西门子模块6GK7243-1EX01-0XE0使用说明
1 引言
起源于美国的速冻食品近年国际增长速度高达20％—30％。速冻食品将成为世界上发展快的食品，其销售量在发达国家将占全部食品的60％—70％，已取代罐头食品的垄断地位而跃居加工食品的首位。目前，我国已有生产速冻食品企业近200家，品种达300多个，年生产量达1000万吨。速冻方便食品的出口量已超过意大利居一位。
我国速冻食品从生产厂家至商店及家庭冷冻链已经形成，随着人民生活水平的提高，对食品的卫生、营养、保鲜和方便性等方面的追求，以及速冻食品在国际贸易份额不断增大，速冻食品的发展前景十分广阔。
速冻食品是将经预处理过的食品，在30分钟内迅速通过-1℃—-5℃的大冰晶区，在低于-18℃的环境下保藏和运输的食品。速冻食品在我国市场上出现才十几年光景，但因其迅速发展的态势而被誉为食品业的一轮朝阳。
2基于台达机电平台的控制系统
螺旋式速冻机由于结构紧凑,冻品范围广等优点而广泛应用于速冻行业。螺旋速冻机是速冻鸡块、水饺、汤圆、虾、鱼等油炸食品、面食制品、肉禽类制品、水产品等及小包装食品的主流设备。但如何能使螺旋速冻机在正常使用过程中保证速冻食品工艺实现，避免冻时过长，避免冻裂等问题是螺旋速冻机食品速冻机的关键问题。
2.1PLC主控中心
PLC主机选用台达DVP14SS11R2，作为螺旋速冻机的控制中心，进行程序控制及通讯命令的发送，外围开关量信号的采集及执行器件的控制命令发送、配方数据的储存等功能。
电源模块选用台达DVPPS01，为控制系统提供稳定的DC24V电源。
PLC扩展模块选用台达2个DVP16SP11R采集DI/DO控制点信号。
2.2人机界面
人机界面选用1个台达DOP-B07触摸屏，提供良好、友善的人机界面，可以通过人机界面进行整机速度、配方参数、故障信息、风机水泵控制等。
2.3温度控制
温度控制选用台达温控模块DVP04TC-S，采集螺旋速冻机的工作温度，能否正确控制系统优质的生产出产品，温度的准确采集非常关键。 2.4变频驱动
变频驱动选用台达2台VFD-M055变频器，一台变频VFD-M驱动传送带运行，另一台变频VFD-M调节传送带平衡，速度均衡等功能。
基于台达机电平台的螺旋速冻机控制系统配置框架如图1所示。
图1螺旋速冻机控制系统配置框架
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图1控制系统配置
3主要功能设计
3.1自动/手动控制模式选择
通过触摸屏选择自动或手动控制模式，如图2所示。
图2控制模式选择
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自动运行可以通过选择与之相对应的组号参数进行自动控制运行，设置好“冷冻温度”一项里，与之相对应的“速度”就会显示在“达温网带速度”一项里。将“未达温网速度”和“进料温度”设定好后即按“启动”启动设备，如图3所示。
图3自动运行模式3.2HMI配方管理
由于温度难免会由于环境、负荷、生产效率等综合因数产生变化，但食品在不同温度的冷冻时间上却是非线性的关系，通过台达HMI的强大配方功能进行不同产品进行不同的温度-速度设定,如图4所示。
图4HMI配方管理
4结束语
项目测试和试生产证明，台达自动化控制系统构建的平台能够完美、高效、高质地生产出各类包装，包括速冻鸡块、水饺、汤圆、虾、鱼等油炸食品、面食制品、肉禽类制品、水产品等食品的包装。而随着电控系统的高效、成熟，应用价值极高的台达自动化方案，将能为食品机械的升级换代提供更多助力，为社会做出更大贡献。
理控制系统解决方案，该方案采用集散型控制系统，整个控制系统是分层次、分布式的结构。全厂控制系统分二级，即现场控制站级和中央监控管理级。根据设计，污水厂自控系统采取“集中监测，分散控制”的原则，由厂级中央监控工作站和现场分散控制站通过工业以太网络共同组成全厂控制系统网。
