電動鉆機培訓(xùn)課件

職工培訓(xùn)中心王福旺 二O一五年七月 鉆井工程公司員工素質(zhì)提升培訓(xùn) 現(xiàn)代石油鉆機屬于大功率多工作機械聯(lián)合作業(yè)型的鉆采設(shè)備 鉆機的主體工作機械有三類主傳動設(shè)備 提升機械 絞車 實現(xiàn)鉆具和井架底座提升 下放任務(wù) 旋轉(zhuǎn)機械 轉(zhuǎn)盤 頂部驅(qū)動 實現(xiàn)鉆桿轉(zhuǎn)動 往復(fù)運動機械變成液體壓力 鉆井泵 實現(xiàn)泥槳循環(huán) 電驅(qū)動鉆機是由電動機進(jìn)行驅(qū)動 依靠電氣傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)動力的傳遞和速度的控制 電氣傳動系統(tǒng)是由數(shù)臺柴油發(fā)電機組并網(wǎng)而組成的專用電網(wǎng) 電動機調(diào)速系統(tǒng)以及鉆井過程自動控制系統(tǒng)組成 電驅(qū)動鉆機的電氣傳動系統(tǒng)有兩種類型 一類是的直流調(diào)速系統(tǒng) 它是通過發(fā)電機組并網(wǎng)發(fā)電 再由SCR裝置整流控制直流電動機驅(qū)動的模式 還有一類是交流變頻調(diào)速系統(tǒng) 系統(tǒng)一 ZJ70D系統(tǒng)框圖 BM ZJ70DB電氣傳動系統(tǒng)框圖 包括下列子系統(tǒng) 1 發(fā)電機組控制子系統(tǒng) 2 交流變頻調(diào)速子系統(tǒng) 3 PLC現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò) 4 電機控制中心 MCC 5 司鉆及過程操作子系統(tǒng) 600V交流母線 600 400V變壓器 輔助柴油發(fā)電機 MCC電機控制中心 CAT柴油發(fā)電機組600VAC 整流單元 MP1電機模塊 整流單元 MP2電機模塊 MP3電機模塊 DW電機模塊 RT電機模塊 AD電機模塊 觸摸屏MP370 電控房PLC 主站 司鉆臺PLC 遠(yuǎn)程子站 整流單元 MP1電機模塊 整流單元 MP2電機模塊 MP3電機模塊 DW電機模塊 RT電機模塊 AD電機模塊 電控房監(jiān)視工控機 現(xiàn)場總線 通訊接口板 柴油發(fā)電機組 系統(tǒng)概述系統(tǒng)動力采用五臺性能可靠 技術(shù)成熟的CAT3512DITA SR4B600V 1500kVA50Hz柴油發(fā)電機組 由ROSSHILL1400型控制系統(tǒng)并網(wǎng)運行 采用適應(yīng)國內(nèi)外鉆井行業(yè)的廣泛要求和執(zhí)行的600V電壓標(biāo)準(zhǔn) 具有較強的市場竟?fàn)幜?動力機組 發(fā)電控制系統(tǒng)通常電驅(qū)動鉆機 都有一個自己獨立的專用電網(wǎng) 由3 5臺柴油發(fā)電機組并網(wǎng)發(fā)電 為鉆機提供3相600V 或690V 50HZ或 60HZ 的交流電源 通稱發(fā)電系統(tǒng) 交流控制系統(tǒng)的功能是控制柴油發(fā)電機機組 使其輸出穩(wěn)定的600V50Hz交流電源 每套交流控制系統(tǒng)包括發(fā)電機斷路器 交流控制組件 同步裝置 功率限制電路和接地檢測電路等 交流控制組件安裝在一個柜中 稱GEN柜 1 發(fā)電機斷路器發(fā)電機斷路器的作用是隔離發(fā)電機母線與電網(wǎng)母線 斷路器上裝有過電流時自動分?jǐn)嗟拇琶摽垩b置 還裝有一個欠電壓 UV 脫扣線圈 它同交流組件中的保護(hù)電路相聯(lián)鎖 當(dāng)電路發(fā)生欠頻 超頻 過壓和逆功率等故障狀態(tài)時 保護(hù)電路使欠壓脫扣線圈自動脫扣 斷路器跳閘 保護(hù)發(fā)電機組 操作斷路器以前 注意保護(hù)額定值 長延時設(shè)定值 瞬時值與發(fā)電機額定值之間的關(guān)系必須正確設(shè)定 當(dāng)斷路器斷開時 儲能指示器顯示 斷開 0FF 要閉合斷路器 首先轉(zhuǎn)動手柄數(shù)次 儲能指示器顯示 儲能 Charged 再按下柜體面板上的接通按鈕 