6ES7214-2BD23-0XB8现货库存
1.引言
随着自动化水平日新月异的发展，啤酒生产线冷冻站系统对控制和故障处理的要求也越来越高。在此系统中，使用了施耐德Micro和Twido 系列PLC,并通过Modbus总线实现协调控制，远程监控，故展处理等功能，大大tigao了生产率，降低了保养维护成本。
2.产品介绍
在此系统中，每台压缩机制冷机组都是由TwidoPLC进行控制的，通过数字量模块和模拟量模块采集传感器信号，实现手自动增减载，开停机和故障检测，以及把故障信号上传至上位监控计算机。
TwidoPLC属于施耐德小型自动化产品家族中的一员，有13中本体单元，15种离散量扩展模块，8种模拟量扩展模块，多可以扩展至264个I/O，现在新型的TWDLCAE40DRF更集成了以太网接口，可以通过ModbusTCP/IP 使设备直接接入以太网，使得高速数据通信和远程监控变得更容易。Twido家族还增加了一个新成员-CANopen模块TWDNCO1M，通过该模块，可以实现对变频器和智能仪表等设备的高速数据通信。
3.系统构成及工艺简介
啤酒生产工艺以及原料成品的保存，空调系统所需要的冷量都是由冷冻站提供的。冷冻站有五台开启式压缩机组制冷，每台机组都是以TwidoPLC为核心进行控制的，可以实现根据负荷状况自动进行增减载和开停机。通过与系统PLC的通讯，还可以实现五台机组的协调工作。五台机组共用一个蒸发冷系统。氨液经过蒸发冷系统冷却后，通过三个氨分板换机组与系统冷媒丙二醇进行换热。有三台变频泵分别控制着流进每台板换机组的丙二醇的liuliang，从而保证板换机组的出口温度能够保持在-4摄氏度，达到工艺要求。从板换机组出来的-4摄氏度低温丙二醇返回PG罐（丙二醇的储存罐）。由生产现场返回的高温丙二醇在PG罐的上部，从板换机组返回的低温丙二醇在PG罐的下部。根据生产工艺对丙二醇温度的不同要求，通过调节高温和低温丙二醇的混合比例，控制终供出丙二醇的温度达到工艺要求。
4.控制系统网络结构
控制系统网络结构如上图所示。压缩机控制器选用Twido系列PLCTWDLMDA20DRT，它本身所带的一个通讯口和一个文本式人机界面相连。通过人机界面可以设定压缩机的工作方式和运行参数，手动起停压缩机组，检查压缩机的运行状况，查看机组故障情况等。每一个PLC扩展一个通讯口，做Modbus从站，连在Modbus总线上，实现和系统PLC的通讯。
系统PLC选用Micro系列PLCTSX3721001。Micro系列PLC的通讯功能非常强大，支持Modbus，UN-bbbWAY，TCP/IP等多种通讯协议。系统PLC扩展一个TSXSCP114通信卡，做Modbus主站，通过Modbus网络和TwidoPLC通讯，监控五台压缩机的运行状况。Micro PLCTSX3721本身带两个通讯口，其中一个通信口和触摸屏连接，一个通信口和施耐德工业以太网模块TSXETZ410相连。TSXETZ410模块在此起到一个网桥作用，一端通过UNI-bbbWAY总线和系统PLC交换数据，另一端通过TCP/IP协议挂在一个小型的工厂局域网上，这样局域网上的监控计算机就可以监控整个冷冻站的运行状况了（监控计算机上运行的是组态王监控软件）。触摸屏人机界面作为上位监控计算机的后备设备，同样能够实现监控计算机的功能，在上位监控计算机或局域网出现故障时，能够保证整个系统运行正常。局域网上其他系统的控制设备也可以通过局域网和系统PLC交换数据。
5.系统PLC实现的控制功能
系统PLC除了实现如上所述的通讯功能外，还要实现对整个系统的控制。
1.对丙二醇系统的控制。丙二醇系统流程如下图：
