6ES7223-1HF22-0XA8货期较快

6ES7223-1HF22-0XA8货期较快

 改革开放以来我国城市集中供热事业迅速发展，促进了城市经济与社会发展，改善了北方地区人民的生活条件。但是部分城市集中供热管网也存在技术落后、浪费热能、安全事故时有发生等等问题，因此城市集中供热自动化监控成为城市集中供热的发展趋势。

       以北京某区供热厂供热系统为例，该供热厂有5台10吨燃煤锅炉供热和1台5吨燃气锅炉，二次系统有9个换热站。

系统控制要求
一次系统监控要求：

（1） 5台燃煤锅炉供热和1台燃气锅炉的运行设置手动运行和自动运行。

（2） 锅炉的各运行参数由PLC实时采集，并且在调度室IPC的机上显示。监控画面要求动态模拟锅炉运行过程。

（3） 锅炉自动运行时，必须保证炉膛负压在安全的范围内。炉膛负压可以通过调节鼓风机或者引风机频率来保证。

（4） 锅炉自动运行时，必须保证炉内的煤得到充分燃烧，tigao锅炉热效率。炉膛内含氧量可以通过调节鼓风机频率来保证。

（5） 当室外温度降低，当前运行的锅炉满负荷运行也不能满足用户需求时，自动增加一台锅炉投入运行。

系统特点

（6） 循环泵根据出回水温差来调节频率，补水泵变频运行来保证锅炉的回水压力。

二次系统监控要求：

（1） 通过PLC实时采集换热站各运行参数，如：换热器的出水回水温度和压力、回水电动调节阀开度、水泵和电动调节阀运行状态等。

（2） 循环泵和补水泵运行频率根据相关温度压力的变化由PLC实现自动调节。

（3） 电动调节阀的开度由PLC根据用户的回水温度来自动调节，以达到用户室内温度不低于16℃的要求。

（4） 所有换热站的相关运行数据都要在调度室的IPC的监控画面上显示。

        由于燃煤锅炉自动运行的控制较为复杂但是单台锅炉输入/输出量不多，换热站比较多而且距离调度室较远；控制器选择CTSC-200 系列PLC性价比更高。CTSC-200包含丰富的指令，PID算法指令方便使用；自由口通讯模式可轻易的实现PLC与第三方设备的通讯。

系统描述
        该系统控制器选用CTSC-200 PLC，上位监控软件选用力控的组态软件PCAuto 3.62 。一次系统控制器与上位机由RS485总线的PPI协议实现通讯。二次系统1＃和2＃换热站离调度室比较近，故CTSC-200 PLC与上位机直接使用PPI电缆进行通讯，其他的换热站离调度室约500到3000米，距离较远，因此上位机采用GPRS通讯方式与CTSC-200 PLC通讯。

