SIEMENS浔之漫智控技术有限公司6SL3060-4AH00-0AA0技术参数
硬件配置和防雷措施
本系统PLC配置如下:
整个系统由4套冗余的Quantum 140CPU67160设备加上34套内置以太网和Modbus的M340- BMXP342020构成。.之所以选择Quantum和Modicon M340,主要是考虑在满足控制要求的基础上的经济性和适用性。Quantum性能较高,且由于采用了热冗余技术,能对大型水厂的连续生产带来充分的保,而M340价格较低,又在不降低整体控制系统质量的情况下节省了投资。M340主要用来执行逻辑控制,而送水泵房、加氯间以及每格滤池和所执行的逻辑控制比较少,因此采用M340完全适用。本系统采用单独的接地防雷措施,接地电阻小于1欧姆,并且该接地与其他电气设备的接地的间隔距离符合规范要求。
6.4*监控系统
该控制室为整个系统的中央控制室,负责全厂各工况的集中控制、监视和管理,通过以太网和现场控制操作站进行信息交换。通过施耐德电气的Vejio Citect的冗余服务器,能较稳定的为操作提供各净间、清水池、送水泵站及相关配套设备的工艺流程及进厂、出厂水的各项工艺、电气等参数并负责打印各种报表、输出数据等。同时由于技术的采用,上位机同时可以提供远程监控各PLC现场分站,实时接收PLC采集的各种数据,建立全厂检测参数数据库,处理并显示各种数据等功能。
6.5现场监控分站
现场监控分站由净间监控站和送水泵房监控站组成。现场监控分站采用了施耐德电气的XBTG系列触摸屏,既充分体现人交互界面的人性化,同时也保证了严酷情况下设备的可靠性。
6.6现场设备控制单元
1 设计中采用施耐德电气较新型的Modicon M340作为现场设备控制单元。M340由电源模块、通信模块、数字量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块等构成,通过总线方式控制阀门的启闭,采集阀门及水泵、仪表的运行状态和参数。净间的每格滤池都有一个独立的M340,每个M340配备触摸屏作为显示和操作的界面,对该滤池的工况进行监控。同时设置一个公共的监控,对每格滤池的反冲洗泵及阀门等进行管理和控制。主要监控设备:滤池进水阀、出水阀、排水阀、反冲进水阀、反冲洗泵、16个滤池。
主要参数显示:每格滤池水位、水头损失。
控制内容:每格滤池运行控制;反冲洗控制。
2 送水泵房PLC控制4套水泵机组和出水阀门的运行,对4台送水泵的电机的运行进行监控,对水泵电机定子温度、用电量进行监测。监测送水泵房变电系统及出厂水水质、流量、压力、清水池和吸水井液位等。
3加氯间M340负责加氯设备的自动控制以及漏氯中和装置和风机的运转等,并做相应的调节,根据出厂水的余氯含量和自动控制加氯量,实现加氯和漏氯报警过程的监测及自动控制,操作员亦能人工操作手动控制。
主要监控设备:加氯机,漏氯中和装置,轴流风机。
控制内容:控制加氯量,并根据漏氯报警器的状态起动氯中和装置,定时运行轴流风机等。
6.7通讯网络
对于一个自动化工程,特别对于中大规模控制系统来讲,选择网络是非常重要的。首先,网络必须是开放的,以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展;其次,针对不同网络层次的传输性能要求,选择网络的形式;再次综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题,确定不同层次所使用的网络标准。
净间、送水泵房、中央控制室之间采用100M工业以太网连接,传输介质为光纤。PLC与滤池、加氯间,以及PLC与被控设备之间采用工业网连接,传输介质为屏蔽铜芯电缆。
6.8软件设置
采用Unitypro和Vijeo Citect对整个水厂自动化控制系统的管理和维护进行组态,上位机的软件实现以下功能:动态流程画面显示:动态显示全厂工艺流程图和各工艺单元流程图。
动态数据显示:动态显示各种模拟信号、开关信号、各类累计量信号的数值和范围清单。
趋势曲线:显示各主要工艺参数变化曲线,各种模拟量的历史曲线、即时曲线图。报表打印:即时报表、日报表、月报表、年报表。
控制调节功能:在动态流程图和细部详图上能进行各种被控工艺参数设定值的调整。
报警功能:故障发生时中控室及相应PLC发出声响报警,控制软件自动弹出相应故障点详图,显示故障现象,并提示参考解决方案。
数据库管理功能:能建立生产数据库、操作信息库、故障信息库。
数据处理功能:能利用实时数据和历史数据、计算主要生产指标。并进行配水电耗和单位配水电耗的成本分析和计算。
在线修改:能在线修改程序。
7 性能分析
7.1系统的可靠性、稳定性和寿命周期
本系统组件的设计符合真正的工业等级,满足国内、**的安全标准。并且易配置、易接线、易维护、隔离性好,结构坚固,抗腐蚀,能适应较宽的温度变化范围。系统具备良好的电磁兼容性,能够承受工业环境的严格要求,平均寿命大于15年。
7.2系统的**性与经济性
本控制系统有一套完整的自我诊断功能,可以在系统运行中自动诊断出任何一个部件出现的故障,并且在软件中及时、准确地反映出故障状态、故障时间、故障地点以及相关信息。在系统发生故障后,PLC的状态能够返回到系统根据工艺要求预先设置的状态上。系统运行后可以方便、快捷、准确地控制生产各环节的运行,大大节约了人力资源,提高了生产效率。
7.3扩展性和兼容性
本系统采用目前比较**的主品,具有很强的兼容性。为了保证在今后的扩建和改造时满足控制要求,在设计时充分考虑了系统的扩展能力,在满足现有功能要求的基础上,保留有PLC的系统冗余。
8 结论
