西门子模块6ES7231-7PC22-0XA0现货包邮

1 引言 

空气压缩机作为气动控制系统的气源设备，其在运行过程中的稳定程度和可靠性直接关系到生产安全性。由于早期的电气控制多为继电器线路，长期运行容易老化，从而使灵敏度降低，在运行过程中会经常出现停机故障，给正常生产造成影响。采用可编程控制器技术改造空气压缩机的控制，克服了传统的纯继电器控制电路的不足，不仅可以完成对开关量控制，还能实现对模拟量进行控制。满足了系统对控制准确性和安全性的要求。 

2 系统工作过程 

2.1 空气压缩机组的工作过程 

在设备上电开机后，系统首先对空缩机的运行条件进行检查，当冷却水压力、空压机曲轴箱油压满足要求时，1＃机启动，2＃机作为备用，其启动方式均采用y-δ起动方式，y-δ起动延时为6秒。起动后，储气罐开始充气，在储气罐压力达到设定值0.7mpa时空缩机进气阀关闭，机器空运转。当储气罐压力下降到0.65mpa时，进气阀打开，再次进行充气。由于故障等原因使储气罐压力降到设定值0.55mpa时，且1#机处于停机状态，则2#机起动并正常运行，其运行原理同1#机相同，继续对储气罐充气。在储气罐压力降到0.55mpa时，且2#机处于停机状态，1＃机起动并正常运行。与此同时，两台机器的正常运行时间均为12小时，也就是说，一台机器运行到12小时时，无论其有无故障，或是储气罐压力是否低于0.55mpa，均要停机并启动另一台机器。 

2.2 气体干燥设备的工作原理 

两台压缩机共用一台气体干燥设备。无热气体干燥器，开机后，a塔先做吸附运行，b塔做再生运行。在设定的时序控制下，进气电磁阀a2打开a1、b1、b2均关闭，压缩空气经a2阀，从底部进入a塔，在向上运输过程中，气体中的水分被塔内吸附剂吸掉，干燥的气体通过梭阀c进入储气缺罐，与此同时，在a2打开后，经延时10秒b1打开，用b塔中的残余气体从上到下运动，将吸附剂中的小分从b1阀带出，经消声器排空。其开启的10秒时间是进行b塔脱附工作。在a2打开后延时十分钟后b2电磁阀打开，同时a2阀关闭，b塔进行充气，十秒后，a1阀打开，a塔中剩余气体从上至下经a1阀，从d消声器排出，并将a塔中水分带出，使a塔脱附，经延时十秒a1阀关闭。此时，由于a塔中的压力下降，b塔中的压力上长，梭阀c将a排气口关闭，将b排气口打开。同理，在b2阀开启十分钟后，a2阀打开，b2阀关闭，延时十秒，b1阀打开，使b塔进行脱附运行。就这样两塔交替运行，进行对气体的干燥。

 
图1 空气压缩机组工作原理

3 系统的控制要求 

3.1 空气压缩机的控制要求 

（1） 开机前按通电源，所有安装在中控室和现场的状态指示灯点亮，显示当前状态。 
（2） 按下起动按钮，空压机按y-δ方式起动，进气口电磁阀打开，开始给储气罐充气。另外，在起动时，不要求两台机器同时运行，但可选任意一台先运行。 
（3） 正在运行的机器，运行时间超过12小时或故障，备用机起动，并运行。 
（4） 在运行过程中，如果发生水压、油压不足，立刻停机，并发出指示。 
（5） 按下停止按钮，停机。 

3.2 气体干燥器的控制要 

气体干燥器的控制与空压机的运行同步，与空压机的电源一并打开，其起动受空压机的主接触器的控制。 

4 系统硬件设计 

4.1 系统配置 

本设计所选用的是西门子300CPU，I/O口选用OYES-SM321和OYES-SM322数字量输入/输出模块及OYES-SM331模拟量输入模块在其三号扩展槽的第二个SM口上依次进行扩展。 

4.2 扩展单元I/O分配及接线 

对奥越信300PLC的扩展口进行分配，其接I/O口定义如附表所示。 

开关量信号的采集，空压机在高速运行时，必须有很好的冷却系统和润滑系统，以避免运行过程中产生的热量对机器造成损坏。所以水压、油压是首先要考虑的，采用压力开关进行这些量的采集，并连接到其数字量输入模块sm321上，起始地址为。模拟量的采集主要是用于测试储气罐的压力，以控制空压机运行。这些量需要用压力变送器进行采集，并将0-1mpa的压力转换成4-20ma的电流信号送到模拟量输入模块SM331上，其起始地址为672-687。其硬件接线如图2所示。 

