DCS系统程序编写及设备调试ppt课件.ppt

1 DCS系统程序编写及设备调试 2 摘要 内容摘要 PLC在自动化领域的应用以及对老旧生产线的自动化改造过程 通过上位机对现场设备进行自动化控制及其生产的监控 包括生产所需要的所有生产数据的传输与处理 项目实例包括焦作电厂的三套煤泥输送系统 苏达华新材料有限公司的循环水 氢气站 油泵房和水泵房的自动控制与现场值的监控 压力 温度 电流等 把现场的开关量及其模拟量通过光纤传输至PLC 在通过网线TC IP协议由PLC传输至上位机 关键词 西门子PLC自动化上位机数据处理 Abstract TheapplicationofPLCinautomaticproductionlineofoldandtheautomationreconstructionprocess ThroughthePCtositeequipmentforautomationcontrolandproductionmonitoring includingproductionneedallproductiondatatransmissionandprocessing Jiaozuopowerplantprojectexamplesincludethreesetsofcoalconveyingsystem Sueamountedtohuaxinmateriallimitedcompanytocirculatingwaterpumproom hydrogenstation automaticcontrolandwaterpumproomwiththevalueofthemonitoring pressure temperature current etc ThesiteofananalogswitchquantityandbyopticalfibertransmissiontothePLC inthroughthecableTC IPprotocolbyPLCtransmissionfirstplacemachine Keywords automaticsomaticWINCC 3 目录 摘要 11岗前实践企业及岗位介绍1 1企业介绍 11 2岗位介绍 12实践技能2 1从事岗位的理论析 22 2工作期间的践 23实践总结 10致谢 11参考文献 12 4 1岗位简介 1 1企业简介江苏瑞奇自动化有限公司是一家专业从事生产过程自动化控制的企业 于2005年度被江苏省科学技术厅评定为省级高新技术企业 公司办公地点设在徐州市金山桥开发区 占地面积8000多平方米 厂房和办公用房4500多平方米 拥有先进完善的办公 生产及检测设备 公司不拘一格广纳人才 目前汇聚了工业电气自动化控制 过程控制软件编程调试 计算机系统开发 电气传动 变频器和软启动 直流控制装置 配电设备成套 工业过程仪表成套等专业的优秀技术人才 公司主要服务于建材 电力 冶金等工业企业及行业用户 1 2从事岗位简介公司下设部门有工程部和技术开发部 工程部主要向用户提供电气及自动化工程的设计 制作 安装 调试 技术支持及技术培训等全方位的服务 并且在这个领域取得了良好业绩 至今为止 工程部已成功设计 制作了近百套自动化控制系统 其中千点以上的系统有数十套 工程部技术人员大都有多年的现场工作经历 不仅具备较高的理论水平和专业知识 更具备很强的动手能力及丰富的实践经验 因此 他们设计 指导制作的系统更适合现场实际情况 目前 工程部完成的系统均正常 稳定地运行 技术开发部主要任务是新的控制系统的研制和开发 根据所了解和掌握的最新的过程控制领域发展动态 结合用户及现场的实际情况 提出技术先进 经济合理的系统设计方案 保证公司在激烈的市场竞争中 技术能够不断地创新和进步 我自学校实践开始便一直从事于电气自动化工作 在校期间就一直向往在这一领域发展 对此行业很感兴趣 本公司主要从事DCS控制柜生产 DCS系统程序的编写 工厂老生产线的改造及新线的建立 我所在的技术部门主要负责DCS系统程序编写及设备的调试 完成后生产线便可投入生产 入职以来 承蒙领导厚爱我已经与工程师共同完成焦作电冶公司的煤泥输送系统 独立完成江苏玻璃厂氢站 油站 水站 循环水的项目改造工 5 程 