西门子6ES7277-0AA22-0XA0现货库存

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(2)数据输入和自动画面：之前，我们所需要的首片长、片长增量、总片数和伺服电机速度。另外，现片数是在自动运行过程中，如果有残片存在时，用来补片用的，如图4所示。

图4 数据输入画面

4.2 plc软件设计

      plc的程序和人机界面的画面设计相互配合来完成系统的功能。用plc：完成手动控制和自动定长或增量式剪切；

plc程序结构图分别如图5、图6、图7所示。

图5 主程序结构图

图6 手动画面结构图

图7 自动画面流程图

5 结束语 

      适当改变脉冲当量、夹送辊直径，剪切精度可提高一个数量级；此系统实际运行效果良好剪切长度、精度、剪切速度完全达到设计要求和用户要求。

本文就西门子s5 plc如何与tps集散控制系统进行通讯问题进行讨论。它们之间的硬件配置方式见图1。

2 plc与tps系统串行通讯的实现

       pta氮气输送系统采用的是西门子公司的s5-135u型可编程控制器，硬件结构配置为：1个cpu 928b(6es5928-2ub12)，3个数字量输出模块，4个数字量输入模块，2个模拟量输入模块，1个模拟量输出模块，1个通讯处理器cp524(6es5524-3ua13)。

      cp524是用来实现一种计算机和计算机的链接，这种链接是一种两个单元之间用以交换数据的串行点对点连接，这两个单元可以都是simatic s5系列可编程控制器，也可以是simatic s5控制器与另外类型控制器之间的通讯，s5侧标准控制程序为3964r。cp524通讯处理器有一个串行接口，它包括一块接口板和一个25针的插座连接器，cp524模板前板包括有用户内存子模块插口。用户存储器子模块包含了由设备指定的接口程序(解释程序和规程)，和由用户指定的链路参数以及作业管理器。设备指定的程序需占8k字的内存容量，作业管理器则占1k字。用户存储器子模块是一块eprom，可使用编程器及com525软件在其上进行离线编程。cp524的传输速率为9600baud, 其中通讯接口配置如下：

(1) 接口方式：rs485 半双工
(2) 数据位：8
(3) 停止位： 1
(4) 设备地址：1
(5) 奇偶校验：none 

      工艺主装置采用的是honeywell公司tps集散控制系统,它的siiop（串行通讯卡）与该系统hpm（high-perbbbbance process manager）的modbus,allen-bradley 子系统相连接，每个siiop挂2个fta，每个fta有1个通讯接口对应16个数组点。化纤厂采用的是modbus 系统 ，sifta串行接口的通讯方式为r485d。si与子系统进行直接的数字通讯，子系统的数据通过数组点（array）被采集到hpm中，这些数据可以直接用于数据采集或者用于控制算法中，si iop 模件有32个槽，其中16个槽与fta1通讯，另外16个槽与fta2通讯，其中每个sifta用16个数组点来映象子系统的数据，si iop 支持对子系统数据进行读和写。数组点（array）再按预先编好的程序连接到指定fta的si iop上的槽，连接好后可以自动进行通讯。

      数组点(array)是honeywell公司设计的一种非常灵活的数据结构，它更容易存取用户的自定义数据，对先进控制和批量顺序控制程序特别有用。数组点(array)可用于串行口通讯，即将子系统的数据读到数组点的参量子集中，或将数组点的参量(包括旗标量点(flag)，数值点(numeric)，字符变量(bbbbbb)等写到子系统中，这样实现了与任何串行接口数组点的双向通讯。

      数组点所映相的子系统的数据可在操作站gus上显示，也可用于控制算法中，这些数据再与hpm的数字组合点，设备控制点，常规控制点和cl程序相配合，终实现了外部串行通讯系统与tps的有机结合。

     除了上述说明外，由设计人员所编写的映相数据表是非常重要的，它详细记录了各数组点中各参量的名称，内容，解释说明及在s5侧的数据库的地址，符号，位置等，设计和维护人员只有应用这个映相表，才能将s5侧的内容与tps系统中的数组点参量一一对应，将预先编好的两套系统连接起来，并且可以便于今后查看信息及功能维护。如果没有这个映相表，则无法弄清楚数组点中各参量的意义，不知道s5程序中通讯的内容与tps系统数组点参量的对应关系。

s5 plc与tps系统之间串行通讯的数据流向见图2。

图2 s5 plc与tps系统之间串行通讯的数据流向

3 系统在实际运行中存在的问题及解决

      20万吨聚酯装置的tps系统与s5plc系统调试成功以后，在一段时间内经常出现gus站上显示短暂的数值为坏值(badpv)，操作人员经复位后正常，笔者仔细的检查了dcs和plc的硬件和软件设置，并未发现有异常。于是怀疑通讯线路中存在有干扰，于是从以下两个方面进行检查：

(1) 接地问题：通讯线路中的第七脚为接地端，笔者认真地检查了plc端cp524通讯卡，dcs端的si iop 卡接地端是否有效的连接，经确认，接地连接和接地电阻均正常，于是由接地引入干扰的可能性被排除。

(2) 通讯线路的安装及设置：根据rs485通讯协议知，通讯线路阻抗不连续点会发生信号的反射，我厂总线的不同区段采用了不同材质的电缆，这样就会造成阻抗的不连续，于是笔者将tps控制室内的总线电缆全部更换为与原电缆材质一样的电缆，并重新焊接了一个25针d型插头，后观察效果，再也没有出现过通讯故障的现象。

