西门子S120控制单元6SL3055-0AA00-3AA1

   1 原电气系统存在的问题    

    三相异步电动机，启动采用了典型的晶体管时间继电器延时的Y-Δ启动方式，故障率较高。冷去风机380VAC、550W电动机，直接空气断路器启动。直流电源采用的是变压器加整流滤波电路，故障率也很高。采用继电器控制电磁阀的换向方式，可靠性低。采用行程开关换向检测元件，故障率非常高，经常影响混凝土泵常工作。控制电路采用以步进继电器为核心的逻辑电路，步进继电器是西班牙和匈牙力产的，备件难找且非常昂贵（1只K1继电器价格达1500元，1只K2继电器价格达700元），而其中的K2继电器极易损坏。因此，改造该泵旧的继电器系统是非常必要的。    

    2 改造设计方案    

    原系统所用的核心控制部件步进继电器为西班牙和匈牙力产的，国内应用较少，市面上很难买得到，且控制线路复杂，维修不方便。此次改造采用SIEMENS（西门子公司）的S7-200系列可编程序控制器作为控制核心部件。S7-200系列产品技术成熟，在国内应用非常普遍，许多代理商备有现货，采购方便。电气接线简单明了，程序编制调试也很方便，在计算机上用西门子公司的Step7-Micro/Win32编程软件将程序编制调试好后下载到PLC，装机调试即可。    

    主电动机启动仍采用Y-Δ启动，取消故障率较高的晶体管时间继电器，直接由PLC控制启动、Y-Δ转换和停止。冷去风机电动机也由PLC控制启动、停止。    

    由于混凝土泵工作时的工况非常恶劣，施工中混凝土输送不能中断，所以系统的可靠性非常重要。为提高电气系统的可靠性，直流电源一定要可靠，故将原变压器加整流滤波电路的电源改为24VDC开关稳压电源，以提高整个直流电路部分工作的可靠性。    

    原行程开关为普通触点式，可靠性极差、寿命短，代之以感应式接近开关。接近开关的工作温度范围宽、频响高、防护等级高，并带有发光二极管指示功能，由于采用无触点、非接触式工作方式，所以寿命比行程开关长得多。目前国产的接近开关已与进口产品质量很接近，而价格却要低得多，国产产品完全可以满足要求。    

    有线远控器面板上的控制开关依次为：正泵启/停开关S1、反泵启/停开关S2、搅拌反转控制开关S3、急停开关S4。操作者可以在不同的位置进行操作，便于随时观察机器的工作状况。为了方便更换混凝土缸活塞头，特增加了主液压缸点动开关2SA。且增加了搅拌压力控制自动反转功能，当搅拌系统液压油压力超过8MPa后，压力继电器P输出信号给PLC，PLC输出反转信号给电磁阀Y6，控制搅拌系统反转2分钟后再自动恢复正转。    

    3 控制系统原理图    

    采用PLC改造的部分控制系统原理图如图1所示。交流部分控制原理比较简单，这里不再赘述

1．报警控件数据查询

在wincc报警记录组态时，我们可以给报警消息定义不同的类别、类型、用户文本块等（图1），有了以上的组态，我们就可以自定义过滤条件，在报警控件中查询或显示分类的报警信息。

图 1

1.1 报警控件手动查询

在组态报警控件时，可直接设置报警控件过滤条件。

双击报警控件，在“wincc报警控制属性”对话框中选择“消息列表”，然后单击“数据准备”区域中的“选择”按钮，在“指定选择”对话框中，通过对左边列表中复选框的选择，可以任意组合过滤条件（图2）。

