西門子plc與西門子觸摸屏在供水系統的應用

產品價格：	4/人民幣
最后更新：	2013-11-26 09:23:42
產品產地：	西門子觸摸屏
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公司基本資料信息

上海櫻游機電科技有限公司
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產品詳細說明

供水工程的工藝流程，其中取水泵房距離凈水廠約1000m，因此在控制對象相對集中的取水泵房設置現地PLC01主站。在凈水廠內按工藝流程及集中的控制對象劃分為3個西門子PLC站，PLC02站負責加藥系統及加氯系統現場監控；PLC03站負責預沉池、反應沉淀池的排泥及濾池的現場監控；PLC04站負責生產、生活水加壓泵和高低壓配電系統的現場監控。
系統主要監控對象包括：取水泵房及送水泵房水泵電動機及配套閥門；加藥計量泵及閥門；加氯機及氯氣吸收裝置；預沉池及反應沉淀池排泥閥；鐘罩濾池行走行車；高低壓配電系統。采集的傳感器或儀表信號包括：壓力、流量、水位、濁度、加藥量、加氯量、余氯值、氯瓶稱重、電動機電流、母線電壓、有功功率、無功功率、電量、功率因數等。
監控系統I/O測點統計如下：Dl/472點、D0/209點、Al/65點、A0/12點、Tl/24點、通訊/40點。監控系統主要配置的西門子變頻器設備包括：
(1)集中控制站
西門子機架式工控機IL40 2臺
西門子WinCC RC64K V6.0完全版 1套
西門子WinCC RT64K V6.0運行版 1套
西門子STEP7 V5.2                            1套
(2)現地西門子PLC控制站（共4套）
CPU模塊                    CPU314   4塊
以太網通訊模塊        CP343-1   4塊
串行口通訊模塊        CP340      1塊
Profibus通訊模塊     CP342-5   3塊
機架擴展模塊             IM365        2塊
串行口通訊模塊        CP340       1塊
導軌                            L=480m     6塊
開關量輸入／輸出模塊    SM321-32DI/SM322-32D0 4套
模擬量輸入／輸出模塊    SM331-8AI/SM332-4A0    4套
彩色液晶觸摸屏    TP270-10 4套
排泥閥現場控制從站 S7-200    3套
三、系統硬件配置及組態
1．取水泵房現地西門子PLC主站的硬件配置畫面
    為采集配電系統數據，在10kV高壓系統2個進線柜和400V低壓系統2個進線柜上分別配置了4套智能電量采集裝置DIRIS，該裝置支持Profibus-DP通訊協議，作為從站向西門子PLC主站上傳輸數據，如三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數、累積有功、累積無功等電氣數據。
2．濾池現地西門子PLC主站的硬件配置畫面
濾池西門子PLC主站的控制對象包括3組配水池一預沉池一反應沉淀池的排泥閥控制，每組水池有30只排泥閥，若采用集中控制將敷設大量的電纜，施工工程量較大。因此在每組水池附近設一臺現場排泥控制柜，柜內安裝1套S7-200西門子PLC，通過EM277模塊接入Profibus-DP現場總線，完成和濾池西門子PLC主站數據通訊。
3．系統網絡配置
在各現地西門子PLC主站硬件配置完成后，需進行系統網絡配置，建立各西門子PLC主站之間的通訊連接。在項目管理器單擊菜單/options/configure Network，進入網絡配置窗口，右鍵單擊某個 s7-300站的CPU模塊，插入1個新S7_connectino連接，對象為已組態的其他PLC站，如lcul_qsbf站等。建立完所有連接后，存盤退出。若要實現正常通訊，必須在組織塊OB1或OB35中正確調用S7通訊功能塊FB12 BSEND和FB13 BRCV。
四、系統功能說明
水廠計算機監控系統按照“集中管理，分散控制”原則設計，中控室操作員站一裝WinCC(Windows Control Center)組態軟件，是一種基于WindowsNT操作系統下開放式、面向對象軟件開發平臺，能達公司的LDS-2000應用軟件正是建立在這個基礎上，并結合水廠實際}開發的一整套上位機軟件包。運行人員在操作員站上可對全廠工藝流程進行模擬圖形顯視、實日據監測，完成控制目標值設定、報警顯示記錄、操作狀態記錄、累計值計算、趨勢曲線繪制、{制表等功能；實現、加氯、濾池、排泥等設備遠程控制；存貯并管理水廠生產數據，實現與外{統數據的通訊。現場PLC控制站，根據自身的優化程序，實現本工段內的設備調節和優化控制功采集本工段內的模擬量、數字量、脈沖量等信號，在現場HMI上進行模擬圖形顯示，同時，通工業以太網將信號傳輸到操作員站，并接收操作員站的控制設定指令。

