-
-
上海朕锌电气设备有限公司
- 13585754803
热门搜索：
西门子6AG4112-1GA01-0BX0
《销售态度》：质量保证、诚信服务、及时到位！
《销售宗旨》：为客户创造价值是我们永远追求的目标！
《服务说明》：现货配送至全国各地含税（16%）含运费！
《产品质量》：原装正品，全新原装！
《产品优势》：专业销售 薄利多销 信誉好，口碑好，价格低，货期短，大量现货,服务周到！
1、OPC概要
过去，为了存取现场设备的数据信息，每个软件开发商都需要编写**的接口函数。但现场设备的种类繁多且产品的不断升级，给用户和软件开发商带来了巨大的工作负担。系统集成商和开发商急需一种具有高效性、可靠性、开放性、可互操作性的即插即用的设备驱动程序。在这种情况下，OPC标准应运而生。
OPC（OLE for Process Control）是过程控制业中的新兴标准，它以OLE/COM/DCOM机制为通信标准，采用客户/服务器模式，把开发访问接口的任务放在硬件生产厂家或第三方厂家，以OPC服务器的形式提供给用户，解决了软、硬件厂商的矛盾，完成了系统的集成，提高了系统的开放性和互操作性。
OPC服务器通常支持两种访问接口：自动化接口和自定义接口，它们分别为不同的编程语言环境提供访问机制如图1。自动化接口是为基于脚本编程语言而定义的标准接口，可使用VB、Delphi、PowerBuilder等语言开发OPC服务器的客户应用。而自定义接口是专门为C++等高级语言而制定的标准接口。
OPC接口既适用于通过网络把较下层的原始数据提供给自动化程序，以至更上层的历史数据库等应用程序，也适用于应用程序和物理设备的直接连接。所以OPC接口是具有高厚度柔软性的接口标准。OPC已成为工业界系统互联的缺省方案，为工业监控编程带来了便利，用户不用为通讯协议的难题而苦恼。
2、OPC DA Data Access 数据访问规范
OPC DA简化了不同总线标准间的数据访问机制,为不同总线标准提供了通过标准接口访问现场数据的基本方法。OPC DA服务器屏蔽了不同总线通信协议之间的差异,为上层应用程序提供统一的访问接口,可以很容易的在应用程序层实现对不同总线协议的设备进行互操作。
在现场控制网络中，OPC DA规范实现了现场数据在控制网络中的纵向传输[3]。OPC服务器作为现场总线体系结构的中间层，提供了到现场数据源的一个“窗口”。它通过硬件驱动程序访问网络适配器（位于监控计算机中，负责与现场设备进行数据交换。）并将这些数据用OPC DA 接口形式进行组织,上层应用程序则通过OPC接口与OPC服务器进行数据交互，间接获取现场信息访问现场总线设备中的数据信息。因此，上层应用程序只需开发一个OPC DA访问接口程序,就可以访问任何一种总线所提供的OPC DA服务器。当硬件升级或修改时只需改动服务器程序中硬件接口部分即可，不会影响上层应用程序。
这种方式也支持网络分布式应用程序之间的通信，这样就可以将监控计算机通过以太网与其他计算机连接，分布在其他计算机中的客户程序可以与监控计算机OPC服务器进行通信，实现现场信息的共享。
3、OPC DX（ Data Exchange）数据交换规范
OPC DX规范于2003年3月17日发布，它是**种实现了OPC跨平台跨语言交互目标的规范。OPC DX是OPC DA的扩展，OPC DA主要提供自动化系统中垂直的(管理层、监控层到设备层)数据集成和互操作性，而OPC DX既提供了垂直的网关，也提供对等的网关，允许使用不同应用层协议的以太网控制站和设备之间的对等(Peer-to-Peer)通信。OPC DA客户应用既能访问OPC DA服务器也能访问新的OPC DX服务器。