4 结束语

      dcs和plc的通讯技术到目前来说，技术已经相当成熟，特别是系统之间的通讯，是相当容易实现的，并且是可靠的，因此，在出现两个系统间的通讯不能建立时，在确认相关的通讯卡无硬件故障时，应主要检查通讯线路的连接和通讯参数的设置是否存在问题。

      该系统自投入运行以来，一直运行良好，控制稳定，利用串行通讯将pta输送站与中控室紧密的结合起来，将现场信息及时显示于gus站上，便于操作和监视生产过程，保证了生产稳定运行。特别是因为采用了通讯技术，可以不用重新布线，就可以更改程序组态，变更控制功能。并且节约了大量的信号电缆及安装维护费用，大大降低了投资成本，克服了传统方式检查维护量大的缺点，收到了良好经济效益。

     沼气燃烧发电是随着沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，是集环保和节能于一体的能源综合利用新技术，它利用工业、农业或城镇生活中的大量有机废弃物（例如：酒糟液、禽畜粪、城市垃圾和污水等）经厌氧发酵处理产生的沼气，驱动沼气发电机组发电，并可充分利用发电机组的余热用于沼气生产，使综合热效率达80%左右，大大高于一般 30~40% 的发电效率，用户的经济效益显著。

      沼气发电中采用以和利时公司LK系列可编程控制器（PLC）为主的自动化控制系统，冗余热备CPU配置，大大提高了沼气发电运行过程的稳定性、可靠性和安全性，同时使系统维护更加方便快捷，该系统已在北京某沼气发电项目应用，至今运行情况良好，得到了用户的好评。

1、工艺流程介绍

      垃圾填埋沼气发电系统分为收集系统、抽气系统、净化系统、发电系统四大部分。

图1 沼气发电工艺流程图

      收集系统由井管、井头、管网及冷凝水收集器等组成。

      抽气系统采用罗茨鼓风机真空抽气将填埋气以负压状态由集气井中抽出。其抽气量可由阀门加以调控，抽气压力由罗茨鼓风机调节，以获得稳定的产气量。

      净化系统包括冷凝水分离器及尘埃过滤器等，前者主要是去除沼气中的水份，后者则主要去除沼气中粒状污染物，以避免其进入发电系统中造成发电机的磨损。初步净化后的气体引至加压风机，压力提升后进入后冷却器，经过凝聚过滤器的进一步过滤，过滤后的气体再经过两个过滤器分两路进入燃气机输出电能。

发电系统将发出的电能送至电网。

2、自动化控制系统设计

      沼气发电自动化控制系统实现对沼气处理系统和沼气发电系统过程的工艺参数、电气参数和设备运行状态进行监测、控制、联锁和报警以及报表打印，通过使用一系列通讯链，完成整个工艺流程所必需的数据采集、数据通讯、顺序控制、时间控制、回路调节及上位监视和管理等功能。

图2 自动化控制系统示意图

      整个系统由1个中央控制室、2个现场PLC控制站（设于沼气处理系统、沼气发电系统）组成。现场PLC控制站，由LK系列可编程序控制器（PLC）系统及检测仪表组成，对沼气发电各过程进行分散控制；再由中央控制室上位机实行集中监控管理。中央控制室上位机与PLC控制站之间的数据通讯采用高速的、实时的工业以太网，通讯速率为100Mbps，传输介质为屏蔽双绞线。

      现场的PLC控制站为双机热备冗余，PLC采集现场信号，然后通过工业以太网与控制监控计算机进行数据通信，控制方式采用“全开放全分布”方式。

     控制系统分为三级管理，包括管理级（中心控制室）、控制级（PLC控制站）及现场级。

3、系统功能

·显示功能

具有多窗口的PID图、报警画面、趋势图、指导画面、控制画面、参数修改画面、故障诊断画面、动态画面等各种监视画面。

·安全功能

分别设定操作员和系统员的进入口令。在运行环境下，屏蔽bbbbbbs所有热键，从而锁定系统自由进出。系统上电后自动恢复运行状态。

·历史数据管理

对所有采集数据任意设定存取间隙和存取方式。

·打印报表

按用户定义的报表格式进行定时、报警和随机打印。

·事件记录

事件和内部时钟可按时间顺序区分和管理，并可及时显示和打印。

·数据库接口与数据通讯

具备开放性的实时数据可接受任何任务的访问并与其交换数据。系统具备复制和分发功能，将信息分送给其它的通用数据库应用程序，同时支持SQL、ODBC或OLE DB的应用程序。所有数据可用符号代表，如：VALVE、MOTOR等，需要时可对变量的每次改变进行监视和处理。

·控制操作功能

可按组态通过鼠标指定画面上的对象进行开关或增减操作。回路响应时间不大于2秒。

控制系统采用程控、远控、就地控制相结合的方式，对于电动门、气动门、泵、风机等控制对象除了在控制室进行远方控制外，保留就地操作手段。

对于程序控制系统具有自动、半自动、步操、键操及就地手操五种操作方式。在手动方式下，操作员启停电动机、开关阀门及其它设备时，LCD画面提供操作指导。

现场设备故障，影响程控前进时，在满足相关约束下，运行人员干预可进行跳步操作。

设备处于就地操作方式时，上位机操作无效。