随着该自动化系统的建成,水厂生产自动化将形成以生产过程的信息、信息集成和信息传递为主,并与企业的生产工艺调度、生产水质监控、自动投加药等技术密切结合的生产自控信息网络。促使水厂在生产、营销和办公等方面广泛利用计算机和网络技术,*优化企业,形成规范的、现代的信息化管理系统。从而降低生产成本和费用,提高企业的经济效益和行业竞争力。
Modicon M340系列可编程控制器暨08年6月推出8款新模块之后,于2008年9月1日再次正式推出一款高性能的CPU,以及扩展机架,PTO脉冲输出轴控模块等新模块和**功能。自此Modicon M340 作为一款性能**的中型PLC平台,已经发展到了一个全新的高度。
新增一款高性能CPU ——BMXP342000
高性能20*系列CPU V2.0版本,内存4Mb,用户数据256Kb,支持1024DI/O,256AI/O
自带1个USB编程端口,同时也可以连接GT系列触摸屏
自带1个Modbus RS232/485通讯端口,较大传输速率38.2kbps
所支持的软件:Unity Pro V4.0版本以上
大容量128Mb“即插即载”SD卡——BMXRMS128MPF
内存卡8Mb+文件128Mb,用于备份用户程序和内置以太网Web服务器功能(Transparent Ready class B),提供128M用户文件存储,适用于BMX P34 2000/2010/2020/2030
新增2轴PTO脉冲轴控模块——BMXMSP0200
2轴脉冲输出,较大输出频率200KHZ,自带4入离散输入和2路离散量辅助输出
所支持软件:Unity Pro V4.0版本以上
CPU版本 V2.0以上
针对该模块应用,Unity Pro V4.0中Motion PTO library新增6个EF和1个新的DFB
每个PTO模块占用2个特殊通道,BMXP341000系列CPU较多支持20个特殊通道。BMXP3420*系列CPU较多支持36个特殊通道
机架扩展
通过机架扩展模块BMX XBE1000和扩展电缆BMXXBC×××K连接相邻的两个机架,机架分4,6,8,12槽,任意选择。
机架扩展模块BMXXBE1000,安装于机架较右侧,不占槽位. BMXP341000的CPU只支持1个扩展机架(机架0-1), BMXP3420××系列的CPU较多支持3个扩展机架,加上主机架,共四个机架(机架0-3),总长度为30M。
机架扩展所支持的软件必须使用Unity Pro V4.0版本以上
Modicon M340可编程控制器集各种强劲功能和创新设计于一身,**无缺地满足复杂设备制造商和中小型项目的要求,提供各种自动化功能的较佳技术和、灵活、经济性的解决方案。Modicon M340充分支持工业和基础设施自动化控制系统的“”架构,成为Modicon Premium 和Quantum系列产品线的较佳拓展。
功能强劲 Modicon M340具有**的运算能力,能精确进行整数或浮点数运算,每毫秒可处理7K条指令。CPU拥有高达4MB程序空间,较多处理70K条指令,自带8MB存储卡,方便程序备份。Modicon M340继承了Modicon在计数,位置控制和回路控制方面的优点和大量成功经验,能有效和方便地实现各种特殊的应用要求。
维护便捷 Modicon M340采用全新的内存管理,*创的“即插即载”SD卡,使系统升级、维护较加便捷。应用程序存储在SD卡上,断电时CPU自动备份用户数据到CPU内部FLASH中,因此*使用备份电池。同时,Modicon M340也可作为外部存储设备,容量可达16MB,简单通过PC访问或FTP服务可存取任意格式的文件。内置标准网页,可进行系统诊断和参数调整,也可以定制人机界面,通过浏览器即可本地或远程访问。
工作轻松 强大的Unity软件平台,使Modicon M340较如虎添翼。Unity Pro中文版的编程软件,不仅提供5种IEC编程语言,图形化的编程工具,**诊断工具等,还支持中文变量名,使您从设计到维护各个环节都受益匪浅。
Modicon M340通信功能也令人刮目相看,除集成USB口外,CPU模块还内置了2个通讯接口(CANopen,Ethernet 或 Modbus),方便高速地连接。另外,还提供*的远程访问服务,方便又**安全地通过MODEM或者ADSL访问,进行在线编程,传输,访问数据文件,服务器远程诊断等。
外形精巧 Modicon M340结构紧凑,安装灵活。支持4,6,8及12个槽机架,较多可带3个扩展机架,64通道高密度单元宽度仅32mm,多种电源可供选择。每个模块支持“热插拔”,便于维护。
稳定可靠 Modicon M340能够适应较严峻的工业环境,耐环境能力大大**出了IEC标准要求。在环境保护方面遵从ROHS 欧洲标准。而且,Modicon M340符合所有**认和认,方便您的设备使用在各种场合。
从控制到管理,从监控到设备数据的获取,Modicon M340能够真正实现与所有施耐德电气自动化产品间的协同工作。通过以太网和CANopen总线、Modbus总线技术,Modicon M340能够与Altivar 变频器,Lexium和ICIA运动控制产品,Magelis触摸屏和工控机,Vijeo Citect配置和管理软件,Advantys I/O,Ois传感器和安全防护产品实现简单方便的整合。
稳定可靠的解决方案,优化的性能,Modicon M340满足复杂机械和中小型项目的应用。特别适用于纺织机械、包装和印刷机械、塑料橡胶机械、建筑和建材机械、起重机械、食品加工和机床等复杂设备,同时也广泛适用于风电、船舶、煤碳、自来水和污水处理、水电、隧道、地铁等基础设施建设