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S7-300PLC的應(yīng)用非常廣泛，在設(shè)計選型和調(diào)試及實際應(yīng)用中可能會碰到各種各樣的問題，下面就S7-300PLC在選型和應(yīng)用中的一些要點做一下分析。

S7-300PLC的選型原則是據(jù)生產(chǎn)工藝所需的功能和容量進行選型，并考慮維護的方便性、備件的通用性，以及是否易于擴展和有無特殊功能等要求。選型時具體注意以下幾方面：

（1）有關(guān)參數(shù)確定。一是輸入/輸出點數(shù)（I/O點數(shù)）確定。這是確定PLC規(guī)模的一個重要依據(jù)，一定要根據(jù)實際情況留出適當(dāng)余量和擴展余地。二是PLC存儲容量確定。注意當(dāng)系統(tǒng)有模擬量信號存在或要進行大量數(shù)據(jù)處理時，其存儲容量應(yīng)選大一些。

（2）系統(tǒng)軟硬件選擇。一是擴展方式選擇，S7-300PLC有多種擴展方式，實際選用時，可通過控制系統(tǒng)接口模塊擴展機架、Profibus-DP現(xiàn)場總線、通信模塊、運程I/O及PLC子站等多種方式來擴展PLC或預(yù)留擴展口；二是PLC的聯(lián)網(wǎng)，包括PLC與計算機聯(lián)網(wǎng)和PLC之間相互聯(lián)網(wǎng)兩種方式。因S7-300PLC的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)淡化了PLC與DCS的界限，聯(lián)網(wǎng)的解決方案很多，用戶可根據(jù)企業(yè)的要求選用；三是CPU的選擇，CPU的選型是合理配置系統(tǒng)資源的關(guān)鍵，選擇時必須根據(jù)控制系統(tǒng)對CPU的要求（包括系統(tǒng)集成功能、程序塊數(shù)量限制、各種位資源、MPI接口能力、是否有PROFIBUS-DP主從接口、RAM容量、溫度范圍等），并在西門子公司的技術(shù)支持下進行，以獲得合理的選型；四是編程軟件的選擇，這主要考慮對CPU的支持狀況，我們的體會是：STEP7V4.0對有些型號的CPU不支持，硬件組態(tài)時會發(fā)生故障出錯，而STEP7V5.0則不存在這種問題。

PLC，S7-300系列的選型和應(yīng)用介紹

1.設(shè)計注意事項

設(shè)計時主要應(yīng)注意以下幾方面：

（1）PLC輸出電路中沒有保護，因此在外部電路中應(yīng)設(shè)置串聯(lián)熔斷器等保護裝置，以防止負(fù)載短路造成PLC損壞。熔斷器容量一般為0.5A。

（2）PLC存在I/O響應(yīng)延遲問題，因此在快速響應(yīng)設(shè)備中應(yīng)加以注意。MPI通信協(xié)議雖簡單易行，但響應(yīng)速度較慢。（3）編制控制程序時用模塊式結(jié)構(gòu)程序。這樣既可增強程序的可讀性，方便調(diào)試和維護工作；又能使數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)統(tǒng)一，方便WinCC組態(tài)時變量標(biāo)簽的統(tǒng)一編制和設(shè)備狀態(tài)的統(tǒng)一顯示。

（4）硬件資源。要合理配置硬件資源，以提高系統(tǒng)可靠性。如PLC電源配電系統(tǒng)要配備冗余的UPS不間斷電源，以排除停電對全線運行的不利影響。又如對電機的控制回路要進行繼電器隔離，以消除外部負(fù)載對I/O模塊的可能損壞。另外，系統(tǒng)設(shè)備要采用獨立的接地系統(tǒng)，以減少雜波干擾。

2.使用要點

（1）抗干擾措施。來自電源線的雜波，能造成系統(tǒng)電壓畸變，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)電氣設(shè)備的過電壓、過負(fù)荷、過熱甚至燒毀元器件，造成PLC等控制設(shè)備誤動作。所以，在電源入口處應(yīng)設(shè)置屏蔽變壓器或電源濾波等防干擾設(shè)施。其中，電源濾波器的地要以最短線路接到中央保護地。對于直流電源，則可加裝微分電容加以干擾抑制。

（2）保護接地?？刹扇∮貌恍∮?0mm2的保護導(dǎo)線接好配電板的保護地；相鄰的控制柜也應(yīng)良好接觸并與地可靠連接。同時要做好防雷保護接地，通?？刹扇】偩€電纜使用屏蔽電纜且屏蔽層兩端接地，或模擬信號電纜采取兩層屏蔽，外層屏蔽兩端接地等措施。另外，為防止感應(yīng)雷進入系統(tǒng)，可采用浪涌吸收器。

