邯鋼水源泵站改造系邯鋼150MWCCPP燃?xì)庹羝��?lián)合循環(huán)發(fā)電工程的一部分，原來(lái)的控制是遠(yuǎn)程繼電器操作按鈕，由于時(shí)間較長(zhǎng)，一些繼電器老化，維護(hù)量大，造成泵開(kāi)啟，停止不能按照操作規(guī)程進(jìn)行，可靠性差，給生產(chǎn)帶來(lái)不便。工程師論文發(fā)表期刊推薦《現(xiàn)代建筑電氣》雜志是上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司主辦的電工技術(shù)類(lèi)全國(guó)中文期刊。中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)出版物號(hào) CN31-2037/TM，ISSN1674-8417，郵發(fā)代號(hào)4-839。21世紀(jì)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，建筑電氣開(kāi)始步入以智能建筑和智能 電網(wǎng)為主導(dǎo)的快速發(fā)展的新時(shí)代。

　　摘要 ：本文主要介紹了西門(mén)子S7-300在邯鋼水源泵站的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞 ：工程師論文,PLC,S7-300

　　1.現(xiàn)狀和改造原因

　　為提高發(fā)電水平及水源泵站的效率，將PLC控制系統(tǒng)引進(jìn)操作室，完成水源泵站的連鎖程序，順序控制等的檢測(cè)處理等。操作站主要完成系統(tǒng)的集中操作，監(jiān)視，報(bào)警以及歷史數(shù)據(jù)的生產(chǎn)，報(bào)表生成和打印等功能。

　　2.方案的提出

　　由于PLC系統(tǒng)可靠性高，高度模塊化，指令集功能強(qiáng)大，編程方便，主要是順序控制。從各種控制系統(tǒng)可靠性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、穩(wěn)定性各方面考慮，西門(mén)子 PLC性?xún)r(jià)比高，電磁兼容性強(qiáng)，抗震動(dòng)沖擊性強(qiáng)，具有非常好的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性，最終選取西門(mén)子控制系統(tǒng)。上位機(jī)采用Windows Profession SP3操作系統(tǒng)，監(jiān)視軟件采用西門(mén)子Wicc V5.4中文軟件。

　　2.1控制系統(tǒng)配置

　　2.1.1硬件介紹

　　本工程PLC控制系統(tǒng)主要由一套西門(mén)子S7-300型PLC及2臺(tái)操作站通過(guò)PROFIBUS網(wǎng)連接組成。系統(tǒng)主要。PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)則主要完成S7-300與遠(yuǎn)程I/O之間的數(shù)據(jù)傳輸和交換。PLC和操作站之間的數(shù)據(jù)傳輸和交換采用工業(yè)以太網(wǎng)。

　　其中PLC控制系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)配置如圖1所示

　　自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)配置圖如圖2所示

　　2.1.2硬件特點(diǎn)：S7-300系列的PLC是基于模板化設(shè)計(jì)的中型可編程控制器，具有各種性能的CPU、信號(hào)模板、功能模板和通信模板，適用于中等性能要求的控制任務(wù)。采用背板總線(xiàn)盒標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，即將總線(xiàn)集成在每個(gè)模板上所有的模板通過(guò)總線(xiàn)連接器進(jìn)行級(jí)聯(lián)擴(kuò)展，使得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。它具有各種規(guī)格的信號(hào)模板，可充分滿(mǎn)足對(duì)現(xiàn)場(chǎng)輸入/輸出信號(hào)的采集和處理。

　　2.1.3控制軟件特點(diǎn)：

　　S7編成軟件實(shí)行模塊化結(jié)構(gòu)，控制指令用于優(yōu)化控制程序結(jié)構(gòu)，便于編寫(xiě)結(jié)構(gòu)化控制程序，減少程序執(zhí)行時(shí)間。PLC程序采用模塊化結(jié)構(gòu)，在編程中采用子程序調(diào)用的形式，在本次設(shè)計(jì)中根據(jù)要求，將每個(gè)水泵的控制程序分開(kāi)控制，模擬量程序單獨(dú)處理等。每個(gè)子程序被主程序調(diào)用。來(lái)實(shí)現(xiàn)每個(gè)水泵的單獨(dú)控制。 其中每個(gè)水泵還有就地操作箱和就地儀表監(jiān)視，防止控制器或者計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備不能運(yùn)行。這樣不會(huì)影響生產(chǎn)。