Pushtoclose 斷路器便接通 要斷開斷路器 只要按一下 分?jǐn)?Pushoff 按鈕即可 2 交流控制組件交流組件包括檢測電路 速度調(diào)節(jié)器 電壓調(diào)節(jié)器和保護(hù)電路等環(huán)節(jié) 交流組件接受從控制面板上來的速度調(diào)節(jié)信號和電壓調(diào)節(jié)信號 從發(fā)電機母線來的電壓反饋信號和電流反饋信號 從其他發(fā)電機組來的主從邏輯信號 交流組件向斷路器輸出各種故障信號 向發(fā)電機磁場電源電路輸出電壓調(diào)節(jié)信號 向柴油機調(diào)速裝置輸出速度調(diào)節(jié)信號 向功率限制電路輸出總電流和有功電流信號 交流組件是發(fā)電機控制的核心組件 3 同步裝置連接線路在發(fā)電機的同步控制線路中 S0l為同步選擇開關(guān) 同步盒 SYNCBOX 中M1為頻率表 M2為同步表 M3為電壓表 L1和L2為同步燈 同步盒通過4條線與外電路連接 其中三條線與同步開關(guān)S01相連 一條線接地 同步開關(guān)選擇待上線發(fā)電機的輸出 例如 S01選在GENl時 同步盒便檢測GENl的電壓和頻率 分別在電壓表和頻率表上顯示 并同母線頻率相比較 用同步表和同步燈顯示同步狀態(tài) 當(dāng)交流母線上已有發(fā)電機在線運行 若另一發(fā)電機要上線時 在閉合發(fā)電機斷路器前 使用同步裝置將發(fā)電機的電壓頻率與交流母線上的電壓頻率相匹配 當(dāng)面板上的同步開關(guān)置于 關(guān)斷 0FF 位置時 同步裝置上的頻率表顯示公共母線頻率 當(dāng)同步開關(guān)置于待并發(fā)電機序號的位置上時 頻率表則指示待并發(fā)電機的頻率 當(dāng)兩電壓相同時 面板上的同步表和同步燈比較待并發(fā)電機和母線的頻率或相位 待上線發(fā)電機和母線信號同時送入同步盒 若頻率和相位不相同 同步表指針旋轉(zhuǎn) 同步燈忽暗忽明 若兩信號同步以后 同步盒上的同步表指針指向12點位置 同步燈熄滅 與此同時 待上線發(fā)電機的電壓送到同步按鈕燈LPBl上 該燈發(fā)光 在此瞬時果斷按下同步按鈕燈 Pushtoclose 斷路器合閘線圈通電 斷路器合閘 將發(fā)電機并入母線 功率限制盒功率限制盒的作用 當(dāng)發(fā)電機的有功功率KW或總電流ITOTAL達(dá)到設(shè)定值時 對直流電動機負(fù)載進(jìn)行限制 以防柴油機關(guān)機或發(fā)電機斷路器脫扣 當(dāng)負(fù)載突然增加時 使柴油發(fā)電機組的負(fù)載逐漸增加 保護(hù)機組 機組欠頻或逆功時 對直流電動機負(fù)載進(jìn)行限制 限制值的設(shè)定由4個開關(guān)狀態(tài)確定設(shè)定值大小 4個開關(guān)全部閉合時 設(shè)定值為機組額定值信號的80 4個開關(guān)全部斷丌時 則為110 改變開關(guān)狀態(tài) 最小可得到2 的設(shè)定改變量 80 82 84 108 110 負(fù)荷增加速率的限制限制值設(shè)定以后 只要尚未達(dá)到設(shè)定值 司鉆可以任意增加直流電動機的手輪給定和功率 由于機組不能瞬時達(dá)到滿功率 必須經(jīng)過幾秒鐘才能達(dá)到 但負(fù)荷功率往往是快速變化的 因此 將功率限制電路設(shè)計成有一定速率的功率增加線路 這樣使得柴油機有足夠的時間去響應(yīng)增加的負(fù)荷 功率限制若在增加手輪給定過程中不能增加泥漿泵的沖程和轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速 則表明鉆機已達(dá)到功率限制值 也就是說 進(jìn)一步增加手輪給定不會使柴油發(fā)電機組提供更大的功率 如果目前鉆井作業(yè)良好 就無須增加機組上線 實際上保持機組運行在接近機組最大功率是最好的運行狀態(tài) 對保養(yǎng)機組和節(jié)省燃料都有好處 功率限制指示燈亮著對任何設(shè)備都不會產(chǎn)生不良影響 如果此時鉆井作業(yè)需要更大的功率 那就必須增加上線機組 勵磁機磁場電源電路 