西門子模塊6ES7223-1PM22-0XA8

 　3.1 中央控制單元 ccu(central control unit type 3)
                    
　　ccu是整個(gè)系統(tǒng)的核心單元，機(jī)車的控制、調(diào)節(jié)和監(jiān)視由ccu實(shí)施和控制。hxd1機(jī)車的ccu采用type 3型32位微處理器，由網(wǎng)關(guān)gateway、中央處理器cpu、mvb32－4、電源組成，多可以實(shí)現(xiàn)2臺(tái)(4節(jié))機(jī)車的重聯(lián)。ccu采用冗余設(shè)計(jì)，每節(jié)車有2個(gè)ccu，一個(gè)主ccu，另一個(gè)為從ccu，結(jié)構(gòu)功能*相同，一個(gè)故障后另一個(gè)可以繼續(xù)工作，不影響機(jī)車正常運(yùn)行。
                    
　　ccu的主要功能是為本節(jié)機(jī)車參數(shù)設(shè)置存儲(chǔ)、本節(jié)機(jī)車事件記錄、重聯(lián)機(jī)車事件顯示、整車通訊檢測(cè)、通過rs232接口讀或轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并且作為機(jī)車中央控制單元系統(tǒng)軟件上載的輸入端口。
            
　　3.2 牽引控制單元 tcu(traction control unit)
                    
　　tcu是機(jī)車牽引的核心控制單元，由中央處理器模塊、存儲(chǔ)器模塊、斬波器控制模塊、數(shù)字接口模塊、數(shù)字輸入/輸出模塊、模擬接口模塊、控制系統(tǒng)檢測(cè)模塊、列車控制信號(hào)輸入變換模塊、數(shù)字信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換模塊、接觸器驅(qū)動(dòng)模塊、igbt觸發(fā)模塊、啟動(dòng)單元等組成。其作用是控制和調(diào)節(jié)機(jī)車牽引、再生制動(dòng)，從電氣上實(shí)現(xiàn)防空轉(zhuǎn)/滑行保護(hù)，并且實(shí)現(xiàn)了開閉環(huán)控制、速度頻率同步、故障處理與監(jiān)測(cè)等功能。
            
　　3.3 智能終端接口單元 sks1a、sks1b、sks3(sibas kilp)
                    
　　sks1a、sks1b、sks3為智能外圍設(shè)備連接終端，sks1a、sks1b是緊湊設(shè)計(jì)的數(shù)字輸入/輸出接口，專為司機(jī)室所用，它把司機(jī)控制指令轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并通過編碼將信號(hào)傳輸給ccu；sks3采用分散化輸入/輸出，減少車內(nèi)所需布線，增加控制和診斷能力。

SIMATIC NET 依賴這種可靠的技術(shù)。 在受電磁干擾的卻堅(jiān)固耐用的業(yè)界環(huán)境下，通過連接超過兩百萬的用戶，西門子在已經(jīng)樹立了良好的信譽(yù)。

通過切換技術(shù)，其范圍幾乎不受任何限制。 另外，工業(yè)以太網(wǎng)提供了無線通訊選件，該選件能夠無縫集成到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 這意味著，可隨時(shí)隨地獲取信息，通過工業(yè)無線局域網(wǎng)，可對(duì)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)/Internet 進(jìn)行移動(dòng)訪問。

通過數(shù)據(jù)通訊，工業(yè)以太網(wǎng)可在編程控制器之間，或在一臺(tái)可編程控制器與智能通訊方之間 （比如，PC） 的數(shù)據(jù)交換。

通過工業(yè)以太網(wǎng)，可在擴(kuò)展型的線性、環(huán)形或星形組態(tài)中創(chuàng)建高性能通訊網(wǎng)絡(luò)。

【產(chǎn)品設(shè)計(jì)】
豐富的指令集: 
運(yùn)算種類眾多，便于編程：
- 基本操作,如二進(jìn)制邏輯運(yùn)算、結(jié)果賦值、存儲(chǔ)、計(jì)數(shù)、產(chǎn)生時(shí)間、裝載、傳輸、比較、移位、循環(huán)移位、產(chǎn)生補(bǔ)碼、調(diào)用子程序（帶局部變量）
- 集成通信命令（例如，USS 協(xié)議、Modbus RTU、S7 通信“T-Send/T-Receive”（T 發(fā)送/T 接收）或自由端口模式 (Freeport)）
- 使用簡(jiǎn)便的功能，如脈沖寬度調(diào)制、脈沖序列功能、運(yùn)算功能、浮點(diǎn)運(yùn)算功能、PID 閉環(huán)控制、跳轉(zhuǎn)功能、環(huán)路功能和代碼轉(zhuǎn)換
- 數(shù)學(xué)函數(shù)，例如 SIN、COS、TAN、LN、EXP

