西门子6ES223-1BH22-0XA8原装代理
本系统实际上是一套相对独立的恒压供水系统。主要由变频器和PLC组成,其电气原理图如图2所示:
图2恒压供水电气原理图
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变频器选用适于泵类的FujiG9变频器,分别对五台循环水泵进行变频控制,并通过PLC的逻辑控制功能,实现对整个供水系统的恒压变liuliang控制,为确保系统的稳定运行,整个系统设有过流、过压、过载、自诊断等多种保护功能。 本系统接收上位机或本地发出的启动信号后,启动水泵1变频运行,PLC根据接收到的压力和liuliang信号控制变频器调节水泵转速,使供水管网水压恒定。当水泵1工作频率达到工频时,若管网水压仍达不到要求,将此泵切换到工频运行,变频器切换到水泵2,使其变频运行。此后,如果水压仍达不到要求,则继续切换下去至满足要求。若管网水压大于设定值,PLC控制变频器频率,使水泵转速降低,当低至设定低频率时,依据先开先停原则,自动切换掉已投入运行的工频泵,使管网水压始终保持恒定。这样,五台水泵轮流循环运行,避免某台泵长期运行,延长设备使用寿命。本系统由闭环PI控制即可满足要求,PI算法由PLC实现:Ui=Ui-1+ΔU=Ui-1+K[Ei-Ei-1+(T/Ti)Ei>。
3系统组成
综合站房监控系统的组成如下:
本监控系统采用由PLC组成的分布式监控系统的形式。PLC作为下位机使用,用来完成各子系统的数据采集、输出控制及状态判别等工作,上位机采用研华公司的工业计算机,接收PLC采集的现场数据,并将数据存入动态数据库,完成报警、实时曲线、历史曲线、分析系统运行状态、打印输出、并根据控制室控制人员要求控制各系统的运行状态等功能。
PLC采用OMRON公司的SYSMACα系列的C200HE,它是一种价格适中、性价比较高的中型机,配有较强的指令系统,并增加了许多特殊功能指令,还配备了丰富的特殊功能模块和强大的通信模板,这些都足以实现现代工厂自动化的多级要求。系统主要选型如附表所示:
附表PLC硬件配置
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本系统网络为单级网络,系统中通信主要采用适配器结构形式的RS422上位连接方式。监控系统的网络结构如图3所示:
图3监控系统的网络结构
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由于采用一对四的通信方式,需要为设备设置地址,在下位机采用RS422标准,在每台PLC上都安装了一块LK202HOSTbbbb模块,各PLC通过三端口RS422适配器相连,通过RS422转RS232适配器转换后连接到上位机的串行口。
HOSTbbbb的内部驻留了通信软件,通信协议已固化,只有几个参数需要用户根据现场应用进行设置。C200H-LK202上位连接单元的面板上有4个参数设置开关SW1~4,SW1、SW2用于设置该上位连接单元的设备号(也称站号),取值范围为00~31。SW3选择波特率。SW4用来设置命令级,奇偶校验格式。
网络中的所有PLC通过公用LR区实现数据传送,在LR区中每个PLC均分配一个写区和若干读区。数据传送时PLC将数据写入到公用LR区中分配给自己的写区,其他PLC则通过PLC链接单元从LR区对应区域读数据,从而使系统中的PLC相互
交换信息。
4 系统软件设计
上位机监控软件利用组态王(KingView5.1)工控组态软件。它能充分利用bbbbbbs的图形编辑功能,方便地构成监控画面,并以动画方式显示控制设备的状态,具有报警窗口、实时趋势曲线等,可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。该软件把每一台下位机看作是一台外部设备,在编程过程中根据“设备配置向导”的提示一步步完成连接功能。在运行期间,组态王通过驱动程序和这些外部设备交换数据,包括采集数据和发送数据/指令。每个驱动程序都是一个COM对象,这种方式使通信程序和组态王软件构成一个完整的系统,既保证了运行系统的高效运行,也可扩大系统的规模。其与下位机通信原理如图4所示:
图4上位机与下位机的通信原理框图
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组态王与OMRONPLC之间的通信采用的是OMRONHOSTbbbb通信协议。组态王通过串行口与PLC进行通信,访问PLC相关的寄存器地址,以获得PLC所控制设备的状态或修改相关寄存器的值。组态王监控软件还可实现显示工艺流程图、各种参数实时测量值,实时修改下位机所需的各种参数值,上、下位机之间的通信管理,实时故障报警画面,实时数据库和历史数据库管理,系统日志报表和各种生产报表等功能。
在主监控站上建立网络数据库,将过程监控站中的各类实时数据、画面、图表等信息存入本地网络服务器中,利用ASP技术生成动态网页,进行实时发布,可实现现场数据的Web浏览,为将来工厂全面的Intranet管理留下基础。
下位机软件设计采用模块化结构,每一个模块作为一个子程序。根据系统功能划分,程序由多个模块组成,每个模块的程序量都不大,整个程序的编制、调试和维护比较方便。各子系统的下位机软件模块框图如图5所示。
11月4日,“融·合之韵——2009CEC产品奖颁奖盛典”(CEC:CONTROLENGINEERINGChina)在上海浦东喜来登由由酒店举行。作为韩国工业电气控制和自动化领域的企业,LS产电(www.lsis.com.cn,CEO:具滋均)的XGR系列冗余PLC荣获了“2009年度CEC编辑选择奖”,并受到了行业人士的广泛关注和青睐。
CEC年度评奖是CONTROL ENGINEERINGChina举办的工控和自动化行业重要评选活动,从2004年开始,现已成功举办了五届,已经成为业界的评奖活动之一。据悉,此次活动备受行业关注,控制工程中文网2100余名控制工程师参与了佳产品奖投票,12位CEC全球专家特约编辑参与了编辑选择奖评审。主要入选产品分类为嵌入式控制、人机界面、过程仪表与传感器、离散控制与传感器、电动机、驱动装置和运动控制、网络与通信、过程与先进控制、软件和信息集成等8大类,分别角逐24款年度佳产品奖,8款编辑选择奖和8款本土创新产品奖。
作为XGT系列家族的新成员,LS产电XGR系列冗余PLC是一款能够在典型工业现场中支持多方面应用的工业控制系统设备。在以开放式网络、超快速处理速度、紧凑尺寸、友好界面的软件为基础的全新工程环境下进行工作,完美地呈现了高CPU处理速度、强大的扩展功能、紧凑的结构、多种输入/输出模块/特殊模块及支持多样化通讯解决方案等性能特点。该产品整体设计定位于中高端,适用于化学、水处理、钢铁等要求无故障的PA领域,既满足安全停机系统领域高可靠性的要求,又满足客户对网络安全的需求,是一款高可靠性的冗余PLC产品。
LS产电自动化营业部销售总监徐勇先生出席了“融·合之韵——2009CEC产品奖颁奖盛典”,并代表LS产电上台领奖。徐勇总监表示,XGR系列冗余PLC采用了的设计技术,为客户的控制系统提供全方位安全保障,能获得“2009年度CEC编辑选择奖”是行业对XGR系列冗余PLC的肯定。未来,LS产电将投入更多的资源,不断研发高科技产品,为工控和自动化行业的发展而不懈努力。
LS产电自动化营业部销售总监徐勇先生上台领奖
此次中国工博会展馆中,CEC在现场打造了72平米获奖产品展示区“2009工业自动化展”,作为专门用于展示获奖企业的产品平台。LS产电也参与其中,于11月3日~7日集中展示了自动化新品PLC新品系列。现场,LS产电工作人员在介绍产品的与到场的观众进行了广泛的交流,并一一为现场参观人员进行解答,从而增强了行业人士对LS产电的了解与信心。