利用MicroPLC集成的PID功能块，实现对6个回路的自动控制，包括三个氨分板换出口温度，一个0摄氏度，一个－1摄氏度供液温度控制，一个恒压供液控制。利用PLC的模拟量采集模块，采集过程信号（五个温度信号，一个压力信号），与设定值进行比较（设定值在操作界面上可设定），根据偏差值运算出结果，通过模拟量输出模块，转换成标准信号控制变频器的频率和调节阀的开度。对PG罐液位的控制是通过检测丙二醇系统压力，决定是否打开放空阀和是否进行补水。
2.对蒸发冷系统的控制。蒸发冷系统流程如下图：
蒸发冷系统包括3组蒸发冷凝器，每组包括两台风机和一台循环水泵。蒸发冷系统有自动和手动两种工作方式，手动方式下，可以手动分别起停每一台风机和水泵。自动方式下，根据冷凝压力的大小，按设定的顺序开启一定数量的风机和水泵。
3.五台压缩机的协调工作。五台压缩机组既能够独立运行，也能够根据负荷情况自动投入运行和退出，这种情况下，压缩机组的投入和退出是由系统PLC决定的。系统PLC通过通讯获得每台压缩机组的工作状况，再根据负荷情况决定哪一台压缩机组投入或退出。
4.故障处理。通过数字量输入模块或通讯，采集系统内所有设备的故障状态，并根据故障等级，进行报警提示和停止相关设备等处理。通过通讯，把所有故障情况上传监控计算机。
6.
本系统采用工业以太网实现上位机与控制层MicroPLC的通信，使数据采集效率更高，当然，Twido PLC家族增加了一个新成员－内置以太网功能的TWDLCAE40DRF，也可以使用该Twido PLC来tigao效率，这样可以大大降低成本。
系统特点：
各泵站分别采用施耐德公司Quantum PLC一套，完成数据采集和过程控制功能；
通过赫斯曼工业以太网交换机组成冗余光线环网，将各泵站的控制数据、图像、语音等数据实时传送到中央控制室；
操作站采用iFix，实现整个污水处理系统的可视化监控及管理功能。
1.概述
改革开放以来，我国棉纺细纱机有了较大的进步，单位产量已居世界之首,产品品种和技术水平不断tigao，缩小了和国际先进水平的差距。为不断tigao产品质量和性能，解决FA503细纱机存在的质量问题，tigao企业的信誉和度，我们对原FA503细纱机继电器逻辑控制电路进行了大胆的改进，使该产品在功能、质量、性能、可靠程度方面与原FA503细纱机相比有了较大幅度的tigao，大大促进了我厂对该产品的销售 2.原机器存在的问题
我厂生产的FA503细纱机系列从生产至今已有近二十年历史。该系列机由于机台钢性较好且价格低廉，仍有众多买家。原设计采用的是继电器逻辑控制线路，延续至今未做大的改动，机台故障率高，给用户正常生产带来很多不便。细纱机用户厂经常在使用过程中发现满纱时有时“三自动”摇臂行程开关座和电磁阀动作失灵，造成不能正常落纱；或是在开车启动时钢领板跑出始纺位置（主要由于行程开关安装位置调整相对比较困难，且大多维修电工都易忽视超程对行程开关的重要性），造成纱线断头及钢领板电机堵转烧坏，对生产造成了一定影响，机器已采用了新的三自动执行机构（超越离合器），但因该机构系外购件且安装后无很有效的检测手段检测其是否符合产品技术要求，机器仍不时因“三自动”机构相关元件及其它因素而发生故障。针对这些潜在的隐患,我们在设计上采用了施耐德电气公司生产的ZelioLogic逻辑控制器器，并将原三只动作频繁的行程开关换成接近开关，彻底消除了过去原机器易发生的故障。新设计线路上还省去了四只中间继电器和二只时间继电器，将低速至高速延时时间及油泵工作时间调整参数设置在ZelioLogic液晶显示屏内，即方便了用户调整也简化了设计线路。用户还可利用ZelioLogic液晶显示屏实时监控输入和输出状况。我们还利用ZelioLogic液晶显示屏制作了四幅报警页面，一旦设备发生故障，就会自动弹出该故障的报警页面，大大缩短了停台检修时间，tigao了机器生产效率。
3.系统的组成及工作特点
