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自控方案五：系統要求

發(fā)布日期：2013-06-26 09:01  瀏覽次數：

1.1系統要求

⑴高可靠性

從泵站的工作狀況來(lái)看，現場(chǎng)控制設備的工作環(huán)境比較差，泵站的自動(dòng)控制方案設計應使系統能長(cháng)期穩定可靠運行，做到免維護或少維護。

 ⑵先進(jìn)性

因為科學(xué)技術(shù)在發(fā)展，排水泵站自動(dòng)控制系統，不僅要代表當今的科技水平，還要力爭在五至十年內不落后。

 ⑶開(kāi)放性

泵房自動(dòng)控制系統，對用戶(hù)徹底開(kāi)放。所有硬件接口，軟件協(xié)議全部按開(kāi)放性的標準設計、編制，為用戶(hù)今后系統的擴展，提供硬件和軟件保證。

 ⑷實(shí)用性

操作方便、簡(jiǎn)單易學(xué)、界面清楚、功能實(shí)用。在大方、美觀(guān)的前提下，讓用戶(hù)感受到真實(shí)情況，全功能的漢字處理和顯示。

 ⑸規范化

方案設計、設備選型、圖紙設計、軟件設計、設備安裝、系統調試等過(guò)程中，都嚴格按照國家相關(guān)質(zhì)量體系執行。

1.2控制方式

控制方式，本系統控制方式分為：就地控制、集中手動(dòng)控制、集中自動(dòng)控制（不作贅述，詳見(jiàn)“系統邏輯功能”）。

2、系統組成

2.1現場(chǎng)控制單元

現場(chǎng)控制單元采用可編程邏輯控制器，主要完成下述4項主要功能：

過(guò)程信號采集

過(guò)程信號輸出

過(guò)程自動(dòng)控制

傳送采集數據到觸摸屏

擴展功能及通訊接口

2.2進(jìn)入優(yōu)先級

系統操作員和用戶(hù)進(jìn)入系統要使用密碼。

系統提供分級的用戶(hù)進(jìn)入密碼系統，所以低級操作員只能進(jìn)入基本操作功能，同時(shí)較高級別的操作人員，按照不同的密碼，可進(jìn)入不同的系統組態(tài)功能。一旦系統操作員提供了正確的密碼，他可以修改他的密碼，而他的權限不會(huì )發(fā)生變化。

2.3過(guò)程顯示

過(guò)程畫(huà)面應按照泵站的構筑物的走向進(jìn)行組態(tài)，以方便操作員的操作。

系統提供多幅現場(chǎng)區域畫(huà)面。命令行用于發(fā)出命令。過(guò)程畫(huà)面可顯示的動(dòng)態(tài)值。每個(gè)過(guò)程畫(huà)面上可顯示多個(gè)動(dòng)態(tài)值。

模擬數值以數字方式顯示。例如：液位應在畫(huà)面中按照實(shí)際的情況進(jìn)行變化。開(kāi)關(guān)量，例如：泵的運行情況，利用泵圖形的變化來(lái)表示。

系統較慢每1秒鐘更新過(guò)程信息。畫(huà)面的刷新時(shí)間不小于1秒鐘。

2.4報警信號

  （1）泵站的報警信號可由PLC柜或上位機發(fā)出。

  （2）報警信號分聲、光二種報警。

   1.聲報警：由安裝于PLC柜中的蜂鳴器發(fā)聲并由人工消音。

   2.光報警：在操作界面上以醒目的顏色閃爍顯示。

  （3）報警信號是由PLC的開(kāi)關(guān)量輸出通過(guò)繼電器動(dòng)作來(lái)驅動(dòng)的。

2.5故障/錯誤信息和確認

運行過(guò)程中一旦產(chǎn)生故障，各自的區域顯示就會(huì )閃爍，并顯示一組報警。操作員通過(guò)指南信息，被引導至故障產(chǎn)生處的畫(huà)面，操作員可確認故障。

確認的故障/錯誤不可取消，而采用靜態(tài)顯示。只有故障/錯誤被取消/復位之后，畫(huà)面將返回正常運行狀態(tài)。

3、主要設備技術(shù)參數

3.1現場(chǎng)控制單元（PLC）

現今世界，能源問(wèn)題已成為制約經(jīng)濟高速發(fā)展和環(huán)境保護的核心因素，康卓科技一直致力于改善客戶(hù)在電力領(lǐng)域的績(jì)效和日常生活水平。作為能源優(yōu)化領(lǐng)域的世界領(lǐng)先企業(yè)，康卓電氣集團業(yè)務(wù)包括5大市場(chǎng)：能源和基礎設施、工業(yè)、數據中心和網(wǎng)絡(luò )、樓宇以及住宅等領(lǐng)域提供產(chǎn)品和服務(wù)。

德國西門(mén)子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應用也相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線(xiàn)等領(lǐng)域都有應用。西門(mén)子（SIEMENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò )，HMI人機界面，工業(yè)軟件等。

