西門(mén)子WinCC系統(tǒng)軟件6AV63812BP074AV0簡(jiǎn)介
*級(jí)—監(jiān)控管理，由*控制室的操作站實(shí)現(xiàn)。選用工控計(jì)算機(jī)，以TCP/ IP工業(yè)以太網(wǎng)與PLC系統(tǒng)通訊,實(shí)行集中控制。通過(guò)工控軟件實(shí)時(shí)監(jiān)視全廠工藝參數(shù)變化、設(shè)備運(yùn)行、故障發(fā)生等情況，同時(shí)負(fù)責(zé)日常報(bào)表打印、事故打印和數(shù)據(jù)記錄等。
　　　　第二級(jí)—過(guò)程控制，由現(xiàn)場(chǎng)的各分系統(tǒng)或成套設(shè)備的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。以AC500 PLC系統(tǒng)作為現(xiàn)場(chǎng)控制核心 ,按場(chǎng)區(qū)配置分站 ,通過(guò)CS31網(wǎng)與所屬分布I/O通訊對(duì)流量、液位、pH值、電機(jī)等參數(shù)進(jìn)行采集、控制。
　　　　第三級(jí)—單機(jī)就地控制，由現(xiàn)場(chǎng)電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。采用ABB公司的AC31系列產(chǎn)品組成分布I/O,采集現(xiàn)場(chǎng)參數(shù),執(zhí)行上一級(jí)PLC主站的控制命令。
　　監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì)及與PLC主站的通訊
　　　　由于污水處理控制對(duì)象多且分散,生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜,如果采用集中控制方式,則需要使用大量導(dǎo)線，在長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程中非常容易受到干擾,所以本系統(tǒng)采用分布式集散控制系統(tǒng),將管理與控制分離。計(jì)算機(jī)選用HP工業(yè)PC機(jī),預(yù)裝北京昆侖通態(tài)公司的MCGS 5.5通用版。MCGS監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì)包含監(jiān)控界面設(shè)計(jì)，定義數(shù)據(jù)變量，組態(tài)設(shè)計(jì)，動(dòng)畫(huà)等方面。用MCGS提供的基本繪圖工具與元件庫(kù)創(chuàng)建圖形塊并進(jìn)行組態(tài)設(shè)計(jì)，污水處理系統(tǒng)工藝流程組態(tài)畫(huà)面（如

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 啟動(dòng)操作：按下啟動(dòng)按鈕SB1，I0.0的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，M10.0產(chǎn)生啟動(dòng)脈沖，M10.0的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使Q0.0保持接通，液體A電磁閥YV1打開(kāi)，液體A流入容器。當(dāng)液面上升到SL3時(shí)，雖然I0.4動(dòng)合觸點(diǎn)接通，但沒(méi)有引起輸出動(dòng)作。當(dāng)液面上升到SL2位置時(shí)，SL2接通，I0.3的動(dòng)合觸點(diǎn)接通，M10.3產(chǎn)生脈沖，M10.3的動(dòng)合觸點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期，復(fù)位指令R  Q0.0使Q0.0線圈斷開(kāi)，YV1電磁閥關(guān)閉，液體A停止流入；與此同時(shí)，M10.3的動(dòng)合觸點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期，保持操作指令S  Q0.1使Q0.1線圈接通，液體B電磁閥YV2打開(kāi)，液體B流入。

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①分析主電路

無(wú)論線路設(shè)計(jì)還是線路分析都是先從主電路入手。主電路的作用是保證機(jī)床拖動(dòng)要求的實(shí)現(xiàn)。從主電路的構(gòu)成可分析出電動(dòng)機(jī)或執(zhí)行電器的類(lèi)型、工作方式，起動(dòng)、轉(zhuǎn)向、調(diào)速、制動(dòng)等控制要求與保護(hù)要求等內(nèi)容。

為穩(wěn)定可靠地滿足公司內(nèi)部分區(qū)域供水太力（0.4~0.45Mpa）低于主管網(wǎng)水壓力（0.8~0.9Mpa）的要求，配備穩(wěn)壓減壓閥來(lái)調(diào)節(jié)，可調(diào)范圍為0.1~0.8Mpa。

加壓泵系統(tǒng)

由于抽水泵房距離高位水池較遠(yuǎn)，直接供水到高位水池抽水泵的揚(yáng)程不足，為此在距離高位水池落差為36米處設(shè)計(jì)有一加壓泵房，配備立式離心泵兩臺(tái)（一用一備）電機(jī)功率為75KW，揚(yáng)程36米。該加壓泵的控制系統(tǒng)需考慮以下條件：

