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S7-300PLC的应用非常广泛，在设计选型和调试及实际应用中可能会碰到各种各样的问题，下面就S7-300PLC在选型和应用中的一些要点做一下分析。

S7-300PLC的选型原则是据生产工艺所需的功能和容量进行选型，并考虑维护的方便性、备件的通用性，以及是否易于扩展和有无特殊功能等要求。选型时具体注意以下几方面：

（1）有关参数确定。一是输入/输出点数（I/O点数）确定。这是确定PLC规模的一个重要依据，一定要根据实际情况留出适当余量和扩展余地。二是PLC存储容量确定。注意当系统有模拟量信号存在或要进行大量数据处理时，其存储容量应选大一些。

（2）系统软硬件选择。一是扩展方式选择，S7-300PLC有多种扩展方式，实际选用时，可通过控制系统接口模块扩展机架、Profibus-DP现场总线、通信模块、运程I/O及PLC子站等多种方式来扩展PLC或预留扩展口；二是PLC的联网，包括PLC与计算机联网和PLC之间相互联网两种方式。因S7-300PLC的工业通信网络淡化了PLC与DCS的界限，联网的解决方案很多，用户可根据企业的要求选用；三是CPU的选择，CPU的选型是合理配置系统资源的关键，选择时必须根据控制系统对CPU的要求（包括系统集成功能、程序块数量限制、各种位资源、MPI接口能力、是否有PROFIBUS-DP主从接口、RAM容量、温度范围等），并在西门子公司的技术支持下进行，以获得合理的选型；四是编程软件的选择，这主要考虑对CPU的支持状况，我们的体会是：STEP7V4.0对有些型号的CPU不支持，硬件组态时会发生故障出错，而STEP7V5.0则不存在这种问题。

PLC，S7-300系列的选型和应用介绍

1.设计注意事项

设计时主要应注意以下几方面：

（1）PLC输出电路中没有保护，因此在外部电路中应设置串联熔断器等保护装置，以防止负载短路造成PLC损坏。熔断器容量一般为0.5A。

（2）PLC存在I/O响应延迟问题，因此在快速响应设备中应加以注意。MPI通信协议虽简单易行，但响应速度较慢。（3）编制控制程序时用模块式结构程序。这样既可增强程序的可读性，方便调试和维护工作；又能使数据库结构统一，方便WinCC组态时变量标签的统一编制和设备状态的统一显示。

（4）硬件资源。要合理配置硬件资源，以提高系统可靠性。如PLC电源配电系统要配备冗余的UPS不间断电源，以排除停电对全线运行的不利影响。又如对电机的控制回路要进行继电器隔离，以消除外部负载对I/O模块的可能损坏。另外，系统设备要采用独立的接地系统，以减少杂波干扰。

2.使用要点

（1）抗干扰措施。来自电源线的杂波，能造成系统电压畸变，导致系统内电气设备的过电压、过负荷、过热甚至烧毁元器件，造成PLC等控制设备误动作。所以，在电源入口处应设置屏蔽变压器或电源滤波等防干扰设施。其中，电源滤波器的地要以最短线路接到中央保护地。对于直流电源，则可加装微分电容加以干扰抑制。

（2）保护接地。可采取用不小于10mm2的保护导线接好配电板的保护地；相邻的控制柜也应良好接触并与地可靠连接。同时要做好防雷保护接地，通常可采取总线电缆使用屏蔽电缆且屏蔽层两端接地，或模拟信号电缆采取两层屏蔽，外层屏蔽两端接地等措施。另外，为防止感应雷进入系统，可采用浪涌吸收器。

（3）做好信号屏蔽。信号的屏蔽非常关键，一般可采取屏蔽电缆传送模拟信号。注意对多个模拟信号共用一根多芯屏蔽电缆或用两种屏蔽电缆传送时，信号间一定要做好屏蔽。而且电缆的屏蔽层一端（一般在控制柜端）要可靠接地。（4）当现场没有或无法设置硬点时，可在操作界面上采取软按键的方法解决走向选择或控制方式选择等问题。此外，与变频器、智能仪表等的连接，还是采用信号线直接相连的方式。

（5）应合理配置PLC的使用环境，提高系统抗*力。具体采取的措施有：远离高压柜、高频设备、动力屏以及高压线或大电流动力装置；通信电缆和模拟信号电缆尽量不与其他屏（盘）或设备共用电缆沟；PLC柜内不用荧光灯等。另外，PLC虽适合工业现场，但使用中也应尽量避免直接震动和冲击、阳光直射、油雾、雨淋等；不要在有腐蚀性气体、灰尘过多、发热体附近应用；避免导电性杂物进入控制器。