（3）做好信號屏蔽。信號的屏蔽非常關(guān)鍵，一般可采取屏蔽電纜傳送模擬信號。注意對多個模擬信號共用一根多芯屏蔽電纜或用兩種屏蔽電纜傳送時，信號間一定要做好屏蔽。而且電纜的屏蔽層一端（一般在控制柜端）要可靠接地。（4）當(dāng)現(xiàn)場沒有或無法設(shè)置硬點時，可在操作界面上采取軟按鍵的方法解決走向選擇或控制方式選擇等問題。此外，與變頻器、智能儀表等的連接，還是采用信號線直接相連的方式。

（5）應(yīng)合理配置PLC的使用環(huán)境，提高系統(tǒng)抗*力。具體采取的措施有：遠離高壓柜、高頻設(shè)備、動力屏以及高壓線或大電流動力裝置；通信電纜和模擬信號電纜盡量不與其他屏（盤）或設(shè)備共用電纜溝；PLC柜內(nèi)不用熒光燈等。另外，PLC雖適合工業(yè)現(xiàn)場，但使用中也應(yīng)盡量避免直接震動和沖擊、陽光直射、油霧、雨淋等；不要在有腐蝕性氣體、灰塵過多、發(fā)熱體附近應(yīng)用；避免導(dǎo)電性雜物進入控制器。

（1）常規(guī)檢查。在通電之前要耐心細(xì)致地作一系列的常規(guī)檢查（包括接線檢查、絕緣檢查、接地電阻檢查、保險檢查等），避免損壞PLC模塊（用STEP7的診斷程序?qū)λ心K進行檢查）。

（2）系統(tǒng)調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試可按離線調(diào)試與在線調(diào)試兩階段進行。其中離線調(diào)試主要是對程序的編制工作進行檢查和調(diào)試，采用STEP7能對用戶編制程序進行自動診斷處理，用戶也可通過各種邏輯關(guān)系判斷編制程序的正誤。而在線調(diào)試是一個綜合調(diào)試過程，包括程序本身、外圍線路、外圍設(shè)備以及所控設(shè)備等的調(diào)試。在線調(diào)試過程中，系統(tǒng)在監(jiān)控狀態(tài)下運行，可隨時發(fā)現(xiàn)問題、隨時解決問題，從而使系統(tǒng)逐步完善。因此，一般系統(tǒng)所存在的問題基本上可在此過程中得到解決。在線調(diào)試設(shè)備開停時，必須先調(diào)試空開關(guān)的運行情況；如果設(shè)備設(shè)有運行監(jiān)視開關(guān)，則可把監(jiān)視開關(guān)強制為“１”（正式運行時，撤銷強制）。調(diào)試單臺設(shè)備時可針對性地建立該設(shè)備的變量表，對該設(shè)備及其與該設(shè)備相關(guān)的變量進行實時監(jiān)視。這樣既可判斷邏輯操作是否正確，對模擬量的變化也可一目了然。比如調(diào)試電動執(zhí)行器時，可建立一變量表，對執(zhí)行器的位置信號、限位信號、過力矩信號及輸出命令信號等進行實時監(jiān)視，便可非常直觀地觀測執(zhí)行器的動作情況。

（3）S7-300PLC模擬量模塊可通過變換信號類型卡支持各種類型信號。當(dāng)改造老生產(chǎn)工藝線時，不可避免地會遇到多類信號。因此，設(shè)計時不把幾種信號接到同一模塊；同時必須先組態(tài)好模塊，再接信號線，檢查無誤后送電。此外，應(yīng)避免兩線制與四線制信號、電流與電壓信號的混接，以免燒壞模塊。

（4）一般變送器的負(fù)載能力為600Ω，而模擬量輸入模塊的抗阻各不相同（一般在250Ω以下）。如果回路內(nèi)設(shè)安全欄，必須注意抗阻的匹配；模擬量輸出模塊的負(fù)載能力為600Ω，一般執(zhí)行器的負(fù)載能力為250Ω；如線路較長，也存在抗阻匹配問題。此外，要加強信號的隔離，特別是要加強與支流調(diào)速裝置、變頻調(diào)速裝置及設(shè)備配套的小型PLC之間的信號隔離，防止相互干擾。

