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西门子S7-400在污水处理中的应用

2012-10-12 11:31
雷本祖
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1 引言

  天津石化烯烃部1994年投入生产的污水处理装置采用的是退市多年的西门子s5系列plc,至今该套系统已经连续运行十多年,按照西门子公司提供的产品元件更换周期,大部分元件(如:i/o卡,通讯卡等)均已经超过使用寿命,而且部分元件已出现明显老化现象,由于plc故障引发的生产事故近年不断增加,时常给环境保护工作带来运行风险;另外原污水控制系统留有的硬件冗余,近年来随着技改技措,增加了许多监视、控制点,已经基本利用上,新的改造或增加监视控制点已基本没有空间,为污水装置今后的扩容带来难度。最后,由于该型号产品已经退市,备件数量少、价格高、采购周期长。例如,操作站与plc通讯的通讯卡故障和工控机硬盘故障,不得不现场手动操作控制工况,因此企业决定升级改造该套控制系统。经过综合考虑决定,控制系统采用西门子s7-400系列中大规模plc,监控系统采用西门子wincc监控软件,实现安全便捷操作。

2 系统设计

  2.1 控制系统硬件配置方案

  由于plc具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。采用以s7-400为核心的控制系统使系统更加安全、可靠而且易操作、易管理、易维护,可以进行优化控制和先进控制。另外从价格因素考虑,改造用的plc控制系统利用污水车间原来闲置的一套控制系统,不用重新购置s7-400的硬件设备,大大节省了资金,而且日后维护、检修的费用都较低。

  经过对该套装置的控制点数统计以及对复杂回路、联锁回路的系统分析,改造后系统由一个主机架(cpu机架)和扩展机架构成:其中数字量输入模板为6es7421-1bl00-0aa0,di32*24vdc;数字量输出模板为6es7 422-1bl00-0aa0,do32*24vdc/0.5a;模拟量输入模板为6es7 431-1bl00-0ab0,ao8*13bit;模拟量输出模板为6es7432-1hf00-0aa0,ao8*13bit;plc系统供电由一个20a的siemens电源提供,以保证系统良好运行。

  系统硬件组态结构如图1、图2、图3所示。

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