对于空压机的y-δ起动，虽然在软件程序设计中已经对其进行km2和km3、km5和km6的互锁，但为了其运行的安全性，所以在硬件连接中再一次对其进行互锁，确保起动时由于触点烧蚀或其它故障造成不能断开而产生短路情况。气体干燥器部分有四个电磁阀，这四个阀的在电源接通后，由km1和km4进行控制，无论是1＃机还是2＃一旦起动，气体干燥器就开始工作，其a塔下面的a2阀打开，a塔先行工作。然后按前述的工作原理进行工作。用km1和km2控制这一部分能保证气体干燥器与空压机的同步工作。 

5 软件设计 

5.1 空压机控制 

依据空压机的工作原理设计其运行程序。开机，检查其水压、油压，在这些条件满足时1#机起动，并开始正常运转。在此要注意的是，在运动中2#机的起动，由于它一方面要受到定时器的控制，还要受到储气罐的压力控制，当储气罐的压力低于0.55mpa时，这说明1#机故障，所以2#机起动，但是这与1#机的初始条件相同，在开机时，储气罐的压力为0，两台机器都可以运行，因此在这里要求通过压力变送器和km1、km4共同对开机进行控制。km1、km4分别与压力变送器串接进行对两台机器的互锁运行控制。其主机和备用机的运行梯形图如图3所示，通过i672与q108.3控制1#机起动，i672与q108.0控制2#机的起动。这样就使得，当压力低于设定值0.55mpa时，两台机器不至于同时起动。

 
图3 空压机梯形图

5.2 气体干燥器系统控制 

空压机气体干燥器系统的梯形图对气体干燥器的控制，主要依据两台空压机的起动情况而定。作为共用部分，无论那一台机器起动都要求气体干燥运行，因此，在气体干燥的梯形图中不必设计起、停按钮，而是通过q108.0和q108.3即1#、2#机的km1、km4来完成其控制。 

相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等。 由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会象变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。 中小容量的无刷直流电动机的永磁体，现在多采用高磁能积的稀土钕铁硼（Nd-Fe-B）材料。因此，稀土永磁无刷电机的体积比同容量三相异步电动机缩小了一个机座号。

　　 近三十年来针对异步电动机变频调速的研究，归根到底是在寻找控制异步电动机转矩的方法，稀土永磁无刷直流电动机必将以其宽调速、小体积、高效率和稳态转速误差小等特点在调速领域显现优势。 无刷直流电机因为具有直流有刷电机的特性,同时也是频率变化的装置,所以又名直流变频,国际通用名词为BLDC.无刷直流电机的运转效率,低速转矩,转速精度等都比任何控制技术的变频器还要好,所以值得业界关注。本产品已经生产超过55kW,可设计到400kW,可以解决产业界节电与高性能驱动的需求。

　　 1、全面替代直流电机调速、全面替代变频器+变频电机调速、全面替代异步电机+减速机调速；

　　 2、可以低速大功率运行，可以省去减速机直接驱动大的负载；

　　 3、具有传统直流电机的所有优点，同时又取消了碳刷、滑环结构；

　　 4、转矩特性优异，中、低速转矩性能好，启动转矩大，启动电流小；

　　 5、无级调速，调速范围广，过载能力强；

　　 6、体积小、重量轻、出力大；

　　 7、软启软停、制动特性好，可省去原有的机械制动或电磁制动装置；

　　 8、效率高，电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗，消除了多级减速耗，综合节电率可达20%~60%，仅节电一项一年可收回购置成本；

　　 9、可靠性高，稳定性好，适应性强，维修与保养简单；

　　 10、耐颠簸震动，噪音低，震动小，运转平滑，寿命长；

　　 11、没有无线电干扰，不产生火花，特别适合爆炸性场所，有防爆型；

　　 12、根据需要可选梯形波磁场电机和正旋波磁场电机。

问：CPU414-2DP 正常工作情况下，插入存储卡，导致CPU停机，并且程序无法重新上传，CPU外部故障灯闪烁和CP443-1内部故障灯闪烁，急求可能故障原因及解决办法

