邵阳西门子一级代理

3.2  三地操作
(1) 本地操作台即主操作台，对所有电动机进行远程启停操作;加热器加热、停止控制;所有工艺过程进行远程自动操作控制(如主缸、提升缸升降,顶出缸顶出、缩回，大小压边缸升降,压制大小封头的工进等);对设备的运行状态进行集中指示(电动机的运行、停止,各缸的进、退,泵的工作、卸荷等)，使设备整体运行状况一目了然;对系统的故障(横梁超上下限，液压系统超压、超高低液位、超高低温等)进行集中声光报警;对主压力、大小压边力、系统压力进行数字显示;对主压力、大小压边力进行远程手动调定;对数字面板表进行定度等。
(2) 机旁操作箱，对主缸、提升缸、大小压边缸、顶出缸的升降，对大小封头工进进行集中点动操作控制，方便生产过程的上料和卸料。
(3) 远地操作台即液压站旁操作箱，对主泵、循环泵、加热器进行本地启停操作控制，本地、远程控制切换，泵的卸荷控制等，方便调试及维修。

4  PLC可靠性保护措施
      系统采用多种措施,以保护PLC及其输出点。如每一模板都设一单极自动开关(2A/3A/5A)进行短路保护;当输出点需驱动交流接触器线圈时，经直流中间继电器转换，且接触器线圈两端并联阻容吸收块。454模板单点大输出电流为2A(24VDC),可直接驱动阀用电磁铁(DC24V/1A)，考虑到输出点的保护，电磁铁线圈并接吸收二极管，且串联2A熔断管。
4.1  电动机组保护
      三台160SCY14-1B型高压变量柱塞泵，加之阀台控制，可以实现对流量的无级调节。三泵两用一备进行冗余，由三台75kW电动机驱动，并采用卸荷启动、卸荷停止方式，启动负载较轻。同时三台电动机采用自动Y-△降压启动方式，一方面提高了泵和电动机的使用寿命，另一方面可减少对电网的冲击。电动机组、液压站及站旁操作台如图2所示。

1  引言
      某机场采用一个集中的油库给飞机加油车供应油料，由于加油点与油泵站有1000m左右，该油料股希望设计一个自动启动和停止油泵的控制系统，以取代原来人工控制的单片机的恒压供油系统。用户现有两台55kW的油泵，一个油压传感器，四个加油点。要求只要有加油点的油阀打开，油泵必须启动且恒压供油，当加油点的油阀都关闭了，油泵能自动停止。

2  需求分析
      加油控制系统的控制对象是两台油泵，由于加油压力要恒定，而加油点的开启和关闭是随机的，因此要采用变频器来控制和调节油泵，才能达到恒压的目的。现场只一个油压传感器，必须充分利用这个信号。经过实地考察和实验，发现油管路的密闭性良好。因此采用压力差来控制油泵的启动和停止是可行的。加油点的油阀的流量是一致的，这给设计带来了一些便利。尽管加油点比较分散，仍然可以把四个加油阀看成一个大的加油阀，将大的加油阀分为四级开度，可以对应加油阀的开启个数, 而不必考虑其组合。同样可以两个油泵合为一个考虑。这样我们就可以把一个较复杂的系统简化为一个简单的系统。我们现在可以很容易的给出控制的策略，根据加油阀的四级开度，也将泵的转速分为四级，在油压恒定条件下，使开度与转速一一对应。因此我们根据开度来控制变频器的速度，即可达到恒压的目的。但现场只一个油压传感器，如何能知道泵的开度呢？其实泵在静态运行时，泵速、油压、流量是恒定的，当开度增加或减少时，流量必然随着增加或减少，在泵速不变的情况下，流量与油压成反比。油压的变化可以由压力传感器反映出来，尽管检测的信号比实际的动作滞后5s左右，但不影响系统的控制，因此我们可以根据这个变化量来控制泵速的增加或减少以及启动和停止。
 
3  硬件设计及系统简介
      考虑到加油站是机场的重要部门，必须保证系统可靠，我们采用一台变频器带一台泵的设计方案，控制系统采用西门子S7-200系列PLC，型号为CPU224，数量一台;模拟输入输出模块一块，型号为EM235;显示元件为TD200;变频器采用三垦SHF系列变频器。系统控制方式分为自动和手动两种，自动方式用于正常运行情况，而手动方式用于调试和检测器失效情况下使用。
      油泵的起停按钮只有在手动方式时才有效。同时手动的调速旋钮R1，R2也是在手动方式时才有效，由K1在选择开关置于手动时接通。Q0.0和Q0.2分别为1#和2#变频器的启动信号, Q0.1和Q0.3为1#和2#变频器全速(50Hz)运行命令。Q0.7和Q1.0为1#和2#变频器的转速调节模拟信号切换。通过开关SW2可以选择那台台变频器优先启动。控制系统运行前，先在TD200文本显示器中设定目标压力值、启动压力值和停机压力值，然后将SW1置于自动。如果压力传感器检测到管道的压力高于启动压力值时，系统将处于等待状态。直到加油点的阀门打开，管道的压力低于启动压力值时，系统将自动启动一台油泵，变频器按级开度的对应频率运行。如果在预设的时间内，压力未达到设定值，变频器按第二级开度的对应频率运行。依此类推，当所有加油点的阀门全开时，则一台变频器处于全速运行，另一台调速运行。当加油点的阀门关闭时，压力传感器检测到管道压力有上升的趋势，则将变频器的频率按开度级依次降下来。直到变频器的运行频率低于级开度的对应频率或管道的压力高于停机压力值达到预定的时间，则系统停止变频器的运行，处于待机状态。另外，变频器运行在任一开度级频率时，程序会根据压力的误差，模拟人工作一些细微的调整，使管道压力维持恒定。程序流程图如图1所示。

