镇江西门子PLC总代理商

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由于PLC故障引发的生产事故近年不断增加，有时会给环境带来一定的影响；另外原污水控制系统有部分余量，但是这些年来随着一些技改技措，增加了许多监视、控制点，原富余点已经基本利用上，再有新的改造或增加监视控制点已基本没有位置，这样为污水装置今后技改技措的发展带来一定的难度。还有由于该型号产品已经淘汰，备件产量较少，价钱比较高且采购周期长。

　　前段时间操作站与PLC通讯的通讯卡出现故障，不能通讯，加之工控机的硬盘也发生故障，工艺人员只能到现场手动操作控制现场的工况，故决定马上进行升级改造该套控制系统。经过综合考虑决定控制系统采用西门子S7-400,监控系统采用西门子WINCC监控软件，使操作安全、便捷。

2.控制系统硬件配置方案

　　由于PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。采用以S7-400为核心的控制系统使系统更加安全、可靠而且易操作、易管理、易维护，可以进行优化控制和先进控制。另外从价格因素考虑，改造用的的PLC控制系统可以利旧使用污水车间原来限制下来的一套控制系统，不用从新购置S7-400的硬件设备，大大节省了资金，而且日后维护、检修的费用都较低。

　　经过对该套装置的控制点数统计以及对复杂回路、联锁回路的分析决定，改造后系统由一个主机架（CPU机架）和扩展机架构成，

其中数字量输入模板为6ES7 421-1BL00-0AA0，DI32*24VDC，

数字量输出模板为6ES7 422-1BL00-0AA0，DO32*24VDC/0.5A，

模拟量输入模板为6ES7 431-1BL00-0AB0，AO8*13Bit；

模拟量输出模板为6ES7 432-1HF00-0AA0，AO8*13Bit；

PLC系统供电由一个20A的SIEMENS电源提供，以保证系统良好运行。

系统硬件组态结构如图一、图二、图三：

系统硬件组态结构如图一

系统硬件组态结构如图二

系统硬件组态结构如图三

3.控制系统软件配置方案

　　本系统在软件上用STEP7 V5.3用于PLC的编程和硬件及网络的组态；控制室上位机采用DELL产品，系统软件采用bbbbbbS2000，人机界面采用WINCC完成组态，中空可以完成开、停车及控制的所有操作，上位机CRT显示装置开停车状态、压力、温度、液位、等参数，显示报警状态、历史趋势图、调节阀开关状态，并具有报表打印功能。

4.控制系统网络结构及网络协议配置

　　本系统S7400主机架和其它机架ET200M以及触屏采用PROFIBUS-DP总线连接。PLC与上位机的通讯采用MPI网，通过主机架上的网卡连接，便于以后的网络扩展。CPU上的MPI（多点接口）用于和编程器以及其他的CPU通讯。

控制系统S7-400网络组态如图四所示：

图四控制系统S7-400网络组态图

5.此次改造的难点

软件上需要将S5-115U程序转换为S7-400的程序，一开始尝试用软件的方式将S5-115U程序转换为S7-400的程序，但转换出来的程序S7-400不能识别，没有成功，软件编写只能重新自己编写，地址需要重新定义，另外工期特别紧，只给了半个月的工期，因此工作量比较繁重。
10、综合故障监控系统
因其是全场的污水处理装置是核心生产设备，它的安全运行至关重要，其运行参数如压力、温度、液位、分析参数等必须严格监控，否则会对环境造成影响，因此有必要设置综合故障监控系统。
　　需要指出是，上述控制系统不是孤立的，它们应该相互联系起来，才能实现整个系统的协调控制。为了使该系统安全可靠，主要选用AB、SIEMENS和HONEYWELL等国际公司的产品作为系统硬件，将所有的监控点和控制回路组态成画面，组成较DCS更灵活、经济，而且速度更快、更安全可靠的控制系统；具备参数监视、历史记录、各控制回路调节、报警联锁、联锁切除、工作点运行状态显示：故障分析提示、与上位机通讯、自诊断(包括线路诊断)以及各种打印功能等。PLC控制和手动控制双重控制系统，即在PLC断电或不能正常工作的情况下，用手动控制系统来操纵主要系统阀门，保证污水的安全运行。

