西門子模塊6ES7223-1PM22-0XA8

 　3.1 控制單元 ccu(central control unit type 3)
                    
　　ccu是整個系統的核心單元，機車的控制、調節和監視由ccu實施和控制。hxd1機車的ccu采用type 3型32位微處理器，由網關gateway、處理器cpu、mvb32－4、電源組成，多可以實現2臺(4節)機車的重聯。ccu采用冗余設計，每節車有2個ccu，一個主ccu，另一個為從ccu，結構功能*相同，一個故障后另一個可以繼續工作，不影響機車正常運行。
                    
　　ccu的主要功能是為本節機車參數設置存儲、本節機車事件記錄、重聯機車事件顯示、整車通訊檢測、通過rs232接口讀或轉儲數據，并且作為機車控制單元系統軟件上載的輸入端口。
            
　　3.2 牽引控制單元 tcu(traction control unit)
                    
　　tcu是機車牽引的核心控制單元，由處理器模塊、存儲器模塊、斬波器控制模塊、數字接口模塊、數字輸入/輸出模塊、模擬接口模塊、控制系統檢測模塊、列車控制信號輸入變換模塊、數字信號輸入轉換模塊、接觸器驅動模塊、igbt觸發模塊、啟動單元等組成。其作用是控制和調節機車牽引、再生制動，從電氣上實現防空轉/滑行保護，并且實現了開閉環控制、速度頻率同步、故障處理與監測等功能。
            
　　3.3 智能終端接口單元 sks1a、sks1b、sks3(sibas kilp)
                    
　　sks1a、sks1b、sks3為智能外圍設備連接終端，sks1a、sks1b是緊湊設計的數字輸入/輸出接口，專為司機室所用，它把司機控制指令轉化為數字信號，并通過編碼將信號傳輸給ccu；sks3采用分散化輸入/輸出，減少車內所需布線，增加控制和診斷能力。

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

通過切換技術，其范圍幾乎不受任何限制。 另外，工業以太網提供了無線通訊選件，該選件能夠無縫集成到網絡結構。 這意味著，可隨時隨地獲取信息，通過工業無線局域網，可對企業內網/Internet 進行移動訪問。

通過數據通訊，工業以太網可在編程控制器之間，或在一臺可編程控制器與智能通訊方之間 （比如，PC） 的數據交換。

通過工業以太網，可在擴展型的線性、環形或星形組態中創建高性能通訊網絡。

【產品設計】
豐富的指令集: 
運算種類眾多，便于編程：
- 基本操作,如二進制邏輯運算、結果賦值、存儲、計數、產生時間、裝載、傳輸、比較、移位、循環移位、產生補碼、調用子程序（帶局部變量）
- 集成通信命令（例如，USS 協議、Modbus RTU、S7 通信“T-Send/T-Receive”（T 發送/T 接收）或自由端口模式 (Freeport)）
- 使用簡便的功能，如脈沖寬度調制、脈沖序列功能、運算功能、浮點運算功能、PID 閉環控制、跳轉功能、環路功能和代碼轉換
- 數學函數，例如 SIN、COS、TAN、LN、EXP

計數: 
用戶友好的計數功能配以集成的計數器和高速計數器指令給用戶開辟了新的應用領域。
中斷處理：
- 邊沿觸發中斷（由過程信號的上升沿或下降沿觸發）允許對過程中斷作出極快的響應。
- 時間觸發中斷。
- 當達到設定值或計數器方向改變時，可觸發計數器中斷。
- 通信中斷使得能迅速方便地與周圍的設備如打印機或條碼閱讀器交換信息。

口令保護
測試和診斷功能： 
易于使用的功能支持測試和診斷，例如，在線/離線診斷。
在測試和診斷過程中“強制”輸入和輸出： 
可不在循環周期內獨立設置輸入和輸出，例如可以檢測用戶程序。
按照 PLCopen 對簡單運動進行的運動控制。
庫功能

【產品功能】
符合 IEEE 802.3（以太網）國際標準的局域和單元網絡，設計用于直到現場級的工業環境。 
實現自動化部件之間的連接,以及自動化部件與PC機/工作站之間和連接,并可連接無線通訊部件。
PROFINET 是一種基于工業以太網的開放式標準，支持從公司管理層直到現場層之間各設備的銜接。
可實現范圍廣泛的開放式網絡解決方案
傳輸速率1 GB/s
工業以太網是已被證實并被世界各地所接受的工業標準
是自動化系統中實現 IT 功能的基礎， 
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 的工業自動化系統
可連接無線局域網（WLAN）

