卷揚(yáng)機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)

1、卷揚(yáng)機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)前言1. 系統(tǒng)的背景和研究意義高爐上料卷揚(yáng)機(jī)是高爐冶金系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一，當(dāng)前多數(shù)的高爐卷揚(yáng)機(jī)的調(diào)速方式傳奇串電阻調(diào)速，但電阻容易燒毀，加上卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩松緊程度不一，有時(shí)出現(xiàn)料車“掛頂”事故，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)，因此需要此系統(tǒng)進(jìn)行改造。本文給出了一種基于矢量控制的電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，使系統(tǒng)具有較好的工作性能。同時(shí)采用 PLC控制保證調(diào)速控制精度，考慮控制電路的空干擾措施，對(duì)硬、軟件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而保證了系統(tǒng)控制的可靠性和安全性。技術(shù)的發(fā)展及工作特點(diǎn)PLC 的概述可編程邏輯控制器，及PLC，是一種可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、技術(shù)與計(jì)算

2、操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 / 輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC 的發(fā)展20 世紀(jì) 70 年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程邏輯控制器，可使編程邏輯控制器增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。此時(shí)的可編程邏輯控制器為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。個(gè)人計(jì)算機(jī)噶站起來后， 為了方便和反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程邏輯控制器定名為PLC（ Programmable Logic Controller）。20 世紀(jì) 70 年代終末期，可編程邏輯控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生

3、了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID 功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20 世紀(jì) 80 年代初，可編程邏輯控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得廣泛應(yīng)用。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多，產(chǎn)量日益上升。 這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。20 世紀(jì) 80 年代至 90 年代中期，是可編程邏輯控制器發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為 3040%。在這時(shí)期， PLC在處理模模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，可編程邏輯控制器逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的 DCS系統(tǒng)。20 世紀(jì)末期

4、，可編程邏輯控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程邏輯控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。PLC 的工作特點(diǎn)可編程邏輯控制器具有以下鮮明的特點(diǎn)。一、系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易，以開關(guān)量控制為其特長(zhǎng)；也能進(jìn)行連續(xù)過程的PID 回路控制；并能與上位機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如DDC和 DCS等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的綜合自動(dòng)化。二、適用方便，編程簡(jiǎn)單，采用簡(jiǎn)明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動(dòng)硬件。三、能適

5、應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，遠(yuǎn)高于其他各種機(jī)型。3. 變頻器技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用變頻器的概述變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器的發(fā)展變頻器技術(shù)誕生背景是交流電機(jī)無極調(diào)速的廣泛需求。傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)因體積大的故障效高而應(yīng)用受限。20 世紀(jì) 60 年代后，電力電子器件普遍應(yīng)用了晶閘管及其升級(jí)產(chǎn)品。但其調(diào)速性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足需要。20 世紀(jì) 70 年代開始，脈寬調(diào)速變壓變頻調(diào)速的研究得到突破，20 世紀(jì) 80 年代以后微處理器技術(shù)的完善使得各種優(yōu)化算法得以容易的實(shí)現(xiàn)。20 世紀(jì) 80 年代中后期，美、日、德、英等發(fā)達(dá)國(guó)家的變頻器技術(shù)實(shí)

6、用化，商品投入市場(chǎng)，得到了廣發(fā)應(yīng)用。最早的變頻器可能是日本人買了英國(guó)專利研制的。不過美國(guó)和德國(guó)憑借電子元件生產(chǎn)和電子技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，高端產(chǎn)品迅速搶占市場(chǎng)。步入 21 世紀(jì)后，國(guó)產(chǎn)變頻器逐步崛起，現(xiàn)已逐漸搶占高端市場(chǎng)。變頻器的應(yīng)用在風(fēng)機(jī)、水泵上應(yīng)用變頻器主要是為了節(jié)能。在風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備的傳統(tǒng)調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量，其輸入功率大，且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當(dāng)使用變頻調(diào)速時(shí)，如果流量要求減小，通過降低泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。但在電機(jī)中使用變頻器是為了調(diào)速，并降低啟動(dòng)電流。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電，這個(gè)過