這是一個半控整流橋 為發(fā)電機勵磁機供給可調(diào)的直流電源 以保證發(fā)電機輸出所需要的電壓和無功功率 整流可控硅的觸發(fā)脈沖有交流組件中的電壓調(diào)節(jié)器輸出 禁動電路 禁動電路是一個包括正負(fù)12V的蓄電池組及其充電的單相橋式整流電路 蓄電池給柴油機啟動電路和交流組件中的脈沖讀出電路供電 SCR可控硅整流系統(tǒng)直流傳動系統(tǒng)的功能就是控制SCR元件 將恒壓 恒頻交流電源整流成連續(xù)可調(diào)的直流電源 整流裝置為三相全控整流橋 整流橋通過斷路器與交流電網(wǎng)隔離 整流橋的輸出經(jīng)指配接觸器對直流電動機供電 實現(xiàn)對鉆機絞車 泥漿泵 轉(zhuǎn)盤速度控制 實現(xiàn)無級調(diào)速 滿足傳動要求 直流控制組件是控制直流電動機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的核心部件 既可以控制串勵電動機 也可以控制并勵電動機 它能輸出強觸發(fā)脈沖 確保SCR快速導(dǎo)通 能使同軸驅(qū)動同一負(fù)荷的兩臺電動機負(fù)荷均衡分配 每個鉆井功能都有獨立的電流限制 轉(zhuǎn)盤電流限制可平滑調(diào)節(jié) 電流給定具有漸增特性 可使電動機轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)增加 所有鉆井功能的速度調(diào)節(jié)器均與指配接觸器相聯(lián)鎖 轉(zhuǎn)盤過電流的封門閾值設(shè)置為最大電流限制值的150 設(shè)有零位聯(lián)鎖保護(hù)裝置 以防指配時電動機突然高速轉(zhuǎn)動 可手動調(diào)節(jié)組件的電位器 以試驗SCR橋的輸出電壓 各柜中的組件均能互相置換 全部器材已經(jīng)過老化試驗 穩(wěn)定可靠 故障很少 模擬控制直流控制組件 DCMOD 直流驅(qū)動柜 SCR柜 每套直流傳動系統(tǒng)包括晶閘管整流橋 浪涌抑制電路 接觸器控制電路 直流控制組件 或稱驅(qū)動器 皮帶輪防滑保護(hù)和冷卻風(fēng)機等裝置 上述裝置均安裝在一個驅(qū)動柜 SCR柜 中 柜子裝在電控房內(nèi) 根據(jù)鉆機需要可以在配備三柜 四柜或五柜 在結(jié)構(gòu)上著重考慮到了操作簡便 可靠性高 性能優(yōu)越和維修簡便 SCR柜輸出可調(diào)電壓0 750VDC 輸出電流可達(dá)2000ADC 柜子的上端 裝有1600AF的斷路器 具有欠壓脫扣線圈和輔助觸點 面板上安裝電壓表 0 1000VDC 電流表 0 2000ADC 和通電指示燈等裝置 SCR整流橋下用風(fēng)機強制冷卻 在主熔斷器上附有微動開關(guān) 微動開關(guān)斷標(biāo)志著主熔斷器損壞 可使斷路器脫扣跳閘 柜中安裝的浪涌抑制電路 可減弱危害SCR元件的任何尖脈沖 為了安全 在控制線路中還裝有鎖定開關(guān) 每個SCR柜都能驅(qū)動泥漿泵 轉(zhuǎn)盤和絞車 所驅(qū)動的電動機可為串勵 也可以并勵 用串勵電動機驅(qū)動泥漿泵時配有皮帶輪滑動保護(hù)裝置 司鉆控制臺是對鉆機各驅(qū)動功能的主要控制和監(jiān)視裝置 其上裝有工況指配開關(guān) 選擇開關(guān) 速度給定手輪 轉(zhuǎn)盤電流限制旋鈕 儀表 按鈕 指示燈 觸摸屏和顯示屏等裝置 箱體用不銹鋼制成 密封 并配有正壓防爆系統(tǒng) 司鉆控制臺與PLC柜之間采用雙絞屏蔽電纜通訊 與電控房之間用電纜連接 當(dāng)PLC系統(tǒng)出現(xiàn)故障時 仍可用電纜旁通控制 不影響正常鉆井 皮帶輪防滑電路當(dāng)兩臺串勵電動機由同一臺SCR并聯(lián)驅(qū)動時 由于皮帶輪故障可能使其中1臺或2臺電動機失去負(fù)載而超速 泥漿泵驅(qū)動屬于這種情況 皮帶輪防滑電路的作用就是檢測串勵電動機的轉(zhuǎn)速 當(dāng)轉(zhuǎn)速超過速度限制值時 斷開指配接觸器 切斷2臺電動機電源 同時控制而板上的皮帶輪滑動指示燈亮 右圖是典型的泥漿泵供電線路 兩臺電動機MPA和MPB并聯(lián)運行 由SCR1可SCR2單元供電 