西门子模块6ES7317-6FF04-0AB0安装调试

西门子模块6es7317-6ff04-0ab0安装调试

smart分布式交通控制系统架构

micro pac微型可编程自动化控制器与分布式模块在(its)智能型交通监控系统的整合应用，是现今在远距离的交通控制系统整合应用的主要架构之一。智能型交通监控系统可分为下列三种应用架构：

(1) 道路环境监测

透过分布式模块将远程数据(风速雨量浓雾坍方侦测器)收集，再由micropac(i-7188i-8000)经过运算转换成有效的气象与环境信息，并可直接连网回传到控制中心，判断是否须关闭某路段以保证行车安全。

(2) 道路行车状况监测

透过环形感应器可将车辆车速、车长、经过时间(单位路面拥挤程度)数据记录并透过mirco pac回传到控制中心，以判断车流状态是否要采取管制(限量)、开放路间或封闭交流道，并透过广播系统建议驾驶人改道。

(3) 隧道环境安全监测

收集隧道口辉度计的讯号值，透过mirco pac的运算和控制，调整隧道出入口灯光明暗变化，让驾驶人在进入隧道内时，内外灯光明暗变化不会超过眼球所能适应的状态，以确保驾驶人的安全；隧道内的测烟计可测量是否有火警发生，由mircopac 启动火警消防系统警报，并将抽风机依序打开保持隧道空气流通，避免行驶人吸入浓烟而产生危险。

以往数据收集系统是以远程分布式的架构，从远程传感器收集数据给主机控制器(master)，再传给计算机完成运算后上传到中控室计算机主机，旧式架构会产生2项缺点：

1.倘若数据量过大数据直接上传给计算机容易造成数据流「瞬间堵车」现象；

2.交控系统范围大、距离长，若主机控制器无法直接连网，会造成现场端须再配备ipc上网，不仅提高成本且易造成系统的不稳定。

图1 旧型三层式its 数据收集系统

新式架构采用可连网及可程序的主机控制器(micro pac)，可以将旧式架构「中央集权式」的三层式架构，把远程io 资料全部集中在pc端，改成新架构「地方分权式」的分布式架构，由各区域现场主机(micro pac)实时处理远程io的讯号并运算转换成有效的数据后连接以太网或光纤网络，如此不但在数据收集转换时具有高效能与高灵活性，同时在长距离与大范围的环境可延伸扩充多个数据收集的子系统，减轻中控计算机的负担提高系统稳定性。

图2 智能型分布式交控系统

一、概述
袋式除尘器很久以前就已广泛应用于各个工业部门中，用以捕集非粘结非纤维性的工业粉尘和挥发物，捕获粉尘微粒可达0.1微米。袋式除尘器具有很高的净化效率，就是捕集细微的粉尘效率也可达99％以上，而且其效率比高。电机旋转产生风压，带动烟气流运动，当烟气流通过布袋时其中的颗粒就被截留下来。布袋通过脉冲喷吹的方式进行清理。

