西門子6ES7222-1HD22-0XA0正規授權

2.3 系統的硬件設計
根據設計任務書統計各數據量，并進行分類，由此來決定所需的模塊類型與數量。模擬屏控制機(PLC0)通過DH—485網和分組交換數據通信網(JSPAC)與各分控站通訊，從分控站獲得所需數據并向分控站發送命令和信息。PLC0還通過KF3和中控室計算機傳遞命令和數據，并控制模擬屏。模擬屏顯示各現場分站設備的狀態和相關數據。
系統中的七個泵站PLC控制系統均由A—B公司提供的基本模塊化控制器組成，它包括機架、電源、處理器(CPU)、各種輸入/輸出(I/O)模塊和一個編程用的操作員接口設備。根據現場采集信號與被控信號的類型與數量確定所使用模塊的類型與數量。本系統中PLC所用模塊為：
①處理器模板(SLC5/03)；
②離散型I/O模板(1746—IB16、1746—OW16、1746—OB23模板)；
③模擬量I/O模板(1746—NI4、1746—NO4I模板)；
④電源模板(1746—P2)；
⑤操作員終端(PanelView550,2711—K5A2)。
所以，為一個實際的系統配置PLC硬件時，要根據以下的次序來選擇相應的硬件產品：信號采集點數→I/O模板→處理器→電源→框架。
2.4 系統的軟件設計
系統采用二級結構，由上位機、下位機和檢測儀表組成，需要采集35個模擬量、803個開關量。模擬量包括液位、液位差、流量、壓力、pH值等；開關量包括各種設備的運行狀態與保護裝置的動作狀態。系統軟件設計分為IPC軟件和PLC軟件兩種。
①IPC以Inbbtion FIX為開發平臺，采用可視化開發技術進行圖形界面的過程處理，實時顯示圖形，用戶界面清晰，在上位機和大型模擬屏上顯示整個截流工程的工藝參數、工藝流程及設備狀態，操作人員可以清晰、直觀地監視系統的運行狀況。各種操作均以按鈕、下拉菜單、列表框來實現，緊急情況下能在IPC和PV550上對各泵站的水泵進行控制。另外，系統還采用了數據完整性保護技術、動態交換技術、文件共享技術等，能從網絡上的任何一個節點上直接訪問數據庫、圖片以及其他文件，實現了人機繪畫及監控、數據采集、數據管理、數據完整性、開放式結構、歷史趨勢曲線、報表打印等功能，滿足了污水截流工程的實際需要。
a.過程數據庫是軟件的心臟部分，是由過程控制邏輯而形成的一種過程描述，是由塊和鏈組成。一個塊(也稱點)是一組過程控制指令代碼，它執行規定的動作。系統中共創建了模擬輸入/輸出、數字輸入/輸出、模擬量寄存器、布爾、設備控制等數據塊。在創建并使用數據 庫后，可調整鏈的掃描時間或修改其相位來提高數據庫的效率。
b.使用動態數據交換技術，把過程信息傳送給其他應用程序，如SPC(過程控制統計)程序等；在畫面和過程數據庫中插入來自其他應用程序的數據和另一個SA節點的信息，將該數 據放入鏈中并且進行報警和趨勢處理；在Excel中快速地建立標準的報表，并能根據實時數據進行更新。從Excel工作薄中獲取數據時使用下列語法：=EXCEL1［FILE.XLS］SHEET1!R1C1。同時，在Excel工作表中增加鏈接。鏈接用于工作表中顯示數據，并能顯示歷史文件、報 表標題或文本中的靜態數據和連續變化的數據，如實時數據、當前數據和時間。
c.對所有不能存儲在數據庫中而又要用這些數據進行趨勢顯示的數據，如水泵運行時間、質量測試等，在Excel文件中創建了實驗數據文件，每行代表一行實驗數據，這樣就可以在同一個趨勢圖中顯示歷史數據和實驗數據。另外，從關系數據庫中提取所需的時間是可以調整的，這取決于信息量和數據庫的大小，采用把關系數據庫存儲在簇中并創建簇索引的方法，來提高數據提取的速度，達到優化數據提取的目的。
d.為了防止非授予權寫入數據庫塊，確保數據的完整性，在定義數據塊時，定義了安全區域。一旦數據庫節點有了安全保護，操作員必須首先進入注冊程序，并且輸入相應的名字和口令字。登錄后，操作員才可以使用被授權的功能。
②PLC梯形圖軟件是以RSLogix500為開發平臺，軟件的使用可另外配置編程終端，也可以在上位機上進行，通過KF3將微機中所編寫的梯形圖程序下載到PLC0的內存中，也可將PLC 0內存中的梯形圖程序上載并存儲在上位機上。
下位機控制主程序包含初始化、遙控、自控等8個子程序(其中泵站自控子程序流程如圖2)，其特點是集數據采集、通訊、遙控、自控于一體。菜單功能齊全，可完成各種參數的自動巡回檢測，進行數據整理、運算、存儲、輸出報警信號，與上位機通過X.28分組交換構成廣域通信網，實現遠程通訊和控制。具體功能如下：
a.采集泵站壓力、水位、水位差、流量、pH值等八個模擬量。
b.采集水泵運行、故障、電動閘閥全開、全關、運行、故障，啟閉機全開、全關、運行、故障，格柵運行、故障等126～320個開關量(各泵站不等)。
c.與中控室保持聯絡，實時傳送數據。
d.解釋、執行中控室的遙控指令。
e.自動控制水泵的運行，并保證泵與閥的聯動。
f.自動對故障源定位并報警。
g.與中控室自動校對。  概述：