PLC采用循環掃描的工作方式，在PLC中用戶程序按先后順序存放，CPU從*條指令開始執行程序，直到遇到結束符后又返回*條，如此周而復始不斷循環。PLC的掃描過程分為內部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執行、程序輸出幾個階段。全過程掃描一次所需的時間稱為掃描周期。當PLC處于停狀態時，只進行內部處理和通信操作服務等內容。在PLC處于運行狀態時，從內部處理、通信操作、程序輸入、程序執行、程序輸出，一直循環掃描工作。
      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，并將讀入的信息存入內存中所對應的映象寄存器。在此輸入映象寄存器被刷新。接著進入程序執行階段。在程序執行時，輸入映象寄存器與外界隔離，即使輸入信號發生變化，其映象寄存器的內容也不會發生變化，只有在下一個掃描周期的輸入處理階段才能被讀入信息。
        2．程序執行
        根據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，執行程序。遇到程序跳轉指令，根據跳轉條件是否滿足來決定程序的跳轉地址。從用戶程序涉及到輸入輸出狀態時，PLC從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的對應輸入端子狀態，從輸出映象寄存器讀出對應映象寄存器，根據用戶程序進行邏輯運算，存入有關器件寄存器中。對每個器件來說，器件映象寄存器中所寄存的內容，會隨著程序執行過程而變化。 
       3．輸出處理 
      程序執行完畢后，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，在輸出處理階段轉存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅動功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號，驅動外部負載。

參數

參數菜單

• 參數組

• 根據編號搜索

• 我的參數設置

• 已修改的參數

• 參數篩選

快速滾動

在搜索任何大型參數列表時，用戶使用手指圍繞傳感器控制

區域快速滑動時將自動啟動快速滾動功能。

此時，畫面中將顯示一個大的藍色框，顯示當前的參數編

號。每次滾動時，所顯示的編號將增加 100。用戶停止滾動

時，系統將選擇與所顯示數字的參數編號。

參數組

所有參數

該選項允許用戶訪問變頻器的各個參數。默認過濾器為“標準”過濾器，允許用戶訪問

用的參數。

調試

該屏幕顯示快速調試所需的所有參數的完整列表。參數按數字順序排列，可以在確認設置

值時訪問或在需要微調應用程序或糾正參數值任何錯誤時訪問。

調試接口

選擇通過 USB 大容量存儲器訪問所需的存儲介質。

保存&復位

此選項允許用戶訪問有關變頻器保存和復位功能的所有參數。每個參數將顯示當前的設定

值，且可根據需要進行修改。

系統信息

此屏幕顯示包含變頻器系統信息的所有參數。其中大部分參數為只讀，僅供參考。

基本設置

顯示有效的驅動數據集 (DDS)。必要時可選擇和修改每個基本設置。

輸入/輸出

此選項允許訪問所有可用于配置數字量和模擬量 I/O 的參數：

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

修改參數值。

設定值通道

此選項允許用戶顯示和修改設定值參數。

運行方式

此選項允許用戶顯示和修改運行方式參數。

驅動功能

此選項允許用戶直接訪問驅動功能的參數。

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

系統處于安全狀態。

西門子模塊6ES7223-1PM22-0XA8

• 全集成自動化 (TIA) 的集成組件：
  提高生產率，小化工程費用，減少生存周期成本
  • 由于采用垂直組態（4" 和 6" 設備），即使在安裝空間受*也可使用
  • 縮短組態和調試時間
  • 由于免維護型設計和背光顯示器使用壽命較長，維修十分方便
• 由于具有輸入/輸出字段、矢量圖形、趨勢曲線、條形圖、文本和位圖等要素，可以簡單、輕松地顯示過程值
• 圖片庫，帶有現成的圖形對象
• 可使用：
  • 可組態 32 種語言（包括亞洲和西里爾字符集）
  • 在線可在多達 5 種語言間切換
  • 相關語言文本和圖形

設計

SIMATIC HMI 基本面板與面板和多功能面板產品系列的現有觸摸設備安裝兼容。

KP300 基本型單色 PN

• 3.6" FSTN 像素圖形，單色
• 1 個以太網接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸控設備，配備10個功能鍵和10個系統鍵。
• Text Displays (TD 100C, TD 200/TD 200C, TD 400C) 和 OP 73 、 OP 73micro的創新后繼產品。

KTP400 Basic 單色 PN

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

KTP600 Basic 單色 PN

• 5.7" STN，單色
• 1 個以太網接口（TCP/IP、PROFINET）
• 觸摸屏和 6 個觸覺功能鍵
• TP 177micro//TP 177A 創新的后續產品

KTP600 基本型彩色 PN 或 DP

• 5.7" TFT，256 色
• 1 個以太網接口（TCP/IP、PROFINET）或
  1 個 RS 485/422 接口（MPI，PROFIBUS DP；單獨版本）
• 觸摸屏和 6 個觸覺功能鍵
• TP 177micro//TP 177A 創新的后續產品