計(jì)數(shù): 
用戶友好的計(jì)數(shù)功能配以集成的計(jì)數(shù)器和高速計(jì)數(shù)器指令給用戶開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域。
中斷處理：
- 邊沿觸發(fā)中斷（由過程信號(hào)的上升沿或下降沿觸發(fā)）允許對(duì)過程中斷作出極快的響應(yīng)。
- 時(shí)間觸發(fā)中斷。
- 當(dāng)達(dá)到設(shè)定值或計(jì)數(shù)器方向改變時(shí)，可觸發(fā)計(jì)數(shù)器中斷。
- 通信中斷使得能迅速方便地與周圍的設(shè)備如打印機(jī)或條碼閱讀器交換信息。

口令保護(hù)
測(cè)試和診斷功能： 
易于使用的功能支持測(cè)試和診斷，例如，在線/離線診斷。
在測(cè)試和診斷過程中“強(qiáng)制”輸入和輸出： 
可不在循環(huán)周期內(nèi)獨(dú)立設(shè)置輸入和輸出，例如可以檢測(cè)用戶程序。
按照 PLCopen 對(duì)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)控制。
庫功能

【產(chǎn)品功能】
符合 IEEE 802.3（以太網(wǎng)）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的局域和單元網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)用于直到現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的工業(yè)環(huán)境。 
實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化部件之間的連接,以及自動(dòng)化部件與PC機(jī)/工作站之間和連接,并可連接無線通訊部件。
PROFINET 是一種基于工業(yè)以太網(wǎng)的開放式標(biāo)準(zhǔn)，支持從公司管理層直到現(xiàn)場(chǎng)層之間各設(shè)備的銜接。
可實(shí)現(xiàn)范圍廣泛的開放式網(wǎng)絡(luò)解決方案
傳輸速率1 GB/s
工業(yè)以太網(wǎng)是已被證實(shí)并被世界各地所接受的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
是自動(dòng)化系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn) IT 功能的基礎(chǔ)， 
諸如 Web 功能、功能和 IWLAN 連接
一種安*方案，于基于安全理念 SCALANCE S 的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)
可連接無線局域網(wǎng)（WLAN）

PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，在PLC中用戶程序按先后順序存放，CPU從*條指令開始執(zhí)行程序，直到遇到結(jié)束符后又返回*條，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。PLC的掃描過程分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個(gè)階段。全過程掃描一次所需的時(shí)間稱為掃描周期。當(dāng)PLC處于停狀態(tài)時(shí)，只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信操作服務(wù)等內(nèi)容。在PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。
      1．輸入處理
      輸入處理也叫輸入采樣。在此階段，順序讀入所有輸入端子的通端狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存中所對(duì)應(yīng)的映象寄存器。在此輸入映象寄存器被刷新。接著進(jìn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行時(shí)，輸入映象寄存器與外界隔離，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，其映象寄存器的內(nèi)容也不會(huì)發(fā)生變化，只有在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才能被讀入信息。
        2．程序執(zhí)行
        根據(jù)PLC梯形圖程序掃描原則，按先左后右先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。從用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時(shí)，PLC從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的對(duì)應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從輸出映象寄存器讀出對(duì)應(yīng)映象寄存器，根據(jù)用戶程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，存入有關(guān)器件寄存器中。對(duì)每個(gè)器件來說，器件映象寄存器中所寄存的內(nèi)容，會(huì)隨著程序執(zhí)行過程而變化。 
       3．輸出處理 
      程序執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。

參數(shù)

參數(shù)菜單

• 參數(shù)組

• 根據(jù)編號(hào)搜索

• 我的參數(shù)設(shè)置

• 已修改的參數(shù)

• 參數(shù)篩選

快速滾動(dòng)

在搜索任何大型參數(shù)列表時(shí)，用戶使用手指圍繞傳感器控制

區(qū)域快速滑動(dòng)時(shí)將自動(dòng)啟動(dòng)快速滾動(dòng)功能。

此時(shí)，畫面中將顯示一個(gè)大的藍(lán)色框，顯示當(dāng)前的參數(shù)編

號(hào)。每次滾動(dòng)時(shí)，所顯示的編號(hào)將增加 100。用戶停止?jié)L動(dòng)

