西门子6ES7223-1BH22-0XA8接线方法
黑龙江某污水处理厂用PLC控制水泵运行,中心机房的计算机对全厂监控主要工艺设备的运行,采集工艺参数和设备运行状态信息,必要时对工艺过程进行干预,发出指令,有相应的PLC执行。整个厂区幅员辽阔,采用工业以太网冗余光纤环网方案,有效整合与监控设备的运行状态信息。
在污水处理厂进水泵站,回流污泥泵站,为了保持水泵的高效率运行,常常对其水池液位进行控制,用一台液位计来测量进水泵站积水池的液位,并将该液位信号送入可编程控制器系统,由可编程控制器根据液位高低来控制泵的开、停,使进水池液位保持在一定的范围内。
系统结构:
1. 中心机房、办公室与各污水处理站之间采用多模光纤,以光纤以太网方式相连,8台JetNet4008f-m组成光纤冗余环网,通信速率可达100 Mbps,实现系统自愈时间< 20ms的以太环网冗余通信。
2. PLC315-2DP连一个CP343-1接到光纤交换机JetNet4008f,上位机直接通过Ethernet连接PLC,由JetNet 4008f 组成的环网冗余保证数据通讯及时可靠。
3. 上位机采用工控机运行组态软件,通过工业以太网连接位于各处理站的PLC控制水泵运行并采集工艺参数和设备运行状态信息。 PLC
选用设备:
JetNet 4008f-m 8口百兆Web管理型工业以太网光纤交换机
选用原因:
●该系统采用JetNet4008f-m将分散在现场的多个监控点可靠的联接起来,组成光纤100Mbps多模光纤冗余环网通讯平台,环网断线自愈时间为20ms,保证了通讯数据的可靠传输。
●JetNet 4008f 工作温度范围是 -10℃~ +70℃,光纤环网系统的高稳定与抗干扰性,达到真正的工业三级要求。
●稳定可靠的双电源冗余系统,保障系统正常供电,完善的本地告警输出的干结点,可以接入到用户的系统中,方便在后台管理网络系统结构简单,便于维护。
●该系统共使用了4芯光缆,使用光缆芯数少、组网成本低,有较好的性能价格比。适合在数据较多的系统中使用,由于以太网本身的开放性,对于将来系统的扩展、接入其他业务带来了很大的便利。
一、客户需求
某集团经过多年的发展,业务已扩展在国内各主要城市,并建立了多家分公司和办事处机构,产品销往海外市场,以具备了相当的规模。为实现企业的扩张,现有的管理机制和网络系统必须进行改造。根据自身的特点和发展需要,将企业网络方面的建设交由某公司操作,并提出满足以下几点要求:
1 网络的安全保障;
2 不同的企业内人员得到不同级别的权限;
3 保证国内及海外各分公司数据的正常传输;
4 能满足传输语音、图像等质量要求较高的传输,和日后网络的可扩充性;
5 可管理性强;
二、方案构架
根据客户的需求,某公司提出了以VPN(虚拟专用网)架构的解决方案,采用InternetVPN方式,使用华北工控的硬件平台,从而满足了客户在网络方面的需求。
技术特点
针对该网络现状中存在的弊端和企业对业务的更高要求,所提出的VPN解决方案,具备以下技术特点:
1 VPN(Virtual PrivateNetwork,虚拟专用网络),是指依靠ISP(Internet,服务提供商)和NSP(网络服务商),在公用网络中建立专用的数据通信网络的技术。在VPN中,任意两个节点之间的连接并没有传统专用网所需的端到端的物理链路,而是利用某种公众网的资源动态组成的。
2 在安全方面,所有的VPN方式均可保证通过公用网络平台传输数据的专用性和安全性。在非面向连接的公用IP网络上建立一个逻辑的、点对点的连接、称之为建立一个隧道,可以利用加密技术对经过隧道传输的数据进行加密,以保证数据仅被制定的发送者和接受者了解。
3 可为企业数据提供不同等级的服务(QoS),不同的用户和业务对服务的要求有较大的差异。 并可通过liuliang预测与liuliang控制策略,按照有限级分配带宽资源,实现带宽管理,使得各类数据能够被合理地先后传输,预防组塞的发生。
4 可扩充性和灵活性。VPN能够支持通过在Intranet和Extranet的数据流,可方便的增加新节点,并支持多种传输媒介。
5 在VPN管理方面,可便捷的建立VPN管理系统。
网络拓扑图
下图是改造后的公司网络拓扑图:
系统硬件配置
VPN网关
机箱: RPC-1100E(1U机架式专用机箱)
CPU卡:NORCO MB-5L (五网口工业级CPU卡)
