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根据工艺的要求,莱钢银山型钢公司25MW发电工程除盐水站PLC控制系统采用一套西门子的SIMATIC的S7-4007-400挂ET200结构,由一个主站、三个从站和两个PC站(上位机)组成。用S7-400系列模块做主站,S7-300系列模块作从站,主站通过PROFIBUS总线电缆和接口模块与从站通讯,这样的构架既保证了PLC系统的先进性又为用户节省了成本。主站是由一个支持冗余的底板和S7-400系列电源模块、CPU模块、CP模块组成,模块支持热插拔。从站是ET200M分布式系统,是在工业现场经常使用的PROFIBUSDP现场总线上的从站,用于连接工业控制系统中的各种现场装置。
3.1 硬件配置
本系统是建立在S7-400控制器、DELL的Pentium工控机平台之上的分布式系统。S7-400是模块化PLC系统,采用标准的以太网通讯,每个控制器可以控制64个回路,大的可处理131072个I/O点,其中模拟量I/O点数为168个,逻辑扫描率为1.25MB/S。S7-400与上位机采用工业以太网,通讯速率为100Mbps。系统主要硬件配置和I/O点数统计见表1和表2,系统配置结构见图2:
除盐水生产线自动化控制系统设计由两级网络组成,一级是过程控制级,二级是基础控制级。
级——过程控制。以S7-400PLC系统作为主要控制核心,由两台上位机、PLC控制单元加以太网卡等组成工业以太网,监控站利用组态软件WinCC实现对工作现场进行监督控制,中央处理器采用CPU416,I/O系统采用ET200M,通过ET200分布I/O通讯对流量、液位、pH值、出口压力等参数进行采集,上位机将实时数据库的数据送到服务器的关系数据库中,进行保存和数据处理。过程控制级通过工业以太网将上位机系统和现场监测与控制点紧密的结合为一个整体,从而实现对整个控制系统的计算机在线远程诊断功能。
第二级——基础自动化。PROFIBUS-DP网络是网络集成的底层,主要是连接现场设备。主站S7-400PLC通过PROFIBUS-DP网与从站通信,一方面主站将控制数据电机速度设定、温度、压力设定、接触器吸合及断开等发送到传动装置;另一方面传动装置的电机转速、传感器流量、温度、压力、接触器触点的通断等数据通过通信传送到主站PLC的寄存器地址。Profibus-DP主要用于工业自动化系统的高速数据传送,实现调节和控制功能,是一种高速低成本通讯,用于设备级控制系统与分散式I/O的通讯,是计算机网络通讯向现场级的延伸。
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