系统网络图如下：

系统特点
      城市集中供热实行自动化管理后,改变了以前供热出现意外故障中短而无法极时修复，tigao了工作效率，实现了对各支点管道的实时管理。

       为供热调度部门提供了实时、可靠的数据；及时、合理的优化热网的运行，从而使得供热系统始终在佳工况下工作。

自动化立体仓库是近年来国内外发展迅速并得到越来越广泛应用的一种新型仓储方式。是一种功能多、规模大、利用率高的物资配送中心，广泛应用于大型仓库，能按照编制的入库单/出库单自动地把物件从仓库入口搬运到目的货位或从指定货位把物件搬运到仓库出口处。巷道堆垛机是立体仓库中用于搬运和存取货物的关键设备，它在高层固定货架巷道中运行，堆垛机控制系统的工作效率、可靠性及稳定性等的优劣在自动化立体仓库系统中起着至关重要的作用。实现堆垛机控制任务的方案较多，如继电器控制、单片机控制、PLC控制等。由于可编程控制器PLC具有的高可靠性、高扩展性，逐步成为堆垛机控制中的，应用越来越多。
       基于南大傲拓公司NA系列PLC的堆垛机自动化解决方案，成为堆垛机控制的产品之一。
       如何以强大PLC打造堆垛机控制系统
       目前，堆垛机控制统的结构基本上以面向网络为基础，属于典型的分布式控制系统，上位机采用高性能的微机、工作站、服务器，在堆垛机现场则采用PLC与堆垛机相连，由于堆垛机自动化一般在较长距离内运行，PLC一般配置分布式IO，与上位机通讯可以采用红外、数传、现场总线等方式，由此构成一个完整的堆垛机自动化PLC控制系统。
       基于NA400 PLC的解决方案让堆垛机自动化更加强大可靠。
       NA400智能可编程控制器作为南大傲拓公司NA系列智能可编程控制器家族中的重要成员，在开发研制过程中采用了工业控制领域的一系列新成果和新思想，总结了国外PLC的成功之处，瞄准当今PLC的新发展趋势，生产过程采用先进的生产加工工艺和精制的外观设计，相信会给您带来耳目一新的感觉。它的主要特点如下：
  高性能的监控(CPU)模件CPU模件采用符合IEEE P996.1的嵌入式技术，Pentium级，主频300MHz以上；大容量的电子硬盘及内存；软件采用实时多任务的嵌入式操作系统。的软硬件配置使得CPU模件具有强大的数据处理能力、运算能力以及通讯处理能力，智能性由此可以得到明显地tigao。
   全智能化的I/O模件I/O模件全部智能化，除完成数据采集任务外，能够对采集的数据进行处理，同时具有自诊断功能，保证在工业现场的恶劣环境下更稳定运行，同时能更好地避免一些干扰信号对数据采集的影响。
      开放、标准的通讯网络提供10M/100M以太网接口，支持Modbus/TCP规约。多套PLC与监控软件、上位机系统可组成厂级局域网.强大的串口通讯功能串口通讯模件提供8个标准的RS-232或RS-485通讯接口，每个串口均支持可编程方式。
   先进的现场总线网络内部通讯采用CANbus现场总线，通讯速率快、抗干扰能力强且易于扩展。
   灵活、可靠的双机热备冗余方案支持双CPU模件、双以太网、双机热备冗余方案，实时备份数据，控制更加可靠。无需编制任何程序，免维护。
   方便实用的现地人机接口提供了与触摸屏的串行通讯接口，支持Modbus通讯协议。可与多种触摸屏直接连接，无需增加辅助设备，也无需编写通讯驱动程序，实现非常简单。
   灵活的模件配置I/O模件、CPU模件和电源模件可以安装在底板任何位置，双机配置的情况下CPU模件可以安装在不同的底板上，应用更加灵活、方便、可靠。
   经济、灵活的系统配置NA400智能可编程控制器提供了经济实用的系统配置方案，主要体现在：
   扩展I/O模件无需配置专用扩展模件，只需扩展电缆连接在扩展底板上即可，降低了系统成本；
   功能强大的CPU模件提供了以太网接口，为用户节省了以太网模件的开支
   串口通讯模件提供8路标准的RS232/RS485接口，且可以方便地扩展，功能更强大，大大降低了与现场智能设备通讯的成本；
   双CPU热备冗余系统中，无需支付象热备模件这样的软、硬件开销，使系统更可靠、配置更经济。
   输出密码锁技术开关量输出模件采用输出密码锁技术，确保控制输出不会误动及拒动。
   界面友好、功能强劲的编程软件NAPro。NA400 PLC、NA600 PLC以及NA200 PLC使用同一编程软件NAPro，该软件除支持梯形图、指令表、结构文本等传统编程方式外，还支持可视化的编程语言——流程图编程，并且不同语言编写的程序之间可互相调用。尤其是采用流程图编程，即使没有任何编程经验或从未学过其他编程语言的初学者也可轻松掌握。
  

典型配置
     某大型饮料生产厂的立体仓库巷道长120米，巷道两边为高层货架，货架每排60列、8层，一排货架共400个货位。有8个巷道，每个巷道配置一台堆垛机，堆垛机从出口或入口开始在巷道中前后运动，升降机构沿立柱可上下运动到目的货位，然后货叉结构开始抓取货物、推入货物到目的货位、卸下货物、货叉收回到原位的顺序，完成存放货物任务。反之完成取出货物任务。为了tigao入出库效率，堆垛机采用PLC自动控制方式。
      本系统采用8套NA400 PLC与一台监控上位机组成一个控制系统。考虑到堆垛机在巷道中的运动控制，每套PLC及上位机可以各增加一套数传电台模块，组建数传电台无线通讯网路或者增加无线以太网设备，组建无线以太网络。
             

一、原系统分析

株洲硬质合金厂空调系统共有溴化锂机组两台，其中冷冻水泵2台功率为200KW，采用自耦降压启动。操作工根据负荷情况开1台或2台。单台水泵大输出liuliang为600m3/h，系统全开时为1200m3/h。现水泵运行出口压力为4.5-9kg，小liuliang需求为200m3/h，大liuliang需求为950m3/h。压力波动较大的原因为，冷冻水泵liuliang不能根据负载变化调节，一旦后级工段冷冻水量减少水泵出口压力就会急剧上升。冷冻水在管路里快速循环未充分换热就回水，造成回水温度低。水泵和主机都白白消耗能量。

当1#机组开起后，1#liuliang必须满足低liuliang值200 m3/h，如果用户liuliang没有达到低liuliang值时，机组就会停机保护，值班人员必须提前打开旁通阀，使部分冷冻水在机组内循环来保证机组内有200 m3/h以上的liuliang。2#也如此。

二、改造控制要求：

分三个阶段完成自动控制，下面以1#空调机组为例详细说明如下：

机组冷水出口liuliang不得低于200 m3/h;
当1台泵输出压力不能满足要求时，系统提示手动开启另一台泵;
选择1#或2#泵为变频运行泵。

当需求liuliang为0～300 m3/h时，1#泵定频运行，保证300 m3/h的总liuliang输出，旁通调节阀打开并做PID调节，以保证输出用户所需的liuliang;
当需求liuliang为300 m3/h～600 m3/h时，1#泵变频运行并做PID调节，同时旁通阀门全关;
当需求liuliang为600 m3/h～900 m3/h时，1#泵定频运行，输出300 m3/h 的liuliang;2#泵工频运行，输出600 m3/h的liuliang;旁通调节阀打开并做PID调节，保证6kg的输出压力;
当需求liuliang为900 m3/h～1200 m3/h时，1#泵变频运行，并做PID调节，2#泵工频运行，旁通阀门全关。

