6ES7223-1PL22-0XA8使用说明
过去，由于水处理的数据判读都是通过人工操作的，它们经常不够jingque，也不够系统化以提供详尽的数据报告。对于北京石景山自来水公司这样大规模的自来水处理厂来说，要达到市政府和地区政府在1998年制定的用水标准，必须采用的技术以确保饮用水的高质量。时问对于北京石景山自来水公司而言也是个重要因素，因为系统改造的调试期限只有10天。在这短短的十天时问内里，系统改造要实现中央和集成控制，达到高可靠性，易于维护，具有扩展能力和开放式体系结构等特点。还必须tigao压力泵的性能，因为当启动和停止操作时会使水对压力泵及进水管造成附加压力，从而减少设备的可用时问。
解决方案
为tigao整个水处理厂的自动化控制水平，罗克韦尔自动化公司的工程师和系统集成公司员工密切合作，为自来水处理厂提供了一整套自动化控制解决方案。在这个解决方案中，罗克韦尔自动化提供了重要的技术咨询，包括就地控制和遥控的双重化热备实现方案。新的自动化平台纳入了罗克韦尔自动化公司的可编程逻辑控制器(PLCs)，1336个驱动器，一个SCADA系统，联网能力，以及逻辑接口和人机接口软件。
新系统还安装了智能化电动机控制器(Smart MotorCon-trot(SMC)DialogPlusController)以减少在抽水系统中的涌浪带来的损害，tigao设备的可用时问。这一解决方案减少了30%的维护成本。系统可在手动和自动模式对配网和井泵进行控制，并采用了比例积分和微分控制(ProportionalIntegral andDerivative (PID))策略以及自整定功能以控制出水压力。
新的体系结构也包括故障分析和报警功能，可以为整个控制平台提供完全数据报告。由于在就地控制台和中央控制室安装了RSView32和活动显示服务器(ActiveDisplayServer(ADS))，系统还可以实现远程监控。由于这两个监控系统的安装，水处理过程可以在工作当中动态地显示出来，以便作业人员进行操作，管理层人员也能够通过活动显示服务器观察到系统的动态情况，这使得车问土任和总工程师只要键入一个安全密码，就可以实现即时沟通，共同对生产过程进行探讨、了解和检查，从而根据具体情况作出相应的调整。
RSView32和活动显示服务器tigao了管理所需的对车问生产情况的了解水平，创造了一个更加现代化的信息通畅的控制平台，精减了作业人员。RSView32还能够记录所有生产数据，为生产研究和制作其它管理报告提供了方便。
石景山自来水公司的经理王宝禄(音译)先生对这个新的现代化生产方式表示非常满意。他说:“罗克韦尔自动化公司一向以质量优异著称，我们厂采用罗克韦尔自动化公司的解决方案后已运行了一年时问，没有出现任何产品质量方面的问题。罗克韦尔自动化公司的解决方案是可靠的，它的软硬件为我们厂提供了很高的稳定性。这是一个非常好的解决方案。”
成果
由于罗克韦尔自动化公司的这一全方位自动化控制方案的高效率和适用性，石景山自来水公司已实现了该行业所需的高效率和低成本。自1998年投产以来，该厂已节省了大量人力和能源消耗。象石景山水厂这样每天要处理5万吨水的自来水公司通常都需要70名作业人员，但石景山水厂只有31名。按中国的平均工资水平计算，改造后水厂每年节省资金117,000美元，即每人节省资金近3千美元。能源成本也有所降低。在进行全自动控制改造之前，能源消耗平均为0.45kWh/丁，现在这一数字已降低到0.38kWh/T，每年节省能源1277500kWh/T.