　　2.1.4操作軟件特點(diǎn)：

　　A 改造后操作界面是WICC 它是在PC基礎(chǔ)上操作員監(jiān)控系統(tǒng)軟件和HMI，是具有控制自動(dòng)化過(guò)程的強(qiáng)大功能和極高的性能價(jià)格比的SCADA級(jí)的操作監(jiān)視系統(tǒng)。

　　B WICC的顯著特性就是全面開(kāi)放，它很榮譽(yù)結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)的和用戶(hù)的程序建立人及界面，精確地滿(mǎn)足生產(chǎn)實(shí)際要求。通過(guò)系統(tǒng)集成，可將WICC作為系統(tǒng)擴(kuò)展大的基礎(chǔ)，通過(guò)開(kāi)放接口開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用軟件。

　　C WICC具有強(qiáng)大的標(biāo)準(zhǔn)接口，建立了與DDE，OLE，OPC等在Windows程序間交換數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)接口，能夠毫無(wú)困難地集成ActiveX控制和OPC服務(wù)器、客戶(hù)端功能。

　　3.人機(jī)界面

　　計(jì)算機(jī)控制的總畫(huà)面如圖3所示，在計(jì)算機(jī)操作畫(huà)面上可監(jiān)控整個(gè)水源泵站的工藝流程，各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，可以查看歷史數(shù)據(jù)和歷史趨勢(shì)，操作人員可以通過(guò)鼠標(biāo)或者鍵盤(pán)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備就行操作。

　　4.執(zhí)行流程及運(yùn)行過(guò)程

　　4.1系統(tǒng)由PLC編制的程序控制各類(lèi)水泵與電機(jī)等設(shè)備的啟動(dòng)，停止的切換。PLC控制信號(hào)發(fā)出后，通過(guò)繼電器、接觸器等電氣元件水源泵站的各類(lèi)水泵進(jìn)行調(diào)控，其中變頻器過(guò)操作界面輸出頻率值，PLC經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量進(jìn)而控制現(xiàn)場(chǎng)變頻器的頻率。

　　4.2現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的電流值、運(yùn)行信號(hào)或者故障信號(hào)又反饋到PLC在操作界面顯示。實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)水泵參數(shù)及水量的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

　　4.3系統(tǒng)配置有2臺(tái)計(jì)算機(jī)，功能相同，可以相互操作，互為備用。采用DELL工控機(jī)Windows Profession SP3操作系統(tǒng)。在操作畫(huà)面上面可以監(jiān)視整個(gè)水源泵站的運(yùn)行情況及各個(gè)集水池的液位及水泵運(yùn)行狀態(tài)，可以查看歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)和報(bào)表，監(jiān)視報(bào)警記錄等。

　　4.4 系統(tǒng)中的水泵在控制上面有連鎖，幾個(gè)泵組之間的水泵其中有一個(gè)泵選為備用，當(dāng)運(yùn)行的水泵出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，被選為備用的水泵會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。提高了生產(chǎn)效率。水池水位也和水泵的啟動(dòng)有連鎖，當(dāng)水位低于某一數(shù)值的時(shí)候，潛水泵將自動(dòng)停止運(yùn)行。

　　5.改造前后對(duì)比

　　改造之前操作人員需去現(xiàn)場(chǎng)查看上水壓力，流量，啟動(dòng)操作箱的按鈕。這樣既消耗人力，又浪費(fèi)時(shí)間，效率低下。

　　改造后的系統(tǒng)將現(xiàn)場(chǎng)的儀控參數(shù)點(diǎn)和電氣點(diǎn)引進(jìn)PLC控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。給生產(chǎn)帶來(lái)了極大的方便。操作界面的生產(chǎn)監(jiān)視數(shù)據(jù)還可以直接并入能源網(wǎng)，使得監(jiān)視人員一目了然，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的集中監(jiān)視和控制管理。

　　6.結(jié)束語(yǔ)

　　改造后的程序控制還可以根據(jù)水的液位實(shí)現(xiàn)水泵的自動(dòng)上水和停水，控制系統(tǒng)的硬件和軟件易于維護(hù)，方便技術(shù)人員安裝和維護(hù)。同時(shí)接入能源網(wǎng)還可以將數(shù)據(jù)上傳，實(shí)時(shí)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)某些點(diǎn)的運(yùn)行情況，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程登陸監(jiān)視。經(jīng)過(guò)兩年的運(yùn)行，操作站和控制器的性能都很穩(wěn)定，控系統(tǒng)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)死機(jī)，跳車(chē)現(xiàn)象。程序設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)要求，為生產(chǎn)順利運(yùn)行提供了有利條件。

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