西门子全国总代理商|数控系统总代理商

PLC是一种用于工业生产自动化控制的设备，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工业环境中使用。然而，尽管有如上所述的可靠性较高，抗干扰能力较强，但当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证PLC的正常运行。要提高PLC控制系统可靠性，一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力；另一方面，要求设计、安装和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题：

(1)温度：PLC要求环境温度在0～55℃，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。

(2)湿度：为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85％(无凝露)。

(3)震动：应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为10～55 Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶。

(4)空气：避免有腐蚀和易燃的气体，例如化学的酸碱等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。例如电厂的干排渣、干除灰等，在基建后期增加了封闭小屋。

(5)电源：PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中，可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都由直流24 V输出提供给输入端，当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使PLC接收到错误信息。

 西门子S120变频器的转炉倾动抱闸控制
采用有编码器矢量控制

1、抱闸打开控制

a)  设**使能时序

按照西门子的默认设置，也即设**在抱闸打开指令出现并延时抱闸打开时间后才使能。不管是简单抱闸控制还是扩展抱闸控制，抱闸打开条件之一是“电机励磁”，因此不管打开抱闸的电流阈值是多少即便小于额定励磁电流，电机也是在完全励磁后才会打开。

设**如果没有使能，相当于速度设定值置0，在抱闸打开时间内（设**没有使能），随着抱闸的逐渐打开速度调节器会按照0速的要求建立相应的转矩来平衡负载维持0速，因此不会溜车。转炉倾动一般都要使能转矩预控，通过转速设定值的变化率计算预控转矩，可以提高转速环的控制特性，能比单纯采用速度调节器调节取得更好的控制效果。

先建立转矩再打开抱闸有什么问题？首先这种方式合不合适需要看具体负载类型。例如氧控制就不适合这种方式，在提时速度设定值为正值，抱闸建立了一个正向转矩，抱闸打开时预先建立的转矩帮助提，不留车，这样没问题。但下时，在提时速度设定值为负值，抱闸建立了一个负向转矩，因为氧在下时电机需要正向的制动力矩来平衡重力加速度，抱闸打开时预先建立的负向转矩会使氧往下冲一下，再靠速度调节器调整到正向的制动转矩，因此先建立转矩这种方式就不合适，转炉倾动其全正力矩设计也不适合这种方式。其次S120变频器多了一个STOP2状态，如果电机电流或转矩**过阈值后，会进入STOP2状态，进入此状态速度设定值按OFF3减速斜坡下降到0，经过抱闸打开时间后再从0按照正常斜坡上升。这样控制已经和默认设置区别不大了。

b)  速度调节器使能时序

速度调节器使能要先于设**使能，撤使能要晚于设**使能

c)  抱闸打开电流阈值小于励磁电流

在初次建立磁通时励磁电流有一个大于额定励磁电流的峰值然后再快速跌落并维持在额定值的过程。结合上下文有更详细阐述。

d)  抱闸打开连锁主机信号

只有主机才控制抱闸

1．存储容量

存储容量是指用户程序存储器的容量。用户程序存储器的容量大，可以编制出复杂的程序。一般来说，小型PLC的用户存储器容量为几千字，而大型机的用户存储器容量为几万字。

2．I/O点数

输入/输出（I/O）点数是PLC可以接受的输入信号和输出信号的总和，是衡量PLC性能的重要指标。I/O点数越多，外部可接的输入设备和输出设备就越多，控制规模就越大。

3．扫描速度

扫描速度是指PLC执行用户程序的速度，是衡量PLC性能的重要指标。一般以扫描1K字用户程序所需的时间来衡量扫描速度，通常以ms/K字为单位。PLC用户手册一般给出执行各条指令所用的时间，可以通过比较各种PLC执行相同的操作所用的时间，来衡量扫描速度的快慢。

4．指令的功能与数量

指令功能的强弱、数量的多少也是衡量PLC性能的重要指标。编程指令的功能越强、数量越多，PLC的处理能力和控制能力也越强，用户编程也越简单和方便，越容易完成复杂的控制任务。

5．内部元件的种类与数量

在编制PLC程序时，需要用到大量的内部元件来存放变量、中间结果、保持数据、定时计数、模块设置和各种标志位等信息。这些元件的种类与数量越多，表示PLC的存储和处理各种信息的能力越强。

6．特殊功能单元

特殊功能单元种类的多少与功能的强弱是衡量PLC产品的一个重要指标。近年来各PLC厂商非常重视特殊功能单元的开发，特殊功能单元种类日益增多，功能越来越强，使PLC的控制功能日益扩大

7．可扩展能力

PLC的可扩展能力包括I/O点数的扩展、存储容量的扩展、联网功能的扩展、各种功能模块的扩展等。在选择PLC时，经常需要考虑PLC的可扩展能力。

1、抱闸关闭控制

a)  不建议直接撤销使能（控制字位3）来停机

撤销使能（控制字位3），立即封锁逆变脉冲，电机失电靠惯性滑行，此时抱闸立即关闭，整个停车过程完全靠抱闸及摩擦制动，停车过程不平稳。

b)  不能通过OFF1停机

转炉传动采用1主3从控制方式，从机对OFF1的响应和主机不同，通过参数p1501 切换至转矩控制时，当转速实际值低于转速阈值（p1226）时，就会关闭抱闸，在抱闸闭合时间（p1217）结束后封锁逆变脉冲。因此如果采用OFF1停机，3台从机会先于主机停机，主机还在按斜坡函数发生器的减速斜坡减速制动，驱动转矩不足可能会造成严重事故。

c)  通过撤销设**使能停机（控制字位6）

通过上述分析，*合理的停车方式是撤销设**使能，速度设定值被置0，4台电机按同样斜坡减速，当转速实际值低于转速阈值（p1226）时，关闭抱闸，在抱闸闭合时间（p1217）结束后封锁逆变脉冲，撤销速度调节器使能。这样电气制动发挥主要作用，机械抱闸辅助制动，制动过程平稳，冲击小。

d)  通过OFF1控制使电机保持励磁

按照上述方法，电机速度降为0，抱闸关闭，但电机并没有停止运行，因此电机励磁还是一直存在的。这里也进一步解释了为什么打开抱闸的电流阈值要小于额定励磁电流，因为此时电机只有励磁电流，开闸阈值电流大于励磁电流的话抱闸就打不开。这种方式有利于电机下一次快速启动（省去了励磁时间），但电机发热会大一些。所以可以根据实际情况一直励磁或者保持一段时间再撤销OFF1，使电机停止同时撤销励磁。

上述功能要通过变频器参数及程序配合实现。