西门子模块6ES7211-0BA23-0XB0货期较快

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1．新型全自动冷库控制系统简介　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
随着制冷空调工业的迅速发展，冷库制冷系统自动化已成为当今冷库生产管理所应必备功能，以此带来系统运行的安全性、可靠性及节能性的tigao和冷藏品质的保证，劳动条件的改善以及生产效率的tigao。冷库要求冷藏间，低温川堂，冻结间、预冷间等不同房间的温度控制各有不同，各个单元即要独立运行调节控温又需协调联网和监控管理。北京威控科技有限公司根据客户工艺要求以及自身多年制冷行业所积累的工控经验推出新型全自动冷库控制系统--由上位计算机﹑RTU-6600、现场测控元件组成多级、开放、模块化、可扩展的高性价比冷库全自动控制解决方案，确保制冷控制系统安全、可靠、高效、稳定、节能运行，改善工人劳动条件，tisheng电控配套设备制造档次。控制系统如右图：
2．监控管理层
上位计算机系统通过以太网与RTU-6600相联，采集冷库各工艺过程的工艺参数，电气参数及主要设备的运行状态信息，并对现场数据进行分析、处理、贮存，对各类工艺参数作出趋势曲线，操作员通过简单的鼠标键盘操作可进行系统功能组态，在线修改和设置控制参数，给控制级可编程控制器下达指令。操作界面可直观显示整个系统动态流程图，并放大显示各工段工艺流程图，带有动态参数显示，趋势曲线显示，报警显示，并可按要求打印有关即时参数及历史运转参数。通过本系统可达到对整个冷库进行综合监控、管理、分析的功能。完善的软件程序编制，tigao了整个冷库的自动化水平，为制冷空调系统的优化设计及高效节能运转奠定了基础。并可为企业节省大量的运转费用。我们设计的冷库自控系统都提供开放性网络接口，易于扩展，从而使该冷库系统十分方便地与其他生产管理系统或物流系统集成一起，达到整个企业管控一体化。
3．控制层
采用RTU-6600能够实时采集整个冷库中各设备的运行工况及各项工艺运行参数，完成制冷及相应循环水系统自动控制（制冷压缩机自动开停； 氨泵回路；冷风机控制回路；冷却塔回路；水泵回路等），而且能够合理解决和协调运行中各工艺单元之间的优化配合，自控系统还有先进的自诊断功能和判别能力，使整个冷库系统能够正常、稳定、安全、高效、低耗运行，减少了操作和维护工作量，tigao经济效益。主要完成以下功能：
 自动控制制冷压缩机开停，使系统按程序高效节能运转，满足冷库系统要求；
 冷藏间温度自动控制；冻结间温度自动控制和冻结时间自动控制；温度及温度波动的范围是衡量食品保鲜贮存的一项重要指标，可长时间记录并贮存温度数据，显示及打印温度数据和曲线，是赢得客户信任的一项重要条件；
 氨泵回路自动控制，包括低压循环桶的液位自动控制与报警，氨泵自动保护和氨泵运转台数的自动增减，以及氨泵定时切换使用等；
 监控自动型空气分离器的运行，自动排放系统内的空气；
 冲霜回路采用热氨冲霜和水冲霜，使冷间温度波动小，可实现自动冲霜或定时冲霜。
4．设备层
设备级采用RTU-6600控制，通过以太网通讯连接到车间级控制器，并带有相应功能丰富的现场人机操作界面。

单级/双级压缩机自动控制：具有各种自动控制功能和完善的自动保护功能，特点与下面螺杆压缩机类似。
2．中央空调--多螺杆压缩机冷水机组控制系
冷水机组是中央空调系统的核心设备，螺杆式压缩机结构简单可靠，应用越来越广泛。多螺杆压缩机冷水机组制冷量调整范围大、应用灵活、节能效果明显.