每臺電動機的電流由霍爾效應(yīng)元件HEDl和HED2測量 霍爾效應(yīng)元件HED是 個半導(dǎo)體器件 用來測量直流電流 HED安裝在軟磁鐵心的氣隙中 根被測電流粗導(dǎo)體 即電動機主電路 通過鐵心 在鐵心葉產(chǎn)生磁通 HED還有兩個線圈 個線圈中通入160mA的控制電流 IH 和IH 另一個線圈的兩端輸出電壓VH VH的大小與磁感應(yīng)強度B成正比 即與被測電流成正比 因此VH的大小反映電動機電流的數(shù)值 將HED1和HED2的兩個VH信號分別輸至皮帶輪防滑電路的輸入端 即 兩端和 兩端進(jìn)行比較 兩個電流輸出信號經(jīng)二極管組成的 或 門 選擇電流較小的一個 因為兩臺電動機由同一個SCR柜供電 它們承受同一個電壓 皮帶輪不打滑時 高速運轉(zhuǎn)的泥漿泵正常工作 如果某泥漿泵2臺電動機中有1臺或2臺皮帶輪打滑 將泥漿泵使能電路斷開 使該泥漿泵電動機斷電停機 如果泥漿泵在較低電壓下低速運行 即使皮帶輪打滑 由于電壓反饋信號較低 泥漿泵繼續(xù)運行 這種工況不會引起電動機超速 由于皮帶輪打滑而使泥漿泵停止運轉(zhuǎn)時 K1的動斷觸點接通柜子面板上的打滑指示燈 SPROCKETSLIP 該指示燈可通過按壓復(fù)位按鈕 SPROCKETSLIPRESET 來熄滅 腳控器腳控器又稱腳踏開關(guān) 用以快速提鉆 腳控器用不銹鋼制成 能經(jīng)受鉆臺上惡劣的工作環(huán)境 并用正壓防爆的特性 在踏板下面裝有二個不銹鋼彈簧 能在其中一個失效的情況下 保證踏板安全返程 腳踏開關(guān)通過一個三芯電纜與司控臺連接 寶美變頻電控系統(tǒng) 1 動力采用CAT3512B1900KVA600V50Hz柴油發(fā)電機組 其中ZJ70DB為四臺 ZJ50DB為三臺 ZJ40DB為二臺 由ROSSHILL1400型發(fā)電機控制系統(tǒng)實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電和負(fù)荷均衡 2 變頻單元采用進(jìn)口SIEMENS全數(shù)字 一對一 矢量控制電壓源型交流變頻調(diào)速裝置 3 MCC單元裝有400VAC 300kW輔助柴油發(fā)電機接口及進(jìn)線斷路器 系統(tǒng)配VFD房 其中ZJ70DB及ZJ50DB為二座 ZJ40DB為一座 外形尺寸控制在12000 2900 3000mm以內(nèi) 采用大功率能耗制動單元和制動電阻定量控制制動扭矩 游車可實現(xiàn)平穩(wěn)下放 獨立送鉆電機自動送鉆系統(tǒng)可實現(xiàn)0 1 36m h速度范圍內(nèi)的恒鉆壓自動送鉆 有效的防止溜鉆 卡鉆 事故的發(fā)生 鉆機控制系統(tǒng)以西門子PLC為控制核心 通過PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò) 實現(xiàn)發(fā)電機控制單元 變頻器 智能遠(yuǎn)程司鉆監(jiān)控 電液氣聯(lián)控 人機界面 自動送鉆 游車位置等控制系統(tǒng)間的高速通訊 為鉆井工藝創(chuàng)建了一個數(shù)字化 信息化 智能化的管理平臺 智能化遠(yuǎn)程司鉆操作臺具有鉆機操作和鉆井參數(shù)實時顯示 電氣系統(tǒng)運行監(jiān)控與顯示 故障顯示 報警的齊備功能 電傳動系統(tǒng)的特點及主要功能 磁場定向矢量控制技術(shù) 現(xiàn)場總線控制技術(shù) 操作控制為觸摸式控制 起動防沖功能 防止大鉤上碰下砸 自動送鉆功能 正常 應(yīng)急方式切換功能 過電流監(jiān)控功能 過電壓監(jiān)控功能 過速度監(jiān)控功能 母線接地監(jiān)控功能 變頻器內(nèi)部故障顯示 報警功能 房內(nèi)溫度監(jiān)控 故障報警 能耗制動功能 絞車的控制PLC通過采集主電機的運行和滾筒的轉(zhuǎn)速 懸重等數(shù)字化信號 判斷起鉆工況或下鉆工況 計算出游車的位置 速度 通過PLC控制程序發(fā)出控制信號 使主電機以設(shè)定的速度驅(qū)動滾筒 實現(xiàn)絞車起下鉆合理的功率利用和工作時效 