【正文】 受干擾(如水波動較大)。要求值班人員進(jìn)行檢查；而對于信號干擾，則采用軟件過濾，只有當(dāng)信號在某一值附近穩(wěn)定足夠時間，且回差足夠小時才作為控制量使用，防止了因干擾而濘致機(jī)組誤動的情況。一般情況下，采樣頻率應(yīng)為模擬信號中最高頻率成分的2倍以上，這樣經(jīng)A/D變換的精度可完全恢復(fù)到原來的模擬信號精度。PLC所采用的A/D模塊均以積分方式變換，可使輸入信號的尖峰噪音和感應(yīng)噪聲平均化，適用于噪音嚴(yán)重的工業(yè)場所。三、“避峰填谷”所謂“避峰填谷”，是指調(diào)度水泵在用電的“谷段”和“平段”時間段工作，盡量避免在“峰段”啟動。四、系統(tǒng)保護(hù)功能超溫保護(hù)：水泵長期運(yùn)行，當(dāng)軸承溫度或定子溫度超出允許值時，通過溫度保護(hù)裝置及PLC 實現(xiàn)超限報警。電動機(jī)故障：利用PLC及觸摸屏監(jiān)視水泵電機(jī)過電流、漏電、低電壓等電氣故障，并參與控制。五、動態(tài)顯示動態(tài)模擬顯示選用西門子公司的ET200M（觸摸屏），系統(tǒng)通過圖形動態(tài)顯示水泵、真空泵、電動閘閥和電動球閥的運(yùn)行狀態(tài)，采用改變圖形顏色和閃爍功能進(jìn)行事故報警。 用圖形填充以及趨勢圖、棒狀圖方式和數(shù)字形式準(zhǔn)確實時地顯示水倉水位，并在啟停水泵的水位段發(fā)出預(yù)告信號和低段、超低段、高段、超高段水位分段報警，用不同音響形式提醒工作人員注意。六、通訊接口 PLC通過通訊接口和通訊協(xié)議，與觸摸屏進(jìn)行全雙工通訊，將水泵機(jī)組的工作狀態(tài)與運(yùn)行參數(shù)傳至觸摸屏，完成各數(shù)據(jù)的動態(tài)顯示；同時，操作人員也可利用觸摸屏將操作指令傳至PLC，控制水泵運(yùn)行。觸摸屏與監(jiān)測監(jiān)控主機(jī)均可動態(tài)顯示主排水系統(tǒng)運(yùn)行的模擬圖、運(yùn)行參數(shù)圖表，記錄系統(tǒng)運(yùn)行和故障數(shù)據(jù)，并顯示故障點以提醒操作人員注意。自動時，由PLC檢測水位、壓力及有關(guān)信號，自動完成各泵組運(yùn)行，不需人工參與；半自動工作方式時，由工作人員選擇某臺或幾臺泵組投入，PLC自動完成已選泵組的啟停和監(jiān)控工作；手動檢修方式為故障檢修和手動試車時使用，當(dāng)某臺水泵及其附屬設(shè)備發(fā)生故障時，該泵組將自動退出運(yùn)行，不影響其它泵組正常運(yùn)。系統(tǒng)可隨時轉(zhuǎn)換為自動和半自動工作方式運(yùn)行。 表51 模擬量輸入通道統(tǒng)計表模擬量輸入通道數(shù)水倉水位1水泵真空度3出水口壓力3排水管流量3水泵軸承溫度3電機(jī)溫度3電機(jī)電流3電機(jī)電壓3總計22 表52 數(shù)字量輸入點數(shù)統(tǒng)計表數(shù)字量輸入點數(shù)電動閘閥開3電動閘閥關(guān)3電動閘閥停3電動閘閥開到位3電動閘閥關(guān)到位3電動閘閥開過轉(zhuǎn)矩3電動閘閥關(guān)過轉(zhuǎn)矩3真空泵狀態(tài)2電機(jī)合閘3電機(jī)分閘3電機(jī)合閘到位3電機(jī)分閘到位3真空泵球閥開到位2真空泵球閥關(guān)到位2球閥開到位9球閥關(guān)到位9故障復(fù)位1急停1操作方式選擇3真空泵射流管啟動方式選擇1總計64 表53 數(shù)字量輸出點數(shù)統(tǒng)計表數(shù)字量輸出點數(shù)真空泵球閥開2真空泵球閥關(guān)2排水泵球閥開9排水泵球閥關(guān)9電動閘閥開3電動閘閥關(guān)3電動閘閥開到位3電動閘閥關(guān)到位3電動閘閥開過轉(zhuǎn)矩3電動閘閥關(guān)過轉(zhuǎn)矩3真空泵電機(jī)開3真空泵電機(jī)關(guān)3水泵電機(jī)開3水泵電機(jī)關(guān)3警鈴1故障顯示燈1總計54考慮到前面的設(shè)計中I/O點數(shù)可能有疏漏，并考慮到I/O端的分組情況以及隔離與接地要求，應(yīng)在統(tǒng)計后得出的I/O總點數(shù)基礎(chǔ)上，增加10％到15％的裕量。