西门子6ES7231-7PB22-0XA8代理订购

近几年随着我国经济建设的快速发展，在能源供应上很多地区都出现电力资源紧缺的状况，因此许多电厂纷纷进行新建或扩建改造。深圳西部电厂原有4台（#1—#4）300MW 机组，为tigao发电能力又续建#5、#6机组（2×300MW）。西部电厂原有两列化学水处理系统，续建工程的化学水处理系统扩建一列100~140m3/h化学除盐系统，其余设备与已有化学水处理系统共用。原有化学水处理系统使用传统的模拟屏方式进行监控，自动化水平不高并且效率很低。续建2台机组后，废除原有化学水处理系统的控制系统，将原有化学水处理系统和扩建的一列化学水处理系统统一采用一套冗余PLC控制系统进行集中控制。
2 化学水处理系统工艺流程

2.1.化学水处理系统流程
原有化学水处理系统流程为：自来水→蓄水池→升压泵→活性炭过滤器→阳离子交换器→除二氧化碳器→中间水箱→中间水泵→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵。通过对现有系统运行状况的现场调查和对水质分析报告分析，自来水中的悬浮物含量较高，严重地污染了活性炭和离子交换树脂。因此，续建工程增加3台高效纤维过滤器对自来水进行深度过滤处理。
续建化学水处理系统流程为：自来水→蓄水池→升压泵→高效纤维过滤器→活性炭过滤器→阳离子交换器→除二氧化碳器→中间水箱→中间水泵→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵。

2.2. 续建工程与原有系统的连接及运行方式
原有120t/h出力的一级除盐+混床设备2列，续建工程仅再扩建1列出力为120t/h的同样设备。除盐水泵、再生水泵、压缩空气系统、酸碱再生系统和废液处理系统与原有系统共用。

3台高效过滤器采用并联运行方式，正常工况2台运行，1台备用。高效过滤器不仅对续建工程所需的自来水进行预处理，而且对原有系统的自来水也进行预处理。2台活性炭过滤器和一级除盐设备构成一个系列，采用串联运行方式，正常工况2列运行，一列备用。其中每系列的2台活性炭过滤器，当水质好时1台运行（去除游离余氯），1台备用；当进水水质恶化时2台同时运行（去除有机物）。混床采用并联，正常工况2台运行，1台备用。

3套一级除盐单元与3台混床之间设有切换阀门，受已有系统的限制，仅#1一级除盐设备和#1混床与#2一级除盐设备和#2混床可以同时交叉运行，#1一级除盐设备和#1混床与#3一级除盐设备和#3混床可以同时交叉运行。机组启动时，上述3列设备同时投入运行，满足大的补给水量。

3 系统配置
系统由两台上位计算机和一套冗余PLC系统构成。上位计算机系统采用工业级计算机构成功能强大的监测与控制系统，计算机上安装Inbbblutiong公司的FIX7.0工业监测与控制系统软件，通过合理的系统设计和系统组态，实现对整个化学水处理工艺流程的动态监视和控制。通过上位计算机系统和强大的工业控制传输网络，实现对整个生产工艺工程的自动化管理和控制。

PLC选用德维森公司PPC11冗余控制器，控制系统采用双机热备冗余方式，通过远程I/O的方式连接现场需要监测与控制的点，远程I/O由通讯处理器和PPC11系列I/O模块组成。冗余的主控制站可以保证系统的停机维护时间为零，大限度的减少人对系统的干预。主控制系统热备系统和远程I/O控制站之间采用高性能的工业以太网总线传输网络，实现信息的可靠、安全、稳定的传输。

上位计算机系统安装与PLC控制单元之间采用工业以太网传输网络。以太网属，工业以太网已达到高传输安全性和可靠性要求，现已广泛用于程序维护、向MIS和MES系统传递工厂数据、监控、连接人机界面、记录事件和告警。工业以太网具有高传输速率（目前达到100M）、集线器技术的确定性、不需考虑网络的拓扑结构、传输物理介质多样（双绞线、光纤、同轴电缆）、集线器的应用可不考虑网络的扩展等优点。
通过以太网络将上位计算机系统和现场监测与控制点紧密的结合为一个整体，构成一个完整的系统。在这样高速传输网络上，可以很方便的利用PLC系统所特有的功能，实现对整个控制系统的计算机在线远程诊断功能。

