西门子模块6ES7231-7PB22-0XA8接线图形一、项目的目标京唐港港口泊位储煤场，其通用散货堆场主要分为焦煤堆场、焦炭堆场及其铁矿粉堆场，总面积约30万平方米，装卸作业以流动机械完成。装运煤及储煤过程中产生大量的粉尘，造成严重的环境污染。为了在分布面积广、通讯要求高的储煤堆场完成对喷淋设备的控制，控制系统采用了西门子公司的S7-300系列PLC、通讯模块、PROFIBUS-DP网扩展模块，并采用了PROFIBUS-DP通讯方式，达到了理想的除尘效果。二、控制系统设计方案1．采用了分布式控制系统及PROFIBUS-DP网扩展网段模块。2．针对风机、水泵专用的MM430变频器，采用了CBP通讯摸板来完成对变频器的PROFIBUS-DP通讯。3．采用SIEMENS公司的的HMI，并采用了以太网通讯模块。三、控制系统性能及优点1．采用了先进的网络技术及控制设备，控制系统性能优越。2．实时的数据采集及数据归档，包括过程数据、设备状态信息等。3．很好的适应了远距离通讯（1100米左右），抗干扰能力强，控制性能优越。4．采用了多主站、多从站的多段DP网络控制，数据交换实时准确。5．工业现场总线技术，提高了整个系统的可靠性，减少了布线施工费用，降低了维护成本。由于采用了先进的设备和通讯方式，京唐港泊位喷淋除尘控制系统很好的解决了散货堆场所带来的环境污染问题。二、解决方案: 根据皮带的特点，一期曲线皮带全长1500m,采用两台西门子1LA8系列400KW电机，两台电机均在皮带头部，主回路采用500KW整流加逆变形式控制，PLC采用S7-300系列，上位用TP270;二期2#皮带全长440m,用一台西门子1LA8系列400KW电机，主回路采用500KW整流加逆变形式控制，4#皮带全长1500m，共用三台西门子1LA8系列400KW电机，其中两台电机同轴，三台电机均在皮带头部，主回路采用三台6SE70系列400KW变频器做主从控制。PLC采用S7-300系列，2#、4#皮带共用一台上位机，用WINCC作监控。 本工程一期建设为180T/H软化水，终建成360T/H软化水。本工程使用原水来自水库的地表水，通过管道输送到本工程。管网水压低为0.3Mpa，水质受季节影响比较大。由于原水压力不稳定,自来水的供水压力受其它用水点用水量的影响,在用水高峰期供水压力下降,应在进水管道上设置一套增压系统以保证系统节能运行,满足系统的恒压变量供水要求。控制水平：系统实现全自动控制。要求通过可编程器加上位计算机实现。系统范围：180T/H软化水整个系统设备，管道，整个控制系统。二、软化水系统总要求1.系统净产水量：Q≥180m³/h2.总出水硬度：≤0.03mg/L3.供水方式：连续供水；4.控制方式：全自动控制。三、工艺流程1、制水工艺流程2、系统再生工艺四、PLC控制系统概述1、自控系统方案本软化水处理工程采用开放式的射线式结构，系统由研华工控机及西门子PLC组成，两者都安装在软水站近旁的控制室内。水处理系统中的水箱液位，水泵压力 ，阀门位置，水泵运行、故障信号，都通过控制电缆一一对应至PLC的输入端。其中气动阀门，水泵运行、故障信号为数字量，其它连续变量为4-20mA模拟量。全系统共设有256个数字点、24个模拟点、128个数字输出点。工控机和PLC采用MPI电缆连接。PLC中的数据和开关状态通过MPI电缆，用通讯方式连至PC工控机。PLC选用西门子S7300，使用工控机对它进行编程和运行监控；控制功能用STEP7编程实现，STEP7提供3种编程语言格式，包括梯形图、语句表、功能表；本系统采用的是梯形图编程语言。如何使程序结构好而又使程序代码简，对提高PLC系统的性能非常重要。该系统采用单线程编程，循环中断块OB35完成对各子程序标志位的置位，其循环时间设为100ms，主程序OB1通过判断子程序的标志位来分别调用各子程序。