【正文】 在公司里，每當(dāng)我遇到問(wèn)題的時(shí)候不理解的時(shí)候，他們總是耐心地給予我?guī)椭?，教我如何看圖紙，如何學(xué)習(xí)PLC方面的知識(shí)。 通過(guò)對(duì)以上這些專業(yè)知識(shí)的刻苦學(xué)習(xí)，我熟悉了西門子PLC ，明確了今后工控技術(shù)的發(fā)展大方向，為大學(xué)畢業(yè)后走向大工廠，更加深入地學(xué)習(xí)相關(guān)方面的實(shí)踐知識(shí)積累了非常寶貴的理論素材和富有價(jià)值的知識(shí)儲(chǔ)備。上位機(jī)中采用WinCC工控組態(tài)軟件，完成循環(huán)水泵房的壓力、流量、溫度、監(jiān)視和報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)組態(tài)等動(dòng)、靜態(tài)畫面。本設(shè)計(jì)的背景是正達(dá)循環(huán)水泵房系統(tǒng)，下位機(jī)采用SIEMENS公司的S7300系列PLC對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理；上位機(jī)采用研華的工控機(jī)對(duì)PLC數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、報(bào)警和監(jiān)控。以上操作主要是為了以后編輯畫面和一些動(dòng)態(tài)連接做準(zhǔn)備。建立驅(qū)動(dòng)程序后會(huì)在變量管理的子目錄下生成帶有加號(hào)的驅(qū)動(dòng)程序。(2)組裝PLC電氣柜，把PLC的各模塊（電源、CPU、通訊模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、PID控制模塊）按照西門子PLC機(jī)架的安裝法則組裝好；把各點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的開關(guān)量繼電器安裝到正確位置上，并保證所接線路的正確；(3) 將已經(jīng)仿真無(wú)誤的控制程序上載到PLC的CPU中，檢查電源是否通電；CPU的基本功能指示是否正常；所接各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的起、停邏輯是否符合工藝參數(shù)的要求；檢查各調(diào)節(jié)閥控制和執(zhí)行參數(shù)是否滿足所期望的要求等等。備用DO備用DO備用DO　備用DO　（四）PLC硬件選型基礎(chǔ)自動(dòng)化以PLC為控制核心，考慮到性價(jià)比以及今后備件及維護(hù)需要我們選用了西門子S7300系列PLC。1軟水閉路循環(huán)水泵合閘DO1041131軟水閉路循環(huán)水泵跳閘DO10410139。2常壓凈水循環(huán)冷卻泵合閘DO2071132常壓凈水循環(huán)冷卻泵跳閘DO20710139。（二）PLC控制設(shè)備的I/O數(shù)量數(shù)字量輸入點(diǎn)224個(gè)，數(shù)字量輸出點(diǎn)96個(gè)，模擬量輸入點(diǎn)48個(gè)。D、方便觀測(cè)。儀表最大允許誤差是儀表的量程與精度等級(jí)百分比的乘積，如果誤差超過(guò)工藝要求精度，則需用精度高一級(jí)的壓力儀表。 DC(11)傳輸距離 1km(金屬屏蔽電纜)導(dǎo)線電阻不大于100Ω（三）儀表的選型主要考慮儀表的型號(hào)，規(guī)格，測(cè)量范圍，量程，精度等級(jí)，靈敏度以及是否需要遠(yuǎn)傳和具有其他功能如指示，調(diào)節(jié)，記錄，報(bào)警等。結(jié)合上述選型原則，參考儀表工手冊(cè)，在該系統(tǒng)中我們選用LZ型金屬管浮子流量計(jì)，型號(hào)為L(zhǎng)ZZ80。主要檢測(cè)儀表有：節(jié)流式流量計(jì)、電磁流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、渦流流量計(jì)、渦街流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等。如果要求壓力信號(hào)遠(yuǎn)傳，一般應(yīng)選用壓力傳感器或變送器。(2) 精度等級(jí)的選擇國(guó)家規(guī)定的精度等級(jí)有：、。壓力表的選擇應(yīng)根據(jù)使用要求，在符號(hào)生產(chǎn)過(guò)程所提出的技術(shù)條件下，本著經(jīng)濟(jì)合理的原則，進(jìn)行種類、型號(hào)、量程、精度等級(jí)的選擇?