（1）若高位水池水位低和主管有水，則打開(kāi)進(jìn)水電動(dòng)蝶閥和起動(dòng)加壓泵向高位水池供水；

（2）若高位水池水位滿且主管有水，則給出報(bào)警信號(hào)并關(guān)閉加壓泵和進(jìn)水電動(dòng)蝶閥；

 （3）若主管無(wú)水表明用水量增大或抽水泵房停止供水，必須開(kāi)啟出水電動(dòng)蝶閥由高位水池向主管補(bǔ)充不。

    像抽水泵一樣，我們?yōu)榧訅罕门鋫淞塑浧饎?dòng)器和電機(jī)保護(hù)器，確保加壓泵*可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)配備了高位水池的水位傳感器和數(shù)顯儀和缺水傳感器。

為保證整個(gè)主水管網(wǎng)的恒壓供不，當(dāng)高位水池滿且主水管有水時(shí)，加壓泵停止，此時(shí)主管壓力將“憋壓”，終導(dǎo)致主管壓力上升，并將此壓力傳遞到抽水泵房，抽水泵的控制系統(tǒng)檢測(cè)到此壓力進(jìn)行恒壓變頻控制，進(jìn)而達(dá)到整個(gè)主管網(wǎng)的恒壓供水，這是整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

　CEMS測(cè)量煙道中的固體煙塵。現(xiàn)國(guó)內(nèi)一般采用直接抽取法采樣，將濕煙氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾送氧化鋯分析儀，測(cè)出濕氧含量。再把煙氣經(jīng)干燥器送入煙氣分析儀，分析CO、SO2及氮氧化合物、干氧的含量。煙氣的濕度可采用干濕潤(rùn)氧法計(jì)算得出，直接測(cè)量得出。壓力一般由壓力測(cè)試儀測(cè)得，并通過(guò)壓力計(jì)算出煙氣流速和流量。

　　軟件設(shè)計(jì)

　　　　CEMS一般由PLC控制、上位機(jī)程序、遠(yuǎn)程通訊三部分組成。

　　•　　PLC控制程序

　　　　由于CEMS中需要控制的是按一定時(shí)間序列開(kāi)閉的管路，故PLC程序主要用于接收各種操作命令，控制各種閥、泵、指示燈的開(kāi)閉及互鎖，并定時(shí)或?qū)崟r(shí)完成對(duì)采樣通道的吹掃、測(cè)量?jī)x器的標(biāo)定。并對(duì)采集到的各模擬量進(jìn)行數(shù)字濾波。

　　•　　上位機(jī)程序

　　　　主要用于顯示各個(gè)分析設(shè)備的工作情況，匯總煙氣的歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行打印歸檔、趨勢(shì)顯示及報(bào)警信息處理。

　　　　上位機(jī)通過(guò)FameView組態(tài)軟件與AC500 PLC通過(guò)MODBUS-RTU或MODBUS-TCPIP協(xié)議進(jìn)行通訊。實(shí)時(shí)的從儀器上采集數(shù)據(jù)，將采集到的數(shù)據(jù)分析處理后保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)查看和曲線查詢，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、報(bào)表打印或?qū)С龅?/span> EXCEL 表格中。

　　　　實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)：能實(shí)時(shí)的從與計(jì)算機(jī)連接的儀器上采集數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析顯示，可實(shí)時(shí)顯示各種檢測(cè)數(shù)據(jù)及系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)各部分的運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)主要完成如下功能：

　　　　系統(tǒng)設(shè)置：設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)。

　　　　用戶管理：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的權(quán)限管理。

　　　　設(shè)備控制：能在計(jì)算機(jī)上對(duì)儀器進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)反吹和標(biāo)定。

　　　　數(shù)據(jù)處理：將采集到的數(shù)據(jù)分析處理后保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

　　　　歷史數(shù)據(jù)查詢：可以按時(shí)間段來(lái)查詢歷史測(cè)量數(shù)據(jù)。

　　　　數(shù)據(jù)報(bào)表打?。嚎梢源蛴⌒r(shí)平均值日?qǐng)?bào)表、日平均值月報(bào)表及月平均值年報(bào)表。

　　•　　遠(yuǎn)程通訊

　　　　遠(yuǎn)程通訊主要是上位機(jī)與環(huán)保中心站之間通過(guò)GPRS/CDMA/電話撥號(hào)/局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。CEMS中的上位機(jī)作為服務(wù)器，環(huán)保中心站作為客戶機(jī)，采用C/S模式獲取數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō)就是環(huán)保中心站站發(fā)送查詢請(qǐng)求，CEMS上位機(jī)返回相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)的煙氣排放數(shù)據(jù)。