现场控制级与中控室1台中央监控操作站及1台工程师站之间的通讯，采用光纤为介质的工业以太网络通过交换机连接，通讯速率为100MB/S。通讯网络采用开放式的结构及目前国际上主流的TCP/IP通讯规约，可以非常方便地与其他标准网络相兼容。
一、系统运行特点
1.现场控制站负责设备的自动控制及状态信号采集。
2.中央管理工作站负责设备的控制方式，能进行单独设备或系统的控制，全厂控制中心提供下述功能：
1）显示所有工艺设备流程图显示，实时设备运行参数状态及故障信息。
2）所有设备的自动/手动方式选择
3）使用/备用泵的顺序选择。
4）手动形式下的设备控制。
5）全厂范围的报警记录。
6）被选择设备的管理控制。
7）过程变量的实时趋势。
8）历史趋势。
9）报表。
二、系统的基本组成
控制系统设置1台厂级中央监控操作站，负责与现场各个控制站通过工业以太网现场总线通讯；中控室另设1台工程师站，负责控制系统的维护，也通过以太网与现场各个控制站通讯。中央监控操作站与工程师站互为热备。在粗格栅控制室（PLC1）、细格栅控制室（PLC2）、变配电间控制室（PLC3）、脱水机房控制室（PLC4、PLC4-1）、加氯间控制室（PLC5），分别设置有现场控制站。
三、控制系统的技术特点：
1.系统结构
控制网络的设备容量≥64台，通讯速率100MB，通讯距离≥2.0Km，在出现故障时，增加或删除任意一个节点，都不会影响到其他设备的运行和通讯。在2.0KM的通讯距离之间不允许增加任何中继设备。
本系统采用先进的工业级计算机控制系统，主要用于污水厂的生产控制、运行操作、监视管理。控制系统不仅要有可靠的硬件设备，还有功能强大，运行可靠，界面友好的系统软件和编程软件。
2.系统的可靠性
控制系统可在严格的工业环境下长期、稳定地运行。系统组件的设计符合真正的工业等级，满足国内、国际的安全标准，并且易配置、易接线、易维护、隔离性好，结构坚固，抗腐蚀，适应较宽的温度变化范围，能够承受工业环境的严格要求。3.故障诊断
控制系统具有自诊断功能，可以在运行中诊断出系统的部件是否出现故障，并且在监控软件中及时、准确地反映出故障状态、故障时间、故障地点、及相关信息。在系统发生故障后，I/O地状态返回到系统根据工艺要求预设置的状态上。
4.通讯系统的性能
控制系统为开放的控制系统。它除了具有良好的网络通讯能力外，还具有与其它控制系统通讯的功能和标准的对外通讯接口，网络连接无特殊要求。
5.扩展性和兼容性
控制系统具有较强扩展能力，并且系统的关键部件如主机、电源及通讯网络均可进行扩展。
四、监控软件—RSView32
对自动控制设备或生产过程进行高速与有效的监视和控制的RSView32是以MFC（微软基础级），COM（元件对象）组件技术为基础的中文MicrosoftbbbbbbsNT平台下的汉化MMI（人机接口）软件包；是个在图形显示中利用ActiveX,VisualBasicApplication,OPC(面向过程控制的OLE)的MMI产品，提供了监视、控制及数据采集等必要的全部功能且使用方便、统一；是一个可扩展性强，监视性能高并有很高再利用性的监控组态软件包。由于支持ODBC、OLE2.0，勿需再购入其他图形数据接口功能或数据库存取功能的软件，可大大节约开发时间和费用。