    隨著工業污染，環境破壞的日益嚴重，水處理是長期以來倍受關注的領域之一，它是改善居民生活環境、提高人民健康水平的重要手段。同時隨著科學技術的發展，人們對設備自動化程度的要求越來越高，制水系統的自動控制逐漸被接受、推廣和普及，并得到了迅速的發展。水處理設施采用自動控制，不但可以減輕水處理操作人員的勞動強度，減少操作人員人數，實現減員增效。更主要的是可以確保水處理后的水質，還可以確保設備的安全運行，延長設備的使用壽命，從而降低生產成本，可以說是一舉多得的好事，是我國水處理行業的發展方向。

    項目背景：

    給××企業實施一套生活用水以及飲用水的凈化處理系統。

    水處理原理部分：

    本系統所采用的水處理方法：

    1） 曝氣：

    作用：去除溶解氣體。

    2） 化學氧化

    作用：氧化無機陽離子，破壞有機物。
 
    3） 粒子層過濾

    作用；去除膠團及微粒懸浮物

    4）儲存

    作用；調節水量，水自凈

    5）輻照

    作用：殺滅病菌、病毒、催化氧化。

    6）活性炭吸附

    作用：去除溶解的有機物。
 
    7）離子交換

    作用： 去除溶解鹽分。

    8）微濾

    作用：去除微細顆粒物

    9）反滲透

    作用： 去除溶解鹽成分。
 
    本系統采用紫金橋監控組態軟件作為上位機軟件和PLC來進行控制和顯示。

    1）紫金橋監控組態軟件

    紫金橋監控組態軟件強大的組態界面可以直接形象模擬、顯示，監視現場的的工作情況，工作程序，實時的數據以及對意外情況的處理。

    2）PLC可編程控控制器

    PLC（Programmable Logic Controller）是計算機家族中的一員。是為工業控制應用而設計制造的，它主要用來代替繼電器實現邏輯控制，隨著技術的發展，這種裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的范圍，因此，PLC的主要特點：（一）高可靠性；（二）豐富的I /O 接口模塊；（三）采用模化結構；（四）安裝簡單，維修方便。應用于在航天工業，農業、水利工程等領域。


    凈化水處理的自動控制包括一下幾方面的內容：

    1）設備自動啟停

    當位于制水工序后的產水箱液位低時，自動啟動制水工序設備運行。當水箱液位高或前工序無水時，可設置為自動停機，或切換系列，或制水工序無法啟動。此外，遇報警或其他故障時，也會自動停機并切換設備系列。