（1）常规检查。在通电之前要耐心细致地作一系列的常规检查（包括接线检查、绝缘检查、接地电阻检查、保险检查等），避免损坏PLC模块（用STEP7的诊断程序对所有模块进行检查）。

（2）系统调试。系统调试可按离线调试与在线调试两阶段进行。其中离线调试主要是对程序的编制工作进行检查和调试，采用STEP7能对用户编制程序进行自动诊断处理，用户也可通过各种逻辑关系判断编制程序的正误。而在线调试是一个综合调试过程，包括程序本身、外围线路、外围设备以及所控设备等的调试。在线调试过程中，系统在监控状态下运行，可随时发现问题、随时解决问题，从而使系统逐步完善。因此，一般系统所存在的问题基本上可在此过程中得到解决。在线调试设备开停时，必须先调试空开关的运行情况；如果设备设有运行监视开关，则可把监视开关强制为“１”（正式运行时，撤销强制）。调试单台设备时可针对性地建立该设备的变量表，对该设备及其与该设备相关的变量进行实时监视。这样既可判断逻辑操作是否正确，对模拟量的变化也可一目了然。比如调试电动执行器时，可建立一变量表，对执行器的位置信号、限位信号、过力矩信号及输出命令信号等进行实时监视，便可非常直观地观测执行器的动作情况。

（3）S7-300PLC模拟量模块可通过变换信号类型卡支持各种类型信号。当改造老生产工艺线时，不可避免地会遇到多类信号。因此，设计时不把几种信号接到同一模块；同时必须先组态好模块，再接信号线，检查无误后送电。此外，应避免两线制与四线制信号、电流与电压信号的混接，以免烧坏模块。

（4）一般变送器的负载能力为600Ω，而模拟量输入模块的抗阻各不相同（一般在250Ω以下）。如果回路内设安全栏，必须注意抗阻的匹配；模拟量输出模块的负载能力为600Ω，一般执行器的负载能力为250Ω；如线路较长，也存在抗阻匹配问题。此外，要加强信号的隔离，特别是要加强与支流调速装置、变频调速装置及设备配套的小型PLC之间的信号隔离，防止相互干扰。

S7-300PLC的应用非常广泛，在设计选型和调试及实际应用中可能会碰到各种各样的问题。本文从实际出发，总结多年实践经验，对以上各方面的问题提出了自己的见解，希望对工程技术人员能有一定的参考价值。S7-300PLC的应用非常广泛，在设计选型和调试及实际应用中可能会碰到各种各样的问题。本文从实际出发，总结多年实践经验，对以上各方面的问题提出了自己的见解，希望对工程技术人员能有一定的参考价值。

PLC在电除尘器控制系统中的应用实例

一、电除尘器低压控制系统的组成及控制要求

　　电除尘器的低压控制工艺主要包括振打控制，绝缘子温箱电加热控制灰斗电加热控制、卸灰控制、料位控制、进出口温度显示、高压隔离开关到位显示以及远程通讯等。

　　1.1振打控制系统

　　电极振打清灰是电除尘器的主要工作过程，其清灰效果不仅与施加在阴阳极上的振打加速度有关，而且振打周期对其影响也很大。传统的振打方式为切向振打，其控制可分为连续振打和定时振打。在振打力度和均匀性都满足要求时，振打制度是否合理，对电除尘器除尘效率影响极大。振打过频，收集在阳极极板上的粉尘不能成块落入灰斗，二次飞扬严重，尤其末级电场的二次飞扬，将大大降低除尘效率。反之，振打周期过长，阳极上的粉尘堆积过厚，会使阴阳极之间电压降低，二次电流降低，电晕功率减小，除尘效率下降；阳极板严重积灰甚至形成反电晕，使已经被收集在在阳极板上的粉尘再次进入气流。因此，选择合理的振打周期，将有助于更好地清灰和提高除尘效果。

　　1.2卸灰控制系统

　　进入电除尘的粉尘被阴阳极捕获后，由振打系统振落在灰斗中，这些灰料应适时排送出去，灰料堆积太多，相互了增加灰斗的荷重外，严重时还会造成阴阳之间的短路，使电除尘器无法正常运行，相反，灰斗没有储灰，在灰斗出口出现漏风，引起二次扬尘，使除尘效率降低。

　　1.3极热控制系统

　　加热控制系统的对象包括大梁电加热器、阴瓷轴电加热器、灰斗电加热器等。常用的控制策略是根据测温装置的温度信号对电加热器进行恒温控制。当温度地狱下*，启动电加热器加热；温度高于上*，停止电加热器加热。