7、程叫整流。把直流電變換為交流電的裝置，其科學(xué)術(shù)語為逆變器。一般逆變器是把直流電源逆變?yōu)橐欢ǖ墓潭l率和一定電壓的逆變電源。對(duì)于逆變?yōu)轭l率可調(diào)、電壓可調(diào)的逆變器我們稱為變頻器。變頻器主要是用在三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速用，又叫變頻調(diào)速器。變頻不是處處可以省電的，有不少場(chǎng)合用變頻并不一定能省電。作為電子電路，變頻器 本身也 要耗電 （約額 定功率 的 3-5%）。 一臺(tái) 匹的空 調(diào)自 身耗電 算下來 也有20-30W，相當(dāng)于一盞長(zhǎng)明燈。變頻器在工頻下運(yùn)行，具有節(jié)電功能，是事實(shí)。但是他的前提條件是：第一、大功率并且為風(fēng)機(jī)/ 泵類負(fù)載；第二、裝置本身具有節(jié)電功能（軟件支持）；第三、長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。這是體現(xiàn)節(jié)電效

8、果的三個(gè)條件。除此之外，無所謂節(jié)不節(jié)電，沒有什么意義。如果不加前提條件的說變頻器工頻運(yùn)行節(jié)能，就是夸大或是商業(yè)炒作。4. 課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容概述本課題的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要分為以下幾點(diǎn)：1. 上網(wǎng)查找資料。2. 翻閱詳細(xì)資料。3. 確定設(shè)計(jì)方案。4. 軟件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)調(diào)試。5. 論文的編寫。5. 論文安排內(nèi)容本論文的安排內(nèi)容如下：第一章系統(tǒng)概述所謂系統(tǒng)概述就是對(duì)冶金高爐上料系統(tǒng)做了一個(gè)，讓大家對(duì)整個(gè)上料系統(tǒng)的構(gòu)成、工藝流程和控制要求有一個(gè)大概的了解。第二章料車高、中、低速運(yùn)行參數(shù)設(shè)置也就是卷揚(yáng)機(jī)上料系統(tǒng)中要求的速度控制，本課題中，要求用三段速控制，分為：高速、中速、低速。具體的速度控制要求見圖 2-1 。而

9、速度的控制就需要變頻器對(duì)其進(jìn)行調(diào)速，也就需要知道變頻器的參數(shù)意義、端子的具體功能與參數(shù)設(shè)置方法。本章節(jié)對(duì)這些方面做了具體的介紹。第三章硬件設(shè)計(jì)顧名思義，本章節(jié)具體介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，比如：交流電機(jī)、變頻器與 PLC的選擇，硬件的接線圖等。第四章軟件設(shè)計(jì)介紹卷揚(yáng)機(jī)上料系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)。第五章調(diào)試運(yùn)行于注意事項(xiàng)很簡(jiǎn)單，輸入進(jìn) PLC中的程序進(jìn)行調(diào)試， 把調(diào)試的結(jié)果以圖片和視頻的形式呈現(xiàn)出來。并把調(diào)試中需要注意的方面做一個(gè)介紹。第一章系統(tǒng)概述系統(tǒng)構(gòu)成在冶金高爐煉鐵生產(chǎn)線上， 一般把準(zhǔn)備好的爐料從地面的貯礦槽運(yùn)送到爐頂?shù)纳a(chǎn)機(jī)械為高爐上料設(shè)備。它主要包括料車坑、料車、斜橋、上料機(jī)。料車的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)如

10、圖 1-1 所示。而料車卷揚(yáng)機(jī)是料車上料機(jī)的拖動(dòng)設(shè)備，結(jié)構(gòu)如圖1-2 所示。圖 1-1 料車傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖圖 1-2 料車卷揚(yáng)機(jī)示意圖冶金爐高 100m3，電動(dòng)機(jī)容量 37kW，轉(zhuǎn)速 740r/min ，卷筒直徑 500mm，總減速比，最高鋼繩速度 s、料車全行程時(shí)間 40s 和鋼繩全行程 51m等。系統(tǒng)工藝流程與控制要求在工作過程中，兩個(gè)料車交替上料，當(dāng)裝滿爐料的料車上升時(shí)，空料車下行，空車重量相當(dāng)于一個(gè)平衡錘，平衡了重料車的車箱自重。當(dāng)上行或下行時(shí)，兩個(gè)料車由一個(gè)卷揚(yáng)機(jī)拖動(dòng)，不但節(jié)省了拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率，而且當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)總有一個(gè)重料車上行，沒有空行程。這樣使拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)總是處于電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行，