| ILC 150ETH嵌入式控制装置是一种为小型控制系统的用户提供的信息技术装置和通用的通信方案。这种控制装置支持菲尼克斯公司的在线输入/输出程序，是一种结构紧凑的可以用于存储器可编程系统（SPS）的以太网控制装置。该控制装置配备了高性能的PCWorx 自动化软件。 如今的机械装置对自动化技术提出了很高的要求。控制装置作为基础设备应该具备的性能有：对状态变化的快速反应、周期时间短、与生产网络的紧密结合以及和其他存储器可编程控制装置的横向通信联络等。在家用和休闲领域中有着将越来越多的IT功能结合到一个设备中的发展趋势，这也越来越成为自动化技术的一个特点。 与以太网联网的生产设备和上置的ERP（企业资源规划）系统是现在应用的IT技术的实例。为此需要有一个高性能的硬件，在小型控制方面也是如此。对价格合理的带有以太网接口的产品以及配套的软件有着广泛的需求。 菲尼克斯电气公司提供的ILC 150ETH嵌入式控制装置（图1）是一种结构紧凑的高性能的小型控制装置。该设备具有采用Embos实时操作系统进行工作的Altera公司的Nios-II芯片装置，在二进制处理和文字处理方面以及更复杂的自动化操作方面有着足够的计算能力可以利用。使用自动化软件PCWorx进行编程。 ILC 150ETH控制装置可以为任何应用情况提供一种可优化自动化过程的佳的自动化方案。这种ILC 150ETH小型存储器可编程（SPS）装置可以用于小型应用的中央控制装置，也可以用于较大的自动化操作的分散方案。分散控制的较小的程序可以更容易全面掌握，并且不太容易发生错误。由于其复杂性较小而可以较快地制作出来。在开工投产阶段所试验的设备可以更快地和整套装置配合，在维修时的修理时间也明显地大大缩短。如果控制装置和一个可以广泛选择传感器、致动器及人机接口（HMI-HumanMachine Interface）连接方式的工程设计系统相结合，就总是可以好地解决控制问题。这些设备应当能够尽量简单地互相组合。并且和人机接口的连接也必须要尽量地具有直观及经济的功能性，尽量采用“即插即用”（Plug&Play）的方式。 硬件可以根据输入/输出的要求进行扩展 ILC 150ETH小型控制装置由于具有一体化的接口，可以支持菲尼克斯电气公司的在线安装系统，这种系统可以实现输入输出的简单的并列式排列（图2）。所有可以想到的传感器和致动器的接口，包括数字和模拟的输入输出、功能端子以及用于控制和调节的接口全都具备。为了实现其他分散设备的一体化，除了以太网的连接之外，还有一个互联总线（Interbus）接口。 因为菲尼克斯电气公司的操作设备和控制装置普遍地支持以太网接口，ILC150ETH装置可以使用“即插即用”的方式和人机接口连接。这样，操作设备可以用简单的方式实现和控制装置也位于其中的以太网网络的一体化。就可以实现从现场层面通过操作层面直到工艺过程主控系统或ERP（企业资源规划）系统的通信联络。 通过标准的人机接口进行机器操作和操作数据的采集只是一种可能性。在控制装置上使用万维网服务器（Web-Server）就更加方便。在自动化技术中好使用IT业界的现行通用的一些协议和技术，例如FTP（FileTransfer Protocol文件传输协议）或者 HTTP（Hypertext TransferProtocol超文本传输协议）等。这样，ILC 150 ETH装置就具有一个万维网服务器和一个FTP服务器。通过使用用户的组件，控制装置也可以起到FTP客户的作用。这样可以使用FTP存取功能通过标准化的bbbbbbs机制将数据存放在控制装置上或者将其上传。 使用万维网服务器（Web-Server）和标准的网页浏览器可以实现机器操作和可视化的成本合理的解决方案，这种方案无需受到本地装置应用的限制。 为了显示可视化的网页，只需要一个具有Java支持功能的标准浏览器即可。通过一个可以简单操作的工具软件制作网页。因为这个工具软件可以直接和控制装置的软件PCWorx进行数据连接，可以避免数据点的输入错误，提高了方便性。 除了高性能和许多一体化的功能以外，ILC 150ETH小型控制装置还可以提供许多有意义的通信可能性。使用这种小型控制装置几乎可以利用所有现在通行的通信方法。通过使用透明的组件TCP（TransmissionControl Protocol传输控制协议）和 UDP（User DatagramProtocol用户数据报协议）可以做到这一点。任何协议，如Modbus TCP或 Bacnet（BuildingAutomation and ControlNetworks建筑物自动化和控制网络）都可以通过这一类的用户组件进行编程，可以在SQL（结构化查询语言）数据库里进行直接存取。 |