在此期间对本份工作有了更加深入的了解 期间也大量的汲取了相关知识 工作能力得到领导与同事的认可 6 2实践技能 2 1从事岗位的理论分析2 1 1自动化系统在老生产线上的应用在环保 低碳 高效率的大时代背景下 污染严重 能源消耗高 效率及产值较低的老生产线面临着被强行取消的境地 那么如何在高效率的大时代背景下求的生存和重新焕发生机的机会呢 选择无外乎转型和高自动化程度的改造 企业转型需要有相关的产业相依和新市场的开拓 此举并不适合中小企业 那么为了求的发展 企业的自动化改造就成必然的选择 企业老生产线自动化改造完成后 还将进行原产业的生产加工 但是生产效率将大幅提高同时减轻工人的劳动强度 降低生产成本 以焦作电冶公司的煤泥改造系统为例 改造完成后焦作电冶公司通过煤泥输送系统每天可输送200t的煤泥以此替代原发电所用的煤炭 此项目于去年完成 每天为焦作电冶公司节约成本2万余元 而改造费用约400余万元 与企业转型相比老线的自动化改造更加适合焦作电冶公司在现今社会的取消高能耗的背景下生存发展 2 1 2自动化和工人劳动强度自动化改造在提高效率的同时 必然会降低工人的劳动强度 现今社会对劳动力需求正日益加大 但是对劳动力的体力要求却越来越小 自动化生产将大幅度的降低工人的劳动强度 同样以焦作电冶公司为例 焦作电冶公司改造系统中使用的是西门子300 2DP的PLC以及相对应的模块选择 上位机选择是西门子公司的WINCCV6 2 在整套系统完成后 我们可以看到下图 7 8 9 10 工作人员只需要在上位机上进行鼠标的操作就能完成整条煤泥输送的工作以及对于整个输送系统的监控 包括电机电流 输送的煤泥量 输送压力及三套系统的自动切换等等 综上 自动化改造是符合发展需要的 尤其是对中小企业而言 2 2工作期间的实践我们公司属于民营公司 主要生产DCS控制系统 工作期间本着理论联系实际 从实际到理论中去的宗旨 我不断加强和完善自己的专业技能和综合素质 年初 公司在江苏玻璃厂中标 于是我被领导安排负责本项目 项目预计40天完成 现做如下所述 项目要求对江苏玻璃厂氢站 油站 循环水 水站进行自动化控制及监控 根据要求 本次项目选用的PLC为西门子300PLC 具体如下 CPU为西门子315 2DP CP343 电源PS307 模拟量7KF02 信号为4 20mA 温度模块为RTD 开关量模块为1BH01 7BH02和光纤交换机 DP 等 氢站主要任务是对其分解炉进行监控 包括压力 电流 温度 并且对相关数据达不到生产要求是进行报警 分解炉温度一般情况下竟达到800摄氏度以上 因此对其监控选用了PT100的热电偶 热电偶输出为毫伏 mV 信号 对氢站的温度模块选用为7KF02 其量程卡选项设置为A 进行温度测量时选用 与S7组态时硬件配置相符 对于读取的温度模拟量信号在经过传输之后在PLC中进行信号处理 11 12 在S7中 先进行了信号处理块的程序编写 以为选向卡选择为标准型 所以在不加变送器的其概况下 只需对所读上来的温度信号除以10即可 AI IN为模块读取的实际值 这个值为16 数 因此需转换为十进制数 十进制数由I转换为DI 在由DI转换为R 这样才能使数值更加精准 之后将R除以10之后得到信号转换后的温度值存放在AI OUT引脚中 由此生成一个可以供重复调用的温度处理块 在FC中 温度模拟量 重复调用 AI IN引脚填上模拟量输入点PIW 由此将温度信号读入 经过处理后由AI OUT输出 为了使上位机中能读到已经经过PLC处理过的温度数值 需要建立相应的地址数据块DB 同样在上位机软件WINCC中也需要建立与地址相对应的变量 在WINCC操作界面中所需要的数值建立输入输出域 输入输出域与建立的相应的变量相连接 完成或即可在WINCC操作界面中看到所需要的温度监控值 同样 对于压力的处理也需要FC块处理 过程同温度信号经过S7到WINCC的处理方式一样 区别在于压力变送器问两线制 输出为4 20mA信号 同样我们要考虑到现场动力电缆 变频器等设备的干扰 对此我们选择带有屏蔽层的电缆作为信号传输的介质 屏蔽线与零排相接 如有需要 还可以加信号隔离器 经过隔离的信号才是正确的现场信号 所以对于FC块的编写不相同 此程序块需要进行十进制与十六进制的转化 