　　　　經(jīng)過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行，整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。很好的完成了用戶的工藝要求。

對(duì)硬件的組態(tài)。PLC的啟動(dòng)設(shè)置、看門(mén)狗、中斷設(shè)置、通訊設(shè)置、I/O模塊地址識(shí)別都是在PLC的系統(tǒng)軟件中進(jìn)行的。

       每種PLC都有各自的編程軟件作為應(yīng)用程序的編程工具，常用的編程語(yǔ)言是梯形圖語(yǔ)言，也有ST、IL和其它的語(yǔ)言。如何使用編程語(yǔ)言進(jìn)行編程，這里就不細(xì)述了。

    但是，用一種編程語(yǔ)言編出十分優(yōu)化的程序，則是工程師編程水平的體現(xiàn)。每一種PLC的編程語(yǔ)言都有自己的特色，指令的設(shè)計(jì)與編排思路都不一樣。如果對(duì)一種PLC的指令十分熟悉，就可以編出十分簡(jiǎn)潔、優(yōu)美、流暢的程序。例如，對(duì)于同樣的一款PLC的同樣一個(gè)程序的設(shè)計(jì)，如果編程工程師對(duì)指令不熟悉，編程技巧也差的話，需要1000條語(yǔ)句；但一個(gè)編程技巧高超的工程師，可能只需要200條語(yǔ)句就可以實(shí)現(xiàn)同樣的功能。程序的簡(jiǎn)潔不僅可以節(jié)約內(nèi)存，出錯(cuò)的概率也會(huì)小很多，程序的執(zhí)行速度也快很多，而且，今后對(duì)程序進(jìn)行修改和升級(jí)也容易很多。

    所以，雖然說(shuō)所有的PLC的梯形圖邏輯都大同小異，一個(gè)工程師只要熟悉了一種PLC的編程，再學(xué)習(xí)第二個(gè)品牌的PLC就可以很快上手。但是，工程師在使用一個(gè)新的PLC的時(shí)候，還是應(yīng)該仔細(xì)將新的PLC的編程手冊(cè)認(rèn)真看一遍，看看指令的特別之處，尤其是自己可能要用到的指令，并考慮如何利用這些特別的方式來(lái)優(yōu)化自己的程序。

    各個(gè)PLC的編程語(yǔ)言的指令設(shè)計(jì)、界面設(shè)計(jì)都不一樣，不存在孰優(yōu)孰劣的問(wèn)題，主要是風(fēng)格不同。我們不能武斷地說(shuō)三菱PLC的編程語(yǔ)言不如西門(mén)子的STEP7，也不能說(shuō)STEP7比ROCKWELL的RSLOGIX要好，所謂的好與不好，大部分是工程師形成的編程習(xí)慣與編程語(yǔ)言的設(shè)計(jì)風(fēng)格是否適用的問(wèn)題。

    現(xiàn)場(chǎng)常常需要對(duì)已經(jīng)編好的程序進(jìn)行修改。修改的原因可能是用戶的需求變更了，可能是發(fā)現(xiàn)了原來(lái)編程時(shí)的錯(cuò)誤，或者是PLC運(yùn)行時(shí)發(fā)生了電源中斷，有些狀態(tài)數(shù)據(jù)會(huì)丟失，如非保持的定時(shí)器會(huì)復(fù)位，輸入映射區(qū)會(huì)刷新，輸出映射區(qū)可能會(huì)清零，但狀態(tài)文件的所有組態(tài)數(shù)據(jù)和偶然的事件如計(jì)數(shù)器的累計(jì)值會(huì)被保存。

    工程師在這個(gè)時(shí)候可能會(huì)需要對(duì)PLC進(jìn)行編程，使某些內(nèi)存可以恢復(fù)到缺省的狀態(tài)。在程序不需要修改的時(shí)候，可以設(shè)計(jì)應(yīng)用默認(rèn)途徑來(lái)重新啟動(dòng)，或者利用*掃描位的功能。

    所有的智能I/O模塊，包