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基于PLC的远程监控系统在空气压缩机自动控制的应用

导读: 本系统中需要控制空压机电源的接通与关断等,故需用到数字量输入模块,数字量输出模块,由于本系统采用西门子s7300系列plc,所以也需订购相应的300系列的di,do模块,型号分别有di模块sm321

1引言

  随着国家节能减排政策的提出和工业自动化水平的提高,以及越来越多的厂家要求尽量降低设备的损耗,进而适当减少设备维护费用,如何合理的使用、维护设备已成为关键,而单纯的采用人工方式记录设备故障、设备使用时间,以及人工切换设备已经不能满足上述要求。本文以某煤矿空气压缩机远程监控系统项目为例,采用西门子s7-300系列plc作为数据采集和控制单元,上位机用西门子wincc进行画面及参数显示,从plc到中控室工控机采用ethernet协议进行通讯,现场使用触摸屏显示控制画面及参数,操作人员可在中控室或者现场触摸屏上发出控制命令。

2原理分析

  该项目利用空气压缩机给煤矿井下提供气体压力,推动气动设备的运行,要求管道内的压力维持在一定的范围内,最好不好过压或者欠压,以免造成能源的浪费或者现场设备无法使用。由plc采集空气压缩机的参数,比如温度、压力、运行时间、故障等,上传到中控室上位机和现场触摸屏,并接受操作员发出的控制命令,再将相应的命令传给空压机,以实现控制功能,并做出相应的报警指示。

3系统设计及实现

  该系统主要由空气压缩机、plc、i/o模块、现场触摸屏、上位机人机界面、网络通讯等部分组成,系统整体架构如图1所示。

  3.1空气压缩机

  采用上海申行健有限公司的螺杆式空压机,它具有结构简单、体积小、没有易损件、工作可靠、寿命长、维修简单等优点。由于其针对维护专门的设计,使得停机时间和维修费用大大减少。并且此空压机上装有智能控制系统,控制菜单简便易用,并配有支持网络通信的485接口,供外部控制系统与其通信,采集空压机的温度、管道压力、故障信息等,还可以接受外部控制系统的控制命令,设置相应参数以及启停空压机。

  3.2i/o模块

  本系统中需要控制空压机电源的接通与关断等,故需用到数字量输入模块,数字量输出模块,由于本系统采用西门子s7300系列plc,所以也需订购相应的300系列的di,do模块,型号分别有di模块sm321(订货号为6es7321-1bh02-0aa0,di16ⅹdc24v),do模块sm322(订货号为6es7322-1bh01-0aa0,do16ⅹdc24v/0.5a)。另外控制柜上安装有转换开关,可以选择在本地或者远程控制该电源的接通与否,该转换开关作为输入信号,接入plc的di模块。

  3.3plc单元与网络通讯单元

  本文利用中小型的西门子s7-300系列plc即可完成空压机参数的实时扫描和运算,并传送信息到中控室上位机以及现场触摸屏,另外结合操作人员在上位机和触摸屏发出的控制命令,对空压机的启停等进行控制。s7-300系列plc采用模块化设计,具有模块扩展和功能配置简单等特点,可以根据不同的需要灵活组合和扩展。此处选用315-2dp型号的cpu,此cpu集成有mpi和dp通信接口,有很强的通讯功能。

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