時(shí)，系統(tǒng)將選擇與所顯示數(shù)字的參數(shù)編號(hào)。

參數(shù)組

所有參數(shù)

該選項(xiàng)允許用戶訪問變頻器的各個(gè)參數(shù)。默認(rèn)過濾器為“標(biāo)準(zhǔn)”過濾器，允許用戶訪問

用的參數(shù)。

調(diào)試

該屏幕顯示快速調(diào)試所需的所有參數(shù)的完整列表。參數(shù)按數(shù)字順序排列，可以在確認(rèn)設(shè)置

值時(shí)訪問或在需要微調(diào)應(yīng)用程序或糾正參數(shù)值任何錯(cuò)誤時(shí)訪問。

調(diào)試接口

選擇通過 USB 大容量存儲(chǔ)器訪問所需的存儲(chǔ)介質(zhì)。

保存&復(fù)位

此選項(xiàng)允許用戶訪問有關(guān)變頻器保存和復(fù)位功能的所有參數(shù)。每個(gè)參數(shù)將顯示當(dāng)前的設(shè)定

值，且可根據(jù)需要進(jìn)行修改。

系統(tǒng)信息

此屏幕顯示包含變頻器系統(tǒng)信息的所有參數(shù)。其中大部分參數(shù)為只讀，僅供參考。

基本設(shè)置

顯示有效的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)集 (DDS)。必要時(shí)可選擇和修改每個(gè)基本設(shè)置。

輸入/輸出

此選項(xiàng)允許訪問所有可用于配置數(shù)字量和模擬量 I/O 的參數(shù)：

用戶可以瀏覽各種輸入和輸出，查看輸入和輸出的當(dāng)前配置，如果有必要，直接訪問參數(shù)

修改參數(shù)值。

設(shè)定值通道

此選項(xiàng)允許用戶顯示和修改設(shè)定值參數(shù)。

運(yùn)行方式

此選項(xiàng)允許用戶顯示和修改運(yùn)行方式參數(shù)。

驅(qū)動(dòng)功能

此選項(xiàng)允許用戶直接訪問驅(qū)動(dòng)功能的參數(shù)。

重要的是，如果要修改任何有關(guān)上述功能的參數(shù)，在參數(shù)修改之前必須確保變頻器/電機(jī)

系統(tǒng)處于安全狀態(tài)。

西門子模塊6ES7223-1PM22-0XA8

• 全集成自動(dòng)化 (TIA) 的集成組件：
  提高生產(chǎn)率，小化工程費(fèi)用，減少生存周期成本
  • 由于采用垂直組態(tài)（4" 和 6" 設(shè)備），即使在安裝空間受*也可使用
  • 縮短組態(tài)和調(diào)試時(shí)間
  • 由于免維護(hù)型設(shè)計(jì)和背光顯示器使用壽命較長(zhǎng)，維修十分方便
• 由于具有輸入/輸出字段、矢量圖形、趨勢(shì)曲線、條形圖、文本和位圖等要素，可以簡(jiǎn)單、輕松地顯示過程值
• 圖片庫，帶有現(xiàn)成的圖形對(duì)象
• 可使用：
  • 可組態(tài) 32 種語言（包括亞洲和西里爾字符集）
  • 在線可在多達(dá) 5 種語言間切換
  • 相關(guān)語言文本和圖形

設(shè)計(jì)

SIMATIC HMI 基本面板與面板和多功能面板產(chǎn)品系列的現(xiàn)有觸摸設(shè)備安裝兼容。

KP300 基本型單色 PN

• 3.6" FSTN 像素圖形，單色
• 1 個(gè)以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸控設(shè)備，配備10個(gè)功能鍵和10個(gè)系統(tǒng)鍵。
• Text Displays (TD 100C, TD 200/TD 200C, TD 400C) 和 OP 73 、 OP 73micro的創(chuàng)新后繼產(chǎn)品。

KTP400 Basic 單色 PN

• 3.8" STN，單色
• 1 個(gè)以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸摸屏和 4 個(gè)觸覺功能鍵

KTP600 Basic 單色 PN

• 5.7" STN，單色
• 1 個(gè)以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸摸屏和 6 個(gè)觸覺功能鍵
• TP 177micro//TP 177A 創(chuàng)新的后續(xù)產(chǎn)品