    2）設備的自動清洗

    當制水設備上的定時儀、差壓儀、累積流量儀達到設定值，設備自動停止運行并實現清洗反沖工序。

    3）自動顯示功能

    實時顯示設備的運行狀況，并且在組態界面上進行控制。

    4）自動保護功能

    無水、發生故障會自動保護。

    5）自動恒壓供水

    主要是在終端出口，有的系統要求恒壓供水。

    具體實現方法：

    自動控制主要通過可編程控制器PLC來實施的，但是即便是能自動控制的制水系統，也可以手動控制，根據實際需要可以選擇。

    1）水罐控制

    控制具有一些共同的特點，一般設置高、中高、中低、低四個液位開關。

    當水箱液位到高液位時，要停止制水。

    當水箱液位到中高液位時，一切正常使用。

    當水箱液位到中低液位時，應發起信號，使前級制水。

    當水箱液位到低液位時，關閉后級水泵，后級設備停運，以防止水箱被抽空，水泵燒壞，同時發出報警信號。

    2）閥的控制

    本裝置使用的是電磁閥，通過自動控制電磁閥的開通或斷流來變換制水、清洗反沖的工序。

    電磁閥的特性

    ① 具有使用方便、啟閉迅速、性能穩定等優點，實行遠程及自動控制。

    ② 是一種先導式即二次開閥常閉電磁閥，當未通電時，導閥口與導閥活動鐵芯在自重和彈簧的作用力下而處于關閉狀態。

    ③ 通電時，產生磁力，活動鐵芯受電磁力的吸引克服了自重與導閥彈簧的壓力而上升，膜片上方作用力減小并低于膜片下方所受的力，膜片在差動力的作用下克服了自重閥芯彈簧而開啟，使主閥形成通路，電磁閥處于開狀態。

    ④ 當電源斷開，磁力，導閥口關閉，閥芯膜片受向下的壓力差而關閉主閥口，主閥形成斷路，電磁閥處于關閉狀態。

    3）錳砂過濾器的控制

    當需要錳砂過濾器啟動運行，PLC發出信號。錳砂過濾器在工作工序切換時，應是定時反洗、反沖。

    4）石英砂過濾器的控制

    對石英砂過濾器的控制和錳過濾器的控制相同。就不重復了。

    對變頻恒壓供水的控制

    泵的制控

    我們這里是采用的變頻泵，談一下對變頻泵的控制。

    一般泵的功率是一定的，流量和壓力成反比，流量越大壓力越小。但會遇到一些情況，用戶的用水量變化大，這時候壓力就會變化。用水量大壓力小；用水量小壓力大。但用戶又要求恒壓供水，這時候就在泵出口管道內設壓力傳感器，把信號傳給PLC，PLC控制變頻器改變泵的轉速來調節出水流量，從而保持泵的出水壓力穩定，實現恒壓供水。另外還會有一種好處，那就是省電節能。

    具體的是通過安裝在出水管網上的壓力變送器，把出口壓力信號變成4-20mA的標準信號，送入PLC的端口進行PID調節，經運算與給定壓力參數進行比較，得出一調節參數，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉速，調節系統供水量，使供水系統管網中的壓力保持在給定壓力上，當用水量超過一臺水泵的供水量時，通過PLC控制切換器進行加減泵。根椐用水量的大小由PLC控制工作泵的數量的增減及變頻器對水泵的調速，實現恒壓供水。當供水負載變化時，輸入電機的電壓和頻率也隨之變化，這樣就構成了以設定壓力為基準的閉環控制系統。此外，系統還設有多種功能，尤其是硬件/軟件備用水泵功能，充分保證了水泵的及時而正常供水。
    對飲水用凈化水的控制：

    采用PLC控制，采用智能型微機作數據處理。

    3） 控制方式采用手動、自動兩種控制方式。

    ① 手動

    各控制閥門的開關、水泵的啟停都可由控制盤上的按扭控制。

    ② 自動

    整條制水線、工藝過程的運行、啟停，都由PLC自動控制，不受人為干預。

    主要控制輸出功能

    系統可根據各種信號和流程，來控制中間水罐、提升泵、活性炭、軟化器、反滲透、純水灌等單元的自動工作和自動程序。

    上位機監控組態軟件實現的功能：

    本系統采用紫金橋軟件公司的紫金橋監控組態軟件，通過RS-232串行通訊口使PC機與PLC進行通訊。

    通過紫金橋組態軟件可以對工藝過程進行實時監控。紫金橋組態軟件的數據庫提供了各種類型的點，在整個水處理的工作過程中，方便各個類型點的控制。上位機對電磁閥的控制就必須通過數字數值輸出塊來進行，每個閥門的控制對應了相應的數字輸出節點。因此，上位機不僅能接受來自PLC的控制信號并以動畫的形式進行顯示，而且還能夠通過通訊端口向PLC發出控制命令，對現場進行控制。通過模擬塊，上位機通過通訊端口可以從PLC上讀取來自控制現場的儀表所采集到的壓力和流量的實時數據，在上位機上實時地顯示出來，并對系統出現的故障能及時報警，同時還可以保存歷史，繪制歷史曲線，自動生成報表等等。