KTP1000 基本型彩色 PN 或 DP

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

TP1500 Basic 彩色 PN

• 15.0" TFT，256 色
• 1 個以太網接口（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
• 按鈕
  用于直接初始化功能和動作。在按鈕上多可以同時配置 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簽。它們還可以用作全屏背景圖像。
  組態工具包含帶有大量圖形和多種對象的庫。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）可以在組態工具中直接創建
• 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簽
• 曲線功能和直方圖
  可用于以圖形形式顯示動態值
• 語言切換：
  • 5 種在線語言，32 種組態語言，包括亞洲和西里爾字母字符集。
  • 相關語言文本和圖形
• 可按照各個部門的要求進行用戶管理（安全性）
  • 通過用戶名和密碼進行身份驗證
  • 特定用戶組的優先級
• 發信系統
  • 離散警報
  • 模擬報文
  • 具有可自由定義的消息級別（如狀態/故障消息），用于定義確認響應和顯示消息事件
  • 歷史消息
• 配方管理
• 幫助文本
  過程屏幕、消息和變量
• 算術函數
• 極限值監控
  用于輸入和輸出的可靠過程控制
• 指示燈
  用于指示機器和設備狀態
• 任務計劃器，用于循環執行功能
• 模板概念
• 在模板中組態的顯示元素將出現在每個顯示中
• 可以通過如下方法簡單地進行維護和組態：
  • 用 ProSave 在 PC 上備份和還原組態，操作系統，數據記錄和軟硬件數據
  • 通過 MPI/PROFIBUS DP 或以太網下載組態
  • 自動傳輸識別
  • 單獨對比設定與校準
  • 清潔屏幕
  • 無須電池

組態

使用工程軟件 SIMATIC WinCC flexible 2008 Compact 執行組態。

環境對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間 高，達到820000h，而在NU環境下，僅60000h。 [9] 
2、質量等級對繼電器可靠性的影響：當選用A1質量等級的繼電器時，平均故障間隔時間可達3660000h，而選用C等級的繼電器平均故障間隔時間為110000，其間相差33倍，可見繼電器的質量等級對其可靠性能的影響非常大。 [9] 
3、觸點形式對繼電器可靠性的影響：繼電器的觸點形式也會對其可靠性產生影響，單擲型繼電器的可靠性都高于相同刀數的雙擲型繼電器，同時隨刀數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間是四刀雙擲繼電器的5.5倍。 [9] 
4、結構類型對繼電器可靠性的影響：繼電器結構類型共有24種，不同類型均對其可靠性產生影響。 [9] 
5、溫度對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間逐漸下降。 [9] 
6、動作速率對繼電器可靠性的影響：隨著繼電器動作速率的提高，平均故障間隔時間基本呈指數型下降趨勢。因此，若設計的電路要求繼電器的動作速率非常高，那么在電路維修時就需要仔細檢測繼電器以便及時對它更換。 [9] 
7、電流比對繼電器可靠性的影響：所謂電流比是繼電器的工作負載電流與額定負載電流之比。電流比對繼電器的可靠性影響很大，尤其當電流比大于0.1時，平均故障間隔時間迅速下降，而電流比小于0.1時，平均故障間隔時間基本不變，因此在電路設計時應選用額定電流較大的負載以降低電流比，這樣可保證繼電器乃至整個電路不因工作電流的波動而使可靠性降低。 [9] 
新型繼電器編輯
新型繼電器是指為了適應新提出的特殊要求，滿足特殊環境條件下的使用而研制生產出的電磁式繼電器，其主要特點是體積小、質量輕、耐振動、抗沖擊、負載范圍從低電平負載到5A、28 V額定負載，產品有可靠性指標（失效率等級）要求，產品采用電阻熔焊或激光熔焊密封的氣密式密封結構，主要應用于電子控制設備中的信號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態繼電器，繼電器線圈在規定的電壓激勵量作用下，其觸點輸出狀態改變，但在線圈激勵撤銷后，觸點輸出狀態復原到初始狀態。磁保持繼電器是一種雙穩態繼電器，分單線圈結構和雙線圈結構，線圈激勵為電脈沖方式。對單線圈結構繼電器，當線圈在規定的電壓激勵量作用下其觸點輸出狀態改變，線圈激勵撤銷后，觸點能保持已有狀態，要改變觸點輸出狀態，需對線圈加一規定的反向電壓激勵量。對雙線圈結構繼電器，當 線圈在規定的電壓激勵量作用下其觸點輸出狀態改變，線圈激勵撤銷后，觸點能保持已有狀態，要改變觸點輸出狀態，需對第二線圈加規定的電壓激勵量。 [10] 
由于新型繼電器具有的特殊性能，它的檢測方法和檢測要求也不同于常規繼電器的檢測。主要檢測的內容有電氣參數檢測、電氣性能指標檢測、機械性能指標檢測和物理性能指標檢測等。