　　二、电除尘器低压控制系统的应用实例

　　山东某厂使用的低压控制系统除尘室采用三电场除尘方式，电除尘器3个电场有6个振打电机、3个灰斗加热控制器、3根大梁加热控制器、3个卸灰电机，再加上信号输出端、热风电机控制、总启动、故障解除、3个电场料位计检测输入、大梁灰斗等处温度、控制等，总计是20点数字输出、23点数字量输入、8点模拟量输入，6TC温度测量输入。

　　根据以上计算，电除尘器低压控制系统以CPU-224A为主控部分。

　　其中CPU224A模块接受电机驱动保护器的故障信号，电加热保护控制器的故障信号，温度采集处理器的温度信号，料位信号以及输卸灰设备的电气信号等，经分析处理后，根据工艺流程把控制振打电机、加热器、报器等控制信号输给相应的外部设备。数字量输入/输出模块EM223把CPU模块控制卸灰电机的信号输给相应的外部设备。模拟量输入模块EM231把高压硅整流设备的有关信号及温度采集器送进来的进出口烟气温度，大梁、瓷轴、灰斗等处的温度信号送给CPU模块分析处理。

　　三、电除尘器低压控制系统的软件设计

　　3.1振打控制设计

　　根据多年对电除尘器低压控制系统的运行经验，为提高电除尘器的除尘效率，有效降低功耗，对本地振打电机的优化控制作如下要求：

　　同一电场中阴极和阳极振打不能同时进行；

　　多电场除尘器中，前后电场阳极(或阴极)振打不能同时进行；

　　设置有振打槽板的电除尘器，其末电场阳极振打和槽板振打不能同时进行。

　　3.2加热工作

　　加热器采用恒温区间控制，即以设定温度的上、下振幅为工作区间来控制加热器的启停。当测量温度低于设定温度低于设定温度的下偏差时，加热器开始工作，当加热到测量温度高于设定温度的上偏差时，加热器停止工作，直到测量温度低于设定温度的下偏差，加热器再次开始加热，循环往复，完成温度控制。

　　3.3卸灰控制设计

　　电除尘器的卸灰方式可分为定时自动卸灰，上、下料位自动卸灰及上料位定时自动卸灰。在本系统中采用的是“高料位+时序”的控制方法，即高料位定时卸灰，周期卸灰相结合的综合方式。所谓高料位卸灰指的是当低压控制系统检测到某一上料位信号时先启动相应的卸灰装置；当器工作一定时间后，再延时一段时间停止相应的输灰联锁系统。为避免出现料位计损坏或者误报而导致电场堵灰，又加入定时周期卸灰功能，以保证系统能够进行自动卸灰。

1 引言

　　随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。国内厂家大多选择第二种方式，其原因在于生产规模较小，自己设计和制造微机控制装置成本较高；而PLC可靠性高，程序设计方便灵活。本设计在用PLC控制变频调速实现电流、速度双闭环的基础上，在不增加硬件设备的条件下，实现电流、速度、位移三环控制。

　　2.1 主电路

　　主电路由三相交流输入、变频驱动、曳引机和制动单元几部分组成。由于采用交-直-交电压型变频器，在电梯位势负载作用下，制动时回馈的能量不能馈送回电网，为限制泵升电压，采用受控能耗制动方式。

　　2.2 PLC控制电路

　　选用OMRON公司C系列60P型PLC。PLC接收来自操纵盘和每层呼梯盒的召唤信号、轿厢和门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号，经程序判断与运算实现电梯的集选控制。PLC在输出显示和监控信号的同时，向变频器发出运行方向、启动、加/减速运行和制动停梯等信号。

　　2.3 电流、速度双闭环电路

　　采用YASAKWA公司的VS-616G5 CIMRG5A 4022变频器。变频器本身设有电流检测装置，由此构成电流闭环；通过和电机同轴联接的旋转编码器，产生a、b两相脉冲进入变频器，在确认方向的同时，利用脉冲计数构成速度闭环。

　　2.4 位移控制电路

　　电梯作为一种载人工具，在位势负载状态下，除要求安全可靠外，还要求运行平稳，乘坐舒适，停靠准确。采用变频调速双环控制可基本满足要求，但和国外高性能电梯相比还需进一步改进。本设计正是基于这一想法，利用现有旋转编码器构成速度环的同时，通过变频器的PG卡输出与电机速度及电梯位移成比例的脉冲数，将其引入PLC的高速计数输入端口0000，通过累计脉冲数，经世式（1）计算出脉冲当量，由此确定电梯位置。电梯位移

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