，F(xiàn)場(chǎng)儀表檢測(cè)信號(hào)，通過(guò)變送器變成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)后送到PLC，經(jīng)過(guò)上位機(jī)與下位機(jī)的通訊，最終完成對(duì)壓力、流量、溫度的監(jiān)視和報(bào)警。每臺(tái)閥門、水泵等均有主斷路器、熱繼電器，控制柜內(nèi)設(shè)計(jì)主進(jìn)線斷路器。(二)電氣柜設(shè)備選型控制柜內(nèi)主要元件：斷路器，接觸器，熱繼電器，中間繼電器(均與對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)裝置數(shù)量、設(shè)備功率相匹配)。當(dāng)電動(dòng)蝶閥在運(yùn)行中發(fā)生過(guò)流故障時(shí)，熱繼電器常閉觸點(diǎn)1FKH打開，電動(dòng)機(jī)停止，即電動(dòng)蝶閥停止動(dòng)作。常開觸點(diǎn)1FKA2閉合，指示燈1FHG亮，即閥門關(guān)閉到位指示燈亮。常開觸點(diǎn)1FKA3閉合，指示燈1FHY亮，即閥門過(guò)扭矩指示燈亮。輔助常開觸點(diǎn)1FKM1閉合，正轉(zhuǎn)控制回路自鎖，主常開觸點(diǎn)1FKM1閉合，正轉(zhuǎn)主回路接通，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，即電動(dòng)蝶閥打開。防爆等級(jí)：隔爆型。這樣由西門子的S7系列可編程控制器（PLC）、上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一完善的循環(huán)水泵房三電監(jiān)控系統(tǒng)。操作站計(jì)算機(jī)選用研華原裝IPC610L工控機(jī)，主要配置如下：P4 CPU、320G硬盤、1G DDR內(nèi)存、DVD光驅(qū)，配19”液晶顯示屏。儀表部分完成對(duì)以上工藝系統(tǒng)新增過(guò)程參數(shù)檢測(cè)任務(wù)。一套DELL工控機(jī)，profibus現(xiàn)場(chǎng)總線，WinCC工控軟件組成，該系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)泵、閥等設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)直接采集進(jìn)入PLC，通過(guò)PLC完成設(shè)備的手動(dòng)及自動(dòng)控制程序運(yùn)行及集中、就地控制。④如果框架中留有空槽用于將來(lái)擴(kuò)展時(shí)，可做以下處理：(3)中計(jì)算出的總背板電流值相加。這些接口能測(cè)量流量、溫度和壓力等模擬量的數(shù)值，并用于控制電壓或電流輸出設(shè)備。對(duì)一個(gè)控制對(duì)象，由于采用不同的控制方法或編程水平不一樣，I/O點(diǎn)數(shù)就可能有所不同。Ⅵ. 通信及聯(lián)網(wǎng) 本系統(tǒng)各站之間采用profibus現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行通訊，主站PLC與上位機(jī)采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通訊。 Ⅳ. 過(guò)程控制 過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。 Ⅰ. 開關(guān)量的邏輯控制 這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。PLC是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。該系統(tǒng)中央控制采用一套S7400控制系統(tǒng)，CPU為S74142DP下轄二個(gè)遠(yuǎn)程控制站，分別有循環(huán)水泵站，漩流井組成。2）加藥裝置向化學(xué)除油器投加油絮凝劑和混凝劑的加藥裝置分為兩套，一套供方坯連鑄化學(xué)除油器加藥，另一套供VD鋼包真空精煉爐化學(xué)除油器加藥?；旌虾蟮奈鬯械挠皖惻c懸浮物中過(guò)藥劑凝聚、絮凝作用，形成大顆粒絮化沉淀在化學(xué)除油器下部的排泥斗中，上部清水經(jīng)溢流堰出水管排出，自流到濁環(huán)熱水池內(nèi)，化學(xué)除油器污泥每八小時(shí)排出一次，每次3到5分鐘，排出的污泥經(jīng)排泥溝最終排至泥漿調(diào)節(jié)池內(nèi)。投加水質(zhì)穩(wěn)定劑的種類和投藥量及投產(chǎn)的清洗、預(yù)膜等由水質(zhì)穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)確定。2） 冷卻塔投入運(yùn)行前，應(yīng)仔細(xì)清除管道、塔頂配水槽、塔底水池、塔內(nèi)填料等附著的雜物和污垢并清洗干凈，以防止運(yùn)行時(shí)發(fā)生堵塞。