工博会现场展示
LS集团发展历程:
LS集团于2003年从LG集团分离出来,销售额从原本的3,500亿韩元tisheng到2007年的14兆9,700亿韩元,销售额在短短四年内翻了两倍以上;净收益从原来的1,300亿韩元垂直增长为6,800亿韩元,呈现持续增长的良好趋势。目前,LS集团旗下拥有以LS产电、LS电缆、LS-Nikko铜公司、Gaon电缆株式会社、E1、Yesco等六大公司为中心的二十多个系列公司。LS集团将在工业用电气·电子及素材领域、能源领域发展为具有世界水平的国际性企业。
LS产电发展历程:
一直以来秉承着“与顾客同行”的经营理念,LS产电是韩国电力仪器及送配电设备、自动化解决方案领域的企业,去年创下了1兆3000亿韩元的销售业绩,在韩国拥有4个工厂与电力试验技术中心及2个研发中心。目前,LS产电在中国大连、无锡及越南河内成立了3个生产销售法人,并拥有中东迪拜销售法人与8个海外支社,在65个国家构筑了全球网络。自2002年起,LS产电创下了27%的年均增长率,呈现持续成长的趋势。
1 引言
在大型机械加工行业尤其是汽车行业中往往用到较多的能源站房及其他站房,如制冷站、循环水站、热交换站、空压站、以及污水处理站等。他们就像人体的心脏、肾脏等重要器官,在工厂的能源(压缩空气、热水、高温蒸气等)供应、循环、回收等过程中起着极为重要的作用。对上述站房系统的监测管理及控制也就成为工厂自动化(FA)的重要组成部分,通过对这些站房实现自动监测控制,可以起到大量节约资源,节省人工的作用。对上述站房的自动监控,也将越来越广泛地得到应用。
本文主要介绍制冷站、热交换站、循环水站的分布式监控系统。
2综合站房工艺流程
综合站房工艺流程示意图如图1所示。
图1综合站房工艺流程框图
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本站房主要完成给用户提供冷源、热源的功能,主要用于剧院、医院、大型办公场所、恒温厂房的中央空调系统等。
(1)冷冻水监控系统
本系统以
制冷机的监控为主,制冷机为大连三洋蒸汽式溴冷机,该机自带PLC和RC-232串口,经转换成RS485口后可方便地与上位机通信,从而很方便地获得制冷机的运行参数。根据冷冻水给、回水温度差及总liuliang判断用户冷负荷状况,确定冷冻机开启台数及阀门大小,保证冷源的合理使用,达到佳的节能及运行效果。
(2)冷却水监控系统
冷却水系统通过冷却塔和冷却水泵向制冷机提供冷却水,保证制冷机有足够的冷却水通过,并根据气候及冷负荷调整冷却水运行工况,在冷却水温和水量满足要求的情况,使系统合理运行。
(3)采暖监控系统
采暖系统通过热交换器为中央空调提供热水,监控系统的主要任务为控制热交换过程以保证要求的热水温度和liuliang。根据热水给、回水温度差及总liuliang判断用户热负荷状况,确定热交换器开启台数及阀门大小,保证热源的合理使用,达到佳的节能及运行效果。
(4)循环供水监控系统
因为采暖和制冷不可能使用,为节约成本,本综合站房只采用一套供水系统分冬、夏两季对用户提供热、冷源。冷、热源的切换由电动阀自动切换。
3. 存在问题
天脊集团在过程控制和计算机应用方面有了一定基础,但所有DCS/PLC控制系统均未互联,生产数据也没有上网;只有少数计算机参与管理,覆盖面还很低,且各个小局域网之间也缺乏互联,造成了生产控制层和管理层互相隔离,信息的共享程度很低,很难发挥这些系统的优势。许多信息靠手工传递,造成了管理信息处理时间过长及差错,也影响了经营管理和决策。尤其在生产计划方面,靠手工编制计划难于产生较优的计划,影响了生产能力的tigao。
4. 总体目标