4 控制功能
水处理系统所有控制阀采用就地和远程控制方式，即使在程控系统完全故障的情况下还可以通过就地控制实现手动制水，保证机组锅炉的可靠用水。控制箱上选用3位选择开关，分别为就地开、就地关、远程控制。选择远程控制时，控制阀由操作员在操作站上控制。操作员可以在操作站对控制阀进行状态监视和动作控制，对控制阀的控制可分选择自动和手动方式。在自动方式时控制阀受PLC逻辑程序控制，在手动方式时控制阀由操作员直接在操作界面上点击控制。

1 引言：
发电厂化学水系统大致由凝结水处理系统、补给水处理系统、汽水取样监督系统及加药系统构成。在化学水系统中要实现其自动化运行，一直是多少年来，一代又一代人的愿望。但在国内化学水投入自动运行的不多，原因主要有以下几点：
（1）化学水工艺复杂，现实中会出现许多异常情况，实现自动化运行有很大困难。
（2）除新建电厂外，大部分厂只是改造控制系统，就地一次设备，比如电磁阀、阀门、反馈机构、变送器等，不能得到及时的改造，使得自动程序不能正常运行。
（3）化学分析仪表大部分不过关，不能长期提供一个较稳定的终点信号，制约了自动系统的投入。
（4）各厂对电厂化学水处理的重视程度不够，不舍得在化学水处理系统投资。
（5）部分电厂搞化学水的人力资源配备不高，不能正常很好的领会控制系统的思想也不能很好的维护控制系统，或者根本就不相信控制系统，便得自动化运行人为地不能投入。
2 系统改造分析：
元宝山发电厂#1机组30万千瓦，1976年投产发电，采用的是70年代流行的矩阵板配继电器控制方式，经过25年的运行，接线、继电器及执行元件都已经老化。必须进行控制系统的改造才能满足系统的很好运行。如今，对控制系统改造进行改造比较成熟的有两种方式：一种是采用PLC进行控制，另一种是采用DCS进行控制。我们对此进行了对比：
采用PLC控制：采用一些运算速度高，通信功能强的PLC能够满足化学水处理控制系统的应用；投资较少；对现场要求不高；组态及控制思想实现方便，便于检修人员掌握和维护。
采用DCS控制：科技含量较高，能够满足化学水处理控制系统的应用；投资相对较大；对现场要求较高，要有专门的控制室安装；组态及控制思想较深，不方便检修人员掌握和维护。
为此，我们经常多方论证，决定采用MODICON公司的QUANTUM系列的PLC作为下位机控制，上位机采用工控机，在NT平台上采用INbbbLUTION公司的FIX7.0作为操作平台。上位机与下位机之间构成MODBUS PLUS网络，上位机通过网卡与局域网MIS系统之间实现10M以太网。
3 系统原理及设计：
3．1工艺系统及自动控制要求：
元宝山发电厂#1机补给水系统是由一台混合器、两台过滤器和两个系列及两个混床构成，混合器及过滤器作为预处理系统主要是除去水中的悬浮物和胶态物，系列由C1、C2、除碳器、A1、A2构成，主要是除去水中的离子，混床在后做为二级除盐，在出口形成高纯水。整个系统分为三块，即过滤器、系列、混床。三个系统以系列为主动系统，即系列启动，过滤器及混床随之启动，系列停止，过滤器及混床相应停止。过滤器反洗有6步，系列再生程序共有12步，混床再生共有11步，以导电度、运行时间和制水量做为周期终点，其他各自有不同的参数进行相应的控制。
l 元宝山发电厂#1机补给水工艺系统图：

元宝山发电厂凝结水系统无管式过滤器，由三台凝结水混床构成，处理热力系统中的水，进行除盐后再利用。再生系统采用体外再生，当其中一个床子失效后，传至体外再生罐中进行再生。凝结水运行程序共3步，传脂程序共8步，再生程序共14步。凝结水系统运行周期以导电度、时间为终点。此次改造后系统已经实现氨化运行。
l 元宝山发电厂#1机凝结水工艺系统图：

