西门子6ES7 212-1BE40-0XB0性能参数

一． 主要功能

a) 根据回风温度及湿度实行压缩机启停。

b) 根据回风温度实行电加热器启停。

c) 根据回风湿度实行加湿器的启停/输出模拟量加湿信号。

d) 压缩机低压延时故障保护。

e) 参数设定。

f) 功能选择。

二． 被控制设备

a) 压缩机1台；

b) 冷凝风机(冷却水泵)1台；

c) 送风机1台；

d) 电加热2组；

e) 电极加湿器1台。

三． 硬件配置

a) JT200 X1

b) 温湿度传感器X1

c) 24V直流电源X1

四． I/O配置及说明

1.数字量输入(DI):

2.数字量输出(DO):

3.模拟量输入(AI):

4.模拟量输出(AO):

以上的配套方式已经在众多项目中应用，产品稳定可靠，经多个项目测试研究，温度控制精度为正负1度，湿度控制精度为正负5%

以上产品可以配 文本显示器 触摸屏

  由于现代数控系统的可靠性越来越高，数控系统本身的故障越来越低，而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。系统外部的故障主要指由于检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等出现问题而引起的。

　　数控设备的外部故障可以分为软故障和外部硬件损坏引起的硬故障。软故障是指由于操作、调整处理不当引起的，这类故障多发生在设备使用前期或设备使用人员调整时期。
　　对于数控系统来说，另一个易出故障的地方为伺服单元。由于各轴的运动是靠伺服单元控制伺服电机带动滚珠丝杠来实现的。用旋转编码器作速度反馈，用光栅尺作位置反馈。一般易出故障的地方为旋转编码器与伺服单元的驱动模块。也有个别的是由于电源原因而引起的系统混乱。特别是对那些带计算机硬盘保存数据的系统。例如，德国西门子系统840C。

　　例1：一数控车床刚投入使用的时候，在系统断电后重新启动时，必须要返回到参考点。即当用手动方式将各轴移到非干涉区外后，再使各轴返回参考点。否则，可能发生撞车事故。所以，每天加工完后，好把机床的轴移到安全位置。此时再操作或断电后就不会出现问题。

　　外部硬件操作引起的故障是数控修理中的常见故障。一般都是由于检测开关、液压系统、气动系统、电气执行元件、机械装置出现侍庖鸬摹U饫喙收嫌行┛梢酝üň畔⒉檎夜收显颉6砸话愕氖叵低忱唇捕加泄收险锒瞎δ芑蛐畔⒈ňN奕嗽笨衫谜庑┬畔⑹侄嗡跣≌锒戏段А6行┕收纤溆斜ň畔⑾允荆⒉荒芊从彻收系恼媸翟颉U馐毙韪荼ň畔⒑凸收舷窒罄捶治鼋饩觥?/P>
例2：我厂一车削单元采用的是SINUMERIK840C系统。机床在工作时突然停机。显示主轴温度报警。经过对比检查，故障出现在温度仪表上，调整外围线路后报警消失。随即更换新仪表后恢复正常。

　　例3：同样是这台车削中心，工作时CRT显示9160报警“9160 NO PART WITH GRIPPER 1 CLOSED VERIFY V14-5”。这是指未抓起工件报警。但实际上抓工件的机械手已将工件抓起，却显示机械手未抓起工件报警。查阅PLC图，此故障是测量感应开关发出的。经查机械手部位，机械手工作行程不到位，未完全压下感应开关引起的。随后调整机械手的夹紧力，此故障排除。

