辽源西门子PLC总代理商

　　 目前高层建筑在各类城市中比比皆是。为了防止意外火灾，高层建筑一般均设有消防专用泵组。尽管规范，规章明确要求消防设施，器材应定期维护保养。但是目前消防水泵都不能做到定期试机运行，天长日久就会导致泵体，底阀和单向阀卡死、锈死，所以经常会出现在发生火灾时设备不能充分发挥作用的情况，造成不应有的损失，为此《民用建筑水灭火系统设计规程》规定超高建筑、一类高层公共建筑的消防泵宜设定时自检装置。国家消防总局在1999年下文要求所有消防设备必须具有自检功能，消防控制设备必须在15天内自动启动一次，防止水泵生锈腐蚀。另在修订中的《建筑设计防火规范》也提出：消防给水设备必须具有自动巡检功能。通常老设备采用落后继电接触器控制方式，中间继电器和定时继电器太多，功能少,线路复杂，接点多，造成故障多可靠性差，维修困难。我们采用北京凯迪恩自动化技术有限公司的可编程序控制器（PLC）对消防泵组进行控制，实现泵组在备用时定期试运行，扑救火灾时自动启动，从而有效地杜绝消防水泵关键时刻不能用的局面。PLC之所以有生命力，在于它的输入输出端更接近现场设备，不需添加太多的中间部件或需要更多的接口，可靠性高，抗各种干扰的能力强、维护方便，硬件无调整元件，价格低寿命长。这样既节省了用户时间和成本，又可以很容易地根据不同需要进行扩展。
　　
　　1. 自动巡检功能
　　自动状态(巡检开关接通)下在没有消防用水需求下，第一台水泵启动（星形）5-30秒钟（启动时间根据设备确定），运行（三角形）10秒后，停机待命120-360小时（五-十五天）。待命期间如果没有消防用水，则第二台水泵启动5-30秒，运行10秒，停机待命120-360小时，如此周而复始地循环，（巡检周期：从数小时到数百小时之间可任意选择）电控柜并设有超压保护，从可靠角度出发，要设置泄压阀。在有消防用水需求时，泵组立即自动启动，加压供水，充分发挥其应用的作用。如果为避免因压力增大对管网产生破坏，我们在管网增加电磁阀，巡检启泵时才打开电磁阀泄压，巡检启泵工作时间也延时到10分钟。
　　
　　2.启泵方式与顺序
　　在自动启动多台泵的情况下，为了避免同时投入水泵而对电网造成过大的冲击，水泵是一台台相隔20秒启动。自动启动和巡检启泵时，先是发出三声声光报警（报警2秒间隔2秒），再启动水泵。当设备的工作泵出现故障时（过载和短路信号），备用泵应能自动投入运行（延时10秒投入）,因为消防泵的重要性备用泵运行不设过载保护。启泵方式有工频直接起动、自藕降压启动、Y－△降压启动、晶闸管软启动控制、变频恒压控制等方式，以满足不同的使用要求。并且启动顺序可以选择，例如：2台泵的启动顺序有1用2备, 2用1备,两种方式；3台泵的启动顺序有1、2用3备, 2 、3用1备,3、1用2备,三种方式等。
　　
　　3.控制柜面板显示
　　在自动控制系统的设计中我们设计了故障显示报警系统。用指示灯指示设备正常运行和故障情况，当设备启动时指示灯以1Hz的频率闪烁,正常运行时对应指示灯常亮，当该设备运行有故障时故障指示灯常亮。为防止指示灯灯泡损坏不能正确反映设备工作情况，专门设置了故障测试按钮，系统运行任何时间持续按任何按钮3s，所有指示灯应全部点亮，如果这时有指示等不亮说明该指示灯已坏，应立即更换，按钮复位后指示灯仍按原工作状态显示设备工作状态。
　　
　　4.故障显示
　　当设备出现故障时，信号箱将用声、光报警方式提示工作人员，及时处理故障。在处理故障时，又将故障进行分类，有些故障是要求系统停止运行的，但有些故障对系统工作影响不大，系统可带故障运行，故障可在运行中排除，这样就大大减少整个系统停止运行时间，提高系统可靠性运行水平。
　　
　　5.接口电路
　　为了与各个厂家的设备配套，电控柜有两套启泵方式：1.一个启泵信号和一个停泵信号一般用于消防中心多线手动或自动控制，也可以用于低压启泵，超压缺水停泵。2.一个信号，接通启泵断开停泵，一般用于模块控制。为了配合消防栓按钮直接启泵，柜内对外提供一路24V5A直流电源。
　　接口电路全是直流24V电源，模块可以直接用无源触点控制，不需要切换模块转换，但控制信号必须是无源触点信号。水泵返馈信号是无源触点信号。
　　
　　6.保护功能
　　电控柜具有过压、欠压、过流、短路、缺相、水源缺水等故障报警与保护功能。在消防用水时为了避免由于超压水压波动而导致水泵频繁起停，我们在程序中采用了“延时滤波”处理。
