工程师论文西门子PLC在邯钢水源泵站改造中的应用

　　邯钢水源泵站改造系邯钢150MWCCPP燃气蒸汽联合循环发电工程的一部分，原来的控制是远程继电器操作按钮，由于时间较长，一些继电器老化，维护量大，造成泵开启，停止不能按照操作规程进行，可靠性差，给生产带来不便。工程师论文发表期刊推荐《现代建筑电气》杂志是上海电器科学研究所(集团)有限公司主办的电工技术类全国中文期刊。中国标准连续出版物号 CN31-2037/TM，ISSN1674-8417，邮发代号4-839。21世纪，随着我国国民经济的高速发展，建筑电气开始步入以智能建筑和智能电网为主导的快速发展的新时代。

　　摘要：本文主要介绍了西门子S7-300在邯钢水源泵站的应用。

　　关键词：工程师论文,PLC,S7-300

　　1.现状和改造原因

　　为提高发电水平及水源泵站的效率，将PLC控制系统引进操作室，完成水源泵站的连锁程序，顺序控制等的检测处理等。操作站主要完成系统的集中操作，监视，报警以及历史数据的生产，报表生成和打印等功能。

　　2.方案的提出

　　由于PLC系统可靠性高，高度模块化，指令集功能强大，编程方便，主要是顺序控制。从各种控制系统可靠性、经济性、实用性、稳定性各方面考虑，西门子 PLC性价比高，电磁兼容性强，抗震动冲击性强，具有非常好的工业环境适应性，最终选取西门子控制系统。上位机采用Windows Profession SP3操作系统，监视软件采用西门子Wicc V5.4中文软件。

　　2.1控制系统配置

　　2.1.1硬件介绍

　　本工程PLC控制系统主要由一套西门子S7-300型PLC及2台操作站通过PROFIBUS网连接组成。系统主要。PROFIBUS网络则主要完成S7-300与远程I/O之间的数据传输和交换。PLC和操作站之间的数据传输和交换采用工业以太网。

　　其中PLC控制系统应经配置如图1所示

　　自动控制网络配置图如图2所示

　　2.1.2硬件特点：S7-300系列的PLC是基于模板化设计的中型可编程控制器，具有各种性能的CPU、信号模板、功能模板和通信模板，适用于中等性能要求的控制任务。采用背板总线盒标准DIN导轨结构，即将总线集成在每个模板上所有的模板通过总线连接器进行级联扩展，使得结构简单。它具有各种规格的信号模板，可充分满足对现场输入/输出信号的采集和处理。

　　2.1.3控制软件特点：

　　S7编成软件实行模块化结构，控制指令用于优化控制程序结构，便于编写结构化控制程序，减少程序执行时间。PLC程序采用模块化结构，在编程中采用子程序调用的形式，在本次设计中根据要求，将每个水泵的控制程序分开控制，模拟量程序单独处理等。每个子程序被主程序调用。来实现每个水泵的单独控制。其中每个水泵还有就地操作箱和就地仪表监视，防止控制器或者计算机出现故障，现场设备不能运行。这样不会影响生产。

　　2.1.4操作软件特点：

　　A 改造后操作界面是WICC 它是在PC基础上操作员监控系统软件和HMI，是具有控制自动化过程的强大功能和极高的性能价格比的SCADA级的操作监视系统。

　　B WICC的显著特性就是全面开放，它很荣誉结合标准的和用户的程序建立人及界面，精确地满足生产实际要求。通过系统集成，可将WICC作为系统扩展大的基础，通过开放接口开发自己的应用软件。

　　C WICC具有强大的标准接口，建立了与DDE，OLE，OPC等在Windows程序间交换数据的标准接口，能够毫无困难地集成ActiveX控制和OPC服务器、客户端功能。

　　3.人机界面

　　计算机控制的总画面如图3所示，在计算机操作画面上可监控整个水源泵站的工艺流程，各个设备的运行状态，可以查看历史数据和历史趋势，操作人员可以通过鼠标或者键盘对现场设备就行操作。

　　4.执行流程及运行过程

　　4.1系统由PLC编制的程序控制各类水泵与电机等设备的启动，停止的切换。PLC控制信号发出后，通过继电器、接触器等电气元件水源泵站的各类水泵进行调控，其中变频器过操作界面输出频率值，PLC经过模数转换将模拟量转换成数字量进而控制现场变频器的频率。

　　4.2现场设备的电流值、运行信号或者故障信号又反馈到PLC在操作界面显示。实现了对现场水泵参数及水量的实时监控。

　　4.3系统配置有2台计算机，功能相同，可以相互操作，互为备用。采用DELL工控机Windows Profession SP3操作系统。在操作画面上面可以监视整个水源泵站的运行情况及各个集水池的液位及水泵运行状态，可以查看历史数据趋势和报表，监视报警记录等。

　　4.4 系统中的水泵在控制上面有连锁，几个泵组之间的水泵其中有一个泵选为备用，当运行的水泵出现问题时，被选为备用的水泵会自动启动。提高了生产效率。水池水位也和水泵的启动有连锁，当水位低于某一数值的时候，潜水泵将自动停止运行。

　　5.改造前后对比

　　改造之前操作人员需去现场查看上水压力，流量，启动操作箱的按钮。这样既消耗人力，又浪费时间，效率低下。

　　改造后的系统将现场的仪控参数点和电气点引进PLC控制系统，从而实现远程控制和远程监测。减少了劳动强度，提高了工作效率。给生产带来了极大的方便。操作界面的生产监视数据还可以直接并入能源网，使得监视人员一目了然，实现生产的集中监视和控制管理。

　　6.结束语

　　改造后的程序控制还可以根据水的液位实现水泵的自动上水和停水，控制系统的硬件和软件易于维护，方便技术人员安装和维护。同时接入能源网还可以将数据上传，实时监视现场某些点的运行情况，可以实现计算机的远程登陆监视。经过两年的运行，操作站和控制器的性能都很稳定，控系统没有出现过死机，跳车现象。程序设计符合设计要求，为生产顺利运行提供了有利条件。