 作為提供多面無線設備站的工業領先者和美國最大的無線通訊塔運營商之一，SpectraSite通訊公司也是現實世界設備遠程管理的改革者。總部位于北卡羅來那的Cary，SpectraSite擁有并管理15000多個站點，包括分布在美國100個無線市場的3000多座通訊塔。SpectraSite是在像范圍內的旅館連鎖店這樣的設施內租賃無線場所的創建和管理的主要推動力。除了它在無線站和無線通訊塔領域扮演領導角色以外，SpectraSite的廣播部也擁有并管理大量的全國市場的AM/FM/TV轉換塔。
    通過在標準的SNAP-IT監控和控制方案方面和Opto22合作，SpectraSite已經大大節約了它的分散和快速增長的資產的管理成本，并且擴展了它為客戶提供現場服務的能力。

向著租賃的多服務通訊塔發展的趨勢
在過去的幾年里，無線業發生了戲劇性的轉變，從過去的運營者購買并管理安置他們的天線和設備的塔這樣一個情形轉變到運營者從向SpectraSite這樣的第三方租賃塔的空間這樣一種費用更為低廉的商業模式。由于建一座塔平均要花費大約250000美元并且一個全國性的服務體系也至少需要10000個現場點，許多運營者已經發現擁有并管理這樣一個大的資金投入庫不是一個最好的利用財務資源的方法。
    除了能夠提高個體運營者的經濟效益，通過幾個運營者在同一座塔中租賃各自使用他們的天線這樣一種多租戶的方式，向租賃轉換的發展趨勢也可以使整個工業受益。這種多用戶租賃的分配方式，不僅可以使多個運營商分攤全部的地點費用，也可以在最大面積的地理覆蓋的基礎將對環境的負面影響降到最低，如果所有的運營者每個都建立自己的塔的地點，那對環境的破壞將是巨大的。
通過從運營者那里獲得幾千座現有的塔和積極地建立新的塔的基地，SpectraSite很快已經在飛速發展的無線租賃市場中樹立了良好的形象。另外，SpectraSite在租賃的管理承包方面發揮了重要的作用，在像都市范圍內的旅館這樣的建筑內使用現有的空間，而不是獲得高額費用的地點或者建造新的塔將節省大量的成本。

首要的目的：塔上的燈要一直是亮著的
    起初，SpectraSite最緊迫的任務就是找到一個可靠的費用低廉的方法來管理飛機信號警告燈，每座塔的頂部都有這樣的信號燈。由于飛行中固有存在的危險，美國聯邦航空局（FAA）規定每座超過兩百尺的塔和所有接近飛機場的塔上的燈都必須是亮著的。FAA另外要求所有塔上的燈都必須是連續監控的，任何事故都應該在30分鐘內報告給當地的FAA飛行服務中心。嚴格執行這些標準是必須的，不僅因為可能會規章的，也是從責任角度考慮的，因為如不遵守操作章程可能會造成災難性的飛機事故。
    由于地理位置的影響和塔的數目的連續增長，通過人力來監控和塔燈的情況很快變得不現實了，并且費用也太昂貴了。以前，運營者通常將塔的監控設備和他們用來管理無線電設施的系統連在一起。然而，作為第三方的管理者，SpectraSite需要一個魯棒性的完全獨立的機制來遠程監控塔的狀態。

進一步的目標：發展綜合性的遠程監控系統
    用SpectraSite的首席信息官員Brian Dietrich的話來說，“盡管我們最緊迫的任務是能夠可靠地地監控每座塔的燈的情況，但是我們也很快意識到一個機會，就是把同樣的技術手段應用到其他功能的監控管理上去。例如，通過多個運營者在同一個地點維護設備的屏障，遠程監控每個租戶權限的能力也是一個有效的保障現場安全的手段。”