3．2自动控制系统构成及原理：
元宝山发电厂#1机组化学水处理自动控制系统是由辽宁电科院和元宝山发电厂共同开发的具有较高自动化程度的现代化水处理控制系统。
该系统由两台上位机操作站（CRT）、两套MODICON公司的PLC组成的网络式控制系统，对化学水各个部分进行程序控制、智能调节、及监控报警历史等管理功能。
3．2．1 PLC控制系统：
本系统由MODICON公司的QUANTUM系列PLC作为核心，其I/O模件具有热插拔功能。由于运行量大，CPU模件选用两块140CPU53414A，（凝结水和补给水各自形成一套相对独立的系统），其处理器选用INbbb586MX133，内存2M，具有较高的模拟量处理、数字量识别和智能调节功能。由于主从站之间距离较远，本系统在通讯上全部设计成冗余通信，即A、B两个通讯通道。采用MB+网。MB＋是一个高性能的工业通讯网，它可以使计算机，PLC或其它数据源经双绞线电缆在工业现场的环境下实现对等通讯，MB＋的数据传送速率是1MBPS。MB＋采用的是令牌通信策略，具有高可靠性和大的吞吐率。MB＋支持网络的状态监测，可以由PLC监视网络的运行状况，在故障时可产生即时报警，此外，MB＋支持例外读写和非清求读写等通信功能。MB+采用的是Modbus协议。Modbus协议已成为事实上的工业标准，采用RS232C的串行通信方式。
补给水系统由一套电源柜、一个主控制站、一个从控制站、8个就地控制箱构成一个分布式网络控制系统。分别对补给水过滤器、系列、混床进行自动控制。凝结水系统与补给水共用一个电源柜，由一个主控制站、一个从控制站、一个电磁阀柜、3个就地控制箱构成一个分布式网络控制系统。对凝结水处理系统、体外再生系统、一二号机化验站模拟量系统、自动加药系统进行自动控制。
具体分布式网络构成图如下：

3．2．2 上位机管理系统：
本系统的上位机选用两台互为冗余的研华PIII866做为工控机，配置PHILIP 202P彩显，通过SA85网卡与PLC构成1M的MB+网，以对等方式共享资源，网络多可容纳64个节点，上位机中以MICROSOFT公司的bbbbbbS NT5.0SP6作为操作系统，以MODICON公司的CONCEPT2.2作为编程平台，进行程序的编制、下载、在线监控，以INbbbLUTION公司的FIX 7.0作为图形操作平台，由于FIX中集成了对MODICON公司的PLC的支持，可采用MMP或MBP驱动方式通过MB+网直接实现FIX数据库对PLC资源的读取和写入，具有速度快，扩充性强，方便管理等特点。
上位机画面采用了三维绘图方式，使得整个画面立体感极强。由于在改造前我们进行了多方考查，参考了很多先进的控制画面的制作，因而在操作画面的设计上力求实用、简单、美观。主要操作功能如下：
（1）、自动方式：系统在自动方式下运行不需要任何人为参与，整个系统严格按照系统工艺要求和程序要求自动进行。
（2）、半自动方式：半自动方式是程序控制方式为灵活，包含内容多的一种方式，在半自动方式下设有：程序暂停、干预、跳步、强制启动、紧急停止几种功能
在半自动方式下运行时，只是在几个大的步序设置中断点，此时需要人工参与才能进行下一段程序。典型控制按钮的说明：
暂停健：按暂停键时，在程序暂停时相应系统的所有阀门、转机都将停止运行，程序计时停止，取消干预后，程序重新开始运行。
跳步键：只有按下暂停键后，跳步功能有效，按跳步键程序将在本断程序内循环跳步。当取消暂停时，系统将从跳步后的程序开始运行。
干预键：按干预键时，相应的系统或程序仍然保持原有状态，程序计时停止，但系统内的阀门和转机可以进行手动开关、启停等操作，当取消干预时系统恢复原始运行状态。
强制启动：当运行、反洗或再生等程序启动时，系统要进行外部条件判断，当条件不满足时，不允许启动，但有时外部信号会出现误动或拒动的情况（这些条件会以醒目的红色显示在条件判断对话框里），此时，运行人员经过检查确认此条件已满足时，可按下此按钮启动程序。
紧急停止：当运行、反洗或再生等程序进行中，系统出现紧急情况，此时按下此按钮，系统停止所有转机，关闭所有阀门，停止系统运行，转入停止状态。
通过这些特殊按钮实现的功能，在处理一些紧急和异常情况时，大大方便了运行操作。
（3）数据统计报表功能：#1机所有的在线仪表数据在上位机画面都能显示，并且每点都有实时趋热功能，能观察十分钟内的参数变化。部分数据（如系列入口liuliang、过滤器入口liuliang、阴床入口liuliang、反洗liuliang等）具有累积功能。所有数据通过处理进行统计报表。报表分为日报表、周报表、月报表，这些报表能在微机上长期保存，以便以后查找。
（4）报警功能：所有的转机故障、水位低/高、浓度低/高、liuliang低/高、和一些重要的阀门的开关都设有报警。出现报警时弹出报警信息对话框，经运行复位报警消失。
（5）无扰切换：在任何运行或再生中，可以在全自动/半自动/手动之间切换，对运行结果没有影响，有较高的稳定性和安全性。
具体硬件配置见下表：