　　
　　7.其它功能
　　在自动手动切换过程中会停止所有运行的泵；可根据用户需要加装双电源切换功能，或另配单独的双电源互投柜，主、备电源能够自动或手动切换，以满足消防系统的设计要求。设备还可以根据用户要求增设楼宇自动控制（BA）接口，与终端计算机联网，实现计算机集中监控。
　　本系统采用可编程序控制器进行控制系统设计，硬件结构简单，成本低廉，响应速度快，性能、价格比很高，和单片机系统相比具有极高的可靠性。经现场使用考验，性能稳定，运行可靠。另外还可以根据实际需要很方便地进行扩展。对于现代智能楼宇，控制系统还可以通过通讯模块纳入到整个楼宇的监控系统之中，体现出极大的灵活性和适应性，具有极高的实际推广价值。　　一、 系统概述　　
　　该系统主要控制的设备有6台油泵和一台水阀。原系统这些设备都是直接启动、直接停止，对电网造成污染，而且维护和人工费用高。系统中所有的逻辑关系都由硬件电路来完成，控制不集中，电路复杂，故障率高，维护量大，布局分散，给维修人员带来许多的不便，效率较低，不利于企业的发展。为了以后的可扩展性、可延续性，从通信、安全、可靠、性能稳定等综合考虑，我公司对原系统进行了系统改造。　　
　　二、系统的工作原理及组成　　
　　该系统主要控制的对象是6台油泵和一台水阀。工作方式有自动、手动方式。自动方式通过就地或远程来进行PLC的启动，手动方式直接由接触器来启动，这样做是为了确保系统的正常运行，在出现故障时能够在手动方式下正常运行。我们采用两组电源分别给油泵供电，通过双电源转换开关控制两路电源的投入，在6个油泵中，油温达到一定的程度，任一台油泵都可以作为备用泵投入工作。
　　在手动方式下，操作人员通过控制柜面板上的按钮可进行启动、停止油泵和水阀的操作。在自动方式下，旋转开关旋至自动状态，油泵通过软启动器进行启动，投入正常后，切入旁路。在这种方式下，每台泵都有投入、备用、切除的功能。整个过程按照工艺要求自动完成。
　　本系统主要由PLC、软启动器、断路器、交流接触器、热继电器、中间继电器、双电源自动转换开关等元器件组成。　　
　　三、系统的功能及特点
　　1、选用施耐德软启动器，ATS系列适合于控制风机、泵类驱动装置。能实现绿色用电，可以实现节电， 占地面积小，投入少，效率高。配置灵活，自动化程度高，功能齐全，灵活可靠。
　　2、软启动器能够使负载实现“软起动、软停车”，减少机械冲击， 运行合理，由于是软起和软停，不但可以消除“水锤效应”，而且电机轴上的平均扭矩和磨损减小，减少了维修量和维修费用，并且泵的寿命大大提高。
　　3、工作方式有自动、手动方式，具有很大的灵活性与可靠性。自动方式通过软启进行启动，手动方式直接由接触器来启动，这样做为的是确保系统的正常运行，在出现故障时能够在手动方式下正常运行。我们采用两组电源分别给油泵供电，中间通过联络调用备用油泵，在6个油泵中，油温达到一定的程度，任一台油泵都可以作为备用泵投入工作。
　　4、采用是施耐德的双电源自动转换开关给系统供电。该开关具有电压鉴别、断相保护、延时、过流保护等功能，保证了系统运行的可靠性与稳定性。
　　　　5、所有的控制信号都采集到了中控室.实现了远程的监视与控制。
　　　　6、很好地解决了主变磁场对系统的干扰.确保了模拟量信号的准确采集及PLC的稳定工作。
　　　　7、充分考虑了系统的可扩展性与冗余性。可以实现上位机通讯，与全厂监控系统联网。　　
　　四、 系统的应用效果　　
　　本系统从今年年初投运至今，运行稳定、可靠，性能良好，各项功能都达到了生产的要求，取得了很好的生产效益　　1、 硬件组成：　　
　　烟气回收自动化控制系统的硬件包括：1个西门子SIMATIC 400主站（包括1个电源模块、1个CPU、1个CP443通讯接口模块和数量不等的模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出模块）;1套研华工业微机;1个西门子CP1613网卡;两个西门子ET200M从站（包括2个电源模块、2个IM153-2FO通讯接口模块和数量不等的模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出模块）。　　
　　2、软件组成：　　
　　烟气回收自动化控制系统的软件包括：bbbbbbs NT 4.0中文版操作系统、WinCC5.0监控软件、STEP 7V5.1西门子编程软件。　　