綜合性的遠程監控和控制體系能夠為使用現場的無線運營者提供更好的服務。例如，運營者通常是安裝維護個體的后備電源。現在隨著在一個塔的地點多租戶模式的應用，SpectraSite能夠提供一個單一的遠程監控的共享電源以滿足所有租戶對后備電源的使用要求。這樣一種模式不僅會改變先前在同一地點使用多余電源而造成的空間浪費的情況，而且在降低每個租戶所花費的費用的同時也增加了SpectraSite的收益。
    盡管像地址權限和后備電源監控這樣的事情很快就被想到了，但是SpectraSite隊伍也很快意識到繼續提高和加強他們自己的機會。結果遠程監控被確定是非常重要的不能轉給其他的公司去做，內部系統也需要發展以考慮變化的要求。由于提供穩定的和開放的租賃環境以滿足30年運行的需要，SpectraSite致力于建立一個不會承擔因鏟車變換而導致的額外費用的監控和控制系統，以滿足未來的需要。
    在綜合考慮了各種方案后，SpectraSite選擇Opto 22基于標準管理方案的SNAP-IT作為滿足他們控制需求的最優系統。SNAP-IT技術也能提供滿足未來要求的最為彈性的方案。
SpectraSite主要的技術要求包括：
l 處理大量控制現實世界的輸入量的靈活性
l 現場積累數據及根據預先設定的標準啟動/警戒的能力
l 容易編程實現各種條件下遠程控制設備的獨立操作
l 對各種機制的高度兼容性

    “本質上，我們需要一種自主式的遠程控制方案，能夠適應各種現場控制的
    要求，也給我們多種選擇回收數據到我們的中心站”，Dietrich說，“例如，地球上的任何一個地方都可以使用衛星通信，衛星數據傳送是典型的按字節傳送的方式，這對像關于通信塔頂燈故障警報這樣小量數據的不連續傳送通常是一種相當經濟的方法。相反，對那些要傳送循環數據這樣最新的應用，比如連續的刷新存取列表或者自動檢測和開動發動機，使用衛星寬帶可能就是昂貴的。Opto22 的SNAP-IT的基于標準的通信接口可以容易地滿足我們目前和將來的數據傳送和頻帶要求。”

遠程站的集中分析和管理
     在SpectraSite的工程師評價遠程監控方案的同時，他們也在和Opto22的商業合作伙伴專業咨詢服務公司（PCS）合作，開發集中系統，以管理與遠程站有關的整套的技術和商業問題。那時PCS在建議用Computer Associate公司的Unicenter軟件管理SpectraSite的IT基礎結構。通過無線管理軟件和PCS的7×24的主導能力把SNAP-IT和Unicenter的網絡管理能力緊密結合在一起，兩個公司能夠提供一個連接現場操作的商業要求和IT的端對端的解決方案。
    在最初的通信塔燈的飛行測試和遠程訪問管理應用之后，決定兩個公司提出的管理SpectraSite全國的通信塔的方案。在決定做出不到六個星期之后，第一個SNAP-IT監控塔就投入運行并在PCS網絡操作中心外監控狀態。通過調節SNAP-IT安裝和模式化的難易程度，SpectraSite到2001年第二季度已經成功地將1000多座塔改造成新的系統。

未來的方向和機會
建立在Opto22/PCS方案的基礎上，SpectrsSite現在能為它的客戶提供大量的選擇。由于提供變化的各種服務要求大量的物理空間和技術服務，許多無線站現在轉移到一種能在共享的屏障里結合多用戶設備的共站模式上來。相似的，在SpectraSite的建筑組里，位于現存的旅館或者傳統設備內的站點經常包括共享的空間或者共享的設備架。在這些情況下，SpectraSite能任意地調整SANP-IT的可編程性和可配置性，能夠完美地監控一些關鍵的點，比如加熱、空氣調節和通風；電源；安全性；如必要的話，甚至可監控機架級的訪問。SpectraSite在SNAP-IT設備所建立的標準已經在SpectraSite和它的客戶的遠程監控、管理和控制方案方面打下了一個牢固的基礎。更重要的是，當商業要求變化的時候，所敷設的SNAP-IT技術能任意地適應任何新的監控或者通訊要求，不需要大規模地改進或者拆除現存的設備。

潯之漫智控技術（上海）有限公司經銷/CO-TRUST科思創西門子PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 觸摸屏，變頻器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服數控備件：原裝進口電機，電線，電纜，希望能跟您有更多的合作機會。我公司經營西門子全新原裝PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 觸摸屏，變頻器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服數控備件：原裝進口電機（1LA7、1LG4、1LA9、1LE1），國產電機（1LG0，1LE0）大型電機（1LA8，1LA4，1PQ8）伺服電機（1PH，1PM，1FT，1FK，1FS）西門子保內全新原裝產品‘質保一年。一年內因產品質量問題免費更換新產品；不收取任何費。歡迎致電咨詢。