镇江市西门子PLC代理商

自动化行业是一个非常专业的行业，不管是什么岗位，产品的基础知识一定是必备的，且熟练掌握对工作的帮助更大。PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。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，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC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。
一、PLC的特点:
· 1、可靠性高，使用寿命长
· 2、环境适应性强
· 3、灵活通用
· 4、使用方便、维护简单
· 5、整个连接过程仅需要一把螺丝刀即可完成。
二、PLC的分类
    PLC是由现代化大生产的需要而产生的，PLC的分类也必然要符合现代化生产的需求。一般来说可以从三个角度对可编程序控制器进行分类。其一是从PLC的控制规模大小去分类，其二是从PLC的性能高低去分类，其三是从PLC的结构特点去分类。
1、按控制规模分类：可以分为大型机、中型机和小型机。
（一）小型机 : 小型机的控制点一般在256 点之内,适合于单机控制或小型系统的控制。
   （1）日本OMRON 公司 CQM1
        处理速度：0.5~10ms/ 1k 字
        存贮器：3.2~7.2k
        数字量192 点，模拟量44 路
   （2）德国SIEMENS S7-200
        处理速度：0.8~1.2ms
        存贮器：2k
        数字量：248 点，模拟量35 路
（二）中型机: 中型机的控制点一般不大于2048 点，可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的PLC进行监控，它适合中型或大型控制系统的控制。
   （1）日本OMRON 公司 C200HG
        处理速度 0.15~ 0.6 ms/ 1k 字
        存贮器 15.2~31.2k
        数字量1184 点
   （2）德国SIEMENS S7-300
        处理速度：0.8~1.2ms
        存贮器：2k
        数字量1024 点，模拟量128 路
        网络：PROFIBUS，工业以太网，MPI
（三）大型机的控制点一般大于2048 点,不仅能完成较复杂的算术运算还能进行复杂的矩阵运算。它不仅可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控。
   （1）日本富士公司 F200
        处理速度：2.5ms / 1k 字
     存贮器：32k
     I/O 点：3200
   （2）日本OMRON CV2000
         处理速度 0.125ms / 1k 字
         存贮器62k I/O 点2048
   （3）德国SIEMENS S7-400
         处理速度：0.3ms / 1k 字
         存贮器：512k
         I/O 点：12672
    （4）德国AEG A500
         处理速度：1.3ms / 1k 字
         存贮器：62k 64k
         I/O 点：5088
2、按控制性能分类：可以分为高档机、中档机和低档机。
   （一） 低档机
    这类PLC，具有基本的控制功能和一般的运算能力。工作速度比较低，能带的输入和输出模块的数量比较少。比如，德国SIEMENS 公司生产的S7-200 就属于这一类。
   （二）中档机
    这类PLC，具有较强的控制功能和较强的运算能力。它不仅能完成一般的逻辑运算，也能完成比较复杂的三角函数、指数和PID 运算。工作速度比较快，能带的输入输出模块的数量也比较多，输入和输出模块的种类也比较多。比如，德国SIEMENS 公司生产的S7-300 就属于这一类。
   （三）高档机
    这类PLC，具有强大的控制功能和强大的运算能力。它不仅能完成逻辑运算、三角函数运算、指数运算和PID 运算，还能进行复杂的矩阵运算。工作速度很快，能带的输入输出模块的数量很多，输入和输出模块的种类也很全面。这类PLC可以完成规模很大的控制任务。在联网中一般做主站使用。比如，德国SIEMENS 公司生产的S7-400 就属于这一类。
3、按结构去划分：可以分为整体式、组合式、叠装式
    （一）整体式
    整体式结构的PLC把电源、CPU、存储器、I/O 系统都集成在一个单元内，该单元叫做作基本单元。一个基本单元就是一台完整的PLC。控制点数不符合需要时，可再接扩展单元。整体式结构的特点是非常紧凑、体积小、成本低、安装方便。
    （二）组合式
组合式结构的PLC是把PLC 系统的各个组成部分按功能分成若干个模块，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等等。（今天的转发暗号是：亿维公司价值观：诚信、责任、合作、创新）其中各模块功能比较单一，模块的种类却日趋丰富。比如，一些PLC，除了－些基本的I/O 模块外，还有一些特殊功能模块，像温度检测模块、位置检测模块、PID 控制模块、通讯模块等等。组合式结构的PLC 特点是CPU、输入、输出均为独立的模块。模块尺寸统一、安装整齐、I/O 点选型自由、安装调试、扩展、维修方便。
（三）叠装式
    叠装式结构集整体式结构的紧凑、体积小、安装方便和组合式结构的I/O 点搭配灵话、安装整齐的优点于一身。它也是由各个单元的组合构成。其特点是CPU 自成独立的基本单元（由CPU 和一定的I/O 点组成），其它I/O 模块为扩展单元。在安装时不用基板，仅用电缆进行单元间的联接，各个单元可以一个个地叠装。使系统达到配置灵活、体积小巧。