S7-1500 系列控制器产品中的 CPU 拥有大容量的程序和数据存储器，适用于对程序作用域、性能和网络功能具备*要求的苛刻型应用。

具有较高处理速度，适用于二进制和浮点运算

用于系列机器、机器以及工厂中的跨领域自动化任务

在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用

PROFINET IO IRT 接口，带 2 端口

两个附加 PROFINET 接口，带单独的 IP 地址；通过 PROFINET 接口 X3，还能够以 1 Gbps/s 的速率传输数据。

PROFINET IO 控制器用于在 PROFINET 上运行分布式 I/O

PROFINET 智能设备，用于作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器环境下的智能 PROFINET 设备，连接到 CPU。

PROFIBUS DP 主站接口

在 PROFIBUS 和 PROFINET 上实现等时同步模式

集成运动控制功能，可以控制速度控制轴和定位轴，支持外部编码器

集成 Web 服务器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项

SIMATIC 触摸屏概述

一系列精细分级的 HMI 设备可用于执行本地操作员控制与监视： 从按键式触摸屏和基本型触摸屏到舒适型触摸屏和移动式触摸屏。 分布式组态的 HMI 设备（防护等级为 IP65/NEMA 4）可用于对耐用性要求*的应用。

按键式触摸屏

按键型触摸屏 (KP) 是常规硬接线操作员键盘的革新替代触摸屏。 基于总线的输入触摸屏经过预配置可随时安装，与常规接线相比大大节约了时间。

基本操作触摸屏

第二代基本触摸屏为小型机器和应用程序提供基本的 HMI 功能。该设备系列提供了带有高分辨率 4"、7"、9" 和 12" 宽屏显示屏的触摸屏，以及可进行按键及触控组合式操作的触摸屏。 可以选择各种型号来连接到 PROFINET/Ethernet 或 PROFIBUS DP/MPI。

*一代触摸屏继续与第二代精简触摸屏一起并行销售。

精智触摸屏 (Comfort Panel)

舒适型触摸屏提供了功能，适用于要求苛刻的应用。 它们提供高分辨率的宽屏显示器，尺寸从 4 寸到 22 寸，可以选择触摸屏操作 (TP) 或按键操作 (KP)。 在尺寸为 4 寸的屏幕上，还带有触摸屏和附加键 (KTP)。

舒适型触摸屏配备 PROFINET/以太网以及 PROFIBUS DP/MPI 接口。

移动触摸屏

便携式操作员触摸屏便于操作控制和监控实际的事件图像，可直接访问和可视接触过程。 运行时可简单安方重新连接（移动式触摸屏 177 和移动式触摸屏 277）或无线自由（移动式触摸屏 277 (F) IWLAN）因此可灵活适用于机器或系统。

适合在机器级使用的坚固而紧凑的结构

SIMATIC 操作员触摸屏正面的防护等级为 IP65/NEMA 4，具有较高的电磁兼容性 (EMC) 和***的抗振性，适合在条件恶劣的工业环境中的机器设备级使用。 由于其安装深度浅，设计紧凑，固定的人机界面设备可以安装在任何地方，即使在空间有限的地方也可照常安装。 对于分布式组态，还可以提供防护等级为 IP65/NEMA 4 的设备。

移动型触摸屏以其坚固、耐冲击的设计和防护等级 IP 65，尤其适用于工业应用。 它们重量轻，具有人机工程学设计，因此操作简便、容易。

只需一套工程工具，即可胜任所有应用

SIMATIC WinCC（TIA 博途）是一种工具，用于统一组态所有 SIMATIC 人机界面触摸屏以及基于 PC 的系统。 如有要求可提供其它型号。 使用 ProTool 进行组态，简单而又效率。 无需编程知识。

一旦生成了组态，可以简便地将它们用于整个产品系列

完方集成的自动化的元件

西门子通过方集成自动化理念，“一站式”提供方方、模块化且相互匹配的自动化解决方案组件，而方集成自动化是世界上成功的自动化解决方案之一。 SIMATIC WinCC (TIA Portal) 是方集成自动化概念不可分隔的一部分。 这提供了可能性的优势。 由于组态/编程、数据管理与通信具有上的统一性，对自动化解决方案进行组态的成本被大大降低。

各种自动化系统的开放性

尽管触摸屏可被统一地集成到 SIMATIC 系统中，但它们也可用于连接到众多不同厂商的 PLC。 标准供货范围内包含有综合系列驱动程序。

创新性的操作员控制和监视

SIMATIC 人机界面触摸屏方便创新的操作员控制和监视，坚固耐用、稳定、简单。 尤其是在舒适型触摸屏上，标准硬件和软件接口（例如，MMC/SD 卡、USB、以太网、PROFIBUS DP、Visual Basic 脚本或客户特定的 ActiveX 控件）为办公环境提供了更大的灵活性和开放性。

方球使用

SIMATIC 人机界面触摸屏的配备非常适合方球使用。 通过在线语言选择功能，在运行过程中通过简单按一个按钮，即可选择多 32 种语言。 语言种类广泛，包括亚洲语标式语言（中文简体、中文繁体、朝鲜语和日语）或俄语等 WinCC (TIA Portal) 的组态界面（包括在线帮助）和整套文档都是多语言的。 在一个项目中多可有 32 种语言。 它们可通过西门子公司的方球服务支持来提供。