自控方案五：系統(tǒng)要求

發(fā)布日期：2013-06-26 09:01  瀏覽次數(shù)：

1.1系統(tǒng)要求

⑴高可靠性

從泵站的工作狀況來看，現(xiàn)場控制設(shè)備的工作環(huán)境比較差，泵站的自動(dòng)控制方案設(shè)計(jì)應(yīng)使系統(tǒng)能長期穩(wěn)定可靠運(yùn)行，做到免維護(hù)或少維護(hù)。

 ⑵先進(jìn)性

因?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)在發(fā)展，排水泵站自動(dòng)控制系統(tǒng)，不僅要代表當(dāng)今的科技水平，還要力爭在五至十年內(nèi)不落后。

 ⑶開放性

泵房自動(dòng)控制系統(tǒng)，對用戶徹底開放。所有硬件接口，軟件協(xié)議全部按開放性的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、編制，為用戶今后系統(tǒng)的擴(kuò)展，提供硬件和軟件保證。

 ⑷實(shí)用性

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

 ⑸規(guī)范化

方案設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝、系統(tǒng)調(diào)試等過程中，都嚴(yán)格按照國家相關(guān)質(zhì)量體系執(zhí)行。

1.2控制方式

控制方式，本系統(tǒng)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“系統(tǒng)邏輯功能”）。

2、系統(tǒng)組成

2.1現(xiàn)場控制單元

現(xiàn)場控制單元采用可編程邏輯控制器，主要完成下述4項(xiàng)主要功能：

過程信號采集

過程信號輸出

過程自動(dòng)控制

傳送采集數(shù)據(jù)到觸摸屏

擴(kuò)展功能及通訊接口

2.2進(jìn)入優(yōu)先級

系統(tǒng)操作員和用戶進(jìn)入系統(tǒng)要使用密碼。

系統(tǒng)提供分級的用戶進(jìn)入密碼系統(tǒng)，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(tǒng)組態(tài)功能。一旦系統(tǒng)操作員提供了正確的密碼，他可以修改他的密碼，而他的權(quán)限不會(huì)發(fā)生變化。

2.3過程顯示

過程畫面應(yīng)按照泵站的構(gòu)筑物的走向進(jìn)行組態(tài)，以方便操作員的操作。

系統(tǒng)提供多幅現(xiàn)場區(qū)域畫面。命令行用于發(fā)出命令。過程畫面可顯示的動(dòng)態(tài)值。每個(gè)過程畫面上可顯示多個(gè)動(dòng)態(tài)值。

模擬數(shù)值以數(shù)字方式顯示。例如：液位應(yīng)在畫面中按照實(shí)際的情況進(jìn)行變化。開關(guān)量，例如：泵的運(yùn)行情況，利用泵圖形的變化來表示。

系統(tǒng)較慢每1秒鐘更新過程信息。畫面的刷新時(shí)間不小于1秒鐘。

2.4報(bào)警信號

  （1）泵站的報(bào)警信號可由PLC柜或上位機(jī)發(fā)出。

  （2）報(bào)警信號分聲、光二種報(bào)警。

   1.聲報(bào)警：由安裝于PLC柜中的蜂鳴器發(fā)聲并由人工消音。

   2.光報(bào)警：在操作界面上以醒目的顏色閃爍顯示。

  （3）報(bào)警信號是由PLC的開關(guān)量輸出通過繼電器動(dòng)作來驅(qū)動(dòng)的。

2.5故障/錯(cuò)誤信息和確認(rèn)

運(yùn)行過程中一旦產(chǎn)生故障，各自的區(qū)域顯示就會(huì)閃爍，并顯示一組報(bào)警。操作員通過指南信息，被引導(dǎo)至故障產(chǎn)生處的畫面，操作員可確認(rèn)故障。

確認(rèn)的故障/錯(cuò)誤不可取消，而采用靜態(tài)顯示。只有故障/錯(cuò)誤被取消/復(fù)位之后，畫面將返回正常運(yùn)行狀態(tài)。

3、主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)

3.1現(xiàn)場控制單元（PLC）

現(xiàn)今世界，能源問題已成為制約經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的核心因素，康卓科技一直致力于改善客戶在電力領(lǐng)域的績效和日常生活水平。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(tuán)業(yè)務(wù)包括5大市場：能源和基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)、數(shù)據(jù)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)。

德國西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子（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(jī)界面，工業(yè)軟件等。

西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)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(tǒng)，能滿足小型控制規(guī)模性能要求的應(yīng)用。各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。S7-200 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算；帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-200操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機(jī)界面（HMI）從S7-200中取得數(shù)據(jù)，S7-200按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-200操作系統(tǒng)自動(dòng)地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件；多級口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改；具備強(qiáng)大的通信功能，S7-200 PLC可通過編程軟件STEP 7 Micro/WIN的用戶界面提供通信功能，這使得通信非常容易、簡單。S7-200 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)集成在CPU中，用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

3.2、I/O模塊指標(biāo)：

狀態(tài)信號輸入模塊（DI）

輸入電壓: DC24V,

輸入電流：≤7mA

響應(yīng)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：無源常開觸點(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(zhuǎn)換器：12bit

轉(zhuǎn)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(jī)柜都統(tǒng)一的外形，每個(gè)機(jī)柜有20％的預(yù)留空間，以便遠(yuǎn)期擴(kuò)容和增加元件，機(jī)柜的結(jié)構(gòu)和所有內(nèi)部連線符合IEC標(biāo)準(zhǔn)的具體要求。所有機(jī)柜裝配完整，所有電氣工作，符合電氣規(guī)范的應(yīng)用要求。各機(jī)柜及操作臺(tái)均放置在室內(nèi)。

4.2溫度控制

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

4.3柜體的結(jié)構(gòu)

用2MM厚鋼板制成，前面開門，內(nèi)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(nèi)部安裝板、支架等均鍍鋅處理。

4.5銘牌

柜體有明顯的標(biāo)記，柜內(nèi)每一個(gè)元器件都標(biāo)記明確。

4.6柜體內(nèi)電氣內(nèi)部線路：

1. 電源線和控制線為銅線，線面積不小于1.0mm2。

2. 線槽填充度不超過60％。

3. 提供帶有接地線的220V AC電源插座，每個(gè)需要220VAC電源的設(shè)備，提供帶有地線的接頭，用于連線，盤內(nèi)無暴露在外的端子相接觸。

4. 端子板：

提供充足的端子，滿足目前和20％的余量，將盤內(nèi)備件和端子板連好線。

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

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

現(xiàn)場連接的端子板將作為現(xiàn)場柜的一部分。

5.為了安全起見，每個(gè)回路有斷路器或熔斷器保護(hù)；220VAC的回路裝斷路器，能承受250V，2500A的短路容量，且?guī)в心薀糁甘荆?4VDC回路為快速響應(yīng)的玻璃管式熔斷器，對于4～20m ADC回路為1A，用于單獨(dú)儀表供電為3A。