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西门子PLC模块6ES7214-1AG40-0XB0

紧凑型 CPU 1214C 具有：

· 3 种设备类型，带有不同的电源和控制电压

· 集成的电源，可作为宽范围交流或直流电源（85 至 264 V 交流或 24 V 直流）

· 集成的 24 V 编码器/负载电流源：
用于直接连接传感器和编码器。400 mA 的输出电流也可用作负载电源

· 14 点集成 24 V 直流数字量输入（漏电流/源电流（IEC 1 型漏电流））

· 10 点集成数字量输出，24 V 直流或继电器

· 2 点集成模拟量输入，0 至 10 V

· 2 点脉冲输出 (PTO)，频率高达 100 kHz

· 脉冲宽度调制输出 (PWM)，频率高达 100 kHz

· 集成以太网接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）

· 6 个快速计数器（3 个频率为 100 kHz；3 个频率为 30 kHz），带有可参数化的使能和复位输入，可以同时用作带有 2 点单独输入的加减计数器，或用于连接增量型编码器

· 通过附加通讯接口扩展，例如，RS485 或 RS232

· 通过信号板使用模拟或数字信号直接在 CPU 上扩展（保持 CPU 安装尺寸）

· 通过信号模块使用各种模拟量和数字量输入和输出信号扩展

· 可选存储器扩展（SIMATIC 存储卡）

· PID 控制器，具有自动调谐功能

· 集成实时时钟

· 中断输入：
对过程信号的上升沿或下降沿作出极为快速的响应

· 所有模块上均为可拆卸的端子

· 仿真器（可选）：
用于仿真集成输入和测试用户程序

Functions

· 丰富的指令集: 
运算种类众多，便于编程：

· 基本操作,如二进制逻辑运算、结果赋值、存储、计数、产生时间、装载、传输、比较、移位、循环移位、产生补码、调用子程序（带局部变量）

· 集成通信命令（例如，USS 协议、Modbus RTU、S7 通信“T-Send/T-Receive”（T 发送/T 接收）或自由端口模式 (Freeport)）

· 使用简便的功能，如脉冲宽度调制、脉冲序列功能、运算功能、浮点运算功能、PID 闭环控制、跳转功能、环路功能和代码转换

· 数学函数，例如 SIN、COS、TAN、LN、EXP

· 计数: 
用户友好的计数功能配以集成的计数器和高速计数器指令给用户开辟了新的应用领域。

· 中断处理：

· 边沿触发中断（由过程信号的上升沿或下降沿触发）允许对过程中断作出极快的响应。

· 时间触发中断。

· 当达到设定值或计数器方向改变时，可触发计数器中断。

· 通信中断使得能迅速方便地与周围的设备如打印机或条码阅读器交换信息。

· 口令保护

· 测试和诊断功能： 
易于使用的功能支持测试和诊断，例如，在线/离线诊断。

· 在测试和诊断过程中“强制”输入和输出： 
可不在循环周期内独立设置输入和输出，例如可以检测用户程序。

· 按照 PLCopen 对简单运动进行的运动控制。

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。

  二次滤网是一种自动过滤污水的装置，可以强力清除污水中的杂物，适用于火力或水力发电机组循环冷却水的过滤和其它工业循环冷却水的过滤，尤其是对一些以江、河、湖水为一次循环直供的厂家，其排污的效果更为明显。该设备具有结构合理、性能先进、自动化程度高、经济实用等优点。
   
    1、二次滤网的工作原理
   
    二次滤网的工作原理主要分为压差排污和时间排污两种情况。

    第一种是压差排污，即根据压差的大小进行排污。二次滤网接入管道系统后，污水由下部进水口进入滤水器，过滤杂物后，水从出水口流出。当水中杂物通过网芯时，由于杂物的体积大于网芯孔的尺寸，从而被聚集在网芯的内侧表面上。当杂物聚积到一定的数量时，由于截流口的减压作用，从而造成进水口和出水口之间产生一定的压力差。当滤网进口压力表和出口压力表的水压差值增大到规定数值时，设备自动清洗排污。排污时，控制机构自动打开排污阀，水流对于附着在网芯的内侧表面上的杂物进行反向冲洗，经由排污管路和排污阀门排入冷却水的出水管中，将其排出滤网。当压力差值恢复到正常时，控制机构自动关闭排污阀，从而完成过滤排污的工作过程。

    第二种是时间排污，即根据时间的长短进行排污。清洗排污的时间间隔可以自由设定。在设定的清洗排污时间，控制机构自动打开排污阀，进行清洗排污。

    2、PLC选型与I/O点分配

    根据二次滤网的工艺要求，PLC控制系统需要有一定电流容量的开关量输出点来控制主电机和排污阀门。要求PLC能够和上位操作界面进行通讯，在上位操作界面中实现对变量的监控和修改。要求能够对现场的压差信号进行采集，供CPU或上位操作屏幕显示。

    根据统计，PLC控制系统的I/O点共有14个，其中开关量输入点8个，开关量输出点5个，模拟量输入点1个，没有模拟量输出点。根据输入和输出的要求，选用和利时HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC，CPU模块选择带有24点开关量的LM3107，其中开关量输入14点，开关量输出10点。该CPU模块的性能价格比很高，广泛用于工业控制的各个领域。对于现场模拟量的采集，选用4通道模拟量输入模块LM3310，该模块具有如下优点：