背景
上海位于中国的东海岸，人口超过1,600万。在90年代初期，上海市的污水处理要求达到了临界水平。为了解决这一问题，上海市政污水处理公司考虑在1993年兴建新的污水处理厂。
上海污水处理工程（SWWTP）于1998年启动，目前正在根据不同的区域分阶段实施。污水处理工程包括在上海市兴建大约50个大型抽水站，每个抽水站都能够将废水和污水直接输往位于浦东的预处理站。在浦东的预处理站，废水先经过净化，通过41公里长的输水管道以每天170万立方米的liuliang排放到中国东海。上海污水处理工程的阶段包括建立一个能够监视整个系统的中央监控系统——从抽水站入口到东海排放口。工程的第二阶段包括在距离中央控制系统周围2到15公里的范围内建设10个大型的抽水站，这些工程已经在2000年初开始。为了确保系统的可靠性，冗余是整个污水处理系统中的关键因素。
机械冗余是在抽水站实现的，每个抽水站具有6到8个水泵组-4到6个水泵投入使用，加上2个备用泵。这些水泵的功率范围为从每小时30kW/76立方米到每小时145kW/2590立方米。由于可以预知的参数(家庭需水周期)以及更多不可预知的原因(诸如暴雨对降雨量的影响)，每小时以及每日的污水liuliang可能会有巨大的差别。污水处理系统jingque的运行状况要根据对系统水位以及整个系统污水liuliang的jingque测量来确定。
挑战
在工程建设的初期，上海市政污水处理公司选用了基于第三方系统控制和数据获取(SCADA)技术的中央监控系统。SCADA系统成为了整个污水处理系统的核心，系统通过中央控制室控制和监测每个抽水站，控制室直接连接到基于分布式网络协议(DNP)3.0的抽水站数据网络。在水处理/废水处理行业通常使用非专利的公开协议DNP3.0。该协议专门为设备之间的通信而开发，并且设计用来优化获取的数据和控制指令的传输。
上海市政污水处理公司选择了上海电器研究所(SEARI)进行系统的集成，完成分布式抽水站控制系统的设计和开发。
SEARI在选择分布式抽水站控制系统解决方案过程中面临着诸多挑战。就是支持远程抽水站和中央SCADA系统之间的DNP通信所需要的控制技术。
第二(或许是重要的)，就是实现系统的可靠性。要达到控制系统的可靠性，SEARI试图寻找支持硬件和软件冗余的控制体系结构。第三，就是确保控制的jingque性，上海市政污水处理公司要求抽水站PLC和中央控制室的反馈时问好小于20毫秒。
后，抽水站出现的腐蚀环境提出了的挑战。硫化氢气体是废水中微生物自然分解的产物一反过来，硫化氢就会与氧发生反应产生腐蚀性硫酸。
解决方案
在准备第二阶段的废水处理系统升级方案时，SEARI找到了罗克韦尔自动化上海公司。在亚太地区合作伙伴ProSoft技术的辅助下，罗克韦尔自动化上海全球制造解决方案工程师展示了公司的Allen-BradleyPLC-5控制器通过集成一个专用的DNP通信模块与DNP协议进行通信的能力。
ProSoft的3800-DNP模块设计可以直接安装到Allen-BradleyPLC-5机架上，提供一种无缝集成基础。DNP-3800具有两个通信端口，使得SEARI可以为每个抽水站安装一个冗余的数据通信系统。
罗克韦尔自动化抽水站控制解决方案包括两个具有热备份功能的独立PLC-5，以便提供的控制冗余。方案包括两个位于独立支架上的处理器，两个处理器之间通过Allen一Bradley远程I/O(RIO)协议连接。
系统中众多的水泵组由各自相应的水井中的水位和每个抽水站中上游和下游liuliang来控制。liuliang和水位计网络通过远程抽水站控制系统将这些测量数据反馈到中央控制室。
在具有腐蚀性的抽水站环境下，不能使用一般的机械按钮、选择开关指示灯以及量表。Allen-BradleyPaneIView人机界面(HMI)和PowerMonitorII为此提供了佳的选择。每个抽水站安装的PaneIView HMI可以为现场操作员提供监测和控制界面，而PowerMonitorII则监测和记录每个抽水站的电流负载、累计的运行时问和主要电气设备消耗的电能。
