論文-基于plc控制的油田自動化計量系統(tǒng)設(shè)計-閱讀頁
2025-07-11 10:31本頁面
【正文】 DP參數(shù)屬性設(shè)置 主站和WinCC之間的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計首先在STEP 7中進行主站PLC的硬件組態(tài)，組態(tài)圖見圖211。由于網(wǎng)絡(luò)使用的是TCP/IP通信協(xié)議，則激活復(fù)選框IP Protocol is being used，并設(shè)定IP地址及子網(wǎng)掩碼。打開WinCC并添加驅(qū)動程序SIMATIC S7 Protocol Suite，如圖34所示，在通道單元Industrial Ethernet的快捷菜單中選擇“新驅(qū)動程序的鏈接”菜單項，打開“連接屬性”對話框，輸入連接名稱，如圖44所示。此地址應(yīng)和前面設(shè)置的MAC地址相同。此處應(yīng)輸入的是CPU的插槽號。如果通訊處理器不是集成在PLC的CPU上，則CPU與通訊處理器的插槽號不同。在安裝連接過程中應(yīng)當(dāng)注意以下幾個方面：（1）每個網(wǎng)段的開始和結(jié)束，DP接頭都是“Ining”；（2）每個網(wǎng)段的開始和結(jié)束，終端電阻都打到“on”的狀態(tài)；（3）在一個PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)里，使用中繼器最多可以擴展4個網(wǎng)段；（4）紅色電線為“＋”，綠色電線為“－”；（5）系統(tǒng)可靠的接地，電纜屏蔽層的連接；（6）A、B兩線電纜不能結(jié)反；（7）使用專用的剝線工具進行安裝；（8）使用標(biāo)準(zhǔn)的DP電纜；（9）使用專用的檢測工具檢測連接情況；（10）信號電纜和電源電纜分開走線等。此時應(yīng)注意：A、紅色電線和綠色電線在連接器中的位置；B、整個網(wǎng)絡(luò)兩端連接器的電纜的進線方向；C、網(wǎng)絡(luò)的主、從站配置等情況。（a）PROFIBUSDP單主站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1類主站2類主站從站從站從站1類主站2類主站從站從站1類主站從站從站中繼器DP/PA耦合器（b）PROFIBUSDP多主站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖從站從站從站DPDPDPPAPA圖51 PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 BT200的使用BT200是西門子公司為檢測PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)的連線及從站情況開發(fā)的檢測工具。測試線路時，把終端塊放在線路的一端，把BT200接在線路中的總線連接器上，然后一段一段地向后測試，直到把線路全部測試完。圖52 BT200測試線路的過程示意圖使用BT200對線路測試時必須像逐段測試，以避免當(dāng)錯誤同時存在于2個連接器上時出現(xiàn)漏檢，例如當(dāng)A、B信號線在2個鄰近的連接器上同時接反的情況。同時BT200還可以檢測DP網(wǎng)絡(luò)上從站的情況，可以檢測到整個網(wǎng)絡(luò)上DP從站的地址以及每個DP從站的RS485通訊接口是否良好等。（例如：電源線與設(shè)備外殼短路；雷電電擊設(shè)備外殼） （2）消除各電路電流流經(jīng)一個公共地阻抗是產(chǎn)生噪聲電壓，避免電磁場和地電位差的影響，使其不能形成地環(huán)路，提高抑制干擾能力。 接地的種類 （1）安全保護地：控制系統(tǒng)金屬外殼的接地。 （3）交流地：交流電的零線，應(yīng)與保護地嚴(yán)格的區(qū)分開。 （5）模擬地：模擬器件（如放大器、A/D，比較器等）的零電位參考點。 第1，2種地必須接大地電位；第3種接電力系統(tǒng)的零線；第4，5，6種接系統(tǒng)地（工作地，參考地），它們可以是大地電位，也可以不是大地電位，僅是零電位的參考點。圖53 保護地（2）屏蔽地 為防止電磁干擾，金屬罩，屏蔽的雙絞線的金屬層，變壓器初/次間的金屬屏蔽層等都應(yīng)接保護地。 （3）交流地 交流地就是電工的接零 N，有企業(yè)配電系統(tǒng)提供。圖55參考電位接地的CPU（2）CPU浮地如果沒有安裝跳線，那么S7300的參考電位是通過RC電路和導(dǎo)軌與保護性接地導(dǎo)體內(nèi)部相連接的。為了建立浮動參考電勢，將CPU上的M端子和功能地上的跨接線去掉。鑒于水平有限，其中難免會有很多不完美的地方，但是相信以這次設(shè)計為起點，自己在以后的學(xué)習(xí)中會有很大的進步。系統(tǒng)的技術(shù)特點為：（1）可自動連續(xù)24h計量；（2）具有“單井計量”、“定次計量”“定時計量”及“排序計量”等多種計量方式；（3）可自動連續(xù)計算含水量——利用油、水密度差可間接計算出含水量；（4）利用進油分離器分離出的氣及裝置自身高度解決了壓油難題；（5）安全保護措施好：當(dāng)發(fā)生斷電、電動閥運行故障、液位超高時，PLC能及時將流程切換到安全生產(chǎn)狀態(tài)；（6）設(shè)置了冗余主站系統(tǒng)，當(dāng)現(xiàn)行主站系統(tǒng)發(fā)生故障時可自動啟動冗余主站系統(tǒng)。其次，系統(tǒng)采用S7300做主站通過PROFIBUSDP總線實時采集各個從站的計量及報警信息，并將采集到的信息經(jīng)過工業(yè)以太網(wǎng)傳給上位機，上位機采用WinCC組態(tài)軟件。最后，就自己來講，本設(shè)計方案和仿真效果還不是很成熟，里面遺漏和錯誤的東西還很多，自身水平還有待提高。參考文獻[1]王永華，（英）. 現(xiàn)場總線技術(shù)及應(yīng)用教程[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2006：39284.[2]王永華. 現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)（第2版）[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2008：144266.[3]廖常初 S7300/400 PLC 應(yīng)用技術(shù)（第2版）[M]. 機械工業(yè)出版社，2008：25236.[4]陽憲惠. 現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，1998：97164.[5]陽憲惠. 工業(yè)數(shù)據(jù)通信與控制網(wǎng)絡(luò)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，1998：97164.[6]甘永梅，李慶豐，劉曉娟等. 現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004：89213. [7] . 中國工控網(wǎng).[8] . PROFIBUS網(wǎng)站.附錄 1從站系統(tǒng)控制流程圖 是是否否是是開始初始化緩沖室內(nèi)壓力是否達到500KP?高氣壓井壓油閥關(guān)閉，進油閥、隔離閥打開油面是否達到下射頻導(dǎo)納液位計?記錄計量室內(nèi)油面高度L1同時啟動定時器T1油面是否達到上射頻導(dǎo)納液位計?記錄計量室內(nèi)油面高度L2，關(guān)閉T1同時啟動T2延時20S關(guān)閉出油閥打開隔離閥計量是否完成？打開高氣壓井壓油閥否否結(jié)束附錄2主站PLC控制流程圖是否是是否開始初始化從站n是否報警？讀取從站n數(shù)據(jù)信息將處理后的信息傳給從站n讀取/處理信息是否完成？是否讀取從站n的信息？否結(jié)束附錄3從站系統(tǒng)I/O點統(tǒng)計輸 入 信 號下射頻導(dǎo)納液位信號上射頻導(dǎo)納液位信號緩沖室壓力信號緩沖室溫度信號緩沖室液位上限信號緩沖室液位下限信號計量室壓力信號計量室溫度信號計量室液位上限信號輸 出 信 號緩沖室低壓報警指示燈緩沖室高壓報警指示燈緩沖室低溫報警指示燈緩沖室高溫報警指示燈緩沖室液位上限報警指示燈緩沖室液位下限報警指示燈計量室低壓報警指示燈計量室高壓報警指示燈計量室低溫報警指示燈計量室高溫報警指示燈計量室液位上限報警指示燈計量室液位下限報警指示燈進油閥出油閥高氣壓井壓油閥擋板開度調(diào)節(jié)閥32 / 32
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