利用交流變頻電機調(diào)速范圍寬的優(yōu)勢 將絞車設(shè)計為一檔無級調(diào)速 游車速度為0 1 3m s左右 能滿足鉆井工藝需要絞車速度的數(shù)字閉環(huán)控制和游車位置的數(shù)字閉環(huán)控制有機結(jié)合 可實現(xiàn)鉆機起下作業(yè)的全過程數(shù)字控制 最大限度地提高鉆機時效 增強設(shè)備運行的可靠性 絞車采用變頻系統(tǒng)能耗制動替代輔助剎車在下鉆作業(yè)中 游動系統(tǒng)的懸重通過滾筒以反力矩拖動主電機反轉(zhuǎn) 主電機工作在四象限處于發(fā)電工況 電能作用于直流母排 通過能耗電阻柜轉(zhuǎn)化為熱能散發(fā) PLC通過對采集的數(shù)字信號分析游動系統(tǒng)的懸重 控制主電機反轉(zhuǎn)的速度 使鉆具以設(shè)定的速度平穩(wěn)安全地下放 主電機在0r min轉(zhuǎn)速時也能輸出額定扭矩 因此 可實現(xiàn)鉆具的懸停 大大減少了液壓盤剎的磨損 自動送鉆驅(qū)動系統(tǒng) 驅(qū)動系統(tǒng)的構(gòu)成 自動送鉆電機自動送鉆風(fēng)機減速箱離合器絞車滾筒自動送鉆的基本功能 恒鉆壓自動送鉆恒鉆速自動送鉆自動停止送鉆 該系統(tǒng)采用有速度傳感器的矢量控制技術(shù) 實現(xiàn)大范圍的調(diào)速控制 電動機四象限運行及零速度懸停功能 操作簡便 使用安全 控制系統(tǒng)中裝有檢測送鉆電動機轉(zhuǎn)速的編碼器 精密壓力變送器 工作方式選擇開關(guān) 恒壓 停 恒速 轉(zhuǎn)向選擇開關(guān) 上升 下放 恒速給定旋鈕和懸重測量按鈕等 如果選用恒鉆壓自動送鉆 先進(jìn)行最初懸重測量 然后在觸摸屏上設(shè)定所需要的工作鉆壓值系統(tǒng)啟動以后便可將實際鉆壓控制在設(shè)定值上 恒速自動傳送鉆方式就是轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng) 在地層比較穩(wěn)定時能夠得到較理想的送鉆效果 系統(tǒng)具有鉆壓 鉆速 轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩上限功能 超過上限限制時 系統(tǒng)自動降速且報警 以防損壞鉆具 使用該系統(tǒng)可明顯提高鉆井質(zhì)量 加快鉆井速度 減輕工人勞動強度 延長鉆頭壽命 鉆機自動送鉆的技術(shù)參數(shù) 電動機功率22KW 可變化 最大送鉆速度36m hour最小送鉆速度0 1m hour靜態(tài)鉆壓控制精度 200 200kg調(diào)速系統(tǒng)精度0 01 FS控制算法 控制 自動送鉆系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 智能化司鉆操作控制系統(tǒng) 司鉆前部布置 電傳動觸摸屏和操作開關(guān) 指示燈 電子司鉆裝置及觸摸屏 工業(yè)監(jiān)控顯示器 鉆井儀表及其它儀表 采用正壓防爆 司鉆座椅可升降并左右旋轉(zhuǎn)180 司鉆座椅左右安裝司鉆主操作臺 所有氣控 液控 盤剎均采用電氣開關(guān)控制 配五點對講系統(tǒng) 司鉆房主要功能 VFD系統(tǒng)控制絞車氣控與電機控制轉(zhuǎn)盤扭矩限制與氣控起下鉆與游車位置控制防上碰下砸安全控制鉆井泵運行與控制 液壓盤剎控制液壓上 卸扣貓頭控制頂驅(qū)控制鉆井參數(shù)顯示設(shè)備運行檢測電子司鉆的控制與監(jiān)測 智能化司鉆控制臺 采用PROFIBUS現(xiàn)場總線 實現(xiàn)電控與鉆井儀表參數(shù)一體化設(shè)計 所有氣 液均采用電氣控制 配工業(yè)監(jiān)視 對講系統(tǒng)等實現(xiàn)司鉆對鉆機的全面監(jiān)控 智能游車位置控制通過主電機采集主電機的運行參數(shù)和滾筒編碼器的數(shù)字信號 可精確計算出游車的具體位置 將計算的游車位置與設(shè)定的防止上碰下砸位置進(jìn)行比較分析 與絞車控制系統(tǒng)結(jié)合 具有報警 減速 剎車功能 可首先發(fā)出預(yù)警信號 發(fā)出指令信號控制主電機進(jìn)入安全速度 