问题补充：使用的存储卡是6ES7952-1KK00-0AA0，据了解，仅仅是FEPROM卡啊，扩容用的，也会产生跟MCC卡一样的问题吗？
现场已经经过如下步骤处理：（1）PLC断电，再上电，原备份程序仍然无法完成上传；（2）PLC断电，将存储卡取出，再上电，原备份程序仍然无法完成上传。因本人不在现场，据了解是程序上传后，CPU外部故障灯和CP443内部故障灯闪烁。本人也估计是否是非等同程序未清除？不过如何鉴定存储卡是否损坏呢？

答：首先将存储卡带电插入正常的CPU是比较危险的做法，不仅可能损坏存储卡，可能运行程序的不确定性；
对S7-400PLC来说，它是使用闪存卡FEPROM作为外置装载存储器的；如果PLC运行的情况下插拔存储卡，则CPU会通过指示灯（以0.5Hz 频率闪烁）来指示存储器复位请求；而如果你在PLC关闭的情况下插拔存储卡，CPU会在接通电源后自动执行存储器的复位；
如果CPU外部故障灯闪烁和CP443-1内部故障灯闪烁，很清楚存储卡里的用户程序和系统参数已经被复制到CPU存储器主存储器RAM区中，而原来工作存储器、系统存储器和内置存储器里的内容已经被复制为新的程序；可能新的程序、硬件配置与原来的不同，引起外部故障（EXTF灯闪烁）；
如果你的存储卡里是空的，那么实际PLC内部已没有程序；如果你手头有原来保存的程序可以有两种方法下载到CPU：首先执行PLC复位（将CPU模式选择开关打到MRES位置然后再切回到STOP，执行存储器复位，结果STOP上LED灯以3Hz的频率至少闪烁3秒钟（正在执行存储器复位），然后一直亮起复位完成；如果插入存储卡，把CPU扳到STOP，然后打开源程序执行PLC/Download user program to memory card（把用户程序下载到存储卡中），然后断电再通电，FEPROM里的内容被重新复制到CPU存储器的RAM区中；对S7-400来说，也可以不用存储卡，取出它，然后执行PLC/RAM to ROM（直接下载到CPU里的RAM区），然后把CPU模式扳到RUN，但此方法如果CPU断电而电池没电程序将丢失，这是要注意的，临时要；用此方法也可判断存储卡的好坏；
一般在做任何修改程序等此类操作，首先要把程序上载到PC中保存起来，然后才能进行其他操作，这样可以恢复

小弟年初的时候调试了一条生产线，其中有2个工位是HMI+CPU315-2DP/PN的CPU，每次调试的时候用交叉网线下载、监控CPU，比用适配器快多了，那个时候我的电脑是XP系统，STEP7是V5.4SP5。等到过年之后，我换了台新电脑，系统为WIN7 32位旗舰版，STEP7装的V5.5，但是到现场上载新的程序时，始终无法连接，报警如图所示

就是这个问题，折腾了近一周，大概过程如下：

1.       在“PLC”下“EDIT ETHENET NODE”中查找目标PLC，成功找到“”，点击确定；

2.       在电脑“开始”—“运行”—“cmd”进入命令窗，输入“ping ”，能够ping通，到此排除网络IP地址和网线连接问题；

3.       在STEP7中“SET PC/PG”处选择自己的网卡，点击“diagnosis”，进入接口测试界面，按下“TEST”测试，显示如下画面

4.       看了半天故障，不明白什么意思，于是上”找答案”和“技术论坛”查找，结果发现有网友出现相同问题，但也没有具体的解决办法，放弃此方法；

5.       拨打求助，西门子工程师让我把系统上安装的杀毒软件卸载，STEP7卸载，然后裸机重装STEP7再试，可惜故障依旧，电脑折腾了个半死；

6.       在西门子国外论坛上求助，有朋友提示将电脑上所有西门子软件卸载，并完全清理注册表，然后电脑上只装STEP7软件，照以上说法重试后，问题依旧如此；

7.       同时也尝试过将中文版的软件换成原版软件，安装软件时安装德语文件等，还是没有解决问题，至此我感觉不是STEP7软件问题，估计是WIN7系统的问题，估计咱用的是国内破过的版本吧，想想自己电脑上的一堆软件，算了，还是不去尝试重装WIN7了，直接装XP

8.       在已有WIN7的系统上无法安装XP，因此我安装了虚拟机软件“VMWARE”，然后做了一个XP系统，安装STEP7 5.5后问题解决，可以通讯

经历了一番折腾后，总算解决问题了，能满足现场需要了，然而WIN7系统下的报警信息的真正含义及问题所在仍没有一个满意的答案