PLC的输出点全部控制中间继电器，中间继电器的常开触点控制现场柜中的电磁阀和水泵接触器，通过现场柜上的三位转换开关，直接控制水泵和阀门。2、PC工控机PC工控机为台湾研华产品，配置为P4/1.7G/30G/256M，三星21”彩显（CRT），PC机上装有（bbbbbbs2000、CAD2002、WORD、EXCEL等基本软件，还装有SETP7V5.2PLC编程软件和WinccV5.1组态软件。工控机系统由1000VA UPS供电，它的232串口通过MPI适配器连接S7300PLC的编程口。PC机可作为工程师站对PLC进行编程，编程完毕后，可作为操作员站监控系统的运行。打印机使用是EPSON公司的L 型打印机。3、网络功能现在使用的是工控机和PLC之间的小型工业以态网络，使用交换机连接PC机和PLC，既可编制程序，还可通讯监控。因为工控机使用的是组态软件带有OPL接口软件。软水处理系统完成调试投入正常运行后，工控机挂接的以太网，可与任一台装有组态软件，并带有OPL功能的计算机相连接。五、WINCC5.1主要功能及特性与国内外同类产品相比，WINCC5.1组态软件具有以下特点：1、全中文、可视化、面向窗口组态开发界面，符合中国人的使用习惯和要求，真正的32位程序，支持多任务、多线程、可运行于Microsoft bbbbbbs95/98/Me/NT/2000等多种操作系统；2、庞大的标准图形库、完备的绘图工具集以及丰富的多媒体支持，使您能够快速地开发出集图像、声音、动画等于一体的漂亮、生动的工程画面；3、全新的ActiveX动画构件，包括存盘数据处理、条件曲线、计划曲线、相对曲线、多行文本、通用棒图等、使您能够更方便、更灵活地处理、显示生产数据。4、支持目前绝大多数硬件设备，可以方便地定制各种设备驱动；独特的组态环境调试与灵活的设备操作命令相结合，使硬件设备与软件系统间的配合天衣无缝。5、简单易学的类Basic脚本语方与丰富的MCGS策略构件，使您能够轻而易举的开发出复杂的流程控制系统。6、强大的数据处理功能，能够对工业现场产生的数据以各种方式进行统计处理，使您能够在时间获得有关现场情况的手数据。7、方便的报警设置、丰富的报警类型、报警存贮与应答、实时打印报警报表以灵活的报警处理函数，使您能够方便、及时、准确地捕捉到任何报警信息。8、完善的安全机制、允许用户自由设定菜单、按钮及退出系统的操作权限。MCGS5.1还提供了工程密码、锁定软件狗、工程运行期限等功能，以保护组态开发者的成果。9、强大的网络功能，支持TCP/IP、Modem、485/422/232，以及各种无线网络和无线电台等多种网络体系结构。10、良好的可扩充性，可通过OPC、DDE、ODBC、ActiveX等机制，方便地扩展MCGS5.1组态软件的功能、并与其他组态软件、MIS系统或自行开发的软件进行连接。11、提供了WWW浏览功能，能够方便地实现生产现场控制与企业管理的集成。在整个企业范围内，只使用IE浏览器就可以在任意一台计算机上方便地浏览与生产现场一致的动画画面，实时和历史的生产信息，包括历史趋势、生产报表等等，并提供完善的用户权限控制。六、该系统是无锡市神州节能设备有限公司为山东海化股份有限公司600kt/a纯碱工程软化水项目而设计的。该系统的特点是：小型化、成本较低、简单易用、可靠性高、通迅能力强，有很强的模拟量运算能力和数字逻辑处理功能。系统中采用的算法也收到良好的控制效果，完全满足了生产工艺的要求。一、用无线电台方式实现远程数据采集、监视与控制，相对于架设专用电缆（或光缆）、租用电信专线等，具有造价低廉、施工快捷、运行可靠、维护简单等优点。