西门子plc模块-模块代理

发布时间：2023-10-26

观看西门子plc模块-模块代理视频：

系统组成及软件设计

根据工艺的要求，莱钢银山型钢公司25MW发电工程除盐水站PLC控制系统采用一套西门子的SIMATIC的S7-4007-400挂ET200结构，由一个主站、三个从站和两个PC站（上位机）组成。用S7-400系列模块做主站，S7-300系列模块作从站，主站通过PROFIBUS总线电缆和接口模块与从站通讯，这样的构架既保证了PLC系统的先进性又为用户节省了成本。主站是由一个支持冗余的底板和S7-400系列电源模块、CPU模块、CP模块组成，模块支持热插拔。从站是ET200M分布式系统，是在工业现场经常使用的PROFIBUS DP现场总线上的从站，用于连接工业控制系统中的各种现场装置。3.1 硬件配置

本系统是建立在S7-400控制器、DELL 的Pentium工控机平台之上的分布式系统。S7-400是模块化PLC系统，采用标准的以太网通讯，每个控制器可以控制64个回路，大的可处理131072个I/O点，其中模拟量I/O点数为168个，逻辑扫描率为1.25MB/S。S7-400与上位机采用工业以太网，通讯速率为100Mbps。系统主要硬件配置和I/O点数统计见表1和表2，系统配置结构见图2：

除盐水生产线自动化控制系统设计由两级网络组成，一级是过程控制级，二级是基础控制级。

级——过程控制。以S7-400PLC系统作为主要控制核心,由两台上位机、PLC控制单元加以太网卡等组成工业以太网，监控站利用组态软件WinCC实现对工作现场进行监督控制，中央处理器采用CPU416，I/O系统采用ET200M，通过ET200分布I/O通讯对流量、液位、pH值、出口压力等参数进行采集，上位机将实时数据库的数据送到服务器的关系数据库中，进行保存和数据处理。过程控制级通过工业以太网将上位机系统和现场监测与控制点紧密的结合为一个整体，从而实现对整个控制系统的计算机在线远程诊断功能。

第二级——基础自动化。PROFIBUS-DP网络是网络集成的底层，主要是连接现场设备。主站S7-400 PLC通过PROFIBUS-DP网与从站通信，一方面主站将控制数据电机速度设定、温度、压力设定、接触器吸合及断开等发送到传动装置；另一方面传动装置的电机转速、传感器流量、温度、压力、接触器触点的通断等数据通过通信传送到主站PLC指定的寄存器地址。Profibus-DP主要用于工业自动化系统的高速数据传送，实现调节和控制功能，是一种高速低成本通讯，用于设备级控制系统与分散式I/O的通讯，是计算机网络通讯向现场级的延伸。

3.2 软件设计

计算机操作系统采用bbbbbbs 2000 Professional 中文版本，上位机监控软件采用Wincc 6.0组态软件来实现。

3.2.1 操作系统软件bbbbbbs 2000 Professional中文版提供了一个快速、高效的多用户、多任务操作系统环境，是目前使用广泛的工控系统。

3.2.2 Wincc 6.0监控软件实现了对整个系统的开关量、模拟量的采集和处理，并显示在监控画面上，在对多台重要水泵的控制中的物理量如电流、主回路运行、频率设定，有无故障等都实时显示在系统画面上，方便操作人员及时掌握系统的运行情况。

3.2.3 采用Step7 对西门子可编程序控制器进行配置、编程，它可以利用IEC-1131标准中八种编程语言中的六种（STL、LAD、FBD、CFC、SFC、SCL）进行编程。

4 系统功能实现

根据除盐水生产工艺，监控系统的功能主要是实现对工业新水的加药、过滤、超滤、反渗透技术、阴阳离子置换、酸碱作用等控制工序，大致可分为过滤系统、超滤系统、反渗透系统、阴阳离子置换系统、与酸或碱结合系统5个子系统，系统监控主画面及分系统画面见图3、图4、图5：

4.1 画面显示功能:该画面通过wincc 6.0软件组态编辑实现动态模拟显示整个除盐水制备的过程。利用数据链接技术使得画面上的元件实现实时动态、闪烁、变色等功能,让画面上的工艺参数以数字、棒图的形式实时显示,并对故障进行实时诊断。

4.2 数据处理功能:对系统采集的各种类型信号,利用各种计算功能、数据变换功能等实现,模拟量信号有流量、压力、浓度及PH值,数字量信号有水泵的运行状态、故障和启/停信号.