变频系统通过控制柜上选择开关，选择任意一台水泵采用变频控制方式，其他水泵还采用原控制模式。被选择作为变频水泵的机组作为整个系统的调节水泵，来自动调节冷冻水liuliang。在自动控制模式下，利用PLC采集总管压力信号并根据PID运算发出变频器频率给定信号，自动调节电机（水泵）转速使冷冻水压力变化来实现自动控制。还采集输出liuliang送到PLC进行PID计算后再输出4～20mA的电流信号控制旁通阀，来实现恒流的效果。

同时PLC将现场参数，进出口压力值、变频器频率、电流、电机转速等上传至控制室内的人机界面进行参数显示。在控制室可通过人机界面对给定压力值、下限liuliang值、PID参数、变频泵选择和启动远程控制。远程实现各种操作，极大的方便了系统控制。控制方式本方案在保留原工频系统的基础上与原工频系统之间设置连锁以确保系统工作安全。

三、设备的配置

（1）友好的人机界面：由于系统需对每台机组的进口压力、出口压力、出口liuliang、总压力的上限值和下限值，PID参数进行设置，还要对所有的压力、liuliang值进行显示，还有报警信息进行记录。采用Eview的MT506LV人机界面。界面编辑了“主画面”、“控制画面”、“参数设置”、“故障记录”、“压力曲线”、“帮助”六个基本画面。主画面上对采集的压力、liuliang值、变频器的运行频率、电流进行显示，还显示系统当前状态和故障显示，让用户一目了然。

（2）PLC：

PLC是设备的大脑，选用的是艾默生网络能源有限公司的新产品EC20系列的PLC及模拟输入模块和模拟输出模块，EC20系列PLC是高性能的通用PLC，内存指令容量达到8k；典型基本指令执行速度0.09 ~0.42μS典型应用指令则为5~280μS支持高达50kHz的高速输入和80kHz 的高速输出；具有丰富的中断功能，有8路输入中断，3个定时，6路高速计数，支持工业标准的Modbus 通讯网络；指令有浮点运算、PID、高速I/O、通讯等20类共243条，具有掉电检测和后备电池保持，可扩展多个模块，扩展模块有数字型、模拟型、温度型的模块。EC20 的编程采用界面友好的窗口软件，支持多种编程方式：梯形图、指令列表、顺序功能图，方便地监控和调试，可在线修改程序。

（3）PLC的配置

主模块选用EC20-2012BRA，20点输入12点继电器类型输出。模拟输入模块采用8通道的EC20-8AD，模拟输出采用4通道的EC20-4DA。

（4）输入输出设备配置

输入设备有“手动/自动”选择开关，选择变频泵“1#/2#”、系统“启动”“停止”，还采集了工频、变频接触器信号进行互锁和状态显示。

输出设备有1#泵变频运行、2#泵变频运行、故障和复位继电器。

（5）模拟输入输出设备配置

利用EC20-8AD采集了总管压力、旁通阀位置反馈、1#机组出口压力、2#机组出口压力、1#泵出口liuliang、2#泵出口liuliang；用EC20-4DA输出电流信号给定EV2000-4T2000P频率，另一路输出4~20mA的电流信号到旁通阀。

四．工作原理

主电路图如下：

系统采用工变频互备，另外可以灵活的选择需变频的电机是1#还是2#由KM3、KM4来完成。

PLC的I/O接线图如下：

五．程序要点

EC20的COM0与EVIEW人机界面通过MODBUS协议进行通讯，COM1通讯口与艾默生的EV2000变频器进行自由协议通讯，PLC软件设置：

COM1的自由口协议中的波特率、数据位、停止位、效验位必须与变频器中设置一样才能通讯上。EC20时刻检测着变频器的频率、电流、故障再反映到人机界面上。

系统需恒压、恒流，所以做成双PID对变频器和旁通阀进行控制，控制的压力和liuliang在EVIEW人机界面上进行设置

在现场调试过程中，发现现场的负载在每天下午五点下班时会突变，由于负载500m3/h的liuliang突变成几十的liuliang，这个突变的时间只有两三秒的时间，而旁通阀动作的速度很慢，一个行程38mm需2分钟的时间，这样会造成空调机组保护停机，为了解决这一问题，采用实时时钟定时开度旁通阀，也就是每天在五点之前就给旁通阀一个开度，当设定的时间到达后，系统又恢复PID调节。负载突变的时段设置和旁通阀的开度设置画面如下：

五．结束语

本系统已完成，已正式投入使用。由于采用艾默生的EC20系列的PLC进行控制，性能稳定，运行可靠，系统结构紧凑，节省能耗，便于维护。变频器的频率在40HZ左右稳定压力，节能率达到48%。因此不但大大的tigao了产品的技术含量和自动化水平，而且还极大地tigao了企业的经济效率，非常具有推广价值。