从P a n e I V ie w和PowerMonitor II中抽取重要的抽水站数据，通过DNp网络传输到中央SCADA系统。
成果
罗克韦尔自动化解决方案远程抽水站控制系统已经实现了污水系统控制的可靠性。系统设计过程中的冗余(通信级和控制器级)为系统的可靠性提供了坚实的基础。
ProSoftDNP模块的双端口“抽水站中央控制室”通信确保了数据连接的可靠性。一个DNP端口通过DDN租用线路连接到主抽水站，而第二个端口则通过独立的调制解调器拨号进行连接。如果其中一个端口的通信发生故障，中央控制器只需转向另一个端口即可。在控制器级，控制系统具有“热备份”功能一如果主控制器发生故障，系统可以平稳切换到备用控制器。这样就可以确保污水处理系统的高度实用性。
高标准的抽水站控制冗余对整个污水和废水系统来说至关重要。罗克韦尔自动化上海销售经理周平说“如果抽水站发生故障，客户将会感到非常为难。”他说，“其实，如果抽水站发生故障，大街上都会是污水。这就意味着对整个系统的可靠性要求非常苛刻。我们已经开始确保控制系统全天运行，这样系统就几乎不需要进行维护或者操作人员参与。”
强大的罗克韦尔自动化/ProSoft合作伙伴提供了初非常重要的PLC-5/DNP模块解决方案，确保了远程抽水站和废水系统中央SCADA之间的无缝网络连接。这是PLC-5/DNP解决方案次在中国应用，而此时就能够保证10毫秒的事件序列((SOE).轻松满足了上海市政污水处理公司所要求的抽水站到中央控制系统反馈时问“小于20毫秒”的标准。
初，系统升级的第二阶段仅包括建设7个由PLC-5控制的抽水站。随着工程的进展，又增加了三个，使抽水站的总数达到了10个。“Allen-Bradley已经在为污水处理行业提供控制系统时获得了良好的声誉”，上海市政污水处理公司经理魏斌说，“我们对Allen-Bra-dley技术人员渊博的知识印象非常深刻，他们知道客户真正需要什么。”
从魏斌先生那里得知，整个系统运行状况良好。“实践表明，Allen-Bradley的系统可靠性高，界面友好，容易和其他系统整合到一起，”他说，这就是为什么我们追加了三个抽水站项目给罗克韦尔自动化。
功能叙述 :
● 当清除控制〝CLR〞为1时，则计数器现在值CV清为0，计数器无法计数。
● 当清除控制〝CLR〞为0，则允许计数，本指令本质上为P指令，当计数脉波〝PSU〞由0→1（升缘）时，计数值CV才会加1（当U/D=1时）或减1（当U/D=0时）。
● 当现在值＝设定值时，FO0计数到（Count-up）会变为1，若再有计数脉波输入计数器将继续计数，使现在值≠设定值，此时FO0会立刻变回0，亦即计数到信号只有在现在值＝设定值时为1，否则便为0，（此点和一般计数器之计数到信号不同请特别注意）。
● 上数计数值之上限为32767（16位）或2147483647（32位），到达上限后，若再来个上数计数脉波，计数值将会变成 -32768或-2147483648（下数之下限）。
● 下数之下限为-32768或-2147483648，达此值后，若再来一个下数计数脉波，则计数值会跳到32767或2147483647（上数之上限）。
● 若将U/D固定为1，则本指令将变成单相上数计数器，若固定为0则变成单相下数计数器。
| 功能方块图 | 操作数 |
| | CV：上／下数计数器之计数值（现在值）缓存器号码。 PV：计数器之设定值或其缓存器号码 |
枕式包装机三驱动控制系统，采用先进的运动控制技术将weinview触摸屏、和利时PLC、伺服驱动集成一体，实现了无轴传动、自动偏心调整、色标追踪、多路温控等功能。替代了传统包装机的机械偏心、无级变速箱、差速箱等主要部件，使整机的自动化水平大幅度tigao。适用于高端的枕式包装机。
这项技术同样也适用于纺织、印刷、包装等机械。
系统特点
1.三轴独立、无轴传动
包装机的三个关键轴，刀、膜、料分别独立驱动,采用电子轴实现同步传动，省略了繁琐的齿轮链条结构，减少了机械振动和磨损，使机械转速得以tigao。
