西门子S7-400同步光纤2米    6ES79601AA045BA0

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根据模块类型的不同，提供了各种不同诊断消息：

硬件中断

可以监控过程信号，并且可通过过程中断触发对信号变化的响应。

• 数字量输入模块：
  根据具体参数设置，该模块可在信号状态变化的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿上为每个通道组触发硬件中断。CPU 中断用户程序或低优先级任务的处理，并处理相关过程中断块（例如，OB 40）。信号模块可以每个通道缓冲一个中断。
• 模拟量输入模块：
  通过设置上限值和下限值，可以定义工作范围。模块将数字化测量值与这些限值进行比较。若测量值违反其中任何一个限值，就会触发硬件中断。CPU 中断用户程序或低优先级任务的处理，并处理相关过程中断块（例如，OB 40）。若限值高于/低于过量程/欠量程值，则不进行进行比较。

S7-400H

容错通信

进行高可用性通信时，SIMATIC 将提供以下功能：

• 更高可用性：
  发生故障时，通信可通过zui多 4 个冗余连接继续进行。
• 操作简便；
  高可用性对用户来说并不是透明的。可以并经过任何改动而采用标准通信的用户程序。冗余功能仅在参数设置阶段进行定义。

S7-400H（冗余和非冗余配置）和 PC 目前支持容错通信。在 PC 上，需要安装 Redconnect 程序包（参见“SIMATIC NET 通信系统”）。

根据具体可用性要求，可使用不同组态选项：

• 单一总线或冗余总线。
• 总线型拓扑或环型拓扑总线。

操作模式

CPU 417-5H/416-5H/414-5H/412-5H 的操作系统可自主执行 S7-400H 的所有必要额外功能：

• 数据交换
• 故障响应（故障转移至备用设备）
• 两个子单元的同步
• 自检

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PLC控制继电器组实现变频-工频的切换的程序设计

提示：

本设计中，艾特贸易网小编是利用PLC控制继电器组，来达到变频-工频的切换。恒压供水系统为闭环控制系统，其工作原理为：供水的压力通过传感器采集给系统，再通过变频器的A/D转换模块将模拟量转换成数字量，同时，变频器的A/D将压力设定值转换成数值量，两个数据同时经过PID控制模块进行比较，PID根据变频器的参数设置进行

    本设计中，艾特贸易网小编是利用PLC控制继电器组，来达到变频-工频的切换。恒压供水系统为闭环控制系统，其工作原理为：供水的压力通过传感器采集给系统，再通过变频器的A/D转换模块将模拟量转换成数字量，同时，变频器的A/D将压力设定值转换成数值量，两个数据同时经过PID控制模块进行比较，PID根据变频器的参数设置进行数据处理，并将数据处理的结果以运行频率的形式控制输出。PID控制模块具有比较和差分的功能，供水的压力低于设定压力，变频器就会将运行频率升高，相反则降低，并且可以根据压力变化的快慢进行差分调节。以负作用为例，如果压力在上升接近设定值的过程中，上升速度过快，PID运算也会自动减少执行量，从而稳定压力，如图6-49所示。供水压力经PID调节后的输出量，通过交流接触器组进行切换控制水泵的电动机。在水网中的用水量增大时，会出现一台“变频泵”效率不够的情况，这时就需要其他的水泵以工频的形式参与供水，交流接触器组就负则水泵的切换工作情况，由PLC控制各个接触器，是工频供电或者是变频供电，按需要选择水泵的运行情况。

    图6-49    PID控制原理

    1．变频器的PID设定

    在PID控制下，使用一个标准输出信号4~20mA，量程范围0~ 0.5 MPa的传感器作为反馈信号与变频器的给定信号进行比较来调节水泵的供水压力，设定值通过变频器的2和5端子(0~ 5V)给定。变频器的PID参数设置流程图如图6-50所示。

    图6-50    变频器PID设置流程图

    如需要校准时，用Pr.902~ Pr.905校正传感器的输出，在变频器停止时，在PU模式下输入设定值。见表6-11所示。

    表6-11    模拟输入电压、电流、频率的校正参数设定表

    2．PLC控制

    PLC在这个项目中的作用是控制交流接触器组进行工频一变频的切换和水泵工作数量的调整。由操作步骤中主回路的接线图可以看出，交流接触器组中的KM0与KM1分别控制1号水泵的变频运行和工频运行，而KM2和KM3则控制2号水泵的变频与工频，KM4与KM5控制3号的变频启动。考虑到操作的安全，我们没有将3号水泵的工频运行连接，即没有实现3台水泵同时工频运行。读者可结合实际生产工艺使用的要求，实行3台水泵的全工频运行。本项目的运行要求如下所述。

    系统启动时，KM0闭合，1号水泵以变频方式运行。

    当变频器的运行频率超出设定值时输出一个上限信号，PLC通过这个上限信号后将1号水泵由变频运行转为工频运行，KM0断开，KM1吸合，同时KM2吸合，变频启动2号水泵。

    如果再次接收到变频器上限输出信号，则KM2断开，KM3吸合，2号水泵由变频转为工频，同时KM4闭合，3号水泵变频运行。如果变频器频率偏低，即压力过高，输出的下限信号使PLC关闭KM4、KM3，开启KM2，2号水泵变频启动。

    再次收到下限信号就关闭KM2、KM1，吸合KM0，只剩1号水泵变频工作。

    由控制要求可画出本项目PLC参考程序流程图，如图6-51所示。

    图6-51    PLC参考程序流程图

    3．根据系统结构进行主电路和控制电路的连线及PLC程序的编写。

    (1)主电路连接如图6-52所示。

    图6-52    主电路图

    (2)交流接触器及PLC控制回路部分连接图如图6-53所示，即Y21~Y26分别控制继电器KM0～KM5，KM0与KM1、KM2与KM3、KM4与KM5之间分别互锁，防止它们同时闭合使变频器输出端接入电源输入端。

    图6-53    交流接触器控制回路图

    (3)变频器控制回路连接图如图6-54所示，变频器启动运行靠PLC的Y0控制，频率检测的上/下限信号分别通过变频器的输出端子功能FU、OL输出至PLC的X4、X5输入端。PLC的X3输入端为手自动切换信号输入，变频器RT输入端为手/自动切换调整时，PID控制是否有效，由PLC的输出端Y1供给信号。故障报警输出连接与PLC的X2与COM端，当系统故障发生时输出接点信号给PLC，由PLC立即控制Y0断开，停止输出。PLC输入端SB1为启动按钮，SB2为停止按钮，SA1为手自动切换，由SA2~ SA7手动控制变频工频的启动和切换。在自动控制时由压力传感器发出的信号(4~20mA)和被控制信号（给定信号，变频器2端，也可用0～10号发生器供给）进行比较通过PID调节输出一个频率可变的信号改变供水量的大小，从而改变了压力的高低，实现了恒压供水控制。