第十二組水泵為泵站集水坑水泵組。第七組水泵為方坯連鑄板式換熱器冷媒水凈循環(huán)供水泵組，主要供板式換熱器冷卻軟化用水。第三組水泵為供空壓站設(shè)備冷卻凈循環(huán)供水泵，主要供煉鋼、連鑄空壓站冷卻等用水。凈循環(huán)水池經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備后大部分返回到原凈循環(huán)水池內(nèi)，帶有污染的水進(jìn)入濁環(huán)冷水池，熱循環(huán)水池內(nèi)的水同樣是經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備后進(jìn)入濁環(huán)冷水池，軟化吸水池與熱循環(huán)水的工藝流程大體相似，濁環(huán)冷水池內(nèi)的水經(jīng)鐵皮沖渣溝進(jìn)入漩流井，經(jīng)過(guò)顆粒分離進(jìn)入泥漿處理間，經(jīng)過(guò)處理泥漿排出，凈化后的水再次進(jìn)行循環(huán)。要求電氣儀表計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)一體化；EIC網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信一體化，具有高速、大容量和開放的技術(shù)性能。若不慎出現(xiàn)問(wèn)題可以通過(guò)機(jī)旁箱輔助控制，實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的軟著陸，保證人員和財(cái)產(chǎn)的安全。唐山正達(dá)鋼鐵有限公司循環(huán)水處理系統(tǒng) ，主要分為4個(gè)子系統(tǒng)：循環(huán)泵站、漩流井、粗顆粒分離及斜板沉淀器、安全水塔。組態(tài)軟件是使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。循環(huán)水泵房系統(tǒng)PLC設(shè)計(jì)：循環(huán)水泵房控制系統(tǒng)由循環(huán)水泵房系統(tǒng)和加壓機(jī)系統(tǒng)兩部分組成。包括壓力，流量，液位，溫度等。系統(tǒng)采用分級(jí)自動(dòng)控制系統(tǒng)，上位監(jiān)控級(jí)采用DELLPC機(jī)+西門子WinCC組態(tài)軟件完成系統(tǒng)監(jiān)控功能；基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)采用西門子S7300完成數(shù)據(jù)采集、邏輯控制、回路控制等實(shí)時(shí)控制功能。吉林大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 ?？粕厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)） 中文題目1080m179。設(shè)備采用機(jī)旁和集中兩種控制方式。自動(dòng)化部分完成循環(huán)水泵房及加壓機(jī)進(jìn)出口閥的自動(dòng)控制及有關(guān)工藝參數(shù)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)任務(wù)。主要完成循環(huán)水泵房的壓力、流量、溫度、柜位狀態(tài)檢測(cè)、監(jiān)視和報(bào)警，閥門的控制。上位機(jī)界面通過(guò)組態(tài)軟件WinCC進(jìn)行界面設(shè)計(jì)，WinCC監(jiān)控程序的功能：1)畫面功能2)歷史數(shù)據(jù)3)歷史趨勢(shì)4)統(tǒng)計(jì)分析和報(bào)表5)報(bào)警各個(gè)工藝參數(shù)的顯示和監(jiān)控通過(guò)上位機(jī)WinCC實(shí)現(xiàn)。根據(jù)各系統(tǒng)電控和儀控圖紙要求，水處理系統(tǒng)采用基礎(chǔ)自動(dòng)化級(jí)配置，設(shè)備采用機(jī)旁和集中兩種控制方式。上位機(jī)用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)參數(shù)，及時(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)的問(wèn)題。其主要特點(diǎn)包括：1) 先進(jìn)的硬件控制設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備2) 合理的系統(tǒng)劃分3) 完全開放的通信總線基礎(chǔ)自動(dòng)化部分以PLC控制為核心，PLC控制裝置采用SIEMENS公司S7系列可編程控制器（PLC）,人機(jī)接口終端采用工控機(jī)，通過(guò)液晶屏可直觀顯示工藝流程的實(shí)時(shí)工況，各工藝參數(shù)的趨勢(shì)畫面，使操作人員及時(shí)掌握工作情況。