OPC DX通过隐藏底层的技术细节，为不同以太网技术之间提供标准的数据交换接口。设备和软件只要提供OPC DX兼容服务器，就能够与其他OPC DX兼容设备交换信息。利用OPC DX，整个工厂的自动化系统和应用程序可以通过一致的方式访问工厂底层的实时信息，实现了多制造商设备的互操作性和即插即用特性。用户可以选择来自不同厂家的OPC DX兼容产品进行方便的系统集成，降低了集成成本和风险。
4、SimaticNET 中OPC-DX的服务器的配置
本例以下图的配置为示例
从上图我们可以看出，OPC DX 服务器不仅坚决在西门子的不同硬件网络之见可以进行数据交换的问题，也可以和第三方的OPC服务器进行数据的交换。而前从上面可以看出，数据的交换可以水平进行，也就是在服务器与服务器之间交换，不需要OPC客户的中转数据。
在OPC DX服务器里即包括了OPC DA的服务器又包含有OPC DA的客户端如下图所示：
通过上面的方式即可实现OPC 服务器间的数据通讯，其中在OPC DX服务器中的OPC DX接口用来实现OPC服务器之间通讯连接配置的接口，一个OPC DX的服务器同时也是一个OPC DA的服务器。OPC DX服务器之间可以实现双向数据通讯，OPC DX服务器与OPC DA服务器
之间只能实现单向的数据通讯，从OPC DX服务器读数据到OPC DA服务器，如下图：
下面介绍我们如何实现第三方的OPC服务器与的OPC服务器之间进行数据交换，第三方的服务器我们这里用Kepware的服务器，在里为了测试方便用S7的模拟器来模拟变量，OPC DX配置客户端用网站上已经编写好的一个客户端，此客户端是由西门子的技术支持工程师编写，下载的网址：
当然也可以根据需求，按照OPC DX的规范自己开发一个OPC DX配置客户端。配置方法如下：
一、 先安装Kepware服务器，在安装时注意要勾选“OPC DX”选项如下图:
二、 安装完毕后，打开Kepware软件，选择“options”菜单，在弹出的窗口里勾选“Enable OPC data Exchange”选项，如下图：
三、 在Kepware中配置一个OPC的内部变量如下图所示：
四、 配置的OPC变量，先启动S7的OPC变量模拟器，如下图：
然后，打开OPC SCOUNT 连接“OPC.SimaticNET”的OPC服务器，在S7的连接下创建OPC的项如下图：
五、 配置OPC服务器的连接，打开OPC DX配置客户端如下图：
配置后的连接如下图：
六、 测试连接：
G120抱闸功能：
G120抱闸控制是变频器内部自带的专门用于控制电机抱闸逻辑功能，当驱动不激活时保持抱闸，用于防止驱动装置出现不希望的运动，例如位能性负载。
G120抱闸连接：
抱闸连接有两种形式，一种是抱闸继电器连接控制；一种是CU控制单元DO连接控制；
抱闸继电器连接：
使用抱闸继电器控制，有两种型号的制动继电器，技术数据如图1-1所示
1. 制动继电器对电机抱闸进行控制
2. 安全制动继电器对电机抱闸控制，该方式只能控制24 V 电机抱闸，并监控短路或断线
图1-1 制动继电器技术数据
如图1-2、1-3所示，抱闸继电器是功率单元和电机抱闸线圈之间的接口，通过抱闸继电器自带的连接电缆将抱闸继电器和功率单元连在一起。抱闸继电器可以安装在安装板上、控制柜柜壁上、变频器的屏蔽连接板上。
图1-2 制动继电器控制接线图
图1-3 安全制动继电器控制接线图
制动继电器连接接口：
制动继电器的控制端子位于功率模块正面，如图1-4所示，在电缆进线位置中敷设用于制动继电器的成形电缆。
图1-4 制动继电器的控制端子位置
控制单元DO连接：
使用控制单元的DO数字量输出控制，通过数字量输出控制外部接触器或继电器，然后接触器或继电器的常开触点控制电机抱闸线圈，如图1-5所示。数字量输出通过内部BICO互连到抱闸状态位r899.12或r52.12来完成变频器内部抱闸逻辑的输出，如图1-6所示。
图1-5 DO 数字量输出接线图
图 1-6 DO数字量输出互连
DP从站变频器在提升设备的相关应用