4.3 系统操作功能:有自动和手动两种工作方式，正常运行时采用自动方式，故障和调试时采用手动方式。它由PID控制回路实现对一些重要的模拟量数据的**控制，以达到期望值。

4.4报表功能与历史趋势功能:生产中的一些参数，需要及时打印，可形成报表。报表分为班报、日报、月报，可定时打印，也可手动任意时间打印。一些重要参数，我们对其进行历史数据存储，形成历史趋势，可以随时进行查看。

4.5报警记录功能：实时地发出所有发生故障的参数的声光报警，提醒值班人员采取相应的措施

5 主要生产设备的控制

生产设备的主要控制方式为自动/远程手动/机旁手动三种方式。

自动控制：自动完成水泵变频启动的所有相关过程，压力传感器将水泵出口压力信号送至PLC，作为泵出口压力单闭环控制的反馈值（给定值根据实际工况设定），通过PLC对水泵出口压力信号变换和处理。为变频器提供频率给定，实现频率的自动调整.

远程手动：操作人员可根据现场设备运转状况，通过监控站进行单机设备操作，实现除盐水生产的控制工序，作为联锁调试用。

机旁手动：作为单机检修或现场调试用。

5.1 水泵的控制与联锁

因为除盐水的生产不是连续生产方式，并且其产水量经常根据锅炉系统的负荷调整进行调整，所以生产设备（水泵）的控制方式应该能够适应多种情况下的生产方式，如一用一备、两用一杯等不同工况。水泵控制程序流程图见图6：

电线拉太远电压不够怎么办？当前，在我国配电网中，末端低电压对于电网稳定性与可靠性造成的影响较为严重，电气设备主要基于额定电压工作，难以有效发挥设备性能，进而无法保证民众用电需求得到充分满足，对用户的用电体验产生较大影响。另外，末端低电压无法顺利达成电力公司预期经济目标，电力企业需要提高自身认识。对此，本文分析了线路末端低电压问题发生原因，并提出低电压处理方案和技术以及新型设备。

一、线路末端低电压问题发生原因

对于现阶段供电系统而言，其线路末端的低电压原因在于：电荷峰谷高、线路过长、供电线路的直径较小、电源分布缺乏广泛性以及线路具有较大负荷等因素。对于低水平经济地区，家家户户也开始使用家用电器，所以使得此部分地区的用电需求得到进一步提升，同时结合供应电压不足，并不能够充分保障农村居民用电质量。

要想充分缓解现阶段末端电压缺乏有效性的问题，应该将补偿设备安装在电力末端，以充分提升电压稳定性，同时合理调整电力传输环节中电力均衡性，进而才能够末端低电压现象得到有效治理。

二、低电压处理方案和技术

在供电质量方面，供电电压合格性属于基本要求，配电网电压国家标准要求，电压合格率规范：逾下限应该低于10%，逾上限应该低于7%。农村电网主要特点是无功不足、季节性强、线路长、面广、点多以及负荷率低等特点，所以农村线路线损较大，在高峰负荷条件下，线路末端出现电压低问题。另外，电压过低、过高等偏离现象，还会对用电设备运行效率以及使用寿命产生严重影响，进而对线损问题造成影响。

现阶段，农村主要通过以下方法调节电压：，电网改造。该方法需要投入大量资金，在负荷率较大电网中具有良好适用性。第二，将变电站母线作为基准，对主变压器的分接开关进行调整，然而该方法并不能够有效提高线路电压稳定性。第三，基于感性负荷比较大情况下，借助投切电容器降低由无功电流造成的电压降，然而调压范围比较少。

按照实际情况，科学选择解决方法。

①将供电线路缩短，增设配电变压器。
②对供电线缆进行更换，降低线路损耗。
③增设SVG有功功率的平衡装置，或是对三相负荷进行动态分配。
④借助末端电压治理设备提高末端电压稳定性。
⑤进行滤波装置增设。
⑥增加功率因素。提高线路的无功补偿能力。

三、线路太长电压太低怎么处理

线路要是太长电压太低，是可以从电线和负载这两个方面来处理。其中电线处理方法，是将原有的电线更换成更粗的电线。而负载处理方法，是选择三相或者多个功率差不多的电器，改变负载来完成。注意：尽量不要使用升压变压器、或稳压器，根本无法达到效果。

以生水泵控制为例，生水泵组由三台泵及相应的出口阀门组成（其中的一个泵及阀作为备用），适合不同工况下的需要。控制方式分为机旁控制和远程控制两种。机旁控制是利用选择机旁的启动或停止按钮，通过PLC发出启动或停止信号运行或停止水泵；远程控制是操作人员在监控室根据画面上的启动或停止按钮进行点击操作，包括联动、单机、备用三种控制状态，三种状态可以任意的切换，不影响泵的运行状态。在联锁状态下，当两台工作泵中的任意一台停运时，备用泵自动启动，停运的泵则作为备用泵。当生水泵出水管压力低于5.6 MPa时，进行次报警；当运行软水泵出口压力低于5.4 MPa时，进行第二次报警，同时备用泵及出口电动阀自动投入；泵事故跳闸后，泵出口电动阀自动关闭，当每台泵及泵出口电动阀均不能正常运行时，进行紧急报警。各控制及联锁可解列。

展开全文

其他新闻