2．自动偏心调整
采用伺服电机直接驱动横封刀，系统根据袋长自动计算偏心量，根据包装物厚度自动进行速度补偿，使封切准确度大大tigao。由于取消了机械偏心机构，也消除了包装机主要的振动源。
3．jingque的色标追踪
采用专用的控制算法，系统可以分辨出横封器0.05度的位置变化，伺服电机驱动的输膜辊可以jingque地追踪到切点的位置，在横封器启动、加速、匀速、减速及停止全过程封切准确无误。
4．自动上料、易于配线
采用伺服电机直接驱动输送机，系统进行逐个检查物料的位置，jingque计算补偿量，确保每个物料准确地送到包装膜上，对于无规律地来料同样可以做到jingque无误。使包装机与各种自动生产线联机变得易于实现。
5．操作简便、界面友好
采用彩色触摸屏和精心设计的界面、操作步骤，使开机调整变得简便易懂，新手在很短的时间内就可以掌握操作。
6．大容量的配方存储
系统内建100组配方，断电保持，可以保存所有曾经使用过的参数，生产调出参数即可运行，省去了更换产品规格后的调整过程，tigao效率，减少消耗。
7．集成温度控制
系统集成了四路PID温度控制回路适用于各种型号的包装机。每个回路都具有温度超限报警，PID参数调整功能。温度控制精度±0.5℃，高速生产也可以确保封口质量，
8．完善的故障诊断
系统设有完善的故障诊断报警功能，包括温度超限报警，色标跑偏，驱动器故障，传感器故障等均有文字提示，方便用户快速排除故障。
9．联机控制
系统留有充足的接口，可以配套各种自动化生产线，联线参数可以集成到本系统内，无须曾设的控制装置。成熟的配线方案包括：
---冷饮花色线、切片线联机控制
---蚊香、肥皂、盒装奶联机控制
---横送机联机控制
10．特殊供料系统，以及多台包装机配合运行可以定制开发
本次系统通过触摸屏来控制显示整个操作系统，让操作人员更加方便简捷，减少了很多以前用开关，按扭来控制的操作失误，weinview触摸屏的触控时间为50000小时，大大减小了设备的维修次数，tigao了生产效率。
1引言
气箱式脉冲袋收尘器是具有二十世纪九十年代先进水平的高效收尘器。它综合了分室反吹清灰和喷吹脉冲清灰等各类袋式收尘器的优点，克服了分室反吹清灰强度不够、喷吹脉冲清灰与过滤进行等缺点。本文介绍基于和利时公司HOLLiAS-LECG3小型一体化PLC控制的气箱式脉冲袋收尘器的应用实例。
2气箱式脉冲袋收尘器的工作原理
国内某水泥厂有一套气箱式脉冲袋收尘器。该收尘器共有9个分室，其中每个分室有1个tisheng阀和1个脉冲阀，共计18个控制阀。这些控制阀的分类如表1所示，接线图如图1所示。下面介绍控制阀的工作原理。
进行分组。18个控制阀被分为A和B两个阀组，控制阀YV1~YV10组成阀组A，控制阀YV11~YV18组成阀组B，通过阀组选通继电器KA6来进行阀组A或阀组B的选通控制。
进行分类。18个控制阀是由tisheng阀和脉冲阀等两类控制阀所组成，每类控制阀各有9个。通过脉冲阀选通继电器KA7来进行脉冲阀的选通控制。
例如，如果阀组选通继电器KA6吸合，分室1选通继电器KA1也吸合，那么tisheng阀YV1动作，而脉冲阀YV2不动作。如果此时脉冲阀选通继电器KA7也吸合，则脉冲阀YV2也动作，实现分室1的清灰动作。其它分室的动作与分室1类似。
表1气箱式脉冲袋收尘器控制阀的分类
图1气箱式脉冲袋收尘器控制阀的接线图
3PLC控制系统硬件设计
该系统以前采用单片机进行集中控制，分室的清吹时间和喷吹脉冲依靠时间继电器来进行设定和修改。单片机程序的可读性差，系统不易维护，程序更改复杂。由于单片机控制系统的可靠性和抗干扰能力较差，在现场恶劣的环境下，该控制系统经常出现故障。我们对运行环境进行了现场考察和反复研究，在可靠性、稳定性、方便性等方面做了大量工作，采用先进、实用、可靠的PLC对多个分室进行集中控制，提出了基于和利时公司HOLLiAS-LECG3小型一体化PLC的控制系统改造方案。