举例三螺杆压缩机冷水机组制冷工艺如下图，

系统控制特点：
 采用RTU-6600，先进可靠平均无故障时间达10万小时，易扩展，功能丰富；
 友好中文显示界面，操作方便直观；
 全卸载启动电流小，减小对设备冲击，多台压缩机启动顺序定时自动轮换，保证压缩机均衡机械磨损；
 系统根据负荷变化及变化率自动控制滑阀上载卸载，实现制冷能量无级调节　　（10%~），保证输入小轴功率提供大制冷量，大限度降低设备能耗；
 机组可以定时自动开停机，如可实现以一个星期为周期的自动运行程序；
 可以根据来自楼宇自控系统或上位计算机系统的给定信号进行启/停和能量自动调节；
 提供开放的网络通讯接口与上一级自控系统双向通讯，也可通过局域网或因特网可实现远程监控；
 具有多种标准控制功能和完善的自动保护功能，保证机组安全、高效、节能运行；
 系统具有自诊断功能，可在一些参数接近极限值时采取一定的保护措施，并发出报 　　警，使机组不受损伤，并尽量减少非计划停机。自动记录保存近十次的机组故障及对 应时间。

数据采集点：38点
　　通讯方式：海事卫星
　　主要测点：1. 库区水位（投入式水位传感器）
　　          2. 雨量（雨量计）
　　          3. 风速（部分）
　　供电方式：太阳能极板+蓄电池
　　安装位置：测井旁测量室或柱上
　　
　　
一、系统概述
　　水情自动测报是采用现代科技对水文信息进行实时遥测、传送和处理的专门技术，是有效解决江河流域及水库洪水预报、防洪调度及水资源合理利用的先进手段。它综合了水文、电子、电信、传感器和计算机等多学科的有关新成果，用于水文测量和计算，tigao了水情测报速度和洪水预报精度，改变了以往仅靠人工测量水情数据的落后状况，扩大了水情测报范围，对江河流域及水库安全度汛和电厂经济运行以及水资源合理利用等方面都能发挥重大作用。 
　　海事卫星水情自动测报系统是利用海事卫星通信为通信媒体的测报系统。目前，我国已经建成的水情测报系统共有几百个，其中99%都采用了超短波，这些系统对于短距离、地势较平坦的地区来说发挥了很大的优势。但是，超短波通信的局限性在于会因高山的阻挡而影响通信，为此不得不增加中继站。这样系统的设备投资、土建投资和运行维护费用都会相应增加。因此，对于流域面积较大、地势复杂的水域来说，采用超短波通信传送水情信息遇到了很大的困难，有时需要经过4-5级的中继才能把水情信息送到控制中心，这样也降低了系统的可靠性。 

二、Inmarsat 卫星通信介绍
　　1简介 
　　Inmarsat，国际移动卫星组织（原名国际海事卫星组织），是一个提供全球卫星移动通信业务的政府间合作机构。创建于1979年，总部设在英国伦敦，目前拥有87个成员国。
　　初创时旨在为海上用户提供移动通信业务服务，随着业务的发展，目前它已经成为世界上唯一为陆海空用户提供全球卫星移动公众通信和遇险安全通信的业务提供者。Inmarsat面对不同的用户提供多种卫星通信方式。 
　　　　
3 Inmarsat卫星通讯业务介绍 
　　Inmarsat卫星通讯系统是一个以存储转发方式（Store & Forward）向用户提供双向全球卫星移动数据通信的系统，其通信速率为600bit/s。Inmarsat卫星通讯系统由三部分组成，既空间段、卫星地面站和用户终端。空间段包括通信卫星、网络协调站和网控中心。卫星地面站为卫星和陆地网之间的连接枢纽。Inmarsat拥有和运营空间段，制定通信技术规程。各国签字方拥有和运营卫星地面站，负责面对用户提供服务，制定收费标准。]
　　Inmarsat 通信方式有两种：电文方式和数据报告方式。电文方式是利用信息信道传送大批量数据的一种存储转发业务。采用电文方式传送数据，数据到达地面站后要重新打包，然后转发给接收方，需要的传输时间比较长，通常要五、六分钟，若地面站当时的业务繁忙则传输时间会更长一些。但电文方式传送数据，由于采用了错误校验、信息重发和收妥确认等技术手段，数据传输的可靠性比较高。 
　　电文方式一次多可传送数据32K字节。数据报告方式是利用信令信道传送小批量数据，一次多传送32个字节。数据报告方式分为两种，一是移动终端到陆地用户数据报告方式，经由地面PSDN或PSTN网；另一是移动终端到移动终端的数据报告方式。数据报告方式传送时间比较短，从发送端到接收端为40秒左右，非常适合于要求传输数据快、传送信息量小的稀路由用户，如无人监控、数据采集的应用，非常适用于水文测报、输油输气管理监控、地震、森林及海洋等领域数据监控。 
　　4 Inmarsat 卫星通讯数据报告业务介绍 
　　4.1通过PSTN或PSDN网的数据报告方式 
　　该方式将一组用户所有的终端作为遥测站，中心控制站由一台计算机完成，整个系统赋予一个网号，遥测站之间用成员号（Member No.）加以区分。中心控制站与卫星地面站之间通过PSTN或PSDN陆地网连接。遥测站发来的信息经卫星地面站，通过PSTN或PSDN网直接传递给中心控制站，也可由中心控制站拨号到卫星地面站去取遥测站发来的信息。 
　　4.2 移动终端到移动终端的数据报告方式 
　　移动终端到移动终端的数据报告业务的工作方式是将一组用户，如：一个水利部门所有遥测站和监控中心站组成一个网，分配给它们一个数据网号（DNID），此网中所有终端都有各自不同的成员号（Member No.），其中有一个或两个终端可设为主站（中心监控站），其余终端为从站（遥测站），每个网络多可容纳255从站，如果一个网的容量不够，可申请使用多个网号，每个卫星地面站的网号资源可达65536个。从站可定时自动地向主站控制中心发送数据，每次可发1至3包，各个包捎带数据量分别为8、12、12字节，共32个字节。主站可向网中所有从站发送数据或控制指令，也可以向网中某一从站发送数据或控制指令。通过PSTN或PSDN网的数据报告方式的特点是地面站与中心控制站间不是通过卫星链路连接，而是通过PSTN或PSDN有线网连接。移动终端到移动终端的数据报告方式的特点是所有通信均不经过陆地网，通信不受陆地网的限制，对于陆地网不发达的地区使用这种组网方式比较合适，如西藏、新疆等地区。两种方式的通信如图2.4.2-1所示：