CPU: PIII 1.26G
内存: 128M
硬盘: 20G
服务器(MAIL、数据库、FTP)
机箱: RPC-900(4U多驱动器位置架装机箱)
CPU卡: NORCO —740VE (P4级工业CPU卡)
CPU: P4 2.1G
内存: 256M
硬盘: 120G
防火墙
机箱: RPC-1100E(1U机架式专用机箱)
CPU卡:NORCO MB-3L (三网口工业级CPU卡)
CPU: PIII 1.26G
内存: 128M
硬盘: 20G
VPN的优点
客户在选择此方案后,得到了以下几方面得到了收益:
1 高度的网络安全
VPN以多种方式增强了网络的职能和安全性。它在隧道的起点,在现有的企业认证服务器上,提供对分布用户的认证。VPN支持安全和加密协议,如SecureIP(IPsec)和Microsoft点对点加密(MPPE)。
2 简化了网络设计
网络管理者可以使用VPN替代租用线路来实现分支机构的连接。这样就可以将对远程链路进行安装、配制和管理的任务减少到小,一点就可以极大地简化企业广域网的设计。使用拨号访问,简化了所需的接口,简化了与远程用户认证、授权和记账相关的设备和处理。
3 使用VPN可大量降低成本
如在租用线路成本,主要设备成本,移动用户通信成本等等,采用华北工控生产的硬件产品,比同类产品在性价比上也具有一定的优势。
4 扩展能力便捷、容易。
5 完全控制主动权
借助VPN,企业可以利用ISP的设施和服务,又完全掌握着自己网络的控制权。
评价
VPN技术给用户带来了诸多的好处,VPN在欧美国家得到了很高认可,应用非常普遍。目前,每年增长速度很快,随着国内网络带宽的逐渐改善,具备很多优点的VPN在国内也会展开如火如荼的应用。
一、概述:
九溪水厂座落在杭州市西南面钱塘江畔的珊瑚沙,总设计规模为日供水60万吨,为浙江省大的水厂。其中的杭州西区净水厂工程,日供水30万吨,是杭州市的重大城市基础设施项目,由法国得利满公司总承包,于2000年3月投产运行。
整个水厂的自控系统也由法国得利满公司整体设计,采用的是bbbemecanique公司的可编程序控制器和Wonderware公司的InTouch监控软件,整套系统较好的考虑了水厂的实际情况,采用了冗余的通讯方式,双网络设计,大大tigao了供水的安全性,可靠性。
二、PLC以及InTouch监控软件的主要功能
1、通讯
九溪水厂PLC及上位机的系统分布图
整个自控系统设有7个PLC站,采用TSXP67/87 455型PLC,各PLC站均配置ETH107通讯卡,采用ETHWAY协议通过光纤为主干网的以太网与中控室主机WSG1、WSG2配置的APPLICOM数据采集卡交换数据,以此实现主机数据的刷新与命令的执行。各子站还设有上位机,均配置3COM以太网卡采用NETDDE协议通过同一个光纤以太网实现与主机3COM以太网卡的数据交换,可显示全厂各站画面数据,当子站与主机之间出现通讯故障时,各子站的上位机将通过ETHWAY协议与自己站的PLC进行通讯,确保畅通。各子站PLC也可以通过FIPWAY网络与中控室的PLC6进行通讯,实现数据的采集与命令的执行。
2、PLC功能介绍:
PLC通过相应的模拟量、开关量输入卡采集各种一次仪表以及反应各类执行设备状态的电信号数据(4~20mA),PLC对其中的一些数据进行处理,一方面将数据传送给上位机,另一方面将有关数据通过相应的模拟量、开关量输出卡传送到各执行机构,控制执行机构的动作,对于由上位机发出的命令则通过PLC进行重新组态后输出到执行机构,控制其动作。
本系统采用3种控制方式;分别为全自动操作、plc远程手动操作和手动操作。系统主要以全自动控制方式为主,下面以聚合氯化铝(PAC)计量泵的控制为例,介绍3种控制方式。混凝剂的投加直接影响到出厂水基本的指标浊度的好坏,混凝剂是水厂中主要的原材料消耗,如何合理、高效的投加混凝剂一直以来都是净水水处理方面研究的目标。九溪水厂采用PAC作为净水混凝剂,通过隔膜计量泵对其进行投加,计量泵可以通过两个参数来调节其投加量,分别为频率和冲程。在全自动模式下计量泵的频率由进水的liuliang来进行控制,泵的频率随着liuliang的变化而调整,计量泵的冲程则由游离电位测定仪(SCD)来控制,当原水浊度出现变化时,SCD检测到相应的电信号后传送到PLC,PLC经过P.I.D调节器的运算后向计量泵发出调整冲程的命令,此过程中的liuliang、频率、冲程、SCD的数据均通过Intouch在上位机上动态的显示出来,便于操作人员监控;plc远程手动操作则由操作人员根据实际经验在上位机监控软件中输入相应的频率及冲程,通过PLC后输出到计量泵;手动操作是操作人员直接在MCC低压开关屏上对计量泵进行调节,此过程不经过PLC以及监控软件。