现场输出值与plc机读语言之间的转换 此块经过对电流信号的整定后输出到wincc上 氢站分解炉的电流输出是经过互感器后进入电流变送器 输出同样为两线制的4 20mA信号 所以对其处理方式与压力变送器的处理方式相同 在循环水站因为有12台水泵 和6台冷却风机 所以在对循环水的模拟量 压力 温度 电流等 信号处理之外 还需要对所有的水泵和冷却风机进行中控控制 13 在水泵和冷却风机的远程控制中 所需要达到的目的为在上位机WINCC操作界面中用鼠标点击启动则电机启动 点击停止则电机停止 当电机出现故障的时候要求故障显示和电机的自动停止 与模拟量处理同样 在开关量处理中同样需要块的支持 所以创建FB块 在所建立的FB块中用梯形图编写控制程序 14 15 16 17 在IN IN OUT OUT中分别建立BOOL量的输入输出引脚 包括实参 运行 备妥 驱动 和形参 启动 停止 备妥故障 运行故障 故障输出 18 19 20 21 由此建立控制水泵的电机块FB在FB块生成自己的数据区域所以为背景数据块 每次调用FB都会生成与之对应的背景数据块DB 22 23 由此完成对电机的程序编写 在完成对电机块的编写之后 因为电机块我们是用FB背景数据块所作的编写载体 所以我们在使用时 需要将FB在FC中进行所需要的调用 因为现场有22台水泵 所以我们需要就电机块进行22次的重复调用 那么 我们怎样对不同的电机控制进行区分呢 在电机块调用的同时 我们会发现有很多引脚 这些引脚就包括了我们之前建立的实参和形参两大类 实参我们用现场的模块输入输出点来区分 如 I0 0 Q0 0等 形参我们用plc在电机块点调用时自动生成的DB地址来区分 每一个DB的地址前缀是不同的如 DB101 DBD4 DB102 DBD4以此类推 在区分的实参和形参之后 那么我们就在plc上对22台水泵进行的区分 那么控制也就区分好了可以通过plc对其进行我们所需要的控制 在wincc中建立和链接变量即可 在wincc中链接变量时 对于22台电机我们同样要进行区分 它的区分是根据DB的地址前缀来区分的 在水泵的22台水泵中 其中有6台水泵功率较大 现场对其启动采用了软启动的方式 那么对于软启动的控制 我们就不能用上面所编写的电机控制块来进行控制了 因为不同型号的软启动的启动方式停止方式是不一样的 有的软启动需要常闭按钮断开来进行停止操作 有些软启动是经过脉冲进行停止的 所以对于带有然启动的水泵我们需要根据然启动相应的说明书进行水泵的电机块编写 同样对于带有软启动的水泵来讲 它的电流采集也较其他的设备电流采方式不一样 在整套系统中 软启的模拟量采集时唯一采用4线制的 因为软启动进行了独立供电 对 24 于4线的模拟量采集与2线的不同地方在于我们要对模拟量模块进行调节 使它与4线制对应 同时在plc硬件组态是同样需要选择4线制的量程 一个整个项目的完成还要有后期的调试等工作 编写的程序同样需要根据现场情况来修改 25 3实践小结 自实习以来 不论是工作初期在车间盘控制柜还是后期到技术部工作 我一直本着实实在在勤勤恳恳的态度 在工作中不断地学习汲取新的知识和工作技能 在前辈的照顾下我认为自己在各个方面都有了长足的进步 在思想上 从刚参加工作自己分不清几毛钱的继电器的常开常闭点 一直到现在自己独立完成项目或调试后期项目 我已经彻底的抛弃了好高骛远的心态 在摆正自己态度的同时 鞭策自己努力学好技术 我进一步更好的完成工作打下基础 本着厚积薄发的理念 一直也来在完成自身的工作学习之余 我也不停地扩充自己的知识范围 向LG ABB的变频器和软启动方面在公司前辈的帮助下自己也有所涉猎 在工作上 从一开始的懵懵懂懂到现在已经能独立解决一些常规问题 有自己的独立判断 虽然时常出错 但是有前辈的指导和鼓励 我也在一步一步的向前迈着步伐 在完成实践的同时 对于理论知识并没有放弃 工作之余总是捧着相关书籍不断地丰富自己 社会在进步科技在发展 如果不能涉猎新的 那么终将被淘汰 26 参考文献 1 苏昆哲 深入浅出wincc 北京航空航天大学出版社 2005第2版 2 周岩远江沈应仙 现场总线原理 人民出版社 2004第11版 3 刘纪鹏 西门子PLC300 400 陕西人民出版社 2001第6版 4 朱