再對主剎車進(jìn)行緊急剎車控制 SIMATICS7 300自動化平臺 節(jié)省空間 模塊化設(shè)計 沒有槽位規(guī)則 適用于緊湊型的機械控制 無風(fēng)扇運行 沒有可旋轉(zhuǎn)部件 通用的連接方法螺釘型端子彈簧型端子預(yù)制連接 TOP連接 降低安裝成本 減少維護(hù)費用 亮點 模塊化可擴展系統(tǒng) 高效的處理速度可極大的縮短設(shè)備的循環(huán)時間 0 1 s 位指令 分級的CPU性能 從入門級的CPU到高性能的CPU 通過集成的接口進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊MPIPROFIBUS DP 集成性 亮點 性能 標(biāo)準(zhǔn)型CPUCPU312CPU314CPU315 2DPCPU317 2DPCPU318 2緊湊型CPUCPU312CCPU313CCPU313C 2PtPCPU313C 2DPCPU314C 2PtPCPU314C 2DP故障安全型CPUCPU315F 2DPCPU317F 2DP集成PROFINET接口的CPU CPU315 2PN DP CPU317 2PN DP TheCPU家族 概述 工作存儲器裝載存儲器運行時間 s 字處理浮點運算集成的I ODI DOAI AO集成的技術(shù)功能集成的接口MPI接口PROFIBUS DPPtP通訊擴展設(shè)計 CPU313C32KB64K 8MB0 2624 16計數(shù) 頻率PID控制 有 4 機架 CPU312C16KB64K 4MB0 4 10 6 計數(shù) 頻率 有 1 機架 CPU313C 2PtP32KB64K 8MB0 2616 16 計數(shù) 頻率PID控制 有 4 機架 CPU314C 2PtP48KB64K 8MB0 2624 164 2計數(shù) 頻率PID控制 定位 有 4 機架 CPU313C 2DP32KB64K 8MB0 2616 16 計數(shù) 頻率PID控制 有有 DPV14 機架 CPU314C 2DP48KB64K 8MB0 2624 164 2計數(shù) 頻率PID控制 定位 有有 DPV14 機架 TechnicalSlides 六款緊湊型CPUs 滿足不同的性能特性 用戶存儲器自由編址DI DOAI AO處理時間 1Kbin 位存儲器計數(shù)器定時器通訊連接 CPU31448KByes10242560 1ms2048256256 CPU31216KByes256640 2ms1024128128 CPU315 2DP128KByes10242560 1ms16384256256PROFIBUS DP 主站 從站 最大124站 三款新型標(biāo)準(zhǔn)CPUs 滿足不同的性能特性 集成的功能計數(shù) 測量 PID控制 定位功能集成的I O數(shù)字量I O 模擬量I O集成的通訊接口PROFIBUS DP MPI PtP更短的指令執(zhí)行時間 快速報警微存儲卡 MMC 免維護(hù)運行項目存儲 包括符號和注釋更小的尺寸 安裝寬度 緊湊型CPUs 亮點 雙機架配置中央控制器和擴展單元最多可擴展16個模塊 對于信號模版 低成本的解決方案四機架配置中央控制器和擴展單元最多可擴展32個模塊 對于任何類型模版 靈活的解決方案 S7 300的擴展能力 S7 300的安裝位置 水平安裝 垂直安裝 安裝 模板的分配 模板的分配僅有兩條規(guī)則 電源模板必須插在第一槽 最左側(cè) 安裝在中央機架上的接口模板 IM 必須插在第三槽 電源模板 接口模板 安裝規(guī)范 對于水平安裝 CPU和電源必須安裝在左面 對于垂直安裝 CPU和電源必須安裝在底部必須保證下面的最小間距 機架左右為20mm單層組態(tài)安裝時 上下為40mm兩層組態(tài)安裝時 上下至少為80mm接口模塊安裝在CPU的右面一個機架上最多插八個I O模塊 信號模塊 功能模塊 通訊處理器 多層組態(tài)只適用于CPU314 315 316保證機架與安裝部分的連接電阻很小 例如通過墊圈來連接 安裝 導(dǎo)軌 總線連接器 固定螺絲 硬件組態(tài)和參數(shù)分配 插入一個站 啟動硬件組態(tài) 