 5 Inmarsat卫星通讯用于水情测报的特点 
　　（1）可靠性高 
　　Inmarsat卫星通讯系统是为海上遇险、紧急与安全通信而设计的，系统主用卫星四颗，备用卫星七颗，网络协调站均有备份，全球有Inmarsat卫星通讯系统地面站30多个，整个系统的备份好。另外，Inmarsat卫星通讯系统是联合国下的民用国际组织，不会因为战争等因素而导致系统关闭，因而系统可靠性极高； 
　　（2） 雨、雪衰减小 
　　Inmarsat 卫星通讯系统采用L频段，该频段对雨衰非常小，约为0.2dB，恶劣天气（尤其是雨季）不会影响通信。 
　　（3） 设备轻巧 
　　Inmarsat 卫星通讯模块天线很小，雨季不至遭到雷击，模块轻，易于运输、安装和维护，非常适用于野外监控和数据传输。 
　　（4） 可无人值守 
　　Inmarsat 卫星通讯模块省电，睡眠状态下耗电仅为30毫瓦，可用太阳能供电。中心站可遥控控制遥测站。 
　　（5） 投资少 
　　利用Inmarsat建立卫星通讯系统没有通信月租金,即不通信不收费。 
　　（6） 建设速度快 
　
　　三、系统组成及功能
　　水情自动测报系统由中心控制站和遥测站组成。中心控制站实时接收Inmarsat卫星转发的各遥测站上报的水文数据，对数据进行检查、存贮、显示、打印等处理，向所有遥测站发送控制命令，包括控制每天发送次数、校时等，按设定的时段间隔，计算出各雨量站的时段雨量值，统计上报数据的次数及工作状态，检索数据。遥测站核心采用RTU-1600,主要任务是自动实时采集、存贮雨量及水位数据，按设定的时间及时间间隔通过卫星向中心控制站传送水文数据。 
　　四、中心站介绍 
　　水情自动测报系统由中心控制站和遥测站组成。中心控制站实时接收Inmarsat卫星转发的各遥测站上报的水文数据，对数据进行检查、存贮、显示、打印等处理，向所有遥测站发送控制命令，包括控制每天发送次数、校时等，按设定的时段间隔，计算出各雨量站的时段雨量值，统计上报数据的次数及工作状态，检索数据。遥测站的主要任务是自动实时采集、存贮雨量及水位数据，按设定的时间及时间间隔通过卫星向中心控制站传送水文数据。 
　　五、遥测站介绍 
　　1 遥测站组成 
　　遥测站由传感器（雨量计、水位计等）、RTU-1600远程测控终端、充电保护器、太阳能电池板、蓄电池组等组成。 
　　
　　2 遥测站功能 
　　◇ 实时采集雨量、水位数据并将过程存储到闪存,可保留1年历史数据 
　　◇ 定时自报，按时段向中心控制站发送数据（中心控制站可遥控设置时段间隔，按水利部的要求，分为5个时段，也可通过置数设备设置时段间隔。） 
　　◇ 事件自报，当雨量或水位达到预先设定的间隔时，系统会自动将数据发送到中心控制站 
　　◇ 可通过人工值数设备现场修改、查询数据,
　　◇ 可通过计算机读取历史数据或设置系统参数
　　◇ 卫星校时
　　◇ 接收中心站的控制指令并完成相关操作,如雨量清零的等

