6ES7221-1BH22-0XA8产品规格
空压机系统是水电站的必备设备，其工作过程并不复杂，但启动和停车过程有严格的要求。随着电子技术、软件技术、控制技术的迅速发展，PLC(可编程逻辑控制器)也迅速发展，性能优越，与原继电器的控制电路相比具有较大优势。PLC具有高可靠性、丰富的I/O接口模块、模块化结构、编程简单易学、安装维护方便等特点。随着水电站自动化水平的不断tigao，有必要对空压机工作过程采用PLC全自动控制，并在远程操作室设置监控和报警装置，以实现现场无人值守和远程监控、报警。
1、控制系统的总体要求
水电站空压机采用PLC自动控制系统应满足如下要求 ：
(1)控制系统电源为交直流在线式切换，以保证PLC数据处理和控制在异常情况时( 电源切换) 能可靠进行工作。
(2)高低压气机PLC控制屏，以压力反馈作为判据实现现地PLC自动启停空压机。
(3)控制系统应配有I/O模块、中央处理模块、通信模块、电源模块、模拟量模块等运行所需设备，全部模块均为固态插入式标准化结构组件，应符合工业控制级以上标准。
(4)必须满足电厂现场运行条件，具有高稳定性和抗干扰性能。
2、控制系统硬件设计
2、1 系统方案
根据电站空气压缩设备的技术要求，设计的控制系统结构如图l 所示。
2、2 控制系统的硬件配置
(1)TSX 3721 CPU模块。具有实时时钟，带 2 0 K字 R AM、1 6 K字备份F l a s h RO M，允许增加应用存储器容量，并可连接通讯模块，I/O点数大可达248个。自带一个显示模块， 可将控制、诊断和维护PLC及其模块所需的所有数据加以归类和显示， 提供了一个简单的人机界面。
(2)TSXAEZ 一802模拟量模块。8个高精度多范围电流通道，每个输入可选择0 ～2 0 mA 或4 - 2 0mA的输入范围。模块使用稳态多路技术扫描输入通道(普通或快速)，以获取数值12位A/D转换。除了上述功能外，PLC处理器还可进行输入溢出监控、测量值过滤。
(3)TSXDMZ- 28DT开关量模块。16路开关量输入，12 路开关量输出，供电电源 24 VDC。
(4)传感器。温度传感器提供 4 ～20 mA电流信号、 量程范围为 0 ～120%。压力传感器采用MPM/MDM580系列电子式压力传感器，供电电源24 VDC，提供输出4 ～2 0 mA电流信号， 量程范围为 0～10 MP a 、 0 ～1 .0 MP a 。
根据以上的模块要求，PLC硬件配置如图2所示。
2、3 控制软件的流程框图
PLC程序控制图见图3。
3、PLC控制系统软件设计
3、1 控制策略
(1)如图1所示的气罐压力P1、P2、P3、P4，PLC控制系统按照压力采集信号所处的压力区间，自动启动主备空压机。
(2)两空压机互为热备用。
(3)每台空压机累计工作 30 rain ，启动排污阀 15 S。
(4)所有的启停空压机及异常信号送入中控室。
(5)可在控制屏上选择手动、自动、远控三种控制方式。
3、2 PLC和中控室通讯数据表
PLC和中控室通讯采用 MB+网络接口，表1列出了部分通讯数据表。
4、应用
本文介绍的 PLC空压机控制系统已应用于Mollsadra 水电站。Mo l l s a d ra水电站位于伊朗伊斯兰共和国法尔斯省 ( F a r s ) 境内的 Ko r 河主要支流Tang-e-Boragh河上。空压机控制系统包括两台高压压缩空气系统和两台低压压缩空气系统，均采用一主一备工作方式。水电站空压机系统主要是为水电站调速器油压装置、工业及制动设备提供用气。
在此系统中，高压空压机的额定排气量0.822/mi n 、排气压力7 .0 MP a ; 低压空压机的额 定排气量2 . 8 m。/ mi n 、排气压力0 . 8 MP a ; 额定容积均为2 m。在 设计中，P 一 6.3 MP a 、P2= = = 6.4MPa、 P3— 6.5 M Pa、P4— 6.8 M Pa、P5 —6.9 MPa、 T一 1 00℃ 。
经过现场调试验收，此设备已在现场运行1 a 多，运行可靠，对水电站的安全稳定运行起到了重要作用。
5、结语
