西门子PLC在高压固态软起动器中的应用 摘要：先介绍了软起动的状况以及高压固态软起动工作原理。通过使用西门子S7-200可编程逻辑控制编程实现不同起动方式下的三相可控硅触发角给定模拟信号，利用市场上成熟的三相晶闸管移相触发模块接收PLC给定的模拟信号后按照相对应的触发角输出六路脉冲列，然后通过光纤技术传送脉冲信号触发可控硅阀主件从而实现电机软启动效果，同时也很好的解决了高压隔离问题，本文还重点介绍到可控硅触发取能问题。 关键词：软启动；PLC；晶闸管移相触发；光纤触发 随着工业的快速增长，三相交流异步电机因其结构简单、运行可靠、价格低廉、体积较小、机械性能好、运行维护方便等优点而被广泛采用。据统计，三相交流异步电机耗电量占全发电量的30%以上。然而， 电动机的起动特性却一直不理想。*，电动机起动过程中的起动电流一般为额定电流3～7倍，可达电动机额定电流的8倍。这样大的电流不仅加重了进线、供电电网以及接在电动机前面的开关电器的负荷，而且同时出现的巨大转矩冲击又会使电动机发生猛烈的冲振，并且也给用作动力传输的辅助设备和做功的机械设备带来不可避免的机械冲击口 。

CPU元件：
即处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢。主要有运算器，控制器，寄存器以及实现它们之间联系的数据，控制及状态总线构成。它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当可编程逻辑控制器投入运行时，先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

为了进一步提高可编程逻辑控制器的可靠性，对大型可编程逻辑控制器还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。
西门子PLC CPU芯片针脚多（200pin），主要有地址总线，数据总线，I/O引脚，及附属检测针脚与对应的芯片进行联系，CPU坏，可导致PLC报（SF灯亮），也会导致PLC某些输入输出点不正常，通讯不上等故障现象。损坏原因主要有CPU供电电压高（导致内部短，某些针脚对地短路）CPU老化等，损坏后用手摸，有发烫的感觉。此种CPU针脚多，更换麻烦，并且市场不容易买到配件，可以用拆机件替换。
西门子电机软启动器的常见故障 1、电动机起不来 电动机起不来的原因大致分两种情况：一是六只可控硅的其中一只触发不可靠或是不导通，此时一相电路通过的是半波直流，电动机的两相绕组通过的直流对电动机起到了制动作用，不仅电机起不来，严重的还会烧毁电机和可控硅。二是启动参数或启动曲线不合适造成电机起不来，这是常见故障。前者在使用过程当中会发生，但几率低于接触器的故障率。后者多发生在次投运调试，调试好以后就不会出现。多数的厂家不会出现此现象，启动程序性能好，出厂值设定的适用性强。只有很少厂家的产品需要厂家自己去调试。 2、可控硅烧毁 可控硅击穿或，此类故障不分品牌，因厂家而易，但都比接触器的故障率低，而且主要问题出现在饼式可控硅的安装工艺上。 3.控制器烧坏 相对于软启动器来讲，控制器烧毁故障是严重的。有的厂家此类故障造成的返修率已超过30%。进口的或合资的厂家此类问题不多见。主要是控制器的电源和触发电路以及输入电路三部分容易烧毁。 4、软启动器误动作 电动机在运行的装态下因软起动器受干扰而停机在停止状态下因软起动器受干扰而起动是时有发生，前者较普遍，后者只有两个品牌发生过。究其原因，一是产品质量问题，二是和线路布局有关。但是凡是进口或合资的软启都没有上述现象，产品牌中此问题比较多。 5、软启动器内部插接件接触不良 软启动器内部插接件选用本来不是问题，这是内厂家容易忽略的问题，经常出现故障。进口或合资厂家都不犯此类的错误。

1. 远程服务

在此运行模式中，建立起从PG/PC到ET200S CPU的一个连接。ET200S是服务器。这样也允许了无限制使用ET200S上的被动接口。

这里，本地PG/PC自身通过调制解调器建立起一个到远程TS适配器的连接，然后将一个S7连接到远程CPU。通过建立起的这些连接，可以在远程CPU上运行STEP 7服务程序，如下载/上载，状态/控制，在线诊断等。



图1：远程服务

2. PLC - PG/PC 远程链接

由于下列原因，在带被动DP接口的ET200S CPU中不能进行这种类型的链接：

在该运行作模式中，S7连接通过功能块“PG_DIAL”建立从PLC到本地TS适配器的连接。功能块“PG_DIAL”随TeleService软件提供并集成到已安装的STEP 7软件包中。“PG_DIAL”功能块内部调用S7基本通讯块：X_SEND和X_GET。然后，TS适配器自己通过已连接好的调制解调器自己建立到远程PG/PC的远程连接。在此连接中，应用程序(用PRODAVE MPI创建)扮演相应通讯伙伴的角色。在这种情况下，CPU必须承担建立连接的任务。只有CPU的接口为 主动的接口并具有MPI属性(通过 X 块支持S7基本通讯)才有可能。

图2：PLC-PG 远程链接

3. PLC - PLC 远程链接

该连接用于通过WAN的CPU-CPU通讯。至少一方必须主动建立连接(启动程序)，为此，这一方的通讯接口必须为主动接口，而且S7基本通讯块可用(X_PUT，X_SEND，X_GET，X_ABORT)。另一方具有服务器功能即可，而且 被动接口亦可行。

将S7连接到本地TS适配器通过本地CPU中的功能块“PLC_DIAL”建立。功能块“PLC_DIAL”随TeleService软件提供并集成到已安装的 STEP 7软架包中。“PLC_DIAL”功能块提供到本地TS适配器的选择信息，之后TS适配器通过已连接的调制解调器建立到远程TS适配器的远程连接。数据传送期间，远程TS适配器如“透明路由器”一样动作。它建立远程CPU的S7连接，并且用远程CPU的操作固件执行X_GET和X_PUT任务而无需在远程CPU上使用具有此功能的用户程序。

ET200S CPU有一个被动接口，因而如服务器那样支持PLC-PLC远程连接，尽管只适用于引发设备(本地CPU)中的系统功能X_PUT和/或X_GET。之后，可以比较ET200S的PROFIBUS接口和MPI接口(PB地址 = MPI地址)。必须将ET200S连接到如同TS适配器一样的相同PROFIBUS段。在参数化TS适配器时，必须设置对应于ET200 CPU的PROFIBUS设置文件。

图3：PLC-PLC 远程链接

问题：
在CPU中可用多少个通讯功能块(PBC)？

解答：
PBC即“通讯功能块”。每个CPU都有一个通讯功能块的量化的项目范围。此数量可从表格中读出。为每个PBC分配一个ID以便能通过它来打开一个通讯通道。如果PBC数量超出允许的数量，那么用户程序就再也不能加载到S7-400 CPU中。就会得到以下的消息：

图 01

可能的补救措施：

将所使用的PBC数目减少至允许的，CPU正在使用的个数。

使用更高性能的，可支持所需PBC数目的CPU。

下列块属于PBC：

USEND , URCV

BSEND , BRCV

AR_SEND

GET , PUT

PRINT

START , STOP , RESUME

STATUS , USTATUS

ALARM , NOTIFY , ALARM_8 , ALARM_8P

通过如下操作来改变PBC 的个数.。

 打开硬件组态界面，用右键点击已组态好的CPU并选择“属性...”，打开CPU属性对话框。

切换到 “Memory”标签，在 “Communication resources”中改变PBC 的个数。

图 02

这里必须保证没有超过允许的PBC块的大数。下表中列出了各种S7-400 CPU所允许的多PBC个数。