6.系统构成特点

　　安全可靠，系统机柜内的220V交流电源和24V直流电源都接入UPS电源，外部电源故障断电后可维持40分钟不间断供电，不会对PLC系统供电产生影响。

　　组态方便，可在线修改。工程师站和操作员站即可进行离线编程组态和流程图修改，也可进行在线编程组态，并采用软连接的方式对组态控制方案进行动态显示和模拟操作。所有组件可在线插拔，在线增减I/O卡件，在线修改控制组态并下装及在线修改流程图并下装。

　　易于维护性：组态专有功能块可对各个部件进行测试，诊断和维护，一旦卡件损坏，系统检测到以后立即以声光报警形式报警并启动打印机打印设备名称、故障类别及发生时间等。与此同时故障设备也有发光二极管亮灯提示，维护人员可及时处理。

7．结束语

　　该套控制系统经调试后机组于2008年7月一次开车成功运行至今，S7-400 PLC控制系统运行良好，人机界面直观，流程图美观大方，运行设备的启动条件和停机联锁一目了然，操作简单方便，控制系统合理、可靠获得了操作和管理人员的一致认可，控制系统的硬件配置和软件组态体现了很高的性价比。由上述可见当今高性能的PLC完全可以完成顺序控制、复杂回路控制和运算功能，而且方式灵活，安全可靠。有着广泛的应用前景。

公司拥有zhuoyue的管理队伍和的研发人才，其中本科以上技术人员占70%以上，博士、硕士十余人，是一支充满朝气和富有协作精神的团队。公司与山东大学、北京航空航天大学、清华大学、西安交通大学、华北电力大学等高校长期开展技术合作和人才交流。聘请国内电力保护专家参与重大项目研发。技术和人才的优势为开发优质的产品提供了有力的保障。公司十多年专注于电力电网自动化保护产品的研发，先后开发出了FBZ3000厂站自动化系统、FBZ2300配电自动化系统、GZG49系列智能高频直流电源系统、EPS应急电源系统、GIS智能在线监测系统等五大系列几十个品种的产品，形成了门类齐全的产品系列。公司拥有多种国际的检测系统和设备，如美国DOBLE公司的电力系统数字仿真仪、奥地利OMICRON电子仪器有限公司的OMICRON测试系统，和满足电力系统综合保护产品各项技术参数和模拟试验的高精度测试仪器，具备了良好的试验检测环境。2000年公司顺利通过了国际ISO9001体系认证，2001年获得山东省双软企业认定，所有产品均通过了国家电力公司检验机构严格测试，取得了电力部门、国家经贸委入网许可。目前，公司产品广泛应用于城乡电网工程及冶金、石油、煤矿、化工等厂矿企业，用户遍布国内二十多个省区八十多个地市。

电力系统是一个包括发电、输电、变电、配电、用电在内的完整体系，电力生产的特点是电能难以储存，发输变配用电要随时保持平衡，而用电是随时变化的，发电出力也必须随时变化，否则电网的频率将保持不住额定值，从而对用电造成危害。水电是电力系统稳定运行的重要调节手段，具有调峰、调频、平衡发电等重要功能。目前，在电力系统愈来愈大，电压等级愈来愈高的情况下，要保持电力系统正常供电，就必须依靠大量自动装置，快速隔离故障，调整运行方式。水电自动化是如今电力系统安全可靠运行的基础设施和装备，同时也是电力系统经济运行的手段。水轮机组及水电厂自动化更应反应灵敏安全可靠。水电自动化的市场极其广大，作为水电站或抽水泵站计算机监控系统的现地控制单元，市场前景巨大。

作为计算机监控系统的现地控制单元，直接与现场设备接口，采集生产过程的各种信号并对现场设备进行自动控制，可与多种专用功能装置配套使用。选用PLC或DCS产品，可靠性高，抗干扰能力强，功能强大，配置灵活，易于学习，便于维护。作为水电站或抽水泵站计算机监控系统的现地控制单元，对水轮发电机组、水泵、开关站、公用设备、闸门等进行自动控制，实现“无人值班”（少人值守）的目标。

计算机辅机控制系统，相对于水电厂泵站的总的监控系统是独立的。它可以单独引入水电厂泵站，同时计算机辅机控制系统内部的油控制系统、气控制系统、水控制系统之间也是相互独立的，因此水电厂泵站可以全部引入计算机辅机控制系统，也可以单独引入辅机控制系统中的油控制系统、气控制系统或水控制系统。在每个单独的子系统都留有接口，水电厂泵站可以根据自己的实际情况，先只引入单独的控制系统，待条件成熟再引入其它控制系统。如果水电厂泵站目前已经有了一些单独的控制系统，我们可以根据具体的实际情况对计算机辅机控制系统作出一些修改，使之与水电厂泵站原有的控制系统组成一个完整的监控系统。