選定的PLC機(jī)型的I/O能力極限值必須大于I/O點數(shù)估計值，并應(yīng)盡量避免使PLC能力接近飽和，一般應(yīng)留有30％的裕量。目前，大多用統(tǒng)計經(jīng)驗公式進(jìn)行存儲器容量估算。作為一般應(yīng)用下的一種經(jīng)驗公式是：存儲器容量（KB）=(L1L25)(DIDo5+AI/o100)1024其中：DI為數(shù)字量輸入總點數(shù)； DO為數(shù)字量輸出總點數(shù)； AI/O為模擬量I/O通道總數(shù)。所以存儲器容量為: (7410+655+26100)/1024= 工程實踐中，大多采用粗略估算，加大裕量，實際選型時參考此值采用就高不就低的原則。如果要跨范圍使用PLC，或者應(yīng)用中的某些功能或信號有特別的速度要求時，確定PLC的型號就應(yīng)特別慎重。其中最主要的原因是CPU3152 DP是S7300系列中唯一帶現(xiàn)場總線(PROFIBUS) SINEC L2DP接口的CPU模塊。最大配置4個機(jī)架，32塊模塊。選用： CPU3152 DP處理器；PS307電源模塊；ET200M遠(yuǎn)程控制單元；CP3422DP通信模塊；CP340通信模塊；SM321數(shù)字量輸入模塊；SM322數(shù)字量輸出模塊；SM331模擬量輸入模塊。S7300系列PLC是模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，各種單獨模塊之間可以進(jìn)行廣泛組合和擴(kuò)展。其主要組成部分有導(dǎo)軌(RACK)、電源模塊(PS)、中央處理單元模塊(CPU)、接口模塊(IM),信號模塊(SM)、功能模塊(FM)等。除此之外，它自帶的STEP7編程軟件功能強(qiáng)大，使用方便，也使開發(fā)過程變得簡單快捷。它通過輸入裝置讀入外設(shè)的狀態(tài)，由用戶程序去處理，并根據(jù)結(jié)果通過輸出裝置去控制外設(shè)。一個為字處理器，多為8位或16位微處理器。字處理器是主處理器，由它處理字節(jié)操作指令，控制系統(tǒng)總線、內(nèi)部計數(shù)器、內(nèi)部定時器，監(jiān)視掃描時間，統(tǒng)一管理編程接口，同時協(xié)調(diào)位處理器及輸入輸出。位處理器的采用，加快了PLC的掃描速度，使PLC能較好的滿足實時控制要求二、輸入/輸出部件輸入/輸出部件通常亦稱I/O單元或I/O模塊，PLC通過I/O單元與工業(yè)生產(chǎn)過程現(xiàn)場相聯(lián)系。同時PLC又通過I/O接口將處理結(jié)果送給被控設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程。外部設(shè)備傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的信號電平是多種多樣的，而PLC中CPU處理的信息只能是標(biāo)準(zhǔn)電平，所以I/O單元需實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。SM321數(shù)字量輸入模塊將現(xiàn)場過程送來的數(shù)字信號電平轉(zhuǎn)換成S7300內(nèi)部信號電平。輸入信號進(jìn)入模塊后，一般都經(jīng)過光電隔離和濾波，然后才送至輸入緩沖器等待CPU采樣。SM322數(shù)字量輸出模塊將S7300內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換成過程所需要的外部信號電平，可直接用于驅(qū)動電磁閥、接觸器、小型電動機(jī)、燈和電動機(jī)啟動器等。按輸出開關(guān)器件的種類不同又可分為：晶體管輸出方式、可控硅輸出方式和繼電器輸出方式?？煽毓栎敵龇绞綄儆诮涣鬏敵龇绞剑m用于驅(qū)動交流電磁閥、接觸器、電機(jī)啟動器和燈。SM322有16點晶體管輸出、32點晶體管輸出、16點可控硅輸出、8點晶體管輸出、8點可控硅輸出、8點繼電器輸出和16點繼電器輸出共七種型號輸出模塊可供選擇。A/D轉(zhuǎn)換部件是模塊的核心，其轉(zhuǎn)換原理采用積分方法，積分時間直接影響到A/D轉(zhuǎn)換時間和A/D轉(zhuǎn)換的精度。SM331可選四檔積分：，20ms，100ms，相對應(yīng)的以位表示的精度為：9，12，12，14位?！