5 结束语
本系统基本上是将原来控制系统全部废除后重新构筑的。改造后的效果非常好，由于各个控制终点更jingque了，使得整个系统的自动化水平有了较大的tigao，人为的因素少了，使得我厂#1机组凝结水系统实现了氨化运行，大大降低了生产成本。在改造完成后控制系统的可靠率和自动投入率都有很大的tigao，由于在微机中建立比较完善仪表的数据库，因此，在今后的工作中，可以将#1机组的化学设备的运行参数和数据接入MIS系统，tigao设备的管理水平。

一、概述

现代化厂房、仓库、高层建筑施工及大型加油站等很多都使用了彩色钢瓦，甚至是琉璃瓦式彩色钢瓦，使得这些建筑的外观生动、漂亮。这些彩色钢瓦都是采用彩色钢板经专用压瓦机生产出来的。彩色钢板进入压瓦机，通过各种型状的辊轮，压制成各型状，通过切刀切成定量的长度。如果需要琉璃瓦状的，还可以压型。这样就可以做成各式各样的彩色钢瓦。

凯迪恩公司凭借高品质的KDN-K3系列PLC，与压瓦机生产厂家合作开发出各种型号的压瓦机控制系统。下面介绍一种琉璃瓦型压瓦机控制系统。

二、工艺介绍

琉璃瓦压瓦机分为三部分，辊道成型部分、压型部分、切刀部分。

辊道成型部分是由电机拖动，链条带动各辊转动。压型部分是液压缸带动模具上下移动，可以把彩钢压成许多节，形似琉璃瓦。切刀部分是液压缸带动刀具上下移动，可以把彩色钢瓦切断。

生产过程如下：彩色钢板进入辊道成型部分，成型后到压型部分，压成等距离一节一节的，切刀负责定长切割。

三、控制介绍

执行部分有变频器驱动电机，液压站电机，压型的两个液压电磁阀，切刀的两个液压电磁阀。

检测部分有：检测彩色钢瓦长度的脉冲编码器，压型的上下行程开关，切刀的上下行程开关，压型的上下操作按钮，切刀的上下行程按钮，急停开关，液压启停开关等等。

PLC选用KDN-K3系列的KDN-K306-24AR。它带有14个输入/10个继电器输出，刚好满足输入输出要求。再配KDN文本屏，可以完成参数设定，报警显示，帮助信息，生产数据显示等等。

压瓦机一定要用高数脉冲输入功能，KDN-K306-24AR高数输入性能优良，选AB相抗干扰能力强。并用定值中断功能，保证精度。

压瓦机有许多参数要设定，用文本屏设定。参数设定有设备参数和用户参数设定两种。设备参数有：单脉冲长、过冲量、压型距、压型时间、切刀时间等等。用户参数有：张数、长度、首节、末节、节距、节数等等。

琉璃瓦压型机控制系统还能完成单板切割功能。

四、控制系统的特点

1、该控制系统操作简单，正常自动生产不需要先倒退，而是一次前进，压型，切割完成。
2、精度高，每片剪切精度小于0.1mm，满足工艺要求。
3、程序运行稳定，可靠。

五、结束语

用KDN-K3系列PLC和文本屏为核心组成压瓦机控制系统，操作简单，精度高。受到用户的好评。现在这种控制系统已经替换了原单板机控制系统。用这种控制系统控制的压瓦机已经出口到国外