a .P L C空压机控制系统已成功应用于 Mo l l —s a d r a水电站，运行安全可靠、智能化程度高，良好的实时调节可以克服由人为因素造成的调节滞后等不利因素，操作简单、可实现无人值守。
b .在系统实施过程中，还可引入故障检测和故障诊断的处理程序，能够tigao系统的智能化程度，有利于改善自控系统的有效性和可靠性。通过优化调度策略、软件连锁保护等自动控制功能模式的应用，有望将自动化水平tisheng到更高层次，可为确定空压机设备状态检修点提供依据，并由此获得更大的效益。
1引言
据我了解我国各城市较早的建立了排污系统，但管理也比较落后原始，每个泵站还由人工管理;随着城市的不断扩大，污水池不断相应增加，由于污水池零星分布在整个市区，若按原先管理模式，需要消耗大量资金，管理和控制也非常麻烦，效率极低下，完全不能适应现代城市发展的需要。为了tigao管理工作的信息化水平，tigao城市污水的处理能力，减少企业人员不断增加带来的沉重负担，tigao企业效益，必须从原来的人工管理改造为计算机远程自动化管理，建立网络管理体系是一个必然趋势。
2 系统设计思想
采用分级分布式计算机控制系统，对工艺过程进行集中管理、分散控制。其总体设计思想是：利用电信的虚拟专用网络VPN作为整个系统的通讯网络，做到不管有多少个泵站和多少个水池，距离有多远，所有的控制和看管工作均由PLC和计算机远程自动完成。并且实现了客户端之间的无关性，可实现多客户端操作，使客户端机器协调工作，tigao整个排污系统的工作效率。节省大量资金，减少人员编制，tigao管理，具有很极大的经济效益和社会效益。提供多级容错机制，保证系统能够安全顺畅地运行。
图1泵站网络示意图
3 控制系统简介
本系统由计算机主机，可编程控制器(PLC)，液位传感器组成，电能统计电度表组成。系统嵌入进原先的控制系统中，既保留了原先的的控制功能又添加了新的远程自动控制功能和大量的数据存储和分析统计功能。系统可根据操作人员在计算机中设定的参数，在不同水位下自动开停机，也可由操作人员在计算机上直接开停机。每台水泵及格栅机均可通过转换开关选择受计算机自动控制;如果计算机遇到故障还能由PLC里的控制系统完成自动控制各机器功能;或脱离计算机控制，改为原先的控制系统。在计算机自动控制时，系统每天自动转换工作水泵的优先开机顺序以平均各水泵的工作时间。系统的监控界面可供值班人员监控各台泵的工作情况，liuliang，水位等参数。系统提供数据储存和报表查询，打印功能。
图2 系统方案示意图
4 具体设计与实现
根据工艺流程、控制点及现场设备的安装地理环境，我们采用先进的管理控制技术，系统分为控制层、监控层、管理层三层进行监测和控制。
(1)控制层用可编程控制器作为底层控制中心分别对排污设备、监测点进行控制、监测，采集信息，控制设备运行。
PLC(Programmable LogicalController)全称为可编程逻辑控制器，简称可编程控制器。它以微型计算机为核心的工业控制装置，它集电控、电仪、电传三电于一体，是现代工业三大支柱之一。由于它的功能强、可靠性高、适应性好以及模块化结构等优点，在工业控制中得到了广泛的应用。把个人计算机连入PLC网络可以向用户提供诸如工艺流程图显示、动态数据画面显示、报表编制、趋势图生成、窗口技术以及生产管理等多种功能，作为底层单元的PLC完成对现场开/关量、模拟输入/输出量的控制处理，而利用微型计算机良好的人机对话界面和数据处理功能，实现对一台或多台PLC进行监控，充分发挥PLC可靠、灵活的控制性能和计算机在管理、监控等方面。
随着计算机技术的发展，PLC不仅能代替传统的继电器实现逻辑控制，已发展成为集各种控制、运算、通信为一体的功能强大的控制器。由于其编程简单、修改方便及工作可靠，在工业生产中它的应用也越来越广泛。
(2)监控层在泵房内设控制室，带有视频监控，主要监控整个泵房内格栅机和每台泵的运行状态，各种机柜的电流电压度表与计算机显示是否一致，监控处理过程由PLC的模拟输入模块进行数据采集，并将有关水泵的运行状况及有关信息上传污水处理监控中心，污水处理监控中心则将指令下传至各PLC控制器，由PLC控制现场各仪器及仪表。