KTP600 基本型彩色 PN 或 DP

• 5.7" TFT，256 色
• 1 個(gè)以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）或
  1 個(gè) RS 485/422 接口（MPI，PROFIBUS DP；單獨(dú)版本）
• 觸摸屏和 6 個(gè)觸覺功能鍵
• TP 177micro//TP 177A 創(chuàng)新的后續(xù)產(chǎn)品

KTP1000 基本型彩色 PN 或 DP

• 10.4" TFT，256 色
• 以太網(wǎng)接口 (TCP/IP, PROFINET) 或
  1 個(gè) RS 485/422 接口（MPI，PROFIBUS DP；單獨(dú)版本）
• 觸摸屏和 8 個(gè)觸覺功能鍵

TP1500 Basic 彩色 PN

• 15.0" TFT，256 色
• 1 個(gè)以太網(wǎng)接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸摸屏

功能

• 性窗口和模板概念，用于生成屏幕模板
• 輸入/輸出域
  用于顯示和更改過程參數(shù)
• 按鈕
  用于直接初始化功能和動(dòng)作。在按鈕上多可以同時(shí)配置 16 種功能。
• 圖像
  可以用作 ICON 以代替用作功能鍵或按鈕的文本標(biāo)簽。它們還可以用作全屏背景圖像。
  組態(tài)工具包含帶有大量圖形和多種對(duì)象的庫。所有的帶有 OLE 接口的編輯器都可以用作圖形編輯器（比如 Paint Shop，Designer 或者 CorelDraw）。
• 矢量圖形
  基本幾何形狀（直線，圓和矩形）可以在組態(tài)工具中直接創(chuàng)建
• 固定文本
  可以以任何字符尺寸用作功能鍵，過程圖和過程值的標(biāo)簽
• 曲線功能和直方圖
  可用于以圖形形式顯示動(dòng)態(tài)值
• 語言切換：
  • 5 種在線語言，32 種組態(tài)語言，包括亞洲和西里爾字母字符集。
  • 相關(guān)語言文本和圖形
• 可按照各個(gè)部門的要求進(jìn)行用戶管理（安全性）
  • 通過用戶名和密碼進(jìn)行身份驗(yàn)證
  • 特定用戶組的優(yōu)先級(jí)
• 發(fā)信系統(tǒng)
  • 離散警報(bào)
  • 模擬報(bào)文
  • 具有可自由定義的消息級(jí)別（如狀態(tài)/故障消息），用于定義確認(rèn)響應(yīng)和顯示消息事件
  • 歷史消息
• 配方管理
• 幫助文本
  過程屏幕、消息和變量
• 算術(shù)函數(shù)
• 極限值監(jiān)控
  用于輸入和輸出的可靠過程控制
• 指示燈
  用于指示機(jī)器和設(shè)備狀態(tài)
• 任務(wù)計(jì)劃器，用于循環(huán)執(zhí)行功能
• 模板概念
• 在模板中組態(tài)的顯示元素將出現(xiàn)在每個(gè)顯示中
• 可以通過如下方法簡(jiǎn)單地進(jìn)行維護(hù)和組態(tài)：
  • 用 ProSave 在 PC 上備份和還原組態(tài)，操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)記錄和軟硬件數(shù)據(jù)
  • 通過 MPI/PROFIBUS DP 或以太網(wǎng)下載組態(tài)
  • 自動(dòng)傳輸識(shí)別
  • 單獨(dú)對(duì)比設(shè)定與校準(zhǔn)
  • 清潔屏幕
  • 無須電池

組態(tài)