3 RTU-1600远程测控终端介绍 
　　RTU-1600远程测控终端是一种全自动、多功能、微功耗的测控终端，它集数据采集、通讯、控制于一体，特别适合水情、水文、环境、气象、石油、交通等领域的数据自动采集。
RTU-1600 系列低功耗可编程远程测控终端集成强大、灵活的通讯功能，可以通过卫星、无线基站、电话线、GSM/GPRS/CDMA1x等方式实现远程数据传输；配备丰富的I/O资源，您可以真正地感受到采集、控制、通讯all in one的服务。特有的低功耗到100μA技术以及全金属外壳、高可靠的工业设计，为您提供宽范围的供电、超低温、高湿度的运行保 证，使其能够在任何有功耗限制场合下可靠地工作，适合各种苛刻的应用环境。
4. 工作方式及过程 
　　 4.1 工作参数 
　　1) 卫通ID码 
　　由海事卫星管理部门分配，每台卫星设备在使用前需到该国的海事卫星管理部门办理入网，获得一个识别码（ID码），然后才可投入正常使用。 
　　2) 数据网号 
　　Inmarsat卫星通讯用于水情测报时，工作方式为数据报告方式，该方式要求分配一组数据网号（DNID）才能工作，一个水情测报系统通常只有一组数据网号，用于区分其它系统。 
　　3) 成员号 
　　一个数据网号允许有255个成员，成员号是区分各遥测站和中心站。每个测站有唯一的成员号。 
　　4) 测站类型 
　　本系统中测站类型分为纯雨量站、纯水位站、雨量水位站和雨量水位闸位站。 
定时报数间隔　　5) 
　　遥测站可按事先设定的时间间隔向中心站发送数据，该时间间隔就是定时报数间隔，分为5个时段。 
　　6) 降雨量间隔 
　　遥测站存储的降雨量累加值若和上一次发送的数据相差某一数值时，系统启动发送数据，该值便是降雨量间隔。 
　　7) 水位间隔 
　　遥测站监测的水位值若和上一次发送的数据相差某一数值时，系统启动发送数据，该值便是水位间隔。 
　　8) 水位计类型 
　　本系统可以连接光电水位计和机械水位计，水位计类型参数是区分这两种水位计。 
　　9) 光电水位计监测间隔 
　　为了节省功耗，光电水位计在野外不是一直上电工作的，它是按一定的时间间隔上电监测水位，该时间间隔即为光电水位计监测间隔。 
　　10) 光电水位计量程 
　　该参数用于设置光电水位计量程，分8个量程，小量程为5米，每隔5米为一个量程，大40米。 
　　  4.2 工作方式 
　　1) 定时自报 
　　按“定时报时间隔”向中心控制站发送数据（中心控制站可遥控设置时段间隔，按水利部的要求，分为5个时段，也可通过值数设备设置时段间隔。） 
　　2) 事件自报 
　　当雨量或水位达到预先设定的间隔时，系统会自动启动并将数据发送到中心控制站 
　　3）查询应答方式 
　　中心站每天9:01分向所有的遥测站发送控制指令，以改变遥测站的工作状态

0、引 言
    
    随着社会的不断发展，自动旋转门越来越多，对旋转门控制系统的控制要求也就越来邀高。例如：当无人接近旋转门时，旋转门能自动停止；当进出旋转门的人比较多时，旋转门能自动加速旋转；当按下残疾人专用按键时，旋转门能启用残疾人专用旋转速度；当行人通过旋转门不慎被夹时，旋转门能迅速制动，待行人解脱后旋转门能自动恢复正常旋转速度；旋转门的全部运行状态都送入楼宇自动监控系统；等等。因此，要求旋转门控制系统在控制上具有更高的自动化和智能化。下面通过一实例详细介绍利用通用变频器和三菱FX系列可编程逻辑控制器(PLC)实现上述要求的控制方法。