1)选用ZelioLogic系列的SR2B201JD主机，20点I/O带显示面板，其中输入12点（包括4点0-10V模拟量输入）、8路继电器输出，大输出电流达8A，可直接驱动交直流感性负载。ZelioLogic还具通信功能，利用其通信接口可完成远程实时监控应用程序，大大降低了维护成本。ZelioLogic系列产品还通过了UL、CE、CSA、GL等各类产品认证，为用户产品出口相关国家创造了有利条件。ZelioLogic内部的控制模快功能齐全，内部有16个文本功能快，16个定时器，16个模拟比较器，28个辅助继电器等功能，完全能满足一般的控制系统要求，具有极高的性价比。根据原FA503细纱机的电气控制要求，给出系统原理图。
2)ZelioLogic采用的是LADDER和FBD功能块图编程软件，非常适合工程技术人员掌握。LADDER编程软件还可在线实时检测程序，对程序中的错误能jingque定位所发生地方。ZelioLogic共可接受120行梯形图，该机实际编程只用了90行。鉴于篇幅所限，仅画出部分梯形图。
4.结束语
FA503细纱机通过该改进设计后，tisheng了该机的档次并降低了机台的故障率，在实际应用中取得了很好的效果，尚未出现过故障。我厂正拟将该技术延伸至捻线机等其它产品上。这种既先进又经济的智能继电器，值得在工控领域推广应用。
1引言
随着国民经济的发展，对电力系统、电厂的要求越来越高。对于水电厂来说，装备一套结构合理、功能完善、可靠性高的现地控制单元，是水电厂tigao安全生产水平，实现“无人值班”的重要环节。
2原有设备问题分析
2.1 原有现地单元
原有现地控制单元包含一面盘柜，柜内安装了Modicon984-145型PLC，参见图1。该PLC属于凑型的PLC，基本的控制和数据采集功能都可以实现;与一体化工控机以及上位机采用了MB+网方式通信，该PLC仅具有一个RS-233口，协议固定为MODBUS，规约只能是MODBUS从站。
图1 原有盘柜布置图
2.2 原系统存在问题
(1) 整个电站的通信采用一个MB+网，当通信线路一个地方发生故障可能会影响整个电站的运行，对电厂的安全运行形成隐患;
(2) 对外通信扩展不方便，许多外部设备的信息无法采集到PLC中去;
(3) 随着外部控制设备的更新改造，所需测控点数增加，原有配置已无法满足要求;
(4) 当地显示界面即一体化工控机故障率比较高;
(5) 备品备件订货越来越困难。
为此需对现地控制单元进行更新改造。
3技改方案分析
结合水电厂现场改造的经验，提出如下三个现地控制单元改造方案以供比选。
(1) 全部更新
把原有设备全部更新，改用QuantumPLC。全部更新，原有设备要全部报废，这样改造的成本较高，现场配线、安装等工作量都较大，改造周期较长。
(2) 扩展DI/DO新屏
扩展一面屏，增加开关量输入和输出点数，PLC仍采用Modicon984，和上位机通信仍需采用MB+方式。由于仅仅是对原有系统进行扩充，增加了相关的点数，整个系统的功能特点以及可靠性等并没有过tigao，这种方案改造的意义不大。
(3) 扩展PLC新屏
原有屏柜保持，新扩展一面屏柜，采用Quantum PLC，QuantumPLC与原有PLC采用MB+网进行通信;与上位机通信方式改用以太网通信，即PLC直接上以太网，在新增屏柜上安装一台通信管理机。
在充分利用原有设备的基础上，增加了一套QuantumPLC，数据处理能力得到很大的tigao，QuantumPLC具有无与伦比的网络连接能力，特别是应用于MODBUS PLUS网络的站间通讯(PeerCop)技术，其快速、准确、可靠的性能充分满足功能要求，在新盘柜和旧盘柜之间即采用MB+网进行通迅，高速MB+网络的通讯功能也得到了充分的利用，上位机的通迅改用了以太网方式，tigao了速度和可靠性，改造过程中工作量也增加的不是很多，具有可行性。
4 系统设计