使用工程軟件 SIMATIC WinCC flexible 2008 Compact 執(zhí)行組態(tài)。

環(huán)境對(duì)繼電器可靠性的影響：繼電器工作在GB和SF下的平均故障間隔時(shí)間 高，達(dá)到820000h，而在NU環(huán)境下，僅60000h。 [9] 
2、質(zhì)量等級(jí)對(duì)繼電器可靠性的影響：當(dāng)選用A1質(zhì)量等級(jí)的繼電器時(shí)，平均故障間隔時(shí)間可達(dá)3660000h，而選用C等級(jí)的繼電器平均故障間隔時(shí)間為110000，其間相差33倍，可見繼電器的質(zhì)量等級(jí)對(duì)其可靠性能的影響非常大。 [9] 
3、觸點(diǎn)形式對(duì)繼電器可靠性的影響：繼電器的觸點(diǎn)形式也會(huì)對(duì)其可靠性產(chǎn)生影響，單擲型繼電器的可靠性都高于相同刀數(shù)的雙擲型繼電器，同時(shí)隨刀數(shù)的增加可靠性逐漸降低，單刀單擲繼電器的平均故障間隔時(shí)間是四刀雙擲繼電器的5.5倍。 [9] 
4、結(jié)構(gòu)類型對(duì)繼電器可靠性的影響：繼電器結(jié)構(gòu)類型共有24種，不同類型均對(duì)其可靠性產(chǎn)生影響。 [9] 
5、溫度對(duì)繼電器可靠性的影響：繼電器工作溫度范圍在-25～70℃之間。隨著溫度的升高，繼電器的平均故障間隔時(shí)間逐漸下降。 [9] 
6、動(dòng)作速率對(duì)繼電器可靠性的影響：隨著繼電器動(dòng)作速率的提高，平均故障間隔時(shí)間基本呈指數(shù)型下降趨勢(shì)。因此，若設(shè)計(jì)的電路要求繼電器的動(dòng)作速率非常高，那么在電路維修時(shí)就需要仔細(xì)檢測(cè)繼電器以便及時(shí)對(duì)它更換。 [9] 
7、電流比對(duì)繼電器可靠性的影響：所謂電流比是繼電器的工作負(fù)載電流與額定負(fù)載電流之比。電流比對(duì)繼電器的可靠性影響很大，尤其當(dāng)電流比大于0.1時(shí)，平均故障間隔時(shí)間迅速下降，而電流比小于0.1時(shí)，平均故障間隔時(shí)間基本不變，因此在電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用額定電流較大的負(fù)載以降低電流比，這樣可保證繼電器乃至整個(gè)電路不因工作電流的波動(dòng)而使可靠性降低。 [9] 
新型繼電器編輯
新型繼電器是指為了適應(yīng)新提出的特殊要求，滿足特殊環(huán)境條件下的使用而研制生產(chǎn)出的電磁式繼電器，其主要特點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕、耐振動(dòng)、抗沖擊、負(fù)載范圍從低電平負(fù)載到5A、28 V額定負(fù)載，產(chǎn)品有可靠性指標(biāo)（失效率等級(jí)）要求，產(chǎn)品采用電阻熔焊或激光熔焊密封的氣密式密封結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用于電子控制設(shè)備中的信號(hào)傳遞和弱電功率切換。 [10] 
新型電磁式繼電器包括：非磁保持繼電器和磁保持繼電器。非磁保持繼電器是一種單穩(wěn)態(tài)繼電器，繼電器線圈在規(guī)定的電壓激勵(lì)量作用下，其觸點(diǎn)輸出狀態(tài)改變，但在線圈激勵(lì)撤銷后，觸點(diǎn)輸出狀態(tài)復(fù)原到初始狀態(tài)。磁保持繼電器是一種雙穩(wěn)態(tài)繼電器，分單線圈結(jié)構(gòu)和雙線圈結(jié)構(gòu)，線圈激勵(lì)為電脈沖方式。對(duì)單線圈結(jié)構(gòu)繼電器，當(dāng)線圈在規(guī)定的電壓激勵(lì)量作用下其觸點(diǎn)輸出狀態(tài)改變，線圈激勵(lì)撤銷后，觸點(diǎn)能保持已有狀態(tài)，要改變觸點(diǎn)輸出狀態(tài)，需對(duì)線圈加一規(guī)定的反向電壓激勵(lì)量。對(duì)雙線圈結(jié)構(gòu)繼電器，當(dāng) 線圈在規(guī)定的電壓激勵(lì)量作用下其觸點(diǎn)輸出狀態(tài)改變，線圈激勵(lì)撤銷后，觸點(diǎn)能保持已有狀態(tài)，要改變觸點(diǎn)輸出狀態(tài)，需對(duì)第二線圈加規(guī)定的電壓激勵(lì)量。 [10] 
由于新型繼電器具有的特殊性能，它的檢測(cè)方法和檢測(cè)要求也不同于常規(guī)繼電器的檢測(cè)。主要檢測(cè)的內(nèi)容有電氣參數(shù)檢測(cè)、電氣性能指標(biāo)檢測(cè)、機(jī)械性能指標(biāo)檢測(cè)和物理性能指標(biāo)檢測(cè)等。