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基于西门子S7-300的工厂电度计量系统的开发与应用

2012-09-30 08:46
铁马老言
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1 引言

  在工厂的生产成本核算中,电费占据着相当大的比例,对主机设备进行实时电度计量可以准确算出每台主机每道工序的耗电量,可以监控主副机配套开车情况,也可以根据电度历史曲线和历史记录来及时发现设备耗电量异常变化从而杜绝浪费。我们开发的工厂电度计量系统用西门子工业组态软件wincc对操作员站进行组态实现监控管理功能,整个系统运行稳定可靠,计量准确,既有利于控制电量消耗,同时也大大提高了工厂的管理水平。

2 系统概述

  2.1 系统结构

  系统用siemens s7-300系列可编程控制器cpu313c-2dp作为主站,用et200m作为从站搭成profibus-dp现场总线网络,操作员站工控机插有cp5611网卡,也挂接到profibus-dp现场总线网络上。整个系统结构如图1所示。

  profibus-dp是主从结构的开放式的工业现场总线,其最大站点可达126个,最大通讯速率12mbps。profibus-dp能够实现现场级和车间级之间快速通讯,从i/o到自动化控制装置的信号传输仅为毫秒级,即使在干扰严重的场合,或跨越好几公里的距离,都可以保证通讯的稳定可靠。profibus-dp总线的传输介质为双绞线或细光缆,进行网络互连时,可以大大节省时间和工作量。

  本系统中,profibus-dp总线将系统cpu、现场分布式i/o以及计算机连接起来,并确保它们之间毫无问题的进行通讯。系统共设置一个控制站,二个远程站,cpu313c-2dp放在控制站,通讯地址为2,其他5个et200m地址分别为3~7。由于调度室与配电一距离较远,故在二者之间加装中继器一只,这样整个网络通讯波特率可达到1.5mbps,所有电度计量数据刷新在一秒钟之内轻松完成。在系统运行中,现场电度脉冲值以及所有中间过程变量均保存在cpu313c-2dp的数据寄存器中,这就大大提高了系统的稳定性,保证了计量的准确和连续。

  2.2 系统功能

  (1) 实时监视各主机设备电量消耗情况;

  (2) 生成历史记录, 每隔半小时记录一次电度累计数据;

  (3) 自动计算每日单台设备电度、各车间电度以及全厂电度;

  (4) 根据电价不同,实现分时计量功能;

  (5) 根据主机设备电量消耗,监视主机设备开停情况并生成历史记录;

  (6) 用户权限管理功能,不同用户允许进行不同的操作从而保证系统安全。

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