项目简介

徐州发电厂水汽集中取样系统采用了由国电南瑞科技股份 有限公司提供的GKS-1000程序控制系统。该系统采用西 门子S7系列可编程控制器(PLC)，由我公司开发符合用户 需求的应用软件，实现对徐州发电厂全厂水汽集中取样系统的监控，并且实现与MIS网互联，将重要数据上送到 MIS系统。

我公司是国家电力公司直属的科研机构，承担电力系统及 其它行业生产过程自动化技术的研究、开发、制造、集成 与应用工作。

由西门子S7系列硬件组成的监控系统，采用模块化设计， 冗余配置，可靠性高。人机接口软件和控制组态软件都基 于bbbbbbs NT或更新的平台，控制组态软件符合IEC1131 ，使用方便；系统网络采用多层结构，提供多 种标准接口，易于扩展和实现过程监控网络化，完全可以 满足电厂水汽集中取样过程监控的要求。

系统配置

水汽集中取样监控系统采用如图所示的配置。该系统有二 台操作员站，其中一台兼工程师站(并用于与全厂MIS系统 联网)，一个PLC过程处理单元，二台机柜。系统通讯网 络采用以太网、TCP/IP协议，网络速率：10Mbps。

系统配备了二台操作员站，均挂在PLC上一级的实时数据通讯网络Ethernet上，二台操作员站相互间完全兼容,都能 对PLC进行监控。其中一台兼作工程师站，并用于与全厂 MIS系统联网。传输点数可根据需方要求设定，和MIS网 通信软件具有修改功能。

系统功能

· 实现工业生产过程信息的采集、处理与计算，以及生 产过程的自动顺序控制、逻辑控制和自动调节。
· 具有联锁保护和选线操作功能。
· 实现CRT显示、模拟屏显示、制表打印、报警打印、 实时趋势分析、历史数据分析以及事件顺序记录等功能。
· 通过工程师站/运行员站对系统进行在线或离线组态生 成和修改。
· 能实现自动、软手操、硬手操和就地操作等多种控制 方式。
· 监控系统网络化，工艺参数和设备集中监控，实现少 人值班或无人值守。

控制功能

水汽集中取样系统的控制，采用PID调节及模糊控制逻辑, 实现自动加氨、加磷酸盐等控制。控制对象包括12台磷 泵、12台氨泵、2台循泵、8个炉水左、右侧接通，以及1#－8#汽机凝结水溶氧，1#－8#除氧器出口水溶氧控制。

12台磷泵和12台氨泵，采用就地操作或计算机远方操作方式。

2台循泵的启停，采用就地操作或计算机远方操作方式, 同时，具有联锁功能。联锁投入时，当一台循环水泵运行 且压力低于设定的压力低限时，启动另一台循泵，并把自 己停掉，同时解除联锁，系统自动提示运行人员检查现场 设备，并进行处理。

补水电磁阀控制，具有“手动”/“自动”功能，可以控制往缓冲水箱中进水。

汽包炉水的样水由左、右两侧引入，并在低温架上用电磁阀切换后流入分析表计，切换信号由PLC自动产生。炉水 切换有手动和自动两种方式。自动方式下，左右侧炉水从 投自动时开始计时，每15分钟自动切换一次。每台机组的 炉水样水可以分别投自动，也可以同时投自动。

采用PLC对汽机凝结水溶氧、除氧器出口水溶氧监测仪进行多点切换测量控制。

利用S7-400 PLC对加氨变频器进行控制,系统自动分析给水酸度，控制氨泵的转速。对于各台机组自动加氨的循环 时间，具有自适应功能。

结束语

该系统与2002年1月投入运行，运行情况完全达到设计要求。该系统运行稳定、可靠、抗干扰能力强；自控投入后, 摆脱了原来依靠手工控制的方法，大大减轻了工人的劳动强 度，提高了工作效率，同时也大大降低了误操作的可能性, 得到了用户的好评。