產(chǎn)生硬件設(shè)定組態(tài) 模塊地址概況 CPU屬性 2x CPU屬性 概述 CPU屬性 啟動 CPU屬性 保持 CPU屬性 循環(huán) 時鐘存儲器 CPU屬性 保護(hù) CPU屬性 診斷 時鐘 一次右擊 訪問符號表 量程卡 模擬輸入模塊SM331 配置模擬量模塊SM331 設(shè)置系統(tǒng)時間 執(zhí)行存儲器復(fù)位和完全再啟動 1 把模式開關(guān)設(shè)定在STOP 排除停機錯誤 解釋錯誤信息 顯示CPU信息 顯示診斷信息 PMU OP1S PC SIMOVERTMasterDrives 各種控制方式 統(tǒng)一的操作 參數(shù)設(shè)定裝置狀態(tài)通訊 交流MasterDrives統(tǒng)一的操作方式 PMU操作簡單方便 適用于數(shù)量較少的參數(shù)設(shè)定和調(diào)整 所有裝置在門內(nèi)都有一個基本操作板PMU PMU的5個七段數(shù)碼管和3個發(fā)光二極管用于狀態(tài)顯示 3個按鍵用于參數(shù)設(shè)定 借助基本操作板PMU可以完成運行要求的所有參數(shù)的設(shè)定和調(diào)整 以及啟動參數(shù)和測量值的顯示 PMU PMU有X300插頭 此插頭帶有RS232或RS485標(biāo)準(zhǔn)的USS接口 數(shù)字鍵快速直接地選擇所需參數(shù) OP1S為選件 可裝在裝置的門也可裝于裝置之外 如柜的門上 一個4 16個字符的液晶顯示器 OP1S 參數(shù)存儲功能 最多可存8套參數(shù) 參數(shù)組讀及寫 提示性菜單 可不再安裝其它測量裝置 在所有SIMOVERTMASTERDRIVES通用 借助OP1S可以完成運行要求的所有參數(shù)的設(shè)定和調(diào)整 以及啟動參數(shù)和測量值的顯示 菜單索引的參數(shù)存取參數(shù)組讀及寫將現(xiàn)有的參數(shù)組復(fù)制到同系列的其它裝置上打印參數(shù)組通過控制字進(jìn)行操作 開關(guān)量命令 如開 關(guān)命令 及施加給定值通過狀態(tài)字進(jìn)行監(jiān)控 整流器工作狀態(tài)反饋信號 及讀出實際值 讀出故障信號和報警信號 PC 軟件結(jié)構(gòu) 軟件結(jié)構(gòu)2個功能強大的處理器 C163及C167 處理所有閉環(huán)控制及電樞和勵磁回路的傳動功能控制功能可通過各功能模塊實現(xiàn) 功能模塊可通過參數(shù)連接控制相關(guān)的所有重要點均可由BICO訪問 軟件結(jié)構(gòu) 連接器調(diào)節(jié)系統(tǒng)中所有重要的量可用連接器來存取 經(jīng)連接器獲得的量與測量點相對應(yīng)并作為可存取的數(shù)字值 連接器的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定為每100 14位 16384級 該值可在裝置內(nèi)部被使用 如控制給定值或改變限幅 還可通過操作面板 模擬量輸出及串行接口輸出 下列量可通過連接器被訪問 模擬輸入 輸出實際值傳感器的輸入斜坡函數(shù)發(fā)生器 限幅電路 觸發(fā)裝置 調(diào)節(jié)器 自由軟件模塊的輸入和輸出數(shù)字量固定給定值常用值如運行狀態(tài) 電機溫度 晶閘管溫度 報警存儲器 故障存儲器 運行時間 處理器容量等 軟件結(jié)構(gòu) 開關(guān)量連接器開關(guān)量連接器是能采用數(shù)值為 0 或 1 的數(shù)字控制信號 主要用于接入一個給定值或執(zhí)行控制功能 開關(guān)量連接器也能通過操作面板 開關(guān)量輸出或經(jīng)串行接口被輸出 下列狀態(tài)可經(jīng)開關(guān)量連接器進(jìn)行訪問 開關(guān)量輸入狀態(tài)固定控制位調(diào)節(jié)器 限幅電路 故障 斜坡函數(shù)發(fā)生器 控制字 狀態(tài)字的狀態(tài) 軟件結(jié)構(gòu) 結(jié)合點結(jié)合點由軟件模塊的輸入通過相應(yīng)的參數(shù)決定 