1 引言
可编程控制器PLC外部接线简单方便，它的控制主要是程序的设计，编制梯形图是常用的编程方式，使用中一般有经验设计法，逻辑设计法，继电器控制电路移植法和顺序控制设计法，其中顺序控制设计法也叫功能表图设计法，功能表图是一种用来描述控制系统的控制过程功能、特性的图形，它主要是由步、转换、转换条件、箭头线和动作组成。这是一种先进的设计方法，对于复杂系统，可以节约60%~90%的设计时间.我国1986年颁布了功能表图的国家标准(GB6988.6-86)。有了功能表图后，可以用四种方式编制梯形图，它们分别是:起保停编程方式、步进梯形指令编程方式、移位寄存器编程方式和置位复位编程方式。本文以三菱公司F1系列PLC为例，说明实现顺序控制的四种编程方式。
例如:某PLC控制的回转工作台控制钻孔的过程是:当回转工作台不转且钻头回转时，若传感器X400检测到工件到位，钻头向下工进Y430当钻到一定深度钻头套筒压到下接近开关X401时，计时器T450计时，4s后快退Y431到上接近开关X402，就回到了原位。功能表图见图1:

图1 功能表图

2 使用起保停电路的编程方式
起保停电路仅仅使用与触点和线圈有关的指令，无需编程元件做中间环节，各种型号PLC的指令系统都有相关指令，加上该电路利用自保持，从而具有记忆功能，且与传统继电器控制电路基本相类似，因此得到了广泛的应用。这种编程方法通用性强，编程容易掌握，一般在原继电器控制系统的PLC改造过程中应用较多。如图2为使用起保停电路编程方式编制的与图1顺序功能图所对应的梯形图，图2中只有常开触点、常闭触点及输出线圈组成。

图2 起保停电路实现顺序控制

3 使用步进梯形指令的编程方式
步进梯形指令是专门为顺序控制设计提供的指令，它的步只能用状态寄存器S来表示，状态寄存器有断电保持功能，在编制顺序控制程序时应与步进指令一起使用，而且状态寄存器必须用置位指令SET置位，这样才具有控制功能，状态寄存器S才能提供STL触点，否则状态寄存器S与一般的中间继电器M相同。在步进梯形图中不同的步进段允许有双重输出，即允许有重号的负载输出，在步进触点结束时要用RET指令使后面的程序返回原母线。把图1中的0-3用状态寄存器S600-S603代替，代替以后使用步进梯形指令编程，对应的梯形图如图3所示。这种编程方法很容易被初学者接受和掌握，对于有经验的工程师，也会tigao设计效率，程序的调试、修改和阅读也很容易，使用方便，程序也较短，在顺序控制设计中应优先考虑，该法在工业自动化控制中应用较多。

图3 步进指令实现顺序控制

4 使用移位寄存器的编程方式
从功能表图可以看出，在0-3各步中只有一个步在某时刻接通而其他步都在断开，把各步用中间继电器M200-M203代替，就很容易用移位寄存器实现控制。图4为用移位寄存器编程时的梯形图，采用移位寄存器M200-M217的前四位M200-M203代表4个步，组成1个环形移位寄存器。用移位寄存器主要是对数据、移位、复位3个输入信号的处理。该方法设计的梯形图看起来简洁，所用指令也较少，但对较复杂控制系统设计就不方便，使用过程中在线修改能力差，在工业控制中使用较少，大多数应用在彩灯顺序控制电路中。

图4 移位寄存器实现顺序控制

5 使用置位复位指令的编程方式
如图5为使用置位复位编程方式编制的与图1顺序功能图所对应的梯形图。在以置位复位指令的编程方式中，用某一转换所有前级步对应的辅助继电器的常开触点与转换对应的触点或电路串联，作为使所有后续步对应的辅助继电器置位和使所有前级步对应的辅助继电器复位的条件。对简单顺序控制系统也可直接对输出继电器置位或复位。该方法顺序转换关系明确，编程易理解，一般多用于自动控制系统中手动控制程序的编程。

图5 置位复位指令实现顺序控制

以上四种顺序控制编程方式各有特点，可以根据实际情况选择一种来编制梯形图，它们的一般比较见附表。教学实践表明这些编程方式很容易被初学者接受和掌握，用它们可以得心应手地设计出任意复杂的顺序控制程序。
6 结束语
采用功能表图的四种方式来编制梯形图，可适应于不同场合，供工程技术人员视工艺要求决定。它是一种先进的设计方法，对于复杂系统，能节省(60~90)%的时间。