　　例4：一台立式加工中心采用FANUC-OM控制系统。机床在自动方式下执行到X轴快速移动时就出现414＃和410＃报警。此报警是速度控制OFF和X轴伺服驱动异常。由于此故障出现后能通过重新启动消除，但每执行到X轴快速移动时就报警。经查该伺服电机电源线插头因电弧爬行而引起相间短路，经修整后此故障排除
例5：操作者操作不当也是引起故障的重要原因。如我厂另一台采用840C系统的数控车床，天工作时完全正常，而第二天上班时却无论如何也开不了机，工作方式一转到自动方式下就报警“EMPTYING SELECTED MOOE SELECTOR”。加工完工件后，主轴不停，机械手就去抓取工件，后来仔细检查各部位都无毛病，而是自动工作条件下的一个模式开关位置错了。所以，当有些故障原因不明的报警出现的话，一定要检查各工作方式下的开关位置。

　　还有些故障不产生故障报警信息，只是动作不能完成，这时就要根据维修经验、机床的工作原理和PLC运行状况来分析判断了。

　　对于数控机床的修理，重要的是发现问题。特别是数控机床的外部故障。有时诊断过程比较复杂，但一旦发现问题所在，解决起来比较简单。对外部故障诊断应遵从以下两条原则。首先要熟练掌握机床的工作原理和动作顺序。其次，要会利用PLC梯形图。NC系统的状态显示功能或机外编程器监测PLC的运行状态，一般只要遵从以上原则，小心谨慎，一般的数控故障都会及时排除。

    1746-NI16I是美国Allen-Bradley公司出品的基于SLC500系列PLC的模拟量输入模块，设计时可以通过编程灵活设定该模块的工作方式、输入信号类型、数据格式、滤波频率等参数，从而方便地应用于各种场合。采用1746-NI16I作为采集模块组态的SCADA系统具有扩展方便、组态灵活、稳定可靠、便于维护等特点。

       1746-NI16I有两种工作方式：CLASSl和CLASS3。其中的CLASSl方式是经典的使用方式，该方式占用系统资源较少，但使用起来需要较为复杂的编程；而CLASS3方式则使用方便，编程简单，但占用系统资源较多。

2 1746-NI16I的软件资源

          在使用1746-NI16I之前必须先了解1746-NI16I的软件资源，只有在对模块的每个通道正确配置后，才能使模块正常工作。

          对1746-NI16I编程首先要了解SLC500系列PLC对内存变量的管理方式。SLC500系列PLC以文件的方式组织内存，即把内存划分为若干个区域--文件，每个文件分管不同类型的变量，如B文件、N文件、I文件、0文件分别用于管理开关量数据、模拟量数据、输人数据、输出数据等等。

         1746-NI16I的CLASS3方式和CLASSl方式地址映射如表1所列。其中，O：e．i表示输出文件中e号槽位的第i号字；I：e．i表示输入文件中e号槽位的第i号字。

        可以看出，在CLASSl方式下，系统将采用输入文件中的8个字的空间来传输16个通道的配置字，并采用输出文件中的8个字来传输16个通道的数据字及状态字；而在CLASS3方式下，每个字都由单独的空间对应。因此，在CLASSl方式下，通常通过配置字的Bit0和Bitl来配置输入或输出文件中的8个字。

        应当说明：1746-NI16I中的配置字是通道配置信息存放地址；数据字是输人数据存放地址；状态字是通道状态存放地址。

无论配置字、数据字还是状态字，它们都由16位二进制数构成。

2．1通道配置字

配置字中的每一位都具有其特定的意义，通过这些配置宇可以对通道的不同参数进行配置。这些位的定义如下：

Bit0、Bitl：分别为CLASSl方式下的数据／状态和读／写设置。Bit0和Bitl只能在CLASSl方式中使用，而在CLASS3方式中设置这两位将出现错误(状态字的Bitl5、Bitl4、Bitl3被置0)。因为在CLASS3方式中，要用32个字的空间来传输各个通道的数据字和状态字，而在CLASSl方式中只有8个字，因此用户可通过设置BitO和Bitl来选择这8个字的功能。具体选择方式如表2所列。

