除尘电气控制系统

电气控制系统说明：

电气控制系统控制范围包括除尘系统相关的所有设备。控制内容为：全线温度、压

力、油、气、泵、阀等开关量、摸拟量的逻辑控制；电机单元传动控制；生产工艺参数

的设置和监视；生产管理的报表打印；设备故障的报警显示；监控数据及画面的远程传

输；系统中相关温度、压力、油、气、泵、阀等开关量、摸拟量的参数监视等。

除尘控制系统中的主控单元PLC或上位机可和锅炉等相关的站位联成一个网络，实

现数据通讯，具体内容在设计联络会议上由需方确定。

除尘系统生产线电气自动控制系统对生产起着关键的作用，下而进行详述：1.系统原

理图（后续）

2系统介绍

由系统原理图可见，本控制系统由四部分构成：即监控层；控制层；现场总线（含传

动和现场I/O）:现场执行机构。

3关于监控层

监控层设有操作员站，采用防护等级较高的工控机，工控机上装载监控组态软件，

工控机用以态网连接。

操作控制室放置于相关设备前，可设台操作站（上位机）可互为备用，现场及中控室

系统控制实现通讯，具备两地操作功能。

3.1.1配置.

工控机：研华P4主频2.0G以上、内存512M、硬盘80G/80G双硬盘、

软驱、CD-ROM驱动器

显示器：19寸菲力浦

组态软件：WINCC运行版、开发版，或相同配置的组态王6.0以上软件.

3000点

操作系统：WINDOS2000

以态网：速率10/100M

电缆：500M屏蔽双绞线

打印机：惠普

UPS电源：容量待定功能：当系统出现突然停电时,控制系统能够自

动投入到UPS不间断电源中，可对主驱动抱闸和运行设备进行相应安全保护。

3.1.2功能

操作员站具有丰富的人机界面，可以对生产线进行状态显示、参数设置.、程序修

改、报

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警提示、报表打印、权限设置；可以对生产线进行状态显示、生产工艺参数设置、报警

提示、报表打印。

操作员站出现故障、死机、重启时、通讯故障时不影响生产线运行。

3.1.3画面内容

生产线总览图、单机图、局部图温度、压力、流量设定、当前值和PID值显

示、设置图电机、变频器运行电压、电流、速度图多单元电机同步曲线趋势图

生产线起、停、升降速操作界面图

故障报警图能源统计、生产管理用报表

3.1.4人机界面：

每线一台，选用

西门子OP270操作屏，它和操作员站具有相同的操作功能，通过

PROFIBUS-DP总线和PLC实现通讯。

3.2关于控制层PROFIBUS-DP

本控制系统控制层采用一套高性能可编程控制器（PLC）实现生产线的逻辑控制。

并通过以态网与监控层工控机连接，进行数据通讯.