　　3、系统配置（见附图）：　　
　　烟气回收自动化控制系统中的SIMATIC 400站通过西门子CP443接口模块挂在一个SIMATIC H1工业以太网上完成控制功能，同时研华工业微机也通过西门子CP1613网卡挂在同一个SIMATIC H1工业以太网上完成监视和操作功能。其中烟气回收（OG）控制系统的SIMATIC 400站通过现场总线Profibus DP网挂了两个西门子ET200M从站对OG的现场设备操作。
　　
　　4、 硬件描述： 　　
　　SIMATIC H1网是德国西门子公司开发的一种基于TCP/IP协议的标准以太网，它的优点是连接简单、便于扩展、速度快、兼容性好。烟气回收自动化控制系统采用粗的同轴电缆作为SIMATIC H1网的连接介质，有效地实现了工业以太网数据传输过程中的抗干扰功能，保证了系统运行的可靠性；SIMATIC Profibus DP网是西门子公司开发的一种基于现场总线技术的设备网，它的特点是可以在PLC（可编程序控制器）与现场设备（如变频器、工业键盘、智能仪表、分布式I/O站等）之间交换数据。烟气回收自动化控制系统采用屏蔽双绞线作为Profibus DP网的连接介质。SIMATIC 400站无论在控制速度、控制精度还是抗干扰性、灵活性等方面都属于较为的PLC产品，研华（ADVANTECH）工业微机是早得到推广使用的工业微机，因此煤气回收自动化控制系统选用了这两种产品。　　
　　5、 软件描述：　　
　　bbbbbbs NT是美国软公司在世界上应用为广泛可的软件平台，因此煤气回收自动化控制系统选用bbbbbbs NT 4.0中文版操作系统。WinCC的数据库、画图、显示、历史趋势、报警等功能紧密结合，不但可以模拟出现场的实际工艺流程，还能将现场工艺状态数据快速显示在屏幕上；由操作员在屏幕上完成对现场设备的操作和监视；它能将数据库的数据按时间存放在数据文件里供历史趋势文件调用显示，以便分析事故和改进工艺；它可以把数据传送到Office Excel文件和Office Access文件，从而实现报表打印和数据查询功能。STEP7是西门子公司为S7-400和S7-300系列PLC设计的编程软件，它能完成庞大的逻辑控制和复杂的调节控制；它的组织块、功能块、数据块相结合的编程思想可以随心所欲地实现各种控制要求；它的时间中断组织块可以实现短到10ms长到5s的快速中断请求；它的符号表（Symbol）可以输入中文方便进行程序注释。因此，bbbbbbs NT 4.0、W inCC5.0和STEP7 V5.1`可以说是煤气回收自动化控制系统中的三要素，共同完成了对转炉煤气回收系统的监视控制任务。　　
　　　6、 数据通讯：　　
　　 这里的数据通讯包括煤气回收自动化控制系统中的SIMATIC 400 PLC与其他系统的SIMATIC 400或300以及其他种类的 PLC之间，SIMATIC 400 PLC与SIMATIC ET200M之间，SIMATIC 400 PLC与WinCC之间的数据通讯。其中，SIMATIC 400 PLC与转炉等其他系统的PLC之间是通过SIMATIC H1工业以太网通讯，编程使用FC5（发送数据功能块）和FC6（接收数据功能块）；SIMATIC 400 PLC 与SIMATIC ET200M之间是通过现场总线Profibus DP网通讯，编程使用SFC14（DP读功能块）和SFC15（DP写功能块）；SIMATIC 400 PLC与WinCC之间的数据通讯通过SIMATIC H1工业以太网通讯，使用SIMATIC NET软件完成CP1613网卡的设置　　　　
　　7、炉口微差压控制的PID调节：
　　转炉炼钢过程中有很多控制对象，诸如氧气流量、压力，炉口微差压等都需要稳定的值。以前这些模拟量的调节采用智能仪表，现在用西门子SIMATIC 400 PLC就可以取代这些智能仪表，PID调节在STEP7中使用FB41（连续PID调节控制）；在WinCC6.0中使用画图功能模拟一个PID调节器的操作面板，完成PID调节控制中的手/自动切换、给定值输入、手动输出值输入、PID参数（比例系数、积分时间）输入等功能。　　
　　8、风机的变频调速控制　　
　　转炉煤气回收系统的炉口负压控制，以及收尘和冷凝效果，系统内一氧化碳和氧气的含量是否合适均与系统出口的引风机的转速调节密切相关，因此也采用一个PID调节器实现手/自动切换、给定值输入、手动输出值输入、PID参数（比例系数、积分时间）输入等功能。(无相关资料)　　