深圳华夏盛公司SCADA系列数字电台采用数字信号处理、纠错编码、软件无线电、数字调制解调和表面贴片一体化设计等技术，具有高性能、高可靠及抗干扰能力强等特点，电台提供标准RS232数据口可直接与计算机、RTU、PLC、GPS接收机、数码相机、数据终端等连接，传输速率达19200bps，误码低于10E-6（接收电平-110dBm时），发射功率0.5-25瓦可调节，任何型号电台可设置为主站或远程站使用，无中转通信距离达50公里以上，能适应室内或室外的恶劣工作环境。电台数据和话音兼容，可工作于单工、半双工、时分双工TDD、全双工方式，收发同频或异频中转组网，并具有远程诊断、测试、监管功能，满足各行业调度或控制中心与众多远方站之间的数据采集和控制。二、系统结构用数字电台与西门子PLC实现点对点或点对多点通信组网有如下几种结构：1、上位机（或昆仑通态等触摸屏）与PLC上位机主站运行西门子WINCC或通用组态软件，通过电脑的RS-232口与WDS 2510/2710电台数据口连接。从站PLC（如S7-200 224/226或S7-300）的485输入输出口通过232/485接口转换器与WDS 2510/2710电台的数据接口连接。主站电台与从站之间实现点对多点透明数据传输。西门子PLC与上位机之间可以采用PPI、MPI或自由口协议（9600，8E1格式）。2、主从PLC在许多应用项目中，控制中心有许多现场设备需根据远端从站状态由PLC控制，主从PLC组网，系统采用自由口协议（9600，8E1格式）。三、电台技术指标华夏盛数字电台为PLC与上位机之间提供双向透明高速可靠传输通道，电台配有电源、天线、馈线、避雷器（天线架在室外时）。电台及相应配套设备，根据地形和通讯范围及应用档次要求，有多种型号供选择。有关技术指标如下：1、WDS2710型电台1.1、工作频率：华夏盛SCADA系列电台可工作于所有可用频段，包括130~174MHz(WDS1710型)/220~240MHz(WDS2710型)/330~512MHz(WDS4710型)/ 800~960 MHz(WDS9710型)/2.4~2.4835GHz(WDS 24810型)。1.2、传输速率：19200bps。1.3、工作方式：支持单工,半双工,全双工等方式,话音和数据兼容,提供对讲通话。1.4、传输距离：50公里以上(开阔无阻挡)。1.5、物理接口：标准RS-232，通信速率可从300到38400bps可调，完全透明传输，无需专用的通信软件。1.6、系统结构：支持点对点,点对多点传输，一级或多级中转组网。1.7、调制方式：CPFSK。1.8、信道间隔：12.5KHz/25KHz。1.9、发射功率：100mW~5W连续可调，有用25瓦发射功率可选择。1.10、误码灵敏度：-111dBm以上（误码率BER≤10E-6）。1.11、收发转换时间：3ms。1.12、休眠电流：小于18mA。1.13、频率稳定度：±1.5ppm。1.14、状态和错误指示：LED状态指示，包括电源，载波，发射数据，接收数据和各种故障报警。1.15、短路保护：有。1.16、工作温度：-30℃~+60℃，工作时：-40℃~+70℃。1.17、相对湿度：95%，40℃，无冷凝。1.18、供电方式：电台工作时电压为10.5~16VDC,发射电流为1.5A,接收电流为125mA。配开关稳压电源220VAC工作。1.19、尺寸:5.08*CM。1.20、重量:约1公斤。1.21、免费提供电台参数,诊断设置软件。2、WDS2510型电台2.1、工作频率：华夏盛DATA系列电台可工作于130~174MHz(WDS 1510型) /220~240MHz(WDS 2510型)/330~512MHz(WDS 4510型)常规频段。2.2、传输速率：9600bps。2.3、工作方式：支持单工,半双工等方式。2.4、传输距离：30公里以上(开阔无阻挡)。