(3)管理层主要在污水处理厂远程监控中心完成，所有采集的数据通过虚拟局域网远程通信传输到监控层桌面个人计算机，而桌面个人计算机又通过RS232通信模块发送控制命令给PLC，完成水泵的启动和停止控制。总揽整个系统的运行情况。系统还充分考虑了在特殊情况下的现场手动控制以保证排水系统的流畅运行并有效地保护设备。对水泵耗电量用电流、电压、时间来计算。当出现停电情况时，PLC将记忆检测的数据，桌面个人计算机将记忆设置状态。当出现故障时，个人计算机进行报警，记忆相应的状态，使其在脱机状态下，整个系统独立运转。在个人计算机端，软件具有状态设置、远程监控、数据存贮、报表打印功能。
实际上整个控制系统可以在任何地点控制如：控制室，办公室均可，整个系统可以非常强劲的工作，采用了很多错误处理。系统的扩展性很强，不管有多少个泵和多少个水池，距离有多远，所有的看管工作均由计算机远程自动完成。系统能记录设备的运行的原始数据，并做出信息处理，给出各种报表和运行曲线图，能实时了解全部系统的运行情况。
系统运行流程图如下：
图3系统运行流程图
5 结论
本文所研究的城市污水进行集中控制系统，主体控制部分采用可编程序控制器、一些传感器和计算机，网络技术租用电信的VPN;该系统在桂林市经过近两年的现场投入应用表明，稳定可靠，自动化程度高，为桂林市排水公司带来了很大的经济效益，正在往社会推广
l引言
一般来说。大功率直流电源装置的系统主要由高压隔离开关、高压断路器、有载调压器、平波电抗器、整流变压器、晶闸管整流装置、控制系统、交流互感器、直流互感器、直流母线刀开关、综合测量装置及纯水冷却装置或者风机等部分组成.系统构造复杂、体积庞大，维修和维护极为不便。实时掌握和了解直流电源系统的工作状况显得极为重要。设计大功率直流电源智能监测系统对电源装置进行监测和保护是必要的。
2电解锰电源的监控系统设计
2.1 系统总体设计
采用西门子公司的S7—200可编程控制器和TD200文本显示器，设计电解金属锰直流电源的监控系统。670 V/26kA电解锰电源采用三相桥式全控晶闸管整流，非同相逆并联的主电路形式。该电源检测系统采用可编程控制器(PLC)作为控制的核心器件，将大功率直流电源设备与通讯网络连接，检测和指示故障位置。PLC以其品种多样的扩展模块(如模拟量扩展模块、通信模块)为实现采集、上传数据提供便利。智能检测系统的基本构成如图1所示。
该电源检测系统中，PLC、开关量单元、模拟量单元、通信单元和TD200文本显示单元构成了模块的主控单元，还有现场变换与执行单元，用于实现电源设备强电与弱电之间的隔离，把相应的故障或运行参数的信号变换为开关量或隔离后的模拟量信号送入PLC，根据PLC的输出进行报警和执行跳闸等操作，TD200文本显示器用于显示现场电源系统的运行状态，以便于工作人员调试和应用。
2.2 系统控制工作原理
三相桥式全控整流电源装置的被控对象主要是高压开关断路器、移相触发电路的触发角度、水冷却器的启停，被检测对象主要是水冷却器是否有故障、整流变压器油温是否过高、轻重瓦斯是否超标、晶闸管整流器的器件是否失效、桥臂是否过热等。整流电源装置通过控制面板上的合闸按钮将点动信号送入PLC的数字输人点后，通过PLC内部的自保持程序使电源合闸并到位后，PLC将解除对整流装置触发脉冲的封锁，这样可通过给定旋钮调节给定电压的大小，改变触发角度，改变输出电压的大小。高压分闸信号送入PLC后，应该封锁整流装置的触发脉冲，延时数秒，再自动分闸。基于PLC的电气控制系统对大功率直流电源系统的控制思路，仍然与继电器一接触器控制系统是一致的，只是在控制手段上采用了先进的控制设备。图2所示为三相桥式全控整流由源装置大系统的PLC硬件设计原理图。
3 PLC控制程序
程序块选用子程序流程图，它是由故障检测子程序、模拟量采集子程序、显示子程序等几个程序块组成。部分子程序图如图3、图4、图5、图6所示。
4 结语
基于PLC控制的电解电源系统实现所要求的技术性能，利用TD200文本显示器可以直接显示报警内容，方便现场操作人员的维修与调试。系统已经投入运行，运行状态良好，为操作人员对电解电源操作和实时监控带来极大便利，达到了预期的控制要求。