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西門子PLC模坂 
西門子全新一代分布式I/O產(chǎn)品SimaticET200SP在中國(guó)正式發(fā)布。SimaticET200SP設(shè)計(jì)緊湊，節(jié)省控制箱內(nèi)空間的同時(shí)更易于操作。廣大用戶可從其配置靈活、固定接線以及支持Profinet等眾多特性中受益。SimaticET200SP簡(jiǎn)單易用，身形小巧，功能強(qiáng)大，可以有效應(yīng)對(duì)工廠自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化在未來(lái)所面臨的挑戰(zhàn)。 
新型SimaticET200SP分布式I/O，基于可擴(kuò)展設(shè)計(jì)，配置靈活。SimaticET200SP最多可擴(kuò)展64個(gè)模塊，在最大配置下可處理1024路I/O信號(hào)，寬度僅1米。該產(chǎn)品設(shè)計(jì)緊湊，適用于深度僅為80mm的標(biāo)準(zhǔn)控制箱，并可保證標(biāo)準(zhǔn)彎曲半徑。另外，集成的電源模塊進(jìn)一步節(jié)省了空間，簡(jiǎn)化了負(fù)載組的構(gòu)成。 
在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)期間，西門子極為重視操作的方便性和實(shí)用性。部件種類的減少降低了用戶的庫(kù)存成本。安裝時(shí)無(wú)需使用工具，用戶從而只需將模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的組合，節(jié)省了時(shí)間。機(jī)械編碼可防止因誤操作對(duì)模塊造成的損壞。另外，ET200SP還支持“熱插拔”，可以在運(yùn)行期間更換模塊和端子盒。其方便的直插式端子，簡(jiǎn)化了接線。豐富的標(biāo)簽和標(biāo)識(shí)提高了系統(tǒng)的透明度。 
西門子PLC模坂 
SimaticET200SP集成兩個(gè)Profinet接口，100Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率帶來(lái)高性能的網(wǎng)絡(luò)通訊。與Profinet同步的背板總線，確保高精度、無(wú)抖動(dòng)的數(shù)據(jù)傳輸。通過(guò)可更換的總線適配器，用戶可任意選擇合適的Profinet連接方式：RJ45或快連。從端子到背板總從端子到背板總線直至Profinet通訊電纜，采用統(tǒng)一的屏蔽設(shè)計(jì)理念，使系統(tǒng)具有很高的電磁兼容性。SimaticET200SP集成Profienergy功能，可以提高設(shè)備和系統(tǒng)的能效。 
航行燈監(jiān)控系統(tǒng)是保證船舶運(yùn)行安全的一個(gè)必備系統(tǒng)，系統(tǒng)的監(jiān)控面板就設(shè)置在駕駛室航行挖制臺(tái)上。 
本文根據(jù)船舶航行燈監(jiān)控系統(tǒng)的挎制需求，基于S7-200PLC和先進(jìn)的電流檢測(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)一種航行燈監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有控制準(zhǔn)確、可靠，運(yùn)行穩(wěn)定性高、調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)，滿足各級(jí)船級(jí)社規(guī)范要求。 
1航行燈監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案 
1)航行燈系統(tǒng)由來(lái)自航行燈分電箱的AC220V主電源和應(yīng)急電源兩路供電，主電源優(yōu)先；當(dāng)主電源故障時(shí)，自動(dòng)切換為應(yīng)急電源供電，同時(shí)設(shè)有電源指示燈和電源故障報(bào)警。 
2)為了提高控制的準(zhǔn)確性和降低能量消耗，航行燈的工作狀態(tài)檢測(cè)改變以往的串聯(lián)分壓電阻的方法，而采用電流繼電器進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果通過(guò)電流繼電器的常開觸點(diǎn)送人PLC中。電流繼電器的動(dòng)作整定值由燈具的額定電流而定。 
西門子PLC模坂 
3)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)以S7-200PLC為控制核心，由PLC采集航行燈系統(tǒng)的電源、線路、燈具設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并按照控制要求通過(guò)程序驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的指示燈和蜂嗚器工作。 
4)航行燈的控制操作面板設(shè)置在駕控臺(tái)上，每一盞燈的開啟和關(guān)閉由操作人員在駕駛室中完成，系統(tǒng)設(shè)備和電源的監(jiān)視及報(bào)警結(jié)果也在控制板上以聲光顯示。 
5)設(shè)有試驗(yàn)按鈕，用于控制板各元件的測(cè)試。 
6)以某散貨船航行燈的配置為例，設(shè)計(jì)出的航行燈監(jiān)控面板圖。 
2航行燈系統(tǒng)供電線路原理圖及PLC硬件設(shè)計(jì) 
2.1航行燈系統(tǒng)供電線路原理圖 
為了使航行燈監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)視線路的工作狀態(tài)，考慮采用電流繼電器串接在每一盞航行燈的供電線路中，并按照燈具的額定功率和額定電壓(如，220V60W)進(jìn)行電流繼電器的動(dòng)作電流整定。電流繼電器線圈得電，則線路正常；線圈斷電，則線路故障。因此，電流繼電器的觸點(diǎn)就可以作為線路的故障檢測(cè)信號(hào)輸入到PLC中。同時(shí)考慮兩路電源供電的要求，設(shè)計(jì)出的航行燈系統(tǒng)供電線路原理圖。 
2.2PLC選型及I/O信號(hào)分配 
西門子S7-200系列PLC具有小型化、高速度、高性能、便于聯(lián)網(wǎng)通信和擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，故作為系統(tǒng)控制核心的首選。選擇CPU為CPU226：具有24點(diǎn)DI和16點(diǎn)DO，擴(kuò)展模塊選擇EM223：具有8點(diǎn)Dl和8點(diǎn)DO。 
西門子PLC模坂 
3系統(tǒng)監(jiān)控程序設(shè)計(jì) 
系統(tǒng)監(jiān)控程序的主要功能是實(shí)現(xiàn)當(dāng)航行燈的控制開關(guān)閉合時(shí)，對(duì)應(yīng)的航行燈及其在控制板上的指示燈點(diǎn)亮；而當(dāng)電源或某一盞燈線路發(fā)生故障時(shí)，控制板上對(duì)應(yīng)的指示燈以1Hz的頻率閃爍，同時(shí)蜂嗚器發(fā)聲以示報(bào)警；故障消失，報(bào)警解除。同時(shí)程序中還兼顧了試驗(yàn)按鈕對(duì)于控制板各元件的的測(cè)試功能。 
程序設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，在西門子STEP7-Micro/Win集成環(huán)境下開發(fā)。主要包括：系統(tǒng)監(jiān)控主程序、航行燈及電源監(jiān)控子程序、蜂鳴器報(bào)警控制子程序、通信子程序等。 
由于各燈的監(jiān)控程序很相似，僅以前錨燈的監(jiān)控為例，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的主程序及部分監(jiān)控子程序。 
4結(jié)束語(yǔ) 
采用電流繼電器進(jìn)行線路運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)，使得航行燈的監(jiān)視與控制更為準(zhǔn)確、可靠、操作方便；以S7-200PLC作為系統(tǒng)的控制核心，最大限度保證了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。目前該系統(tǒng)已在多艘船上得到實(shí)際應(yīng)用，并通過(guò)了多家船級(jí)社的船檢。