    1、系统硬件设计

    图1是旋转门控制系统原理结构。该系统主要由旋转门、接近传感器、可编程序控制器和变频器组成。
    
    1.1 旋转门及接近传感器
    
    该旋转门由4扇玻璃门相互垂直地镶嵌在同一个轴柱上构成，电机通过减速机构带动旋转门的轴柱，从而产生门的旋转运动(见图1)。

图1 旋转门控制系统结构图

    为了实现系统的全部自动化和智能化，系统在旋转门圆形框架的上端，安装了4个接近传感器，其中3个面向进门的行人(见图1中的A1)，一个面向出门的行人(见图1中的A2)；在门框外侧的边沿上分别安装了2套防夹传感器(见图1中的E1和E2)；在圆弧门框外侧的表面上，分别安装了暂停按键和残疾人专用换速按键(见图1中的B1、B2和C1、C2)；D1和D2是旋转门的定位或加减速起点行程开关。
    
    1.2 FX2-32 PLC
    
    该系统利用日本三菱公司的FX2系列PLC，作为该系统的控制指挥中心。该PLC把来自旋转门现场的检测信号、变频器的状态信号以及楼宇自动监控系统的指令，经过收集、处理后，完成对变频器的频率控制和对楼宇自动监控系统的信息反馈。当X0闭合时，启动该旋转门控制系统。
    
    当xl闭合时，旋转门的转速不受客liuliang多少的控制，以固定不变的转速旋转。反馈给楼宇自动监控系统的信息状态如表1所示。

表1 旋转门运行状态表

注：表中“1”表示“ON”，“0”表示“OFF”。

    1.3 变频器
    
    由于旋转门处于公共场所，行人或物品阻碍旋转门正常旋转的现象时常发生，因此导致电动机的负载变化大、过电流现象发生频繁，所以选用通用FVR0l5E7s—7Ex型变频器。该变频器具有快速响应的电流限制功能，当负载波动相当大时，变频器不跳闸，能自动减速运行；当负载恢复正常时，变频器能自动升速到设定值。使用该变频器，电动机低速驱动能力强，起动转矩能达到额定值的150％。该变频器还具有电压自整定等一系列先进功能。变频器接线原理见图1，所有动作都由PLC控制。

    2、系统软件设计

    2.1 变频器的主要控制参数
  经过现场调试后，变频器的主要控制参数确定如下：
    
    当客liuliang比较小或Xl为“ON”时，变频器的工作频率为42 Hz(Y11为“ON”时)，电机起动时间6 s，制动时间15 s；当客liuliang比较大时(X3、X4和X5都为“ON”时)，变频器的工作频率为50Hz(Y11和Y10同时为“ON”时)；当次按动换速键时，变频器的工作频率变为21 Hz(Y11和Y13同时为“ON”时)，当第二次按动换速键时，变频器的工作频率由其他现场状态控制；当有行人不慎被夹时，旋转门迅速制动并待行人解脱后，经过10 s的延迟，启用变频器第二“加／减速”选择，自动恢复到正常旋转速度(电机起动时间和制动时间均为25 s，实现方法是Y11和Y3同时为“ON”)。变频器主要控制端子与输出频率之间的关系如图2所示。

图2 变频器输出频率与控制端子的关系

    2.2 PLC控制变频器的程序
    
    图3是根据系统要求编制的PLC程序。在编制PLC程序时，应注意如下几点：① 在旋转门机械抱闸开始前应先让变频器脱离电网，以避免变频器受损；② 当残疾人专用速度启用时，无论在门内还是门外，第二次按动此功能按键时应使变频器恢复正常运行速度。其中“M3”为防夹传感器动作时的互锁辅助触点。

图3 PLC控制变频器的程序

    2.3 旋转门运行状态诊断程序
    
    楼宇自动监控系统除了使用摄像机获取旋转门的外部工作状态信息外，还需要使用PLC获取旋转门控制系统内部的工作状态信息。所以在编辑控制系统内部状态诊断程序时，不但要照顾到现场维护人员能利用PLC诊断故障，还照顾到楼宇自动监控系统准确、方便地使用PLC提供的诊断信息。旋转门控制系统内部状态诊断PLC程序梯形图如图4所示。

图4 旋转门运行状态诊断程序

    3、结语

    该旋转门设计新颖、外观大方、功能齐全、使用控制方便，是集机电于一体化的高新技术产品。为了使系统更加可靠，安装时要考虑到下雨天避免雨水进人控制系统的措施，行人所接触到的按键也一定要保证安全。同时，接近传感器的可靠性也是实现旋转门控制系统自动化和智能化关键之一。