3、监控软件(InTouch)的功能介绍:
1)提供生产工艺过程流程分布、液位模拟量显示、参数设置、设备运行状态等动态画面。据此操作人员或技术人员可以对整个水厂的工艺生产以及设备运行情况有一个详细而形象的了解。
2)系统主要参数以及设备的报警信号记录。记录的信息可以供技术人员参考,以分析仪器仪表、设备的运行情况,掌握手的资料,用于改进工艺控制,tigao系统的运行效率。报警信息以显眼的红色闪烁出现,提醒操作人员采取相应的措施,报警信息中还给出了报警的时间、故障的可能原因以及故障的现状。
3)可以通过键盘(鼠标)直接控制现场的设备,如启动或停止水泵、刮泥桥、排泥阀等。
4)进入系统的口令保护。以免非工作人员进入系统或随意中断运行中的系统,可以根据不同的登陆级别,实现控制本站的PLC控制设备到全厂的PLC控制设备的动作和参数修改。
5)数据动态刷新余数据库维护。对于不同的静态画面进行数据动态刷新,加上新的动态实时数据,构成了带动态显示点的工艺画面;数据库的维护通过对存放历史趋势数据的环形队列进行移位,用新数据代替旧数据,使环形队列中始终保存到当前时刻为止30天内的历史数据。
三、结束语
九溪水厂自2000年3月投产以来,利用先进自动控制系统,基本实现了生产过程的全自动化运行,大大减少了操作人员的工作量,降低了员工的劳动强度,自动化程度的tigao使生产一线人员由原来的11人减少到了现在的7人,实现了沉淀池、滤池、污水泵房等生产点的无人化作业,对于氯、氨、矾等药剂的投加也实现了全自动控制,节约了原材料的消耗,降低了制水成本,取得了明显的经济效益。
在取得优良经济效益的高度的自动化运作、良好的管理也带来了很好的社会效益,PLC在净水处理厂的应用,带动了周边水厂的自动化改造,推动了本行业、本地区的科学进步,tigao了人们的生活质量。2000年8月,在厂内建立了“生命之源”水文化展览厅以来,九溪水厂先后接待各级领导、城建专家、兄弟单位、大专院校及社会各界近200批次,得到了较高的评价,九溪水厂还被命名为“杭州市爱国主义教育基地”、“杭州市环境教育基地”、“杭州市市政公用局文明基地”
整经的目的是把卷绕在筒子上的经纱,按照工艺设计要求的根数、长度、幅度等平行地卷绕在经轴或织轴上,供浆纱或穿经工序使用。整经机有匀张力、大卷装、制动灵敏的特点。
一般整经机的电气控制要求在于:
1. 支持21寸和30寸盘头的自动识别和参数切换;
2. 盘头装卸机构自动化,夹紧装置由电机驱动,保证定转矩销紧;
3. 主电机由交流变频器――传感器组成闭环调速系统控制,以保证整经线速度的恒定;
4. 具有米/转数到自停功能;速度、米/转数等参数和密码可设定;
5. 配置加油装置,张力罗拉装置及跌落式断纱自停装置纱架型式、规格(头数)及张力器型式可按用户要求选配。
欧姆龙整体解决方案及其优势:
考虑到客户的成本,我们提供了微型PLCCPM2AH+变频器3G3MV+文本显示器NT11的高性价比控制方案。PLC与变频器通过RS485方式实现Modbus串行通讯;CPM2AH通过编程实现带小数点的数据运算,通过高速计数口进行脉冲计数,使控制精度有明显的tigao,织轴卷绕张力从定性控制发展到定量控制,从而自动控制内外圈张力,实现理想的内紧外松。操用简单方便的文本显示器NT11用以完成参数设置、状态显示和密码保护功能。
把安装在罗拉和电机转轴上的接近传感器接入 PLC高速计数口,分别对米数和转数进行计数,并根据以上信息计算罗拉的转速,再通过计算比较调整变频器的输出频率,保持整经速度的恒定。
PLC 的 RS-232C口接 NT11,外设口通过 CPM1A-CIF12 转为 RS485 接入3G3MV,通过Modbus 串行通讯方式,在程序中以TXD 和 RXD 指令发送和接收变频器信息。这种方式可以支持更多台变频器的通讯。
两类盘头有各自的数学关系式,盘头类型通过传感器自动识别。
NT11 和 MPT002等其他文本显示器比较,显示面积更大,文字更清晰,带有数字键,且按键较大,很受客户认可。