11、避免了電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)所帶來的一些問題。料車運(yùn)行分析：料車分為正常運(yùn)行狀態(tài)與檢修狀態(tài)。在正常運(yùn)行狀態(tài)中斜橋上的運(yùn)行分為啟動(dòng)、加速、穩(wěn)定運(yùn)行、減速、傾翻和制動(dòng)共 6 個(gè)階段，在整個(gè)過程中包括一次加速、兩次減速。檢修狀態(tài)中，左右料車可點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行。系統(tǒng)可單程運(yùn)行和連續(xù)運(yùn)行。系統(tǒng)設(shè)有急停按鈕與電磁抱閘裝置以應(yīng)付突發(fā)狀況。系統(tǒng)工藝流程圖如圖1-3 所示。根據(jù)料車的工藝流程，卷揚(yáng)機(jī)的工作特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)。 能夠頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)、停車、反向運(yùn)行，轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，過渡時(shí)間短。 能按照一定的速度曲線運(yùn)行。 調(diào)速范圍廣，一般調(diào)速范圍為s，目前料車最高線速度可達(dá)s。系統(tǒng)工作可靠。料車在進(jìn)入曲線軌跡段和離開料坑時(shí)不能有

12、高速?zèng)_擊，重點(diǎn)位置能準(zhǔn)確停車。圖 1-3卷揚(yáng)上料系統(tǒng)工藝流程圖第二章料車高、中、低速運(yùn)行參數(shù)設(shè)置料車速度控制要求根據(jù)料車運(yùn)行素的要求，電動(dòng)機(jī)在高速、中速、低速段的速度曲線采用變頻器設(shè)定的固定頻率，按速度切換主令控制器發(fā)出的信號(hào)由 PLC輸出端控制轉(zhuǎn)速的切換。而速度的改變由變頻器控制實(shí)現(xiàn)。根據(jù)料車運(yùn)行速度，可畫出變頻器頻率曲線，如圖2-1 所示。圖 2-1 中 OA為重料車啟動(dòng)加速段，加速時(shí)間為 3s；AB為料車高速運(yùn)行段， f1=50Hz 為高速運(yùn)行時(shí)所對(duì)應(yīng)的變頻器頻率，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 740r/min ，鋼繩速度 s； BC為料車的第一次減速段，由主令控制器發(fā)出第一次減速信號(hào)給 PLC，由 P

13、LC控制變頻器 MM440，使頻率從 20Hz下降到 6Hz，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速從 296r/min 下降到 min，鋼繩速度從 s 下降到 s；EF為料車降低速度運(yùn)行段，頻率為 6Hz； FG為料車制動(dòng)停車段，當(dāng)料車運(yùn)行至高爐頂時(shí)，限位開關(guān)發(fā)出停車命令，由 PLC控制 MM440完成停車。左右料車運(yùn)行速度曲線一致。圖 2-1 左料車上行時(shí)變頻器頻率曲線變頻器的端子功能變頻器端子功能如表2-2 所示。表 2-2變頻器端子功能表端子號(hào)參數(shù)的設(shè)置值缺省的操作5P0701= 1正向運(yùn)行6P0702=12反向運(yùn)行7P0703= 9故障確認(rèn)8P0704=15固定頻率16P0705=15固定頻率17P0706=1

14、5固定頻率變頻器的參數(shù)意義變頻器各項(xiàng)參數(shù)意義如表2-1 所示。表 2-1MM4410 參數(shù)設(shè)置表參數(shù)號(hào)設(shè)置值缺省值P01000功率以 KW表示，頻率為 50HzP03001電動(dòng)機(jī)類型選擇（異步電動(dòng)機(jī)）P0304380電動(dòng)機(jī)額定電壓（ V）P0305電動(dòng)機(jī)額定電流（ A）P030737電動(dòng)機(jī)額定功率（ kW）P030991電動(dòng)機(jī)額定效率（ %）P031050電動(dòng)機(jī)額定頻率（ Hz）P0311740定冬季額定轉(zhuǎn)速（ r/min ）P07002命令源選擇“由端子排輸入”P07011ON接通正轉(zhuǎn)， OFF停止P07022ON接通反轉(zhuǎn)， OFF停止P070317選擇固定頻率（ Hz）P070417選擇固

15、定頻率（ Hz）P070517選擇固定頻率（ Hz）P0731變頻器故障P10003選擇固定頻率設(shè)定值P100150選擇固定頻率 f1=50HzP100220選擇固定頻率 f2=20HzP10046選擇固定頻率 f3=6HzP10800電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的最低頻率（ Hz）P108250電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的最高頻率（ Hz）P11203斜坡上升時(shí)間（ s）P11213斜坡下降時(shí)間（ s）P130020變頻器為無速度反饋的矢量控制變頻器的參數(shù)設(shè)置操作方法復(fù)位為出廠設(shè)置1. 設(shè)置 P0010=302. 設(shè)置 P0970=1提示：復(fù)位過程約需三分鐘過程。常規(guī)操作控制面板操作：1. 變頻器沒有主電源開關(guān)，因此，當(dāng)電源