浙江中控软件技术有限公司(以下简称中控软件)采用国内外先进的计算机网络、数据通讯、应用软件技术和多媒体等技术,结合天脊公司的实际情况进行应用开发,基本实现公司的网络化、系统化、智能化和信息化。实现公司的生产可视化、信息管理系统化,实现公司管理优化、计划优化和调度、操作优化和过程控制,并建立智能优化管理与决策的技术环境。为公司上级的管理决策提供依据,为下层分厂/子公司提供优化操作、控制和管理的策略。
5. 实施方案
5.1系统概述
在该项目中,中控软件公司提出了全厂综合自动化整体解决方案,它以综合信息集成软件平台(基于关系数据库)和实时监控软件平台(基于实时数据库)为核心,包括经营管理层、生产管理层和生产控制层三个层次的软件、工程与技术服务。
综合自动化体系结构图
5.2实时数据库与过程监控平台ESP-iSYS
ESP-iSYS实时数据库与过程监控平台,用于生产过程实时数据的采集、存储、浏览和应用服务支持,是综合自动化整体解决方案的核心之一。
ESP-iSYS为流程工业企业提供了统一而完整的实时数据采集、存储、监视和Web浏览功能,提供API、OPC、ODBC等多种数据服务方式,便于建立多种应用。
ESP-iSYS采用了COM/DCOM、系统容错、任务调度、旋转门压缩、位号映射等技术,保证系统在企业局域网环境下的高效、稳定、安全地运行,并具有良好的开放性和可扩展性。
在该项目中ESP-iSYS是采用OPC等技术实现了对不同接口的数据采集,具体实时数据库平台网络结构图如图所示。
ESP-iSYS系统网络结构图
ESP-iSYS主要性能指标:
5.3综合集成软件平台ESP-PlantJet
该平台建立在关系数据库系统(在这里我们选择了Oracle9i)基础上,可以实现各应用系统的集成、管理和信息共享、交互。在本项目中,我们采用了中控软件开发的ESP-PlantJet综合集成软件平台。该平台主要是建立生产设备、物料流、信息流、资金流集成的企业数据模型,并支撑生产管理和经营决策的各种应用。
工厂数据模型
ESP-PlantJet的核心为工厂的数据模型,这一模型把实际的流程工业企业物理模型,如装置、罐区、装置与装置之间的连接、装置与罐区之间的连接、罐与罐之间的连接、仪表的安装以及采样点的分布等信息用数据库的形式表示出来。它包括了对流程工业企业内所有的设备及业务规则以一种合理的形式进行定义,并为生产操作与管理人员提供生产过程的相关信息。工厂数据模型可以存储在任何与SQL(StructuredQuery Language)兼容的关系型数据库中。
支撑环境
定义接口规范并提供数据交换引擎,方便各种应用系统之间实现数据交换,保证系统的各个应用子系统的数据一致性和数据的完整性,并且为集成其它的应用系统提供必要的数据接口。
业务处理
实现客户的全部业务逻辑。包括客户现有的应用子系统和新增的应用子系统,都可以很方便地集成到ESP-PlantJet环境中来。
用户界面
采用HTML文档的形式表现,提供信息浏览,服务定位。主要是实现用户界面,并保证用户界面的友好性、统一性。
ESP-PlantJet结构图
5.4其他应用软件
根据天脊集团的具体情况,以及建立在两大数据库的基础上,中控软件分别为天脊集团上了生产管理系统、物资供应管理系统、销售管理系统、人事管理系统、物料平衡系统、成本核算系统、设备管理系统以及办公自动化系统等。
6.系统实施步骤
现场详细调研及设计
网络系统实施
实时数据库及生产监控系统的客户化与集成
综合集成平台(ESP-PlantJet)的客户化与集成
应用系统客户化与集成
系统试运行
公司自验收阶段
专家验收阶段
7. 系统应用效果
该系统实施后,将整个公司的生产活动集成起来,形成管控一体化的综合自动化系统,实现综合信息管理,降低原材料与能量消耗,降低成本,tigao产品产量与质量,从而全面tigao公司的经济效益。建立全公司立体的物料信息流、管理信息流的综合信息化的办公网络,实现由职能管理向流程管理的转变,全面tigao生产管理水平和员工素质,增强对市场的快速反应能力和市场竞争能力。