有其它響應(yīng)。模擬信號濾波可采用圖2b 程序設(shè)計方法，對現(xiàn)場模擬信號連續(xù)采樣3次，采樣間隔由A/D轉(zhuǎn)換速度和該模擬信號變化速率決定。3次采樣數(shù)據(jù)分別存放在數(shù)據(jù)寄存器DT10、DT11、DT12中，當zui后1次采樣結(jié)束后利用數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)交換指令、數(shù)據(jù)段比較指令去掉zui大和zui小值，保留中間值作為本次采樣結(jié)果存放在數(shù)據(jù)寄存器DT0中。

    提高讀入PLC現(xiàn)場信號的可靠性還可利用控制系統(tǒng)自身特點，利用信號之間關(guān)系來判斷信號的可信程度。如進行液位控制，由于儲罐的尺寸是已知的，進液或出液的閥門開度和壓力是已知的，在一定時間里罐內(nèi)液體變化高度大約在什么范圍是知道的，如果這時液位計送給PLC的數(shù)據(jù)和估算液位高度相差較大，判斷可能是液位計故障，通過故障報警系統(tǒng)通知操作人員檢查該液位計。又如各儲罐有上下液位極限保護，當開關(guān)動作時發(fā)出信號給PLC，這個信號是否真實可靠，在程序設(shè)計時我們將這信號和該罐液位計信號對比，如果液位計讀數(shù)也在極限位置，說明該信號是真實的；如果液位計讀數(shù)不在極限位置，判斷可能是液位極限開關(guān)故障或傳送信號線路故障，同樣通過報警系統(tǒng)通知操作人員處理該故障。由于在程序設(shè)計時采用了上述方法，大大提高了輸入信號的可靠。

    5、執(zhí)行機構(gòu)可靠性研究

    當現(xiàn)場的信號準確地輸入給PLC后，PLC執(zhí)行程序，將結(jié)果通過執(zhí)行機構(gòu)對現(xiàn)場裝置進行調(diào)節(jié)、控制。怎樣保證執(zhí)行機構(gòu)按控制要求工作，當執(zhí)行機構(gòu)沒有按要求工作，怎樣發(fā)現(xiàn)故障？我們采取以下措施：當負載由接觸器控制時，啟動或停止這類負載轉(zhuǎn)為對接觸器線圈控制，啟動時接觸器是否可靠吸合，停止時接觸器是否可靠釋放，這是我們關(guān)心的。

    X0為接觸器動作條件，Y0為控制線圈輸出，X1為引回到PLC輸入端的接觸器輔助常開觸點，定時器定時時間大于接觸器動作時間。R0為設(shè)定的故障位，R0為ON表示有故障，做報警處理；R0為OFF表示*。故障具有記憶功能，由故障復(fù)位按鈕清除。

    當開啟或關(guān)閉電動閥門時，根據(jù)閥門開啟、關(guān)閉時間不同，設(shè)置延時時間，經(jīng)過延時檢測開到位或關(guān)到位信號，如果這些信號不能按時準確返回給PLC，說明閥可能有故障，做閥故障報警處理。程序設(shè)計如圖3b 所示。X2為閥門開啟條件，Y1為控制閥動作輸出，定時器定時時間大于閥開啟到位時間，X3為閥到位返回信號，R1為閥故障位。

    6、結(jié)論

    我們在勝利油田勝利采油廠勝砣注聚站自動控制系統(tǒng)設(shè)計中采用了以上方法，經(jīng)過近2年的運行證明這些方法的采用對提高系統(tǒng)可靠性運行是行之有效的。 

述

由于功能十分豐富，可擴展的 ET 200SP I/O 系統(tǒng)的接口模塊（即使是基本型號）可在廣泛的應(yīng)用中使用。這些接口模塊的基本功能包括：

• 數(shù)據(jù)更新時間短通常為 1 ms
• 單次熱插拔（在運行過程中拔出和插入 I/O 模塊而不會影響其余模塊的通信）
• 提供有操作間隙（空的基本單元）
• 全面的診斷支持，擴展至逐通道診斷
• 組態(tài)控制 / 選項處理（通過軟件修改實際組態(tài)）
• 無需編程器即可更換設(shè)備
• I&M 數(shù)據(jù) 0 到 3 （電子銘牌，非易失性存儲裝置數(shù)據(jù)）
• 固件更新
• 可插拔 24 V DC 電源連接
• 網(wǎng)絡(luò) / 電源故障的緩沖時間為 5 ms
• 通過可選的標簽條和設(shè)備標簽牌提供設(shè)備標簽

使用 PROFINET 接口模塊時，還包括以下基本功能：

• 介質(zhì)冗余 (MRP)
• 集成 2 端口交換機
• 通過 SIMATIC 總線適配器，可任意選擇連接系統(tǒng)（標準功能等級及以上等級）和物理連接（高性能功能等級及以上等級），也可作為系統(tǒng)集成的光纜到銅纜介質(zhì)轉(zhuǎn)換器
• 使用復(fù)位按鈕，可方便地恢復(fù)出廠設(shè)置，無需使用編程設(shè)備
• 甚至對于后續(xù)自動啟動的非拓撲組態(tài)，也可不適用編程設(shè)備進行設(shè)備更換
• 將背板總線與 PROFINET 周期自動同步，以zui大限度減少響應(yīng)時間波動（抖動）

下面所列是可用于 ET 200SP 的接口模塊的簡略概覽，顯示了它們之間的基本差別。通過 TIA Selection Tool，可更加清晰和精確地比較不同接口模塊的功能。

