3.4.2 S7-200 系列PLC 简介

  

　　S7-200 系列PLC 是德国西门子公司生产的一种小型PLC。其许多功能能够达到大、中型PLC 的水平，而价格却和小型PLC 的一样，因此，它一经推出，即受到了广泛关注。特别是S7-200CPU22 ∗ 系列PLC，由于它具有多种功能模块和人机界面可供选择，所以系统的集成非常方便，并且可以很容易的组成PLC 网络[16]。同时它具有功能齐全的编程和工业控制组态软件，使得在完成控制系统设计时更加简单，几乎可以完成任何功能的控制任务。它可以单机运行，也可以进行输入/输出和功能模块的扩展。其价格低廉，结构小巧，可靠性高，运行速度快，继承和发展了它在大、中型PLC 领域的技术优势，有极丰富的指令集，具有强大的多种集成功能和实时特性，其性价比非常高，所以它在各行各业中的应用得到迅速推广，在规模不太大的控制领域是较为理想的控制设备。

  

　　S7-200 有五种CPU，其性能差异很大。这些性能直接影响到PLC 的控制规模和PLC 系统的配置。目前S7-200 系列PLC 主要有CPU221，CPU222，CPU224，CPU224XP和CPU226 五种CPU。本系统使用CPU224，CPU224 集成了14 点输入/10 点输出，共有38 点数字量I/O。它可连接7 个扩展模块，最大扩展到168 点数字量I/O 或35 路模拟量I/O。CPU224 有13KB 程序和数据存储空间，6 个独立的30KHz 高速计数器，两路独立的20kHz 高速脉冲输出，具有PID 控制器。

  

　　S7-200 的STEP7-Micro/WIN32 编程软件可以方便地在Windows 环境下对PLC 编程、调试、监控，使得PLC 的编程更加方便、快捷。可以说，S7-200 可以满足各种小规模控制系统的要求。

  

　　3.4.3 I/O 地址分配

  

　　本设计的控制对象是卧式铣床。卧式铣床采用多电机拖动，设有主轴电动机，进给电动机及冷却泵电动机。根据对卧式铣床的电气控制系统控制要求和电气原理图的分析，可知PLC 控制系统的输入信号共26 个，输出信号共14 个。

  

　　本设计的I/O 地址分配表如表3.1 所示。

  

　　3.5 电机选型

   

　　3.5.1 发电机型号选取

  

　　发电机在本设计中的作用主要是通过相关的机械结构，通过发电机将风力转变成电力，在本设计中选择的是1.5MW异步发电机，发电机的技术参数如下所示：

  

　　发电机型号：YRKFF500-4

  

　　额定输出：1520KW

  

　　定子电压：690 VAC ±10%

  

　　最高定子电流：1300 A(转子短接)

  

　　定子连接：D

  

　　转子连接：Y

  

　　频率：50 Hz

  

　　效率：≥97%

  

　　冷却：水冷

  

　　水压：≤5 bar

  

　　入口水温度：≤+50°C

  

　　保护等级：≥IP 54

  

　　旋转的方向：从驱动轴方向看是逆时针转

  

　　发电机重量：大约5300 kg

  

　　操作方式S1：适合与亚同步和超同步串级操作

  

　　绝缘等级：F 等级

  

　　制造标准：EN 60034 / 95

  

   

　　3.5.2 伺服电机型号选取

 

　　伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。

  

　　根据本设计的要求，选择的电机型号及参数如下：

  

　　电机型号：1FL5066-0AC21-0AH0

  

　　额定电压：220V

 

　　额定电流:10A

  

　　额定功率:2.2KW

  

　　编码器：2500R/M.

 

　　伺服电机驱动器主要是用来驱动伺服电机，是主控制器与电极之间的桥梁，驱动器型号：CPM 60.1 5CC21-0UA0

  

　　额定电压：220V

  

　　额定电流：10A

  

　　功率：2.2KW

  

　　频率：50/60 Hz

 

　　根据控制要求，设定值接口为脉冲接口位置控制(输入模式：脉冲+方向信号)

  

　　脉冲频率：≤ 333 kHz

 

　　驱动输入：1.伺服使能2.报警清除

  

　　驱动输出：1. 抱闸输出2.伺服报警3.伺服就绪4.零点标示编码器、V和W转子位置信号的TTL编码器2500 p/r

  

　　额定电压：220 V

  

    (待续)