其中，令人感触颇深的是： Simatic S7可编程控制器采用模块化设计，模板可以灵活组合 , 扩展十分方便；该 产品采用模块化无 风扇的设计，坚固 耐用；有广泛的通 讯能力；它可以通 过多种类型的CPU 和功能模板，组成 不同的专用系统 , 扩展和升级也非常 方便。产品性能优 越，环境适应性强,有很好的电磁兼容性和抗冲击、耐震动性能。S7系列产品完全可以适应电厂水汽集中取样、化学水处理以及相关的 程序控制场合，值得推广应用。

本文摘自《西门子专家会议论文集》作者：夏益青

降低了冰激凌切割机的成本

Microsystems用来控制冰激凌和饼干的包装机以及切割成本。使用LOGO!和SIMATIC S7-200的结果是：控制板更小，元件更少，并且电线得到了大量的节约。

意大利公司M.C.M GmbH已经从事包装业务10多年了。公司位于米兰城外，业务是设计水平包装机，主要用在枕头包装和大家熟悉的彩色包装，比如为巧克力棒、快餐、冰激凌和其他食物，以及肥皂、收集卡、ID卡等的包装。M.C.M开发并制造了专门生产和包装冰激凌的机器，“三明治冰激凌”的冰激凌夹在两块饼干中间。两种机器模式M100和M200 Sandwich是通过LOGO!

和SIMATIC S7-200组成的紧凑Microsystems来控制的。在两种类似包装中的成功对于公司所有者Marzoli来说好处是显而易见的：“Microsystems让我们减少了控制板的体积，还省去了许多传统的部件，比如时钟发生器、计数器等。这意味着电线也减少了。但是还不仅仅是这些好处。通过引入Microsystems，我们能够实现其他技术不能实现的功能，同时不需要增加成本。”作为M100 Sandwich标准组件的LOGO!24L，能够使用光电元件来检测饼干是否到位，自动对已经被加工过的冰激凌进行传送，对冰激凌进行挤压、切割，然后将它和饼干放在一起并进行包装。装有SIMATIC S7-200的CPU216的M200能实现同样的功能，但是每小时能加工8000个三明治。整个生产过程可以在TD200显示屏上进行监视，而且在操作过程的任何时间都可以灵活方便的进行更改。

系统介绍

烟草工业中的打叶复烤生产线是烟草加工的个重要步骤，是将烟农在烤烟房中烘烤过的烟叶进一步加工处理，为烟厂的烟丝制造提供易于保存、运输、合适进一步加工的烟叶和烟梗原料的过程。整个生产线主要经过烟包的真空回潮、把烟的预处理、烟叶的叶梗分离、梗和叶的分别复烤，以及梗和叶的分类包装几个工艺过程。

本生产线的工艺流程为“两头一尾”式。两条6000Kg/h的打叶线在打叶B线三打处汇合，打出的叶片经由贮柜贮叶配叶等过程进入叶复烤机复烤，再由预压打包机打成200kg/箱的成品。全线控制系统共划分为9个工艺段，即真空回潮控制A段；真空回潮控制B段；预处理控制A段；预处理控制B段；打叶风分控制A段；打叶风分控制B段及贮柜控制段；梗、叶复烤机及碎叶处理控制段；预压打包控制段；除尘控制段。

系统构成

整个车间按网络连接的种类划分为设备层、控制层和监控管理层：

设备层：采用PROFIBUS-DP，适用于PLC与现场级分散的I/O设备之间的快速、循环的数据交换，具有快速的响应时间和高抗干扰度。设备层的网络联接如下图所示：

控制层：将整个车机车间分散的设备层各控制段组织起来，实现生产线上的各控制主站间、控制主站与监控管理层间的数据交换，完成各工艺段相关数据及重要参数的设定更改等指令的传递。光纤以太网的使用更大幅提高了其网络的性价比和技术性能。

监控管理层：采用TCP/IP协议的以太网控制技术，实现对生产线的监控、生产调度与管理。系统配置数据采集服务器、监控计算机、数据库服务器、管理计算机，实现对生产线上所需数据的采集、控制、分析和记录，并可控制各工艺段启停各自控制的分系统。如下图所示：

总结

在控制系统中，西门子还应用了高性能负载馈电器，在很大程度上弥补了普通负载馈电器的不足；此外，所有变频器都采用了DP网控制，不仅提供了更多监控信息，还节省了接线、查线的时间和生产成本。

本产品线于2002年12月29日正式竣工投产，在时间紧、任务重的前提下基本实现了用户要求的当年立项、当年投产、当年见效的目标，各项生产指标的考核均达到了国家标准。