图例中给出了查询错误点“设备a”的“停机故障”类报警的组态。保存组态后，此报警控件在运行时直接显示过滤后的查询结果。

点击“删除选择”按钮，可删除已组态的过滤条件，然后重新设置。

图2

报警控件在系统运行过程中，也可使用工具栏来设置过滤条件。

在组态报警控件时双击控件，在“wincc报警控制属性”对话框中选择“工具栏”，把“选择对话框”勾选上（图3），保存设置。

图3

系统运行时在报警控件工具栏上，点击“打开选择对话框”按钮， 在“指定选择”对话框中，通过对左边列表中复选框的选择，也可以任意组合过滤条件（图4）。

图4

图中区域a中参数选项的含义请参考（表1）

表1

1.2 使用脚本对报警控件做查询

在wincc所提供的vbs、c脚本中，可以把相对应的sql查询语句，赋值给报警控件的“l”属性来设置消息的过滤。

有一个简单方法可以获得查询sql语句。在控件中手动设置查询条件，在“删除选择”按钮左边（图4）的输出框内，就是此查询条件的sql语句，可以直接把此语句拷贝到脚本中使用。

图5、图6给出了查询错误点“设备a”的“停机故障”类报警消息的脚本例程

“control1”：报警控件的对象名称

“class in(2)”：“停机故障”的消息类别编号2

“text2 lile ‘设备a’”：错误点（文本块编号2）中文本匹配‘设备a’

图5 -- c脚本

图6 -- vbs脚本

关于使用查询sql语句的更多详细信息请参考：wincc 信息系统 >; 使用wincc >; 建立消息系统 >; 在运行系统中显示消息 >; 用于过滤报警控件的消息的sql语句

2．在线趋势/表格控件数据查询

在线趋势/表格控件可用来显示归档数据，用户可自定义开始时间/结束时间，做时间范围内的归档数据查询。

2.1 在线趋势/表格控件手动查询

1）趋势控件手动查询

在组态画面中双击在线趋势控件，在“wincc在线趋势控件的属性”对话框中选择“工具栏”，把“选择时间范围”勾选上，保存设置（图7）。

图7

系统运行后，在趋势控件工具栏上点击“开始/停止”按钮停止数据更新。然后点击“选择时间范围”按钮，在弹出对话框中先取消“时间范围”复选框，然后填写开始时间/结束时间（图8），*后点击确定。

2）在线表格控件手动查询

在组态画面中双击在线表格控件，在“wincc在线表格控件的属性”对话框中选择“工具栏”，把“选择时间范围”勾选上，保存设置（图9）。

图8

图9

系统运行后，在表格控件工具栏上点击“开始/停止”按钮停止数据更新。然后点击“选择时间范围”按钮，在弹出对话框中先取消“时间范围”复选框，然后填写开始时间/结束时间（图10），*后点击确定。

图10

图9、图10区域a中参数选项的含义请参考章节1中的表1。

2.2 使用脚本对在线趋势/表格控件做查询

在wincc所提供的vbs、c脚本中，可以通过c脚本内部函数“setpropxxx()”或者是vbs脚本中使用控件对象的属性，来做归档数据的时间范围查询。

图11、图12给出了归档数据时间范围查询所使用的c、vbs脚本图例（以下脚本趋势/表格控件都可以使用）

“index”：选择控件中的归档时间轴，此例中我们使用了公共时间轴，所以将使用第一个归档的时间范围。归档计数从“0”开始。

“online”:将控件切换为离线模式

“timerange”:禁止时间范围

“begintime”：开始时间

“endtime”：结束时间

图11 –- c脚本

图12 – vbs脚本

此例中，开始时间/结束时间是使用了2个文本变量来做赋值。关于日期时间的格式需要特别注意，这个时间格式不是以控件上所显示的时间格式为准，而是以项目所运行操作系统的时间格式为准。

具体查看时间格式的方法，打开操作系统的“控制面板”，点击“区域和语言选项”，在“区域选项”中点击“自定义”按钮，在“自定义区域选项”中查看“时间格式”（图13）以及“日期格式”（图14）。所赋值的开始时间/结束时间必须按照此格式拼写，请注意小时h/h的大小写（24小时制），以及分隔符的选择。

图13

图14