二、除尘系统结构和要求
铁合金分公司除尘项目包括的区域有原料倾翻机、液压混料机、机械混料机、翻饼区、放渣区、钛铁筛粉机、成品破碎区、钛铁筛粉\破碎机、加料站、炉筒打结、分料器、反应室门、钛铁加料平台、中频炉、球磨机、***破碎机、石灰破碎机、双辊破碎机、颚式破碎机、破碎区域1、破碎区域2等。
现场由两台由变频带动的电机，各负责一部分除尘任务，当有一台变频故障暂时无法工作时，可以打开中间的连通阀门，由一台电机实现所有区域的除尘。
各区域都有运行信号指示，传给plc的di。各区域都有独自的风门，风门处于自动状态时由plc控制其开和关，处于手动状态时由现场控制开和关。当风门打开且对应的电机处于运行状态时就可以对该区域进行除尘了。
各区域风门面积不一样，现在要求打开的风门面积总和和变频器输出频率成一定阶梯关系。并要求各区域开始工作后延时一段才开风门，各区域停止工作后也延时一段才关风门，各区域对应的时间不尽相同。
要求在工作日的每天上午8点开启变频器，每天下午5点半关掉变频，当设备处于自动运行且风门已经打开时对应变频器会自动启动。
在变频柜和plc柜面板上有系统状态/报警指示灯，报警蜂鸣器、急停按钮、启动/停止按钮等，方便观察和紧急处理。
上位机工程师/操作员站要求能直观、全面地展示整个系统的运行状态，显示参数，实时报警、并能查询历史数据记录和历史报警，还要求能在局域网的其他机器通过ie能浏览工程师站的数据和画面。
三、自控部分硬件和软件选取
1．硬件选择
plc采用西门子300系列，cpu为314。s7-300是模块化中小型 plc系统，它能满足中等性能要求的应用。模块化，无排风扇结构，易于实现分布，易于用户掌握等特点使得s7-300成为各种从小规模到中等性能要求控制任务的方便又经济的解决方案。多种的性能递增的cpu和丰富的且带有许多方便功能的i/o扩展模块，使用户可以完全根据实际应用选择合适的模块。当任务规模扩大并且愈加复杂时，可随时使用附加模块对plc进行扩展。314cpu集成一个mpi接口，供编程和与上位机通讯。由于本系统io模块较多，用到了一对im365作两组模块之间的桥接。
两组变频器都采用了西门子mm430。mm430传动平稳，是全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载专家。功率范围7.5kw至250kw。它按照专用要求设计，具有高度可靠性和灵活性。控制软件可以实现专用功能：多泵切换、手动/自动切换、旁路功能、断带及缺水检测、节能运行方式等。牢固的emc设计；控制信号的快速响应；线性v/f控制，并带有增强电机动态响应和控制特性的磁通电流控制（fcc），多点 v/f控制； 内置pid控制器；快速电流限制，防止运行中不应有的跳闸； 数字量输入6个，模拟量输入2个，模拟量输出2个，继电器输出3个；具有15个固定频率，4个跳转频率，可编程； 采用bico技术，实现i/o端口自由连接；集成rs485通讯接口，可选profibus-dp通讯模块。
2．软件选择
上位机软件选择的是北京三维力控研发的组态软件pcauto3.62网络版。力控软件是一个高度集成化、可视化及具有友好的界面风格的软件，其功能特点如下：
1 动画功能
软件的开发环境具有多种动面功能，使浏览器画面更加的生动形象。
2 图库
集成化的开发环境、增强的图形功能，丰富的图形元素及超级子图精灵图库集，提供子图精灵开发工具，用户可以方便地生成自己的图库；优化设计的图库，提供了丰富的子图和“子图精灵”。
3 趋势曲线
实时趋势曲线：能够显示采集来的实时值的当前趋势情况
历史趋势曲线：能够显示数值的历史趋势情况，可能作为查询采集数值的历值的工具，也可以作为分析工具。　　　　　　　
4 内部组件
视频组件：进行视频的捕捉和回放；
温控曲线组件：可以进行温度的自动升温和保温控制；
浏览器组件：可以作为标准的浏览器客户端；
标准bbbbbbs组件：支持标准的文本框、单选框、列表框等组件；
增强的报警组件：集成的报警管理和查询；
x—y曲线组件：可以自由的进行曲线分析和查询；
幻灯片组件：灵活的幻灯片播放，可进行自由控制；
自由曲线组件：方便的绘制各种曲线和动画连接；
报表组件：类excel的报表工具，方便您完成管理报表；
立体棒图组件：直方图的分析工具；
历史追忆组件：可以追忆带毫秒标签的数据，方便事故查询；
手机短信组件：简单的手机短信发送组件；
5 报表组件
历史报表，报表，内置数据表等多种报表形式。
6 查询功能
7 打印功能
支持多种打印功能主要有：浏览面面整体打印、选择区域打印以及对打印机的在线设置等。
8 与其它数据库系统的数据交换
提供了包括odbc、opc、activex控件编程接口在内的多种开放接口。
9 网路发布功能
力控网络版发布后的内容通过ie能在局域网或互联网上进行浏览。
四、控制系统的体系机构
如下图所示，控制系统由变频柜i、变频柜ii,plc柜、上位机组成。
plc与上位机通过mpi协议通讯，采用了一根西门子的mpi串口适配器，上位机为研华工控机，操作系统为win2000sp4professional,并安装了step7-v5.3编程软件和力控组态软件。力控软件的驱动程序内置了mpi协议，可直接与plc通讯。
cpu的do和ao端子直接与变频器的端子相连，控制变频器的起停以及变频转速给定。
变频器带有485串口，直接与上位机组态软件通讯，把变频器的温度，电流电压等信号传给上位机，让用户直观地了解变频器的工作状态。通讯协议为uss，力控软件中也同样内嵌了uss协议，不需要用户自己另外开发。

五、结束语
本系统中难点主要有两个，一是用户对逻辑连锁和时序要求很高，又要求全部在plc里编程实现；二是变频器参数调整。
系统正式投入运行至今，一直运转正常，得到了用户的。

1　空压机干燥塔工艺流程
　　我厂使用的wzg-10/8Ⅰ型无热再生压缩气干燥塔采用双塔切换，一塔工作，一塔再生，相互交替的工作方式。压缩气干燥再生过程的工艺流程如图1。
　　
图1　压缩气干燥再生过程工艺流程
　　

从无油压缩机出来的压缩空气，经冷却器降至40℃以下，再经缓冲罐进入气液分离器进行初步分离，将气体中可携带的液滴分离出来，再经电磁阀f1进入干燥塔a，沿干燥床层上升脱水干燥。干燥后的气体大部分(86%左右)经止回阀、过滤器输送到储气罐供用户使用，约14%的干燥空气通过球阀，降至常压进入干燥塔b，使先前吸附了水分的干燥剂获得再生，再生后的气体由电磁阀f4经消音器排入大气。
　　

干燥塔成对配置，交替工作，工作周期分10min、16min、20min三种。
　　

f2、f4为常闭阀，f1、f3为常开阀，利用干燥塔控制器来控制f1～f4的开断，从而实现气体的干燥过程。
　　4个阀的动作波形图如图2(10min):
　　
　　图2　电磁阀工作波形图
2　利用plc改造干燥塔控制器
　　我厂空压机b站共有4台干燥塔，原干燥塔控制器为单台控制，一台控制器控制一台干燥塔，控制不便且故障多，严重制约了我厂压缩空气的产生以及各用气部门的生产，因此利用金星master-k30hplc机对原控制器进行改造。
　　

该plc电源为dc24v或ac110/220v50/60hz，具有i/o=16/16共32个点，p0～p7、p10～p17为输入点，p20～p27、p30～p37为输出点。
　　

根据每个干燥塔4个电磁阀的动作过程，可以利用简单的时序电路来实现，以满足控制要求。利用3种转换开关来实现3种循环时间的转换，利用单极空气开关来实现程序的驱动，4个空气开关分别驱动4台干燥塔，并且作为plc输入点的短路保护。
　　

该plc的价格仅相当于1台干燥塔控制器的价格，而且1997年初改造后，4年来此控制器一直未出现过任何故障，大限度降低了故障率和维修量，备件量也降为零，取得了很好效益。