项目简介
火力发电厂锅炉的单炉/单磨燃煤的计量准确问题一直是影响电厂发电成本正平衡统计的顽症，更是燃煤发热量和 锅炉燃烧效率统计计算尚无法解决的棘手问题，大多数早期的火力发电厂都存在着生产成本核算方面的问题。某 电厂曾委托本公司对该厂的输煤控制和入炉煤计量系统进行全面改造，以解决生产成本核算问题。鉴于该工程要在 整个电厂正常发电的情况下进行，且改造的内容比较大,涉及的面比较广，决定分两步对该项目进行改造，先 期进行输煤控制系统的改造，而后进行输煤入炉煤软测量的改造，以期终达到单炉瞬时燃料计量及动态生产成本 核算的目的。
配置及设备特点
该电厂的输煤工艺系统比一般的火力发电厂要复杂得多,它先后由一、二期工程来构成现在的输煤系统，两个系统 之间即独立又有相互交叉的工艺连接，要为六台发电机组供煤。本次仅涉及煤场至入炉煤斗之间的输煤控 制系统设备改造，但为了安全可靠地实现改造，又不影响所有机组的正常运行，将该项目分两步进行；步 先将输煤控制系统改造，而后再将入炉煤计量部分改造,本文所介绍就是部分的内容。其工艺布置如图：
各工艺段所包含的设备有输煤皮带机、叶轮给煤机、往复式给煤机、碎煤机、滚轴筛、带式除铁器、圆盘除铁器、精细除铁器、犁煤器、切换挡板、拉绳开关和跑扁开关等组 成。其它如撕裂，打滑，堵煤等保护开关均不进本控制系 统。
系统结构
根据现场的实际状况和输煤工艺控制的技术规范要求；我 公司推荐采用SIEMENSTIA的系统结构。以满足输煤系统狭长的输煤栈桥在一侧布置的电缆桥架，该桥架既要敷设6000VAC动力电缆，又要敷设控制和通讯电缆，电缆周围的共模和差模干扰信号必然要影响控制系统的通 讯质量，甚至于使得控制系统不能正常工作。为此我公司 选用PROFIBUS-DP现场总线来组成网络。用光电交换机 OLM来完成与主控制器之间的信号交换，因为采用了光纤传输通讯，可将电磁场对通讯设备的干扰影响降至低 程度，真正达到阻断干扰的目的。
它以主控制器AS-417-2作为主站，通过以太网交换机ESM连接到四台安装有以太网卡CP-1613的工控机上，每 台的HIM系统界面选用WIN CC V5.2版本，主控制器除了 自身带有的 PROFIBUS-DP 接口外，又配了一块PROFIBUS-DP模件；这样可以组成两个相对独立的光纤环网，亦便于两个输煤系统的布置；一个接口连接一期输煤系统上的六只OLM光电交换机，另一个接口连接二期输煤系统上的五只OLM光电交换机。其系统拓扑图如右图。
结束语
由于工艺控制技术规定的要求，所有控制设备都必须配置就地控制开关按钮，这里选用了开关按钮盒作为就地 控制所需。但由于按钮盒与电机启动器不能在Asi层之间直接进行相互通讯，而必须通过主控制器方能完成它们之 间的数据交换，为此这种配置不能满足就地后备控制的技术要求。SIEMEN现场执行器MOTOR STARTER的停产是 本方案的大遗憾。
本控制系统由于当时存在经费问题，没有选用H型冗余控制器，应该是本控制系统不足的地方。该项目是老厂改造项目，有些控制设备不能作彻底改造，亦带来了些须 遗憾。对于像输煤系统的控制如果能在新建厂设计时就将控制与电气高、低压开关、变频设备、燃料计量一起整体 考虑，那将是一套很完整的TIA系统。