这一期和大家谈谈变频器驱动提升类负载的相关问题，提升类负载实际上是位能性恒转矩负载的一个通俗说法。大家能直观想到这类负载的实际应用，比如：起重机的主钩副钩，卷扬机、电梯，扶梯，堆垛机升降机构，矿井罐笼，上料小车，斗提机，塔机，港口的装卸桥，门机，车厂的搬运设备等等。
我们在之前的栏目中曾经介绍过机械负载的分类，其中包含位能性恒转矩负载，这里再次回顾一下这种负载类型的特点：
１、 负载转矩恒定。
２、 负载转矩方向始终向下。
３、 特性曲线位于**、*四象限。
４、 重物下放，存在能量回馈情况。
针对这种负载特性，无论哪个行业，什么工况的提升机设备，对于变频器电机构成的电气传动系统来讲，较核心的两个问题就是：
（１） 位能的处理。
（２） 抱闸的控制。
一、位能的处理：
１、重物下放过程中能量的转换过程
a.重物下放，重力势能转换成重物的动能。
b.重物通过钢丝绳、减速机等机械机构反脱电机（电机转子速度**过变频器输出的速度），使得电机处于发电状态，重物所具有的动能转化成电能。
c.电能通过变频器的逆变桥二极管，流向直流回路。
d.由于直流环节的电容容量所限，电能不可能无限制地吸收。
２、直流环节电能的处理：
a.如果变频器配备了制动单元和制动电阻，可以通过CU单元控制制动单元的开通，将制动电阻接入，将电能转换成电阻发热的热能。
b.如果变频器的整流桥具备能量回馈功能，可以通过CU单元控制控制整流单元，将能量回馈到电网。
c.电机回馈能量的及时处理， 确保变频器不发生过电压故障。
d.当然直流环节的电能是通过发热消耗掉，还是回馈电网再利用，需要综合考虑设备的工况和变频器的投入预算。
二、抱闸的控制：
电机抱闸的控制，西门子变频器提供了抱闸控制方式，比如顺序控制，通过BICO互联参数进行控制。当电机的控制方式为矢量控制时，开闭抱闸条件为设定输出扭矩的门限值；如果电机的控制方式为V/F方式，开闭抱闸条件设定为速度的百分比。
对于西门子的S120、G130、G150系列变频器，还提供了扩展抱闸功能，扩展抱闸的控制功能更强大一些，可以加入一些更复杂的状态参量，去控制抱闸。
当然电机抱闸的控制也可以用外围的PLC进行控制。
三、提升类负载变频器调试注意事项
1、 抱闸的逻辑的调试、打开关闭延时时机调试（P1216，P1217）。
2、 多变频器控制多电机的系统，抱闸的动作需要一致。
3、 抱闸线圈不允许接到变频器的输出，需要正确接到相应电源上。
4、 制动单元、制动电阻参数正确设置（P219、P1531）。
5、 制动电阻工作过程中会发热，需保证制电阻周围有足够的散热空间。
6、 速度环优化、考虑 加速度预控。
7、 各种限幅保护，比如转矩、电流、功率等。
8、 对于载客人电梯，需要考虑舒适度，可以增加圆弧曲线；增设称重传感器，进而调整速度环PI参数。
9、 这类负载通常需要带载启动，要求变频器能够在低频输出大的扭矩，需要调整低频补偿电压。
10、 通常提升类应用，在轨道上或者钢丝绳滚筒上，都会设置极限、**极限保护，系统**速保护、钢绳过卷保护，防止重物冲**或者坠底。
11、 对于垂直载人电梯，设置机械电气的多重保护，比如机械限速、**重、井道安全钳等。
四、提升类负载常见问题及处理
１、 溜车：需要检查抱闸延迟时间，开闭抱闸的扭矩，或者外围控制抱闸的逻辑，抱闸的机械执行机构是否有问题。
２、 过流：抱闸打开过晚，电机处于堵转状态；重物由悬停状态进行二次起升时抱闸打开过早，重物开始下落，电机的输出扭矩不足以克服重物向下的扭矩，电机降速过程中抱闸投入过早；提升重量**过额定负载；速度环参数不合理。
３、 过压：可能制动电阻功率不够，或者参数设置不合适。
４、 制动电阻发热严重， 检查电阻功率选择，是否满足负载回馈功率的峰值及平均功率的曲线，是否满足电阻本身负载的重复周期。制动模块和制动电阻的负载曲线请参考下图：