16、電壓接通時(shí)變頻器就已帶電。在按下運(yùn)行（ RUN）鍵，或者在數(shù)字輸入端 5 出現(xiàn)“ ON”信號(hào) ( 正向旋轉(zhuǎn) ) 之前，變頻器的輸出一直被封鎖，處于等待狀態(tài)。2. 如果裝有 BOP 或 AOP 并且已選定要顯示輸出頻率 (P0005=21) ，那么，在變頻器減速停車時(shí)，相應(yīng)的設(shè)定值大約每一秒鐘顯示一次。3. 變頻器出廠時(shí)已按相同額定功率的西門子四極標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的常規(guī)應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行編程。如果用戶采用的是其它型號(hào)的電動(dòng)機(jī)，就必須輸入電動(dòng)機(jī)銘牌上的規(guī)格數(shù)據(jù)。關(guān)于如何讀取電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù)的細(xì)節(jié)。4. 除非 P0010 = 1 ，否則是不能修改電動(dòng)機(jī)參數(shù)的。5. 為了使電動(dòng)機(jī)開始運(yùn)行，必須將 P0010 返回“

17、 0 ”值。MM440控制面板示意圖如圖2-3 所示圖 2-3西門子 MM440控制面板示意圖總上所述，在卷揚(yáng)級(jí)上料系統(tǒng)中，用變頻器對(duì)料車系統(tǒng)調(diào)速進(jìn)行控制，可降低系統(tǒng)能耗，做到節(jié)能、環(huán)保的作用，雖然料車系統(tǒng)不是風(fēng)機(jī)或泵類系統(tǒng)，但此系統(tǒng)功率大，且長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，所以用變頻器對(duì)其進(jìn)行調(diào)速控制可大大降低功率，減少能耗，達(dá)到環(huán)保的效果。第三章硬件設(shè)計(jì)設(shè)備選擇交流電動(dòng)機(jī)的選用煉鐵高爐主卷揚(yáng)機(jī)變頻調(diào)速拖動(dòng)系統(tǒng)在選擇交流異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，需要考慮以下問題：應(yīng)注意低頻時(shí)有效轉(zhuǎn)矩必須滿足的要求；電動(dòng)機(jī)必須有足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩來確保重載啟動(dòng)。針對(duì)本系統(tǒng) 100m3的高爐，選用 Y280S-8 的三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。Y28

18、0S-8 三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)：功率： 37KW級(jí)數(shù)：8 級(jí)轉(zhuǎn)速： 710 轉(zhuǎn)電壓： 380V電流：效率： %功率因素：變頻器的選擇（1）變頻器的容量高爐卷揚(yáng)系統(tǒng)具有恒轉(zhuǎn)矩的特性，重載啟動(dòng)時(shí)，變頻器的容量應(yīng)按運(yùn)行過程可能出現(xiàn)的最大工作電流來選擇，即：IN>IMmax式中， IN 為變頻器的額定電流；IMmax為電動(dòng)機(jī)的最大工作電流。變頻器的過載能力通常為變頻器額定電流的倍，這只對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)或制動(dòng)過程才有意義，不能作為變頻器選型時(shí)的最大電流。因此，所選擇的變頻器容量應(yīng)比變頻器說明書中的“配用電動(dòng)機(jī)容量”大一擋至大二擋；且應(yīng)具有無反饋矢量控制功能，使電動(dòng)機(jī)在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)，具有真正

19、的恒轉(zhuǎn)矩，滿足負(fù)載特性要求。本系統(tǒng)選用西門子MM440，額定功率 55kW，額定電流 110A 的變頻器。該變頻器采用高性能的矢量控制技術(shù)，具有超強(qiáng)的過載能力，能提供持續(xù) 3s 的 200%過載能力，同時(shí)提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動(dòng)態(tài)特性。（2）制動(dòng)單元從上料卷揚(yáng)運(yùn)行速度曲線可以看出，料車在減速或定位停車時(shí)，應(yīng)選擇相應(yīng)的制動(dòng)單元及制動(dòng)電阻，使變頻器直流回路的泵升電壓 UD保持在允許范圍內(nèi)。（3）控制與保護(hù)料車卷揚(yáng)系統(tǒng)是鋼鐵生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，拖動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)保證絕對(duì)安全可靠。同時(shí)，高爐煉鐵生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較為惡劣，所以，系統(tǒng)還應(yīng)具有必要的故障檢測(cè)和診斷功能。I/O分配及 PLC的選型I/O分配I/O