癆”位置用于測量177。“B”位置適合測量177。177?！癈”位置用于測量由4線變送器產(chǎn)生的177。“D”用于測量2線變送器產(chǎn)生的4～20mA電流信號，并通過測量信號線對變送器供電。SM332模擬量輸出模塊可以輸出電壓，也可以輸出電流。采用4線回路可以獲得比較高的輸出精度。這樣，在負(fù)載端直接測量和校準(zhǔn)電壓。在電流輸出方式時，將負(fù)載連接到QI和MANA上即可。 圖55通過4線回路將負(fù)載與隔離的模出模塊相連三、存儲器在可編程控制器系統(tǒng)中，存儲器主要存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)。系統(tǒng)程序在PLC使用過程中是不變動的，中小型PLC多使用EPROM或PROM來存放，大型PLC多使用熔絲快速ROM存放。用戶程序是隨PLC的應(yīng)用對象而定的，它是用戶根據(jù)使用環(huán)境和生產(chǎn)工藝的控制要求來編寫的。為保證在斷電和加電的瞬間，RAM中的數(shù)據(jù)不丟失或被隨機(jī)改寫，應(yīng)采取掉電抗干擾保護(hù)措施和選擇帶控制端的CMOS RAM，控制端有效時禁止外電路對存儲器的讀寫，只維持?jǐn)?shù)據(jù)，避免了電源波動和正常電源與后備電池切換時產(chǎn)生的誤寫入。這部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲在RAM中，以適應(yīng)隨機(jī)改寫的要求。根據(jù)需要，部分?jǐn)?shù)據(jù)在停電時用后備電池維持現(xiàn)行狀態(tài)。綜上所述，PLC所用存儲器基本上由PROM、EPROM、EEPROM及RAM等組成，存儲容量的大小隨機(jī)器的型號而變化。四、外部設(shè)備人機(jī)接口人機(jī)接口裝置可分為操作員接口、加固的“半智能”型CRT接口、“智能”接口。加固的“半智能”型CRT接口為密封型，可以長期安裝在操作臺和控制柜的面板上，通過通信接口接收來自PLC的信息并在CRT終端上顯示出來。外存儲器PLC的CPU模塊內(nèi)的半導(dǎo)體存儲器稱內(nèi)存儲器，或者簡稱內(nèi)存。磁帶和磁盤稱為外存儲器。如果存放在PLC RAM內(nèi)的程序丟失，可以重新裝入保存在磁帶或磁盤中的程序。在離線開發(fā)用戶程序可編程裝置中，外存儲器特別有用。它提供了一個非易失的用戶程序的保存方法，存放在EPROM中的程序在沒有電源的情況下也不會丟失。五、電源部件PLC配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源，供內(nèi)部電路使用。有些機(jī)型還向外提供24V DC的穩(wěn)壓電源，用于對外部傳感器供電，這就避免了由于電源污染或不合格電源產(chǎn)品而引起的故障。 、ET200MSIMATIC ET200M是采用模塊化的設(shè)計，方便安裝于控制柜。支持 “熱插拔”功能，適合過程控制中危險區(qū)域使用，遠(yuǎn)程擴(kuò)展使用等特殊情況。它可用S7300可編程序控制器的信號、功能和通訊模塊擴(kuò)展?？刹迦肽M量HART的輸入和輸出模塊，意味著ET200M適用于過程工程。ET200M是在PROFIBUSDP上的被動站(從站)。ET200M也可以在運(yùn)行過程中，在有電源情況下配置S7300 I/O模塊的有源總線模塊，其余模塊仍繼續(xù)運(yùn)行。 ET200M最多可擴(kuò)展8個I/O模塊，每個ET200M的最大地址區(qū)：128字節(jié)輸入和128字節(jié)輸出。 PROFIBUSDP總線PROFIBUS是世界上最大的開放式工業(yè)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)之一。與大多數(shù)現(xiàn)場總線系統(tǒng)一樣，PROFIBUS能夠減少運(yùn)營成本，提高生產(chǎn)效率，加快新品上市時間，并改善產(chǎn)品質(zhì)量。PROFIBUSDP是PROFIBUS現(xiàn)場總線的三個兼容版本之一，它是專為自動控制系統(tǒng)和設(shè)備分散I/O之間通信設(shè)計的，是經(jīng)過優(yōu)化的高速、廉價的通信連接。 第 ３５ 頁