西门子6ES7314-6CH04-0AB0详细使用

1  引言
    加纳特马某火电厂6000m3/h冷却塔工程的循环冷却水为该厂凝汽器、闭式冷却器等设备提供所需的冷却水，以满足汽轮机冷却的要求，维持凝汽器真空，提供大限度的冷却效果，主要控制对象有：
    3台循环水泵：其中2台电机驱动，1台小汽机驱动。在供电正常时，一台电机驱动泵为工作泵，另一台为备用泵，并能定时切换，互为备用，当出水压力过低时，备用水泵自动启动；当工作泵故障时，备用泵启动；工作泵和备用泵均不能正常工作时，系统启动汽机水泵。  
    2台冷却塔风机：冷却循环水进水水温要求不高于25℃，当水温超过25℃时，自动启动风机。
    联锁保护控制要求：
    (1) 润滑油压力超过规定值时，自动投入/切除相应系统的润滑油泵及其电动门；
    (2) 小汽机的前后轴承座回油温度超过规定值时，自动停止相应的单元及报警；
    (3) 小汽机的转速超过规定值时，自动启动停机电磁阀。

2  系统设计
2.1 上位机系统
    采用一台工业级控制计算机，作为操作员站兼工程师站，安装bbbbbbs xp英文版操作系统，同时安装kingview6.52开发、运行英文版，此计算机和plc相连接，配置上位监控管理和组态编程程序，对系统的所有设备进行监控、编程、设置、故障诊断、信息采集和管理，并和sis、mis联网，提供管理数据。
    上位机人机操作界面的开发按照系统各工艺流程图设计lcd画面(包括模拟图、棒状图、趋势图、操作画面、报警画面及操作指导等)，具体结构见图1所示。lcd画面能分别显示各系统的工艺流程及测量参数、控制方式、顺序运行状况、控制对象状态，也能显示成组参数。当参数越限报警、控制对象故障或状态变化时，以不同颜色进行显示，并有音响提示。当网络故障时，这些数据能被暂时存储，待网络通讯恢复正常后，这些数据能自动显示。

图1  lcd画面树形图

2.2 下位机系统
    采用日本欧姆龙公司的csig系列plc。系统所有的逻辑功能终都是由plc来完成。 
    (1) 硬件设备及功能：确定控制系统的规模、i/o点的数量和类型，选择适当的plc及其模块。如图2所示，omron-csig型号的plc，主、从机架各一个。机架上各种模块及cpu单元科学排布。cs1w-cn713型号的cs1i/o连接电缆将从机架连接到cpu所在的主机架。plc采集循环水泵出口母管的压力，信号以4-20ma电流输入，经模拟量模块后cpu获得。plc根据反馈的压力信号及工艺要求，发出控制信号，实现自动控制。plc与汽轮机设有接口，接入汽轮机的调速系统、保护系统、监视系统后，可实现远方启停小汽机并监视其运行状态。系统所有参数达到报警值，plc报警装置报警；达到停机值，plc停机装置停机。此时，plc与上位机相对独立。plc直接实现循环冷却水控制系统的控制功能，上位机仅处于监视状态[1]。

图2  系统硬件框架

    (2) 软件系统：plc编程软件要求符合iec61131-3的标准，同时提供梯形图、指令列表、功能块图、顺序功能图、结构化文本等编程语言，并可实现图形逻辑组态，及监视状态下逻辑状态查询。配置一套便携式编程器来完成离线仿真、程序开发、调试、诊断、编程等功能。编程软件采用供货年新正版的编程软件cx-rogrammer7.0。小型工业汽轮机的信号采集和控制由下位机实现。测量齿轮转速，信号送入plc。经cpu运算处理后，发出调节指令。此外，汽机的轴承保护系统采用pt100采集温度信号，温度过高则采取必要的措施，汽机监控程序案例如图3所示。

图3  汽机监控程序案例

3  结束语
    设计一套高质量的自动控制系统，一方面需要设计具有完备的工艺和合理的系统结构，另一方面需要设计具有可靠、完备的控制功能。后者需要我们的设计满足整个系统中需要监视、控制的点，都能得到有效的监控；系统正常运行时，系统的抗干扰能力强，同时，系统在安装和使用维护中也要引起足够的重视，各个方面的工作都做好，才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能[2] 。