S7-300PLC的應(yīng)用非常廣泛，在設(shè)計選型和調(diào)試及實際應(yīng)用中可能會碰到各種各樣的問題。本文從實際出發(fā)，總結(jié)多年實踐經(jīng)驗，對以上各方面的問題提出了自己的見解，希望對工程技術(shù)人員能有一定的參考價值。S7-300PLC的應(yīng)用非常廣泛，在設(shè)計選型和調(diào)試及實際應(yīng)用中可能會碰到各種各樣的問題。本文從實際出發(fā)，總結(jié)多年實踐經(jīng)驗，對以上各方面的問題提出了自己的見解，希望對工程技術(shù)人員能有一定的參考價值。

PLC在電除塵器控制系統(tǒng)中的應(yīng)用實例

一、電除塵器低壓控制系統(tǒng)的組成及控制要求

　　電除塵器的低壓控制工藝主要包括振打控制，絕緣子溫箱電加熱控制灰斗電加熱控制、卸灰控制、料位控制、進出口溫度顯示、高壓隔離開關(guān)到位顯示以及遠程通訊等。

　　1.1振打控制系統(tǒng)

　　電極振打清灰是電除塵器的主要工作過程，其清灰效果不僅與施加在陰陽極上的振打加速度有關(guān)，而且振打周期對其影響也很大。傳統(tǒng)的振打方式為切向振打，其控制可分為連續(xù)振打和定時振打。在振打力度和均勻性都滿足要求時，振打制度是否合理，對電除塵器除塵效率影響極大。振打過頻，收集在陽極極板上的粉塵不能成塊落入灰斗，二次飛揚嚴(yán)重，尤其末級電場的二次飛揚，將大大降低除塵效率。反之，振打周期過長，陽極上的粉塵堆積過厚，會使陰陽極之間電壓降低，二次電流降低，電暈功率減小，除塵效率下降；陽極板嚴(yán)重積灰甚至形成反電暈，使已經(jīng)被收集在在陽極板上的粉塵再次進入氣流。因此，選擇合理的振打周期，將有助于更好地清灰和提高除塵效果。

　　1.2卸灰控制系統(tǒng)

　　進入電除塵的粉塵被陰陽極捕獲后，由振打系統(tǒng)振落在灰斗中，這些灰料應(yīng)適時排送出去，灰料堆積太多，相互了增加灰斗的荷重外，嚴(yán)重時還會造成陰陽之間的短路，使電除塵器無法正常運行，相反，灰斗沒有儲灰，在灰斗出口出現(xiàn)漏風(fēng)，引起二次揚塵，使除塵效率降低。

　　1.3極熱控制系統(tǒng)

　　加熱控制系統(tǒng)的對象包括大梁電加熱器、陰瓷軸電加熱器、灰斗電加熱器等。常用的控制策略是根據(jù)測溫裝置的溫度信號對電加熱器進行恒溫控制。當(dāng)溫度地獄下*，啟動電加熱器加熱；溫度高于上*，停止電加熱器加熱。

　　二、電除塵器低壓控制系統(tǒng)的應(yīng)用實例

　　山東某廠使用的低壓控制系統(tǒng)除塵室采用三電場除塵方式，電除塵器3個電場有6個振打電機、3個灰斗加熱控制器、3根大梁加熱控制器、3個卸灰電機，再加上信號輸出端、熱風(fēng)電機控制、總啟動、故障解除、3個電場料位計檢測輸入、大梁灰斗等處溫度、控制等，總計是20點數(shù)字輸出、23點數(shù)字量輸入、8點模擬量輸入，6TC溫度測量輸入。

　　根據(jù)以上計算，電除塵器低壓控制系統(tǒng)以CPU-224A為主控部分。

　　其中CPU224A模塊接受電機驅(qū)動保護器的故障信號，電加熱保護控制器的故障信號，溫度采集處理器的溫度信號，料位信號以及輸卸灰設(shè)備的電氣信號等，經(jīng)分析處理后，根據(jù)工藝流程把控制振打電機、加熱器、報器等控制信號輸給相應(yīng)的外部設(shè)備。數(shù)字量輸入/輸出模塊EM223把CPU模塊控制卸灰電機的信號輸給相應(yīng)的外部設(shè)備。模擬量輸入模塊EM231把高壓硅整流設(shè)備的有關(guān)信號及溫度采集器送進來的進出口煙氣溫度，大梁、瓷軸、灰斗等處的溫度信號送給CPU模塊分析處理。