20、分配見如 3-1 所示。表 3-1 S7-200PLC I/O地址分配表輸入輸出上電按鈕（ SB1）左車上行（ KA1）急停按鈕（ SB2）右車上行（ KA2）電磁抱閘啟動(dòng)按鈕（ SB3）高速運(yùn)行（ KA3）啟動(dòng)按鈕（ SB4）中速運(yùn)行（ KA4）停車按鈕（ SB5）低速運(yùn)行（ KA5）左車點(diǎn)動(dòng)按鈕（ SB6）電源指示燈（ HL1）右車點(diǎn)動(dòng)按鈕（ SB7）故障指示燈（ HL2）左車中速限位開關(guān)（ SQ1）故障警鈴 (BELL)右車中速限位開關(guān)（ SQ2）變頻器上電線圈（ KM1）左車低速限位開關(guān)（ SQ3）電磁抱閘保護(hù)線圈（ KM2）右車低速限位開關(guān)（ SQ4）左車到位限位開關(guān)（ SQ5）右車

21、到位限位開關(guān)（ SQ6）正常 / 檢修狀態(tài)轉(zhuǎn)換（ SB8）故障信號(hào)（ SB9）PLC 的選型在滿足控制要求的前提下，選型時(shí)應(yīng)選擇最佳的性能價(jià)格比，具體應(yīng)考慮到：功能合理； PLC的處理速度應(yīng)滿足實(shí)時(shí)控制的要求；PLC應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、機(jī)型系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)一；在線編程和離線編程的選擇等。本次設(shè)計(jì)所選用的可編程控制器是S7-200 系列。這種 PLC是由西門子自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)開發(fā)、生產(chǎn)的小型模塊化PLC系統(tǒng)。 S7-200PLC除了能夠進(jìn)行傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制、計(jì)數(shù)和計(jì)時(shí)控制，還能進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算、處理模擬信號(hào)，并可支持多種協(xié)議和形式的數(shù)據(jù)通信。S7-200 系列產(chǎn)品具有高性能的中央處理器和種類繁多的擴(kuò)

22、展模塊，因其模塊化的靈活設(shè)計(jì)而具有廣泛的適用范圍，同時(shí)具有極高的性價(jià)比。 S7-200 無論單機(jī)運(yùn)行，還是互相或者與其他設(shè)備組成網(wǎng)絡(luò)，都具有優(yōu)異的表現(xiàn)。（1）S7-200 的主要特性快速的中央處理運(yùn)算能力。極豐富的編程指令集。響應(yīng)快速的數(shù)字量和模擬量輸入/ 輸出通道。操作便捷，易于掌握。強(qiáng)大的通信能力。豐富的擴(kuò)展模塊。（2）S7-200 的 CPUS7-200 的核心部件是 CPU，實(shí)際的控制運(yùn)算就在CPU中進(jìn)行。西門子生產(chǎn)幾種型號(hào)的S7-200CPU，每種 CPU擁有不同的 I/O 點(diǎn)數(shù)和特殊功能。 目前提供的 S7-200CPU有：CPU221、CPU222、 CPU224、 CPU224

23、XP和 CPU226。本次課題選用的CPU型號(hào)為 CPU226。 CPU226見圖7-4圖 3-2西門子 S7-200PLC CPU226（3）S7-200 擴(kuò)展模塊S7-200CPU為了擴(kuò)展 I/O 點(diǎn)和執(zhí)行特殊的功能，可以連接擴(kuò)展模塊（CPU221除外）。擴(kuò)展模塊主要有如下幾類：數(shù)字量 I/O 擴(kuò)展模塊。數(shù)字量 I/O 擴(kuò)展模塊包括：數(shù)字量輸入擴(kuò)展模塊 EM221、數(shù)字量輸出擴(kuò)展模塊 EM222、數(shù)字量輸入 / 輸出模塊 EM223。模擬量 I/O 擴(kuò)展模塊。模擬量 I/O 擴(kuò)展模塊包括：模擬量輸入模塊EM231、模擬量輸出模塊EM232、模擬量輸入 / 輸出模塊 EM235。通信模塊。通信模塊包括： PROFIBUS-DP從站通信模塊 EM227、調(diào)制解調(diào)器通信模塊 EM241、工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊 CP243-1/CP243-1IT、AS-Interface 主站模塊 CP243-2。 特殊功能模塊。I/