　　9、烟气分析仪的监测以及相关设备（三通阀，旁通阀，点火器，高压蒸汽）的控制 。(无相关资料)　　
　　10、标准化编程　　
　　标准化编程就是要使软程序的通用性和可读性强，除了开发人员外使用者也能轻而易举地理解编程思想和工艺要求。这样不但可以使编程人员缩短编制程序的时间，集中精力解决工艺上的问题；而且有利于维护人员对程序的理解，为生产保驾护航提供了更加宝贵的经验。　　
　　编程的工作顺序：
　　a.首先根据设计图纸编制各系统的点号表（用EXCEL表格）；
　　b.再根据点号表填写WinCC数据库；再根据点号表编制STEP7符号表（SYMBOL）；
　　c.再根据点号表找出各控制设备的输入/输出点号，据此定义下列STEP7使用的中间线圈点号：模拟手/自动转换选择开关；启动按钮、停止按钮（对单线圈的泵或电磁阀）；开启按钮、关闭按钮、停止按钮（对双线圈的电动阀）；手动输出值、给定值、比例系数、积分时间（对PID调节阀）；
　　d.再根据各控制设备的输入/输出点号和中间线圈点号编制各控制设备的手动程序；
　　e.后根据设计说明书编制各控制设备之间的逻辑连锁程序，即自动程序。
　　
　　11、上位机设计说明：　　
　　系统概述：　　
　　淄博张店钢厂50吨转炉自动化控制系统的下位采用德国西门子公司的Step7，其上位操作站画面采用WinCC制作。该控制系统充分利用其特有功能，以工艺人员操作方便为原则，工艺画面力求清晰、简洁、实用，操作方式上追求直观、安全、可靠。画面中做到与工艺有关的信息尽显其中，使工艺人员很容易的掌握。　　
　　本系统设有二个子控制站，它们分别是一文二文控制子系统、煤气回收及排放子系统、。这二个子系统共同由一个工业控制计算机监控。
　　
　　 设计方案：
　　
　　一、 初始化画面：　　
　　该系统启动后进入第一个画面即为初始化画面。该画面介绍有整个转炉煤气回收系统工艺流程的操作说明的标题栏，以及自动化系统配置的标题栏、进入操作系统的标题栏。如果想了解其详细内容只需用鼠标点击相应的标题栏即可。点击“进入操作系统”的标题栏便进入系统概貌画面.÷。　　
　　二、 系统概貌：　　
　　在系统概貌操作画面中总的概括了整个转炉煤气回收系统，该画面中有主要设备的参数显示和状态显示。在画面的上面有几个小的窗口，它门分别是：当前用户登录的显示窗口、当前报警显示窗口、当前时间窗口。在画面的下面有一排控制按钮。它们分别是：登录、退出登录、修改密码、停止项目、退出系统、系统概貌（此时该文字为粉红色，这是因为当前处在该画面，其余控制画面均如此。）；一文二文子系统、煤气回收及排放子系统；炉口微差压控制系统、风机调速控制系统，气体分析仪监视系统；以及历史趋势、报警记录、静音、生产报表、返回、紧急停车等按钮。　　
　　登 录： 当点击登录会出现登录对话框，上边是用户名称，下边是用户密码，输入完毕后点击确定系统便把用户登录到系统。用户可以利用自有的权限访问相应的画面，并修改相应的参数。
　　退出登录： 如果点击退出登录则您所登录的用户在系统中取消，即丧失自有的权限。
　　修改密码：点击修改密码可以修改当前用户的登录密码。
　　停止项目：点击停止项目可以终止当前控制并退出到RSVIEW32的控制画面。
　　退出系统：点击退出系统可以结束当前任务并返回bbbbbbS操作画面。当然停止项目、退出系统只有有权限的用户才能用。
　　系统概貌： 字体为粉红色说明当前处在系统概貌控制画面。
　　一文二文系统：点击一文二文系统进入一文二文系统控制总画面。
　　煤气回收及排放系统：点击煤气回收及排放系统进入煤气回收及排放系统画面。
　　炉口微差压控制：点击炉口微差压控制系统进入炉口微差压控制系统控制画面。
　　风机调速控制系统：点击风机调速控制系统进入风机调速控制系统控制画面。
　　 气体分析仪系统：点击气体分析仪系统进入气体分析仪系统监视画面。
　　历史趋势：点击历史趋势弹出历史趋势选择画面。
　　报警记录：点击报警记录进入报警记录控制画面。
　　静 音： 点击静音可以在产生报警时取消声音。
　　生产报表：点击生产报表可以察看相应的生产记录。
　　返 回：点击返回可以返回到初始化画面。
　　紧急停车：点击紧急停车弹出紧急停车控制画面，按“确定”全线停车（每个系统有不同的急停，要特别注意）。