　　三、電除塵器低壓控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計

　　3.1振打控制設(shè)計

　　根據(jù)多年對電除塵器低壓控制系統(tǒng)的運行經(jīng)驗，為提高電除塵器的除塵效率，有效降低功耗，對本地振打電機的優(yōu)化控制作如下要求：

　　同一電場中陰極和陽極振打不能同時進行；

　　多電場除塵器中，前后電場陽極(或陰極)振打不能同時進行；

　　設(shè)置有振打槽板的電除塵器，其末電場陽極振打和槽板振打不能同時進行。

　　3.2加熱工作

　　加熱器采用恒溫區(qū)間控制，即以設(shè)定溫度的上、下振幅為工作區(qū)間來控制加熱器的啟停。當(dāng)測量溫度低于設(shè)定溫度低于設(shè)定溫度的下偏差時，加熱器開始工作，當(dāng)加熱到測量溫度高于設(shè)定溫度的上偏差時，加熱器停止工作，直到測量溫度低于設(shè)定溫度的下偏差，加熱器再次開始加熱，循環(huán)往復(fù)，完成溫度控制。

　　3.3卸灰控制設(shè)計

　　電除塵器的卸灰方式可分為定時自動卸灰，上、下料位自動卸灰及上料位定時自動卸灰。在本系統(tǒng)中采用的是“高料位+時序”的控制方法，即高料位定時卸灰，周期卸灰相結(jié)合的綜合方式。所謂高料位卸灰指的是當(dāng)?shù)蛪嚎刂葡到y(tǒng)檢測到某一上料位信號時先啟動相應(yīng)的卸灰裝置；當(dāng)器工作一定時間后，再延時一段時間停止相應(yīng)的輸灰聯(lián)鎖系統(tǒng)。為避免出現(xiàn)料位計損壞或者誤報而導(dǎo)致電場堵灰，又加入定時周期卸灰功能，以保證系統(tǒng)能夠進行自動卸灰。

1 引言

　　隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯作為高層建筑中垂直運行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實現(xiàn)電梯的自動調(diào)度和集選運行功能，拖動控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機實現(xiàn)信號集選控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。國內(nèi)廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設(shè)計和制造微機控制裝置成本較高；而PLC可靠性高，程序設(shè)計方便靈活。本設(shè)計在用PLC控制變頻調(diào)速實現(xiàn)電流、速度雙閉環(huán)的基礎(chǔ)上，在不增加硬件設(shè)備的條件下，實現(xiàn)電流、速度、位移三環(huán)控制。

　　2.1 主電路

　　主電路由三相交流輸入、變頻驅(qū)動、曳引機和制動單元幾部分組成。由于采用交-直-交電壓型變頻器，在電梯位勢負(fù)載作用下，制動時回饋的能量不能饋送回電網(wǎng)，為限制泵升電壓，采用受控能耗制動方式。

　　2.2 PLC控制電路

　　選用OMRON公司C系列60P型PLC。PLC接收來自操縱盤和每層呼梯盒的召喚信號、轎廂和門系統(tǒng)的功能信號以及井道和變頻器的狀態(tài)信號，經(jīng)程序判斷與運算實現(xiàn)電梯的集選控制。PLC在輸出顯示和監(jiān)控信號的同時，向變頻器發(fā)出運行方向、啟動、加/減速運行和制動停梯等信號。

　　2.3 電流、速度雙閉環(huán)電路

　　采用YASAKWA公司的VS-616G5 CIMRG5A 4022變頻器。變頻器本身設(shè)有電流檢測裝置，由此構(gòu)成電流閉環(huán)；通過和電機同軸聯(lián)接的旋轉(zhuǎn)編碼器，產(chǎn)生a、b兩相脈沖進入變頻器，在確認(rèn)方向的同時，利用脈沖計數(shù)構(gòu)成速度閉環(huán)。

　　2.4 位移控制電路

　　電梯作為一種載人工具，在位勢負(fù)載狀態(tài)下，除要求安全可靠外，還要求運行平穩(wěn)，乘坐舒適，?？繙?zhǔn)確。采用變頻調(diào)速雙環(huán)控制可基本滿足要求，但和國外高性能電梯相比還需進一步改進。本設(shè)計正是基于這一想法，利用現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)編碼器構(gòu)成速度環(huán)的同時，通過變頻器的PG卡輸出與電機速度及電梯位移成比例的脈沖數(shù)，將其引入PLC的高速計數(shù)輸入端口0000，通過累計脈沖數(shù)，經(jīng)世式（1）計算出脈沖當(dāng)量，由此確定電梯位置。電梯位移

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