在相應(yīng)參數(shù)連接器信號的結(jié)合點上對所希望的信號引入連接器編號 以便確定哪些信號被作為輸入量 這樣 不僅模擬輸入和接口信號 而且內(nèi)部量都可用做給定值 附加給定值 極限值等等 在開關(guān)量連接器信號結(jié)合點上引入作為輸入量的開關(guān)量連接器編號 以便通過開關(guān)量輸入 串行接口的控制位 或調(diào)節(jié)中生成的控制位 執(zhí)行控制功能或輸出一個控制位 軟件結(jié)構(gòu) BICO數(shù)據(jù)組的轉(zhuǎn)換BICO數(shù)據(jù)組可通過控制字 輸入開關(guān)量連接器 進(jìn)行轉(zhuǎn)換 這時即可選擇在結(jié)合點哪些連接器量值或開關(guān)量連接器量值有效 這樣就可使調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)或控制量靈活匹配 串行接口 下列串行接口可供使用 PMU上X300插頭是一個串行接口 此接口按RS232或RS485標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行USS 協(xié)議 可用于連接選件操作面板OP1S或通過PC的SIMOVIS 在主電子板端子上的串行接口 RS485雙芯線或4芯線用于USS 通信協(xié)議或裝置對裝置連接 在端子擴展板 選件 端子上的串行接口 RS485雙芯線或4芯線 用于USS 通信協(xié)議或裝置對裝置連接 通過附加卡 選件 的PROFIBUS DP 經(jīng)附加卡 選件 SIMOLINK與光纖電纜連接 串行接口 串行接口的物理特性 RS232 12V 接口 用于點對點連接RS485 5V 推挽接口 具有抗干擾性 此外 還用與最多31臺裝置的總線連接 串行接口 USS 通信協(xié)議USS 通信協(xié)議是西門子公司制定的一種通信協(xié)議 也可用于非西門子系統(tǒng) 例如 PC上進(jìn)行編程處理 或使用任意主站連接 傳動裝置在運行時作為一個主站的從站 通過使用從站編碼選取傳動裝置 可以通過USS 通信協(xié)議進(jìn)行下列數(shù)據(jù)交換 用于參數(shù)讀寫的PKW 參數(shù)識別值 數(shù)據(jù)組 PZD 數(shù)據(jù)組 過程數(shù)據(jù) 如 控制字 給定值 狀態(tài)字 實際值 發(fā)送的數(shù)據(jù)組 實際值 通過輸入的連接器號在參數(shù)中找出 接收的數(shù)據(jù)組 給定值 以連接器號表示 在任意一個結(jié)合點都有效 串行接口 裝置對裝置 通信協(xié)議通過裝置對裝置協(xié)議使裝置與裝置耦合 在這種工作方式下 通過一個串行接口進(jìn)行裝置間的數(shù)據(jù)交換 例如 建立給定值鏈 把串行接口作為4芯導(dǎo)線使用 即可以從前一個裝置中接收數(shù)據(jù)并加以處理 例如通過乘法求值 然后再送到下一個裝置 只有一個串行接口可用以這樣的目的 在整流裝置之間可進(jìn)行下列數(shù)據(jù)交換 發(fā)送控制字和給定值 接收狀態(tài)字和實際值 在發(fā)送和接收方向每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字不超過5個 通過連接器編號和結(jié)合點進(jìn)行數(shù)據(jù)交換串行接口可同時工作 這樣可通過第一個串行接口連接自動化系統(tǒng) USS 協(xié)議 用于控制 診斷和給定主給定值 第二個串行接口通過裝置對裝置 協(xié)議實現(xiàn)一個給定值鏈的功能 與槽2的CBP2通訊 相關(guān)參數(shù)設(shè)置 PKE PZD控制字1 相關(guān)參數(shù)設(shè)置 PKE PZD控制字2 相關(guān)參數(shù)設(shè)置 PKE PZD狀態(tài)字1 相關(guān)參數(shù)設(shè)置 PKE PZD狀態(tài)字2 在STEP7中組態(tài)CBP2 生成PKE PZD對應(yīng)的DB塊 PKW含義與傳輸規(guī)則 PKW為4個字節(jié) 如下圖 每格4位 含義如下 PKE IND