西門(mén)子S7系列PLC體積小、速度快、標準化，具有網(wǎng)絡(luò )通信能力，功能更強，可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。

SIEMENS S7-200 PLC介紹

S7-200是模塊化小型PLC系統，能滿(mǎn)足小型控制規模性能要求的應用。各種單獨的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構成不同要求的系統。S7-200 PLC采用模塊化結構，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運算速度；用浮點(diǎn)數運算比較有效地實(shí)現了更為復雜的算術(shù)運算；帶標準用戶(hù)接口的軟件工具方便用戶(hù)給所有模塊進(jìn)行參數賦值；方便的人機界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-200操作系統內，人機對話(huà)的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面（HMI）從S7-200中取得數據，S7-200按用戶(hù)指定的刷新速度傳送這些數據。S7-200操作系統自動(dòng)地處理數據的傳送；CPU的智能化的診斷系統連續監控系統的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統事件；多級口令保護可以使用戶(hù)高度、有效地保護其技術(shù)機密，防止未經(jīng)允許的復制和修改；具備強大的通信功能，S7-200 PLC可通過(guò)編程軟件STEP 7 Micro/WIN的用戶(hù)界面提供通信功能，這使得通信非常容易、簡(jiǎn)單。S7-200 PLC具有多種不同的通信接口，并通過(guò)多種通信處理器來(lái)連接AS-I總線(xiàn)接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線(xiàn)系統；串行通信處理器用來(lái)連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統集成在CPU中，用于同時(shí)連接編程器、PC機、人機界面系統及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動(dòng)化控制系統。

3.2、I/O模塊指標：

狀態(tài)信號輸入模塊（DI）

輸入電壓: DC24V,

輸入電流：≤7mA

響應時(shí)間：≤1ms/點(diǎn)

絕緣電阻：20MΩ

隔離能力：AC1000V，光電隔離

連接方式:   拆卸式端子排或連接器

狀態(tài)信號輸出模塊（DO）

輸出形式：無(wú)源常開(kāi)觸點(diǎn)輸出

觸點(diǎn)容量：250VAC / 2A

絕緣電阻：20MΩ

隔離能力：AC2000V，光電隔離

連接方式：拆卸式端子排或連接器

模擬量輸入模塊（AI）

輸入信號：4~20mADC ，0~5V，1~5V，0~10V，-10~+10V可選

A/D轉換器：12bit

轉換速度：≤0.25 ms/點(diǎn)

總體精度：電壓±0.2% ，電流±0.4%（25℃）

隔離方式：光電隔離

其他功能：斷線(xiàn)檢測，峰值保持、平均值功能等

連接方式：拆卸式端子排或連接器

4、 PLC柜體

4.1概述

所有的機柜都統一的外形，每個(gè)機柜有20％的預留空間，以便遠期擴容和增加元件，機柜的結構和所有內部連線(xiàn)符合IEC標準的具體要求。所有機柜裝配完整，所有電氣工作，符合電氣規范的應用要求。各機柜及操作臺均放置在室內。

4.2溫度控制

為了保持柜內溫度低于各元件允許的較高溫度，提供強制的通風(fēng)。留有通風(fēng)孔和安裝強制通風(fēng)的風(fēng)扇。

4.3柜體的結構

用2MM厚鋼板制成，前面開(kāi)門(mén)，內部電氣安裝至安裝板上，制作安裝底座便于安裝。

4.4柜體表面處理

外表面涂電腦色，桔皺烘漆，內部安裝板、支架等均鍍鋅處理。

4.5銘牌

柜體有明顯的標記，柜內每一個(gè)元器件都標記明確。

4.6柜體內電氣內部線(xiàn)路：

1. 電源線(xiàn)和控制線(xiàn)為銅線(xiàn)，線(xiàn)面積不小于1.0mm2。

2. 線(xiàn)槽填充度不超過(guò)60％。

3. 提供帶有接地線(xiàn)的220V AC電源插座，每個(gè)需要220VAC電源的設備，提供帶有地線(xiàn)的接頭，用于連線(xiàn)，盤(pán)內無(wú)暴露在外的端子相接觸。

4. 端子板：

提供充足的端子，滿(mǎn)足目前和20％的余量，將盤(pán)內備件和端子板連好線(xiàn)。

提供螺栓壓緊：耐壓要求不小于500V。

在端子板底部有一個(gè)標記并且還有一個(gè)貫穿整個(gè)端子板標記條，上面用不同號碼標記每個(gè)端子，號碼為打印的。

按照所需的尺寸和型號的線(xiàn)選擇端子板，端子板標志清晰，用打印的標志號標出可使用的系統。

現場(chǎng)連接的端子板將作為現場(chǎng)柜的一部分。

5.為了安全起見(jiàn)，每個(gè)回路有斷路器或熔斷器保護；220VAC的回路裝斷路器，能承受250V，2500A的短路容量，且帶有氖燈指示；24VDC回路為快速響應的玻璃管式熔斷器，對于4～20m ADC回路為1A，用于單獨儀表供電為3A。