1、引言

   汽机保护系统是一个汽轮机安全监控及辅机联锁系统，它能在汽机正常工作、启动和停止运行方式下，连续监视汽机的运行参数及状态，并且进行逻辑运算和判断，通过联锁装置使设备按照既定的合理程序完成必要的操作或未遂事故，以保证汽轮机的安全。它在防止运行人员操作事故及系统故障情况下引起的安全事故方面起着非常重要的作用。

   常规的保护是用继电器用硬接线连接，可靠性较低，信号的改动比较麻烦。PLC是采用积木式结构，以及模块化的软件设计，使得系统安装和现场接线简便，并可按积木方式扩充和删减其系统规模。由于它的逻辑、控制功能是通过软件完成的，因此允许设计人员在没有硬件的情况下进行“软设计”工作，从而缩短了整个设计、生产、调试周期。工厂在1#、2#气轮机的大修改造中对气轮机的保护使用了PLC。

   2、系统方案设计指导思想
　　(1) 高可靠性 系统采用西门子S7系列PLC为核心，硬件集成度和系统可靠性极高。

   (2) 电源冗余化

直流电源 24V DC电源采用双套高频开关型直流电源，其过流等保护功能齐全，允许输入电压波动范围大，输出稳定性好;各单元单独供电，进一步提高供电可靠性，一旦工作电源出现故障，另一路电源立即无间断自动投入运行，不会对系统正常工作产生影响。 
交流电源 系统允许输入两路交流电源，一路来自厂用UPS电源，一路来自厂用电(保安段)。
   (3) 冗余化设计 系统采用冗余化设计，用户可以在不更改系统任何配线的情况下增加功能:采用双PLC配置，实现自动切换。

   (4) 系统的基本功能 开关量输入/输出、内部中间继电器、锁存继电器、计时/计数器、移位寄存器、四则运算、比较运算、二进制与十进制转换、跳转和强制I/O等。

   (5) 应用灵活 其标准的积木式结构，以及模块化的软件设计，使得系统安装和现场接线简便，并可按积木方式扩充和删减其系统规模。由于它的逻辑、控制功能是通过软件完成的，因此允许设计人员在没有硬件的情况下进行“软设计”工作，从而缩短了整个设计、生产、调试周期。

   (6) 外围支持设备完善 具有完善的外围支持设备，如编程器、计算机和打印机等。

   (7) 操作方便，维修容易 系统采用电气操作人员习惯的梯形图编程，使用户能够方便的读懂程序，操作人员经过短期培训就可以通过操作面板实现对系统的全部操作。

   (8) 缓冲隔离 系统各种设备的I/O接口均采用光电隔离技术进行缓冲隔离。

   (9) 高开放性 系统可扩展上位机进行事故追忆，逻辑图、模拟图、棒图、趋势图及相关控制参数的显示，键盘、鼠标、触摸屏操作等。

   3、系统结构

附图  控制系统网络结构图

   系统采用管理层—控制层—设备层的递阶控制网络结构，如附图所示。设置有:

   (1) 管理层:工程师站
   (2) 控制层:汽机控制站
   (3) 设备层:汽机仪表检测设备及执行机构。

   管理层是基于bbbbbbs环境下开发的开放式、模块化、可扩展的系统，选用控制主机/服务器，提供管理软、硬件平台，通过接收来自控制层的信息，汇集和检测汽机的各种实时数据，并对它们进行相应计算，实现专家控制策略，发布命令下达到控制层对现场设备进行控制。

   控制层主控设备采用西门子S7系列PLC，实现回路控制，通过I/O模块独立完成包括保护、监测、控制和事故纪录等多项功能，在系统内按要求整理“情报”，实现系统的“上传下达”。

   管理层、控制层以及设备层之间除通讯外，各自独立，无电气上的连接，实现的各种功能独立。因此，即使系统中的某一部分出现故障，也不会影响系统其它部分的工作，从而使整个系统具有高可靠性，真正实现分层分布式优化控制。

 4、系统功能

   以往的继电器连锁方式无法提供形象的信息给操作人员，只能在出现故障后把相关的连锁点都检查一遍，处理时间长，影响生产进程，对隐含故障点无法判断。现采用PLC控制则避免了上述问题，还可同时增加打印功能，完善系统，为经后的系统扩展做好充分的准备。具体功能如下所述:

   (1) 控制保护功能

   a. 当汽轮机转速超过10%时，同时操作面板提示汽机超速，并提醒操作人员进行检查超速原因;当汽轮机转速超过12%时，操作面板再次提示汽机超速，并提示操作人员通知技术人员进行检修维护，技术人员可根据实际情况确定是否停机或超速运行;当转速超过15%时，汽轮机自行逐步减速，同时提示减速原因，1小时后汽轮机停机，同时操作面板上显示汽机超速停机，打印机打印出停机原因:汽机超速停机。

   b. 当汽轮机轴向位移大于Ⅰ值(安全临界值)时，报警并提醒操作人员与同技术人员进行检查超速原因;当汽轮机轴向位移大于Ⅱ值(安全隐患发生临界值)时，1小时后停机。同时操作面板上显示原因，打印机打出停机原因:轴向位移大停机。

   c. 当润滑油压低于Ⅰ值时，报警并提醒操作人员与同技术人员进行检查超速原因;当润滑油压低于Ⅱ值时，启动交流油泵;当润滑油压低于Ⅲ值(危险临界值)时，停机。同时操作面板显示停机原因，打印机打印停机原因:润滑油压低停机。当润滑油压低于Ⅵ值(设备损坏临界值)时，停盘车。

   d. 当轴承油温高于Ⅰ值时，报警并启动油温冷却系统;当轴承油温高于Ⅱ值时，1小时后停机;同时操作面板显示停机原因，打印机打印停机原因:轴承回油温度高停机。

   e. 当轴承轴瓦温度高于Ⅰ值时，报警并启动油温冷却系统;当轴承轴瓦温度高于Ⅱ值时警报连续提示，停机;同时操作面板显示停机原因，打印机打印停机原因:轴承轴瓦温度高停机。

   f. 当电气送来发电机故障信号时，停机;同时操作面板显示停机原因，打印机打印停机原因:发电机故障停机。

   g. 当主汽温度低于Ⅰ值时，报警;当主汽温度低于Ⅱ值时停机，同时操作面板显示停机原因，打印机打印停机原因:主汽温度低停机。

   (2) 记忆功能 在自动主汽门跳闸后，由操作面板显示出导致首次动作原因，以便于进行事故分析。

   (3) 保护投退功能 在操作盘上设置保护投退开关，以便运行人员和检修人员试验和维修，防止在试验或维修过程中，以及汽轮机启动过程中，由于某个条件不满足而引起的系统误动作。

   (4) 打印功能 系统能够实时打印保护投退开关的投退时间及内容、所有保护动作的时间和内容。

   5、结束语
　　1#、2#汽轮机大修投产后，通过集中监控系统对汽机运行参数的实时监控，使其安全可靠生产。实时快速、准确报警，捕捉事故前兆，减少直至消除重大事故，同时也减轻工人的劳动强度。