根据图1所示气箱式脉冲袋收尘器控制阀的接线图，通过对阀组和阀类的选通来控制某一个阀，PLC控制系统只需使用7个开关量输出点就可以控制18个阀。PLC控制系统至少需要自动起动和过载保护等2个开关量输入信号。考虑到此系统需要一定的备用I/O点，CPU模块选择带有24点开关量I/O的LM3107，其中开关量输入14点，开关量输出10点，完全满足系统要求。系统的I/O点分配如表2所示，PLC外部接线如图2所示。
表2PLC控制系统的I/O点分配
图2气箱式脉冲袋收尘器PLC外部接线图
4PLC控制系统软件功能
改造后的PLC控制系统有手动和自动两种运行方式。
4.1手动运行方式
当PLC检修或系统其它环节出现故障时，可以将控制系统随时切换为手动运行方式，通过手动转换开关、按钮和继电器等对收尘器进行控制。手动运行时，阀组的选择如图2所示，将手动/自动转换开关SA0扳到手动位置，通过阀组选通转换开关SA6选择要清灰的阀组。通过分室手动选通转换开关SA1~SA5选择分室1至分室9的tisheng阀，如图1所示。通过脉冲阀手动选通点动按钮SB1选择分室1至分室9的脉冲阀，如图2所示。
4.1自动运行方式
如图2所示，将手动/自动转换开关SA0扳到自动位置，则PLC控制系统根据预先编好的控制程序，自动控制相关设备的运行。当控制系统给出自动运行的信号后，过载保护开关FR1用来自动检测系统的负载情况。如果系统发生过载，则禁止系统运行，并发出报警信号。如果没有发出报警信号，则系统延时5秒钟后进入自动运行状态。
分室1的tisheng阀1关闭（Q0.0和Q0.5输出）。2秒钟后，分室1的脉冲阀1动作（Q0.6输出）。0.15秒钟后，分室1的脉冲阀1停止动作（Q0.6停止输出）。8秒钟后，分室1的tisheng阀1打开（Q0.0和Q0.5停止输出）。
分室1动作结束后，延时5秒钟，分室2动作。
分室2的tisheng阀2关闭（Q0.1和Q0.5输出）。2秒钟后，分室2的脉冲阀2动作（Q0.6输出）。0.15秒钟后，分室2的脉冲阀2停止动作（Q0.6停止输出）。8秒钟后，分室2的tisheng阀2打开（Q0.1和Q0.5停止输出），
以此类推，直至分室9清灰结束，完成一个循环。下一个循环又从分室1开始清灰。如此循环执行清灰过程。
5PLC控制系统的优点
气箱式脉冲袋收尘器控制系统的改造选用和利时公司的小型一体化PLC取代了原系统中的单片机，较大程度地tigao了系统的配置，增加了系统的灵活性，能够更好地满足用户的需求。本系统有以下优点。
（1）连锁与保护
在系统中，相关设备的运行要求具有一定的连锁关系和时间顺序，这些功能由PLC的连锁程序完成，从而保证了系统的可靠运行，避免发生堵塞。
（2）灵活性
通过PLC面板的电位器，无须专门工具，也无须知识，一般操作人员可以方便地设定清灰的时间间隔。利用PLC的内部时间继电器取代传统的时间继电器，不但节省和简化了系统的硬件，计时更加可靠、准确和稳定。
（3）可靠性高
本系统的控制核心是和利时公司HOLLiAS-LECG3小型一体化PLC，能够在恶劣的环境中长期、可靠、无故障地运行，接线简单，维护方便，隔离性好，抗腐蚀能力强，能够适应较宽的温度变化范围，平均无故障时间间隔（MTBF）大于15年。
（4）功能强大
和利时公司HOLLiAS-LECG3小型一体化PLC的编程语言遵从IEC61131-3标准，易学、易懂、易用。除了具有传统的指令表、梯形图和功能块图等编程功能外，还具有结构化语言和顺序功能图等编程功能。和利时公司的PLC系统提供了多种应用功能模块，包括各种通讯功能模块、可以具体到年月日和时刻的多种定时器和超长时间继电器等，方便了各种功能的实现，有利于缩短开发周期和节省程序容量。
6 结论
改造后的气箱式脉冲袋收尘器PLC控制系统的实际运行结果表明，基于和利时公司HOLLiAS-LECG3小型一体化PLC的控制系统达到了预期的效果，实现了对气箱式脉冲袋收尘器的控制，可以方便地更改收尘器的设定时间，减少了外部电路与元器件，具有先进、可靠、经济、灵活等显著特色。