見圖21。第四組水泵為轉(zhuǎn)爐本體設(shè)備冷卻凈循環(huán)供水泵組，主要供高架流槽沖洗、氧槍下料冷卻、水泵冷卻、取樣器冷卻、轉(zhuǎn)爐本體冷卻水、鋼包冷修、氧槍試壓水、混鐵爐噴補(bǔ)、水環(huán)密封、電機(jī)水冷卻器、噴淋塔入口漩流板冷卻用水。第八組水泵為供轉(zhuǎn)爐煙氣凈化系統(tǒng)濁循環(huán)供水泵組，主要供冷凝水排水器補(bǔ)水、水封供水、旁通閥沖洗、水封逆止閥沖洗、三通閥沖洗、葉輪沖水器、旋風(fēng)脫水器水封箱、噴淋塔冷卻等用水。每臺(tái)水泵的出水管上均安裝有電動(dòng)閥門，電動(dòng)閥門均與水泵連鎖，同一水泵組之間互為備用，并當(dāng)工作泵發(fā)生故障時(shí)備用泵自動(dòng)投入運(yùn)行。3） 冷卻塔運(yùn)行狀況，包括電源、電壓、電流、風(fēng)機(jī)齒輪箱的油溫、油位、振動(dòng)、噪音等是否正常，若發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)檢查，排除故障后再開。安全供水措施水泵站采用雙電路電源供電，如發(fā)生事故，由轉(zhuǎn)爐連鑄水處理設(shè)施保溫安全水塔供方坯連鑄結(jié)晶器，LF爐冷卻事故用水?；瘜W(xué)除油器的加藥裝置設(shè)在化學(xué)除油器設(shè)備旁。三、循環(huán)水泵房三電控制系統(tǒng)總述(一) 循環(huán)水泵房系統(tǒng)循環(huán)水泵房由3個(gè)冷卻塔，16個(gè)空冷器，2個(gè)軟水補(bǔ)充水泵運(yùn)行18個(gè)電動(dòng)蝶閥，2個(gè)增壓水泵，3個(gè)高壓凈水循環(huán)冷卻泵，1個(gè)軟水閉路循環(huán)水泵。（其中粗顆粒分離及斜板沉淀器、安全水塔均屬于循環(huán)水泵站）遠(yuǎn)程站的控制采用 S7300信號(hào)模塊。PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。 Ⅱ. 模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。 選擇PLC應(yīng)注意的方面：（1）I/O模塊的選擇PLC是一種工業(yè)控制系統(tǒng)，它的控制對(duì)象是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，它的工作環(huán)境是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。②開關(guān)量I/O標(biāo)準(zhǔn)的I/O接口用于同傳感器和開關(guān)(如按鈕、限位開關(guān)等)及控制(開、關(guān))設(shè)備(如指示燈、報(bào)警器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。PLC的典型接口量程對(duì)于雙極性電壓為—10～+10V、單極性電壓為0～+10V、電流為4～20mA或10～50mA，（2）電源模塊的選擇電源模塊的選擇一般只需考慮輸出電流。⑤在框架中是否有用于電源的空槽，否則將電源裝到框架的外面。該系統(tǒng)中央控制采用一套S7400控制系統(tǒng)，CPU為S7414 2DP下轄三個(gè)遠(yuǎn)程控制站，分別有循環(huán)水泵站，泥漿處理間，漩流井組成。包括壓力，流量，液位，溫度等，如供高爐軟水循環(huán)水泵出/入水總管溫度，供高爐軟水循環(huán)水泵出/入水總管流量, 凈水（高壓）循環(huán)水泵出/入水總管壓力自動(dòng)化部分完成循環(huán)水泵房及加壓機(jī)進(jìn)出口閥的自動(dòng)控制及有關(guān)工藝參數(shù)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)任務(wù)。 SP3軟件。（四）電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)上述所涉及的設(shè)備控制采用機(jī)旁手動(dòng)、上位軟手動(dòng)和自動(dòng)三種控制方式。五、正達(dá)循環(huán)水泵房系統(tǒng)電氣傳動(dòng)設(shè)計(jì)（一）電動(dòng)蝶閥電動(dòng)蝶閥主回路如圖51所示，斷路器1FQF1閉合后，主回路電源接通；電動(dòng)蝶閥控制回路如圖52所示，斷路器1FCQF1閉合后，控制回路電源接通。當(dāng)電動(dòng)蝶閥打開到位，觸動(dòng)開到位接近開關(guān)，中間繼電器1FKA1線圈得電，常閉觸點(diǎn)1F