系统配置方案如图2所示。在该方案中，原有Modicon984PLC配置以及盘柜布置和外部接线不作任何更改;增加了一套盘柜，盘柜内安装了一套Quantum PLC，PLC配置有140CPU11303S，增加了开入模件、开出模件、模入模件、以太网通信模件。这就弥补配置点数不足的问题，解决了与上位机通信的问题。
图2 原配盘柜与扩展盘柜
4.1 数据采集和处理功能
原配置Modicon984 PLC和新增QuantumPLC都具数据采集功能，都配有相应的数据采集模件，两套PLC共同完成现地控制单元的数据采集功能;Modicon984PLC采集到的所有数据通过MB+网络，采用Peer Cop方式送到Quantum PLC中去，QuantumPLC对所有的数据进行处理，即数据处理功能全部由Quantum PLC完成，这就充分利用了QuantumPLC高速的数据处理功能。
4.2 控制和调节功能
Modicon984 PLC和新增QuantumPLC都配有开关量输出模件，即都具有控制和调节功能;Modicon984 PLC中的开出点，既可以由Modicon984CPU控制也可以由Quantum PLC控制，两者是‘或’的关系;Quantum PLC通过MB+网络，采用PeerCop方式把开出点信息送到Modicon984 PLC中去，Modicon984PLC也编有程序，可以实现对开出点的控制，这主要是用来实现对辅机或自启动流程的控制。
4.3 人机界面
在新增盘柜，装有触摸屏，触摸屏与QuantumPLC通迅，这样可以实现所有数据的实时动态显示，可以下发相关的控制令给Quantum PLC，QuantumPLC接受到控制命令后进行解释执行。
4.4 对外通信
在新增盘柜，安装有以太网通信模件和通信管理机，以太网通信模件用来和上位机系统通信。通信管理机主要是把现场辅助设备的运行信息进行采集，把采集到的数据信息送到QuantumCPU里，其自身具有八个RS-232串口，这样整个现地控制单元的外部通信功能大大增强。
4.5 系统结构主要特点
(1) 原有Modicon984PLC相当于一个智能I/O，自身可以运行PLC程序，这样一些流程就保持不变，而这些控制功能又不受所扩展盘的影响;而对QuantumPLC来说，可以把Modicon984 PLC当一个扩展I/O来处理，它可以处理Modicon984PLC所有的开关量、模拟量等;
(2) Modicon984 PLC和新增Quantum PLC采用PeerCop方式，通过高速MB+网络进行通信，实践证明，通信快速、准确、可靠。
5 软件的功能和实现
5.1 Modicon984 PLC程序功能设计
(1) 编写简单的程序，以实现Quantum PLC和Modicon984 PLC可以控制Modicon984PLC的开出点，程序示例如图3所示:
图3 梯形图
(2) 把开关量、模拟量进行处理，送到指定的寄存器，以便通过Peer Cop方式一齐传输到Quantum PLC;
(3) 简单的辅机流程和自启动流程
由于原配置Modicon984CPU不支持Concept编程，仍需用MODSOFT组态软件来编写。
5.2 Quantum PLC程序功能设计
(1) 发电机组的开停机流程、功率自动调节流程等;
(2) 对所有采集到数据进行处理分析;
(3) 接受上位机和触摸屏所发的控制命令并解释执行。
编程软件采用了组态软件Concept2.6，该软件支持梯形图(LD)、功能块图(FBD)、结构化文本(ST)等多PLC编程语言，能保证系统的各类控制功能的需求。
6 结束语
本现地控制单元改造方案，在结构、技术路线、实现方法上都有所创新，该系统的结构设计合理，技术路线和实现方法完全可行;改造实施简单，大大减少了安装、配线的工作量，改造工程实施完成几个月来，运行非常稳定，达到了预期的目标，该方案的成功应用为国内老电厂LCU的技术改造提供了典型范例，对tigao发电厂的自动化的水平有重要的现实意义。