2.5、物理接口：标准RS-232，通信速率可从300到38400bps可调，完全透明传输，无需专用的通信软件。2.6、系统结构：支持点对点,点对多点传输，一级或多级中转组网。2.7、调制方式：4级CPFSK。2.8、信道间隔：12.5KHz。2.9、发射功率：100mW、1W、2W可调，有用25瓦发射功率可选择。2.10、误码灵敏度：-108dBm以上（误码率BER≤10E-6）。2.11、收发转换时间：小于15ms。2.12、休眠电流：小于18mA。2.13、频率稳定度：±1.5ppm。2.14、状态和错误指示：LED状态指示，包括电源，载波，发射数据，接收数据和各种故障报警。2.15、短路保护：有。2.16、工作温度：-30℃~+60℃，工作时：-40℃~+70℃。2.17、相对湿度：95%，40℃，无冷凝。2.18、供电方式：电台工作时电压为10.5~30VDC,发射电流为575mA(2W功率，13.8VDC)，接收电流为75mA。配开关稳压电源220VAC工作。2.19、免费提供电台参数,诊断设置软件。2.20、外形尺寸：集成板产品：110*19*95。整机产品：。2.21、重量：集成板产品：约0.13KG。整机产品：约0.45KG。3、开关电源（台湾名纬）3.1、环境条件3.1.1、工作温度：-20℃～+55℃3.1.2、贮存温度：-40℃～+80℃3.1.3、相对湿度：5%～95%3.1.4、海拔高度：≤3000m3.1.5、大气压力：70～106KPa3.1.6、散热方式：自然传导散热3.2、输入特性3.2.1、输入额定电压值：220Vac3.2.2、输入电压范围：165Vac～285Vac3.3、输出电气特性3.3.1、输出额定直流电压：+13.8Vdc3.3.2、输出电流范围：+13.8Vdc / 0A～6A3.3.3、稳压精度： ≤±2%3.3.4、负载调整率：≤±2%3.3.5、源调整率： ≤±1%3.3.6、输出纹波：+13.8Vdc / ≤100mV4、主站全向天线（广东冠华）频率范围：220～290MHz带宽：9MHz增益：8.5dBi电压驻波比：≤1.5标称阻抗：50Ω极化：垂直大功率：150W接头型号：SL16或N座垂直面波瓣宽度：14.5°长度：4.4m重量：3.5kg抗风强度：60m/s注：玻璃钢分上下两段。5、从站定向天线（广东冠华）频率范围：220～290MHz带宽：16MHz增益：9dBi电压驻波比：≤1.5标称阻抗：50Ω极化：垂直或水平大功率：100W接头型号：SL16或N座波瓣宽度：E面：48° H面：54°前后比：≥14dB长度：1m重量：2kg抗风强度：60m/s6、从站简易天线（广东冠华）频率范围：220～290MHz带宽：9MHz增益：3.5dBi电压驻波比：≤1.5标称阻抗：50Ω极化：垂直大功率：100W接头型号：引出电缆头由用户指定长度：80cm重量：120g注：天线配M110大磁吸座或其它。7、馈线（珠海汉胜）8、避雷器（天线架在室外时）产品型号： CA-23RS产品说明：主要参数： 频率范围：DC～2500MHz电压驻波比：标称阻抗：50Ω接头型号：N-J峰值功率:200W放电开始电压:DC230V插入损耗:0.1dB外形尺寸:74×4.25×20（mm）重量:100g四、与国内外各厂家PLC组网及各行业应用深圳华夏盛数字电台除方便地与西门子各系列PLC实现无线组网外，大量地可与AB、GE、施耐德、MODICON、LG、国产（和利时、安控、永宏、台达、台安、泓格、光洋）及日本三菱、OMRON、松下等PLC实现多种协议的无线数据通信，组建了数百个水处理、石油天然气、供热供气管网监测、生产过程控制等自动化项目。详情请浏览华夏盛网站（www.sinosun.cn ）附河北某县自来水厂取水系统测控示意图：