2．現地西門子PLC站控制功能說明
現地控制站為水廠監控系統全分布式結構中的智能控制設備，它可以作為獨立監控裝置監壟站設備，同時和西門子觸摸屏操作員站通訊提供數據并接收上一級命令。
(1)控制方式
①所有涉及西門子PLC計算機監控的設備，均可通過在機旁控制箱（臺）“手動”／“自動”轉換開各現場控制站圖形操作終端(HMI)上的“本地”／“集控”設置來實現機旁控制箱、現場西門子PLC制站、中控室監控計算機三地控制，并按照機旁控制、現場控制站控制、中控室監控計算機控偉置從大到小的操作權限。
②現場控制站MT6100IV5上可監視本區域設備運行狀態，監視和設置儀表參數值，控制設備運在通過工業局域網接收上位機指令，將數據上送至其他控制站和主控級計算機。
③每個現場控制站均設置警鈴、故障指示燈和事故解除按鈕，一旦計算機監控設備運行故障在線儀表參數越限，將發出聲光報警。操作人員在解除故障后，必須通過按鈕進行復位，否則，設備不能運行。
3．水泵自動控制功能
根據上一級水池水位實現本地水泵開停機臺數的自動控制，按每臺水泵的累積運行時間從小到大的順序依次開機。水泵及出水電動閥門的開停流程為“啟動時先開泵再開閥門，停止時先關閉閥門再關泵”。水泵工作／備用方式切換有兩種條件，一是設定水泵連續運行時間，時間到自動停泵，并切換為備用工作方式；二是水泵運行故障時，自動停機并報警，切換至備用泵運行。
4．加藥自動控制功能
在藥庫分別設置有2個溶液池，均采用交替工作方式，當某個溶液池上的超聲波液位計指示液位低時，西門子PLC自動關閉該池出口電動閥，并報警；自動開啟另個溶液池出口電動閥，實現自動切換。溶液池配藥、攪拌均由PLC進行自動控制。
藥液投加系統選用多臺計量泵，按工作泵／備用泵方式運行，當正在使用的計量泵出現故障時，西門子PLC實現備用泵自動切換；另外，對各泵的運行時間加以累積，然后自動切換工作泵和備用泵；加藥投加量調節通過采樣原水流量和原水濁度的比例信號控制計量泵西門子變頻器頻率，每臺計量泵和每組反應沉淀池對應加藥，生產水和生活水采取不同的藥液投加率，采樣沉淀池生產和生活出水管上的SCD儀流動電流值或濁度儀輸出值作為反饋信號，采用PID調節計量泵沖程長度的輸出信號。
5．加氯自動控制功能
自動加氯系統采用濾前及濾后投加，安裝有3臺加氯機，加氯機采用工作／備用方式運行。投氯自動控制方式有兩種：開環控制與閉環控制。前加氯機采用開環控制，按原水比例流量投加，流量信號從安裝在沉沙池至反應池之間的電磁流量計取得；后加氯機采用閉環控制，西門子PLC從監控系統或現場西門子觸摸屏接收余氯設定值，同時，PLC通過模擬輸入模塊接收濾后水流量及余氯反饋信息，在內部進行運算后，通過模擬輸出模塊將其送到加氯機開度調節控制裝置，調節加氯量。
6．排泥及濾池自動站功能
在自動排泥控制時，排泥閥分組實施排泥，3組沉沙池和3組絮凝反應沉淀池排泥閥排泥分開進行，在一組沉沙池、反應池和沉淀池內各安裝一套泥水界面儀，提供淤泥沉淀數據，運行人員可根據檢測情況設定每只排泥閥的開啟時間，并進行定時啟閉控制，排泥閥動作反饋信號上送至操作員站和現場西門子觸摸屏上顯示，若在規定的時間無反饋信號，則發出聲光報警信號。
濾池設備控制方式在“現地”位置時，在桁車現場控制箱上進行控制；在“遠方”位置時，在濾池上安裝一臺超聲波液位計，當濾池液位超高時，西門子PLC自動發出濾池反沖命令，當濾池反沖周期到或運行人員可強制進行濾池反沖。

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