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基于PLC的遠程監(jiān)控系統(tǒng)在空氣壓縮機自動控制的應用(1)

基于PLC的遠程監(jiān)控系統(tǒng)在空氣壓縮機自動控制的應用
       導讀: 本系統(tǒng)中需要控制空壓機電源的接通與關斷等,故需用到數(shù)字量輸入模塊,數(shù)字量輸出模塊,由于本系統(tǒng)采用西門子s7300系列plc,所以也需訂購相應的300系列的di,do模塊,型號分別有di模塊sm321

1引言

  隨著國家節(jié)能減排政策的提出和工業(yè)自動化水平的提高,以及越來越多的廠家要求盡量降低設備的損耗,進而適當減少設備維護費用,如何合理的使用、維護設備已成為關鍵,而單純的采用人工方式記錄設備故障、設備使用時間,以及人工切換設備已經(jīng)不能滿足上述要求。本文以某煤礦空氣壓縮機遠程監(jiān)控系統(tǒng)項目為例,采用西門子s7-300系列plc作為數(shù)據(jù)采集和控制單元,上位機用西門子wincc進行畫面及參數(shù)顯示,從plc到中控室工控機采用ethernet協(xié)議進行通訊,現(xiàn)場使用觸摸屏顯示控制畫面及參數(shù),操作人員可在中控室或者現(xiàn)場觸摸屏上發(fā)出控制命令。

2原理分析

  該項目利用空氣壓縮機給煤礦井下提供氣體壓力,推動氣動設備的運行,要求管道內(nèi)的壓力維持在一定的范圍內(nèi),最好不好過壓或者欠壓,以免造成能源的浪費或者現(xiàn)場設備無法使用。由plc采集空氣壓縮機的參數(shù),比如溫度、壓力、運行時間、故障等,上傳到中控室上位機和現(xiàn)場觸摸屏,并接受操作員發(fā)出的控制命令,再將相應的命令傳給空壓機,以實現(xiàn)控制功能,并做出相應的報警指示。

3系統(tǒng)設計及實現(xiàn)

  該系統(tǒng)主要由空氣壓縮機、plc、i/o模塊、現(xiàn)場觸摸屏、上位機人機界面、網(wǎng)絡通訊等部分組成,系統(tǒng)整體架構如圖1所示。



  3.1空氣壓縮機

  采用上海申行健有限公司的螺桿式空壓機,它具有結構簡單、體積小、沒有易損件、工作可靠、壽命長、維修簡單等優(yōu)點。由于其針對維護專門的設計,使得停機時間和維修費用大大減少。并且此空壓機上裝有智能控制系統(tǒng),控制菜單簡便易用,并配有支持網(wǎng)絡通信的485接口,供外部控制系統(tǒng)與其通信,采集空壓機的溫度、管道壓力、故障信息等,還可以接受外部控制系統(tǒng)的控制命令,設置相應參數(shù)以及啟??諌簷C。

  3.2i/o模塊

  本系統(tǒng)中需要控制空壓機電源的接通與關斷等,故需用到數(shù)字量輸入模塊,數(shù)字量輸出模塊,由于本系統(tǒng)采用西門子s7300系列plc,所以也需訂購相應的300系列的di,do模塊,型號分別有di模塊sm321(訂貨號為6es7321-1bh02-0aa0,di16ⅹdc24v),do模塊sm322(訂貨號為6es7322-1bh01-0aa0,do16ⅹdc24v/0.5a)。另外控制柜上安裝有轉換開關,可以選擇在本地或者遠程控制該電源的接通與否,該轉換開關作為輸入信號,接入plc的di模塊。

  3.3plc單元與網(wǎng)絡通訊單元

  本文利用中小型的西門子s7-300系列plc即可完成空壓機參數(shù)的實時掃描和運算,并傳送信息到中控室上位機以及現(xiàn)場觸摸屏,另外結合操作人員在上位機和觸摸屏發(fā)出的控制命令,對空壓機的啟停等進行控制。s7-300系列plc采用模塊化設計,具有模塊擴展和功能配置簡單等特點,可以根據(jù)不同的需要靈活組合和擴展。此處選用315-2dp型號的cpu,此cpu集成有mpi和dp通信接口,有很強的通訊功能。
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