3.2.1主PLC的配置（主站部分）

CPU单元：西门子S7-300系列指令速度0.16MS/K内存256KI/O容量2048

带以态网口、外设口

电源单元：AC220V,主机架单元：10槽+扩展10槽开关量输入单元：16

点开关量输出单元：16点模拟量输入出单元：8点

PROFIBUS单元1:速率2M传送距离1000MPROFBUS单元2:速率2M传送距

离1000M编程软件：STEP7V5.1

3.2.2主PLC系统功能

主PLC系统采用高性能的CPU模块，除具有高速、强大内存外，还具有以态网接

口。主PLC通过配置必要的I/O模块，用于系统信号的控制外，主要通过双现场总线与

变频传动系统和现场I/O系统通讯，实现单元机的速度同步控制，实现系统的工艺要求：

同时完成系统各部分的温度、液位、流量、压力、油、气、泵、阀、系统开停、升降等逻

辑控制。

现场总线设置是基于保证传动的适时性考虑。

CPU通过以太网与监控层操作员及工程师站通讯，传送上位监控所需要得数据。并

可以通过以态网或现场总线与第三方设备控制系统实现数据交换。

PLC具有方便的编程口，工程师在上位机编程软件平台上用梯形图编程实现逻辑控

制，易于掌握和使用。

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4配置说明

4.1进线单元：

4.2控制单元

4.3PLC单元

4.4现场I/O部分

本PLC控制系统采用现场总线技术，由主站和从站构成。此技术具有：施工方便、

可靠性高、故障珍断快、技术先进等优点。

4.5主站：采用具有大容量存储器和主、从接口的进口PLC,选择控制及运算能

力极强的CPU作为主站，预留能源统计、公用工程输入点（具体点数在设计条件会上确

定）。

4.6从站功能：现场I/O站完成现场各机台温度、液位、流量、压力、油、气、泵、阀等

开关量、模拟量信号的检测、控制、联锁、报警等功能。配置扩展I/O槽板，完成风机、

泵类等辅助控制。I/O接口要留有一定余量。（包括模拟量与开关量）

从站配置

信号方式：

传感器模拟量：4s20mA

传感器开关量：24VDC

测温电阻：Pt100三线制调节阀控制：4〜20mA

电磁阀控制：24VDC

4.7操作台

为便于工人操作，本系统设有两个操作台，前操作台置了中控室处，工控机操作

站可置于其中，也可放于计算机桌上；后操作台置于生产线处，上设有关操作开关和指

示灯，人机界面OP270操作屏放于此，便于全机操作、工艺参数修改、监测显示。

4.5关于网络通讯

本控制系统采用了以态网和现场总线网络通讯技术，因此具有以下优点：4.5.1设计

水平先进

4.5.2数据传输量大、速度快

4.5.3便于施工、维护、调试4.5.4保证了多传动同步指令的适时性

4.5.5便于与其他系统连接

4.6设备选型

PLC：SIEMENSS7-300系列变频器：AEB低压电器：施耐德继电

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器；OMROXI工控机：研华IPC-610

5电气系统特点

5.1.1系统电气集成性高，设计水平与国际同步

5.1.2具有丰富界面，便于生产管理。

5.1.3采用共母线结构，系统效率高。

5.1.4采用PLC及通讯技术，系统先进可靠。

5.1.5电气系统有足够的功率，确保设备满载运行。5.1.6主传动开停设有单动、联动功

能，以方便试车与维修。

5.1.7生产线所装设备与PLC控制配套。PLCI/O点预留15%备用。

5.1.8为了避免人身和设备事故，紧急情况设有急停。

5.2.1控制设备具有防电击保护、外壳保护、带电部分绝缘保护、自动断电保护、接地保

护，安全电压保护、电气隔离保护、短路保护、过载保护、电压下降保护。

5.2.2电气控制设备本身产生的电磁干扰应小到最低限度，特别是对电源的干扰不超过电

网规定的限度，同时电气控制设备应能抵抗来自电网及周围环境的干扰。

5.2.3所有电气设备均做出厂试验。

5.2.4供电要求

电压波动土10%,频率波动±4%o

6.控制系统设备供货范围

设备名称外型尺寸数量

低压柜2400-2400-6001组

进线柜2400-2800-6001组

PLC柜2400-2200-6001组

I/O箱1100-700-3506组

操作台11200-1200-6001组

操作台21200-1200-6001组

网线：按需提供以态网线、PROFIBUS网线和光纤

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7.备件清单

（1）编程电脑一台（作为移动工程师站），内置DP通讯｛、集成WINDOWS2000、

WINCC、人机界面、PLC编程软件STEP7、变频器DRIVEWINDOW软件、系统控制

应用软件备份。

功能：预装各操作员站组态应用程序，可用STEP7对PLC编程。完成对生产线控制

系统编程、组态、调试和修改等功能。

（2）PLC输入输出模块：各一块

PLC备用电池：一块

（3）电压电相部分

160A以下熔断器、接触器、电动机保护开关、继电器、按钮、指示灯、磁性开

关备一条线用量的10%。

8.软件配置

上位机：WINDOWS2000、WINCC

△机界SIMATICOP27

面：

PLC：ST