Bit2：CLASSl握手信号，在CLASSl方式中，该模块提供了握手信号来简化模块的配置。这种握手的方法是设置模块16个通道的快途径。在配置模块的各个通道时，Bit2必须被置1。配置完毕后，状态字的Bit6必须被置1，以表示配置完毕。把配置字 的Bit2清零即可使状态字的Bit6复位。握手信号的详细使用方法将在后面的程序中给出具体的说明。在CLASS3方式中，并不需要这种握手协议，因为所有配置字和状态字的信息都可以通过32个字的空间一次传递。


Bit3：未使用，但此位必须保持为零，否则在状态字中会出现错误指示。

Bit4、Bit5：输人类型选择位。这两位的设置可根据用户输入设备的类型来选择，该输入可以是在某特定范围内的模拟电压或电流。具体设置见表3所列。

Bit6、Bit7、Bit8：数据格式选择位。模拟电流或电压输入在经模块内A／D转换器转换为不同格式的数字量后，不同格式的数据所对应的大小值不同，因此，用户可根据要求选择。在CLASS3方式中，用户可自定义4种格式，见表4所列。

Bit9、BitlO、Bitll：校准模式选择位。要进入校准模式，必须把Bit9置1。进行校准时，必须**行零校准，再进行满量程校准。零校准时需把Bitl0置1，Bitll清0，满量程校准时需把Bitll置1，Bitl0清零。把这三位全部清零即可进入运行状态。

Bitl2、Bitl3、Bitl4：通道滤波频率选择位。1746-NI16I提供有8种滤波频率，每个模块的16个通道可分为4组(0-3、4-7、8-11、12-15)，模块中的4个A／D转换芯片分别负责4组通道的A／D转换。在选择通道滤波频率时，只需对4组通道中每组的个通道(0、4、8、12)进行配置即可，也就是说，每组通道只能使用一个滤波频率，且只能对每组的个通道进行配置。滤波频率的高低决定了降噪特性的好坏。但是太低的滤波频率在降低噪声干扰的同时，也**了模块的刷新速度。


Bitl5：通道使能选择位。当该位被清零时，通道被禁止，此通道的数据字和状态字也同时被清零，直至通道使能位被置1，且通道状态字的Bitl5、Bit 14、Bit 13都为1时，通道才能继续工作。具体的位操作组合见表5所列。

2．2通道状态字

通道状态字中的每一位都可以被用来判断通道的状态。表6是CLASS3方式状态字各个位的功能。

        CLASSl方式与CLASS3方式状态字的区别在于：CLASSl方式的状态字中Bit6为握手信号。Bit6为0表示模块准备就绪，可以向其写入配置字；Bit6为1表示配置结束，可以进入采集工作状态。

3 在SCADA系统中的应用及编程

         在油田注水自动化系统中，往往需对系统各处的压力、**、温度、浊度等工程量进行实时监控，而现场仪表输出一般都为4-20MA输出，因此可采用1746-NI16I来采集信号和进行A／D转换，并采用带DH+接口的SLC5／04作为主CPU来与DH+网络中的其它PLC以及上位监控计算机组成SCADA系统。 其系统框图如图1所示。 

       本系统须采集148路信号，其中模拟电流信号占132路，因此需要9块1746-NI16I模块，若用CLASS3方式，输出及输入文件需包含32X9=288个字，而SLC500系列PLC的输入输出文件的大长度为256字，因此在CLASS3方式下多只能使用8块1746-NI16I模块，故本系统只能使用CLASSl方式。

         在程序运行后，首先需对9块1746-NI16I进行配置，配置完毕，才能进入采集状态。限于篇幅，本文只给出一个通道的配置程序。

         从图2所示的配置程序看出，配置的开始与完成是由配置字的Bit2和状态字的Bit6通过握手协议来实现的。每个模块的每个通道需单独配置。程序上电时，配置字的Bit2和状态字的Bit6都为零，状态字的Bit6为零表示模块已准备好，可以接收配置字，并可向配置字单元写入配置字，此时需把配置字的Bit2置1，表示开始配置。当配置完毕后，模块会把状态字的Bit6置1，表示配置完成。此时可把状态字保存，以备后用。