SIMATIC IM155-6DP 高性能型，帶 PROFIBUS 連接

• zui多 32 個 I/O 模塊，還提供有具有全面診斷功能的 PROFIsafe 模塊。
• 包含 ET 200AL 系列中zui多 16 個模塊的擴展選項，使用“BU-Send”基本單元和“BA-Send”總線適配器
• 對于每個模塊和每個站的輸入和輸出數(shù)據(jù)，每種情況下zui多為 244 字節(jié)
• 時間更新時間：典型值5 ms
• 通過 9 針 SUB-D 陰型連接器實現(xiàn) PROFIBUS 連接
• 產(chǎn)品套件中包括服務(wù)器模塊和帶編程設(shè)備接口的 PROFIBUS 連接器

SIMATIC IM155-6PN 基本型，帶 PROFINET 接口

• zui多 12 個 I/O 模塊，無 PROFIsafe 模塊，具有全面診斷支持功能
• 對于每個模塊和每個站的輸入和輸出數(shù)據(jù)，每種情況下zui多為 32 字節(jié)
• 時間更新時間：典型值 1 ms
• 通過 2 個集成式 RJ45 接口進行 PROFINET 連接（集成式 2 端口交換機）
• 包括服務(wù)模塊的套件

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西門子中國地區(qū)總代理商原裝DP接頭以及原裝通訊電纜

應(yīng)用

PROFINET IM 155-6PN 基本型接口模塊

• zui多 12 個模塊；可以使用所有 I/O 模塊（故障安全模塊除外）。
• zui大數(shù)據(jù)量為 32 字節(jié)，用于輸入和輸出數(shù)據(jù)
• 數(shù)據(jù)更新時間 1 ms

IM 155-6PN 標準型接口模塊 (PROFINET)

• zui多 32 個模塊；可以使用所有 I/O 模塊，包括故障安全模塊。
• zui大數(shù)據(jù)量為 256 個字節(jié)，分別用于輸入和輸出數(shù)據(jù)
• 數(shù)據(jù)更新時間 1 ms

IM 155-6PN 高性能型接口模塊 (PROFINET)

• zui多 64 個模塊；可以使用所有 I/O 模塊，包括故障安全模塊。
• zui大數(shù)據(jù)量為 1440 個字節(jié)，分別用于輸入和輸出數(shù)據(jù)
• 數(shù)據(jù)更新時間 250 µs
• 等時同步模式

IM 155-6DP 高性能型接口模塊 (PROFIBUS)

• zui多 32 個模塊；可以使用所有 I/O 模塊，包括故障安全模塊。
• zui大數(shù)據(jù)量為 244 個字節(jié)，分別用于輸入和輸出數(shù)據(jù)
• 數(shù)據(jù)更新時間 1 ms

IM 155-6PN 標準型接口模塊可直接卡到標準安裝導軌上。

IM 155-6PN 標準型具有：

• 用于顯示錯誤 (Error)、運行狀況 (RUN)、電源狀況 (PWR) 的診斷顯示以及每個端口一個鏈路 LED
• 可選標簽采用淺灰色或黃色標簽條。有兩種材料可供選擇：
  • 標簽箔和帶有 500 個標簽條的標簽卷，用于熱轉(zhuǎn)印打印機
  • 紙張 (280 g/m²) 為 DIN A4 紙，每張帶有 100 個條，適用于激光打印機

• 接口模塊可帶有一個參考 ID 標簽

• 通過總線適配器實現(xiàn)不同的 PROFINET 連接類型
  • 在標準環(huán)境條件下，BA 2xRJ45 用于通過 RJ45 插頭進行連接
  • 對于運行期間的機械負荷和/或更高的 EMC 要求，可使用 BA 2xFC 來直接連接 PROFINET 電纜

可用型號：

• 包含服務(wù)器模塊和安裝有總線適配器 BA 2xRJ45 的接口模塊
• 包含服務(wù)器模塊的接口模塊（總線適配器必須單獨訂購）

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  6XV1830-0EH10 SIMATIC NET, PROFIBUS 快速標準電纜 GP, 2 芯, 屏蔽, 為快速安裝而特殊設(shè)計，大長度: 1000m, 小訂購數(shù)量: 20m, 按米銷售 
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  西門子DP總線電纜：6XV1830-1CH30 (3M 帶接頭)

  SIMATIC NET 830-1T PROFIBUSL連接電纜：用于連接數(shù)據(jù)端口，預(yù)裝配接頭,在電纜二端各裝一個9針接頭
  西門子DP總線電纜：6XV1830-2AH30 (3M 帶接頭-帶一個編程器)

  SIMATIC NET,PROFIBUS 830-2連接電纜，預(yù)裝配接頭型，用于連接數(shù)據(jù)端口，預(yù)裝配接頭,在電纜二端各裝一個9針接頭（一端帶編程口） 
  西門子DP總線電纜：6XV1830-2AH50 (5M 帶接頭-帶一個編程器)

  SIMATIC NET,PROFIBUS 830-2連接電纜，預(yù)裝配接頭型，用于連接數(shù)據(jù)端口，預(yù)裝配接頭,在電纜二端各裝一個9針接頭（一端帶編程口）
  西門子DP總線電纜：6XV1830-2AN10 (10M 帶接頭-帶一個編程器)

  SIMATIC NET,PROFIBUS 830-2連接電纜，預(yù)裝配接頭型，用于連接數(shù)據(jù)端口，預(yù)裝配接頭,在電纜二端各裝一個9針接頭（一端帶編程口）

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