自控方案五：系统要求

发布日期：2013-06-26 09:01  浏览次数：

1.1系统要求

⑴高可靠性

从泵站的工作状况来看，现场控制设备的工作环境比较差，泵站的自动控制方案设计应使系统能长期稳定可靠运行，做到免维护或少维护。

 ⑵先进性

因为科学技术在发展，排水泵站自动控制系统，不仅要代表当今的科技水平，还要力争在五至十年内不落后。

 ⑶开放性

泵房自动控制系统，对用户彻底开放。所有硬件接口，软件协议全部按开放性的标准设计、编制，为用户今后系统的扩展，提供硬件和软件保证。

 ⑷实用性

操作方便、简单易学、界面清楚、功能实用。在大方、美观的前提下，让用户感受到真实情况，全功能的汉字处理和显示。

 ⑸规范化

方案设计、设备选型、图纸设计、软件设计、设备安装、系统调试等过程中，都严格按照国家相关质量体系执行。

1.2控制方式

控制方式，本系统控制方式分为：就地控制、集中手动控制、集中自动控制（不作赘述，详见“系统逻辑功能”）。

2、系统组成

2.1现场控制单元

现场控制单元采用可编程逻辑控制器，主要完成下述4项主要功能：

过程信号采集

过程信号输出

过程自动控制

传送采集数据到触摸屏

扩展功能及通讯接口

2.2进入优先级

系统操作员和用户进入系统要使用密码。

系统提供分级的用户进入密码系统，所以低级操作员只能进入基本操作功能，同时较高级别的操作人员，按照不同的密码，可进入不同的系统组态功能。一旦系统操作员提供了正确的密码，他可以修改他的密码，而他的权限不会发生变化。

2.3过程显示

过程画面应按照泵站的构筑物的走向进行组态，以方便操作员的操作。

系统提供多幅现场区域画面。命令行用于发出命令。过程画面可显示的动态值。每个过程画面上可显示多个动态值。

模拟数值以数字方式显示。例如：液位应在画面中按照实际的情况进行变化。开关量，例如：泵的运行情况，利用泵图形的变化来表示。

系统较慢每1秒钟更新过程信息。画面的刷新时间不小于1秒钟。

2.4报警信号

  （1）泵站的报警信号可由PLC柜或上位机发出。

  （2）报警信号分声、光二种报警。

   1.声报警：由安装于PLC柜中的蜂鸣器发声并由人工消音。

   2.光报警：在操作界面上以醒目的颜色闪烁显示。

  （3）报警信号是由PLC的开关量输出通过继电器动作来驱动的。

2.5故障/错误信息和确认

运行过程中一旦产生故障，各自的区域显示就会闪烁，并显示一组报警。操作员通过指南信息，被引导至故障产生处的画面，操作员可确认故障。

确认的故障/错误不可取消，而采用静态显示。只有故障/错误被取消/复位之后，画面将返回正常运行状态。

3、主要设备技术参数

3.1现场控制单元（PLC）

现今世界，能源问题已成为制约经济高速发展和环境保护的核心因素，康卓科技一直致力于改善客户在电力领域的绩效和日常生活水平。作为能源优化领域的世界领先企业，康卓电气集团业务包括5大市场：能源和基础设施、工业、数据中心和网络、楼宇以及住宅等领域提供产品和服务。

德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工业网络，HMI人机界面，工业软件等。

西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。

SIEMENS S7-200 PLC介绍

S7-200是模块化小型PLC系统，能满足小型控制规模性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。S7-200 PLC采用模块化结构，具备高速（0.6~0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-200操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-200中取得数据，S7-200按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-200操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；具备强大的通信功能，S7-200 PLC可通过编程软件STEP 7 Micro/WIN的用户界面提供通信功能，这使得通信非常容易、简单。S7-200 PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。

3.2、I/O模块指标：

状态信号输入模块（DI）

输入电压: DC24V,

输入电流：≤7mA

响应时间：≤1ms/点

绝缘电阻：20MΩ

隔离能力：AC1000V，光电隔离

连接方式:   拆卸式端子排或连接器

状态信号输出模块（DO）

输出形式：无源常开触点输出

触点容量：250VAC / 2A

绝缘电阻：20MΩ

隔离能力：AC2000V，光电隔离

连接方式：拆卸式端子排或连接器

模拟量输入模块（AI）

输入信号：4~20mADC ，0~5V，1~5V，0~10V，-10~+10V可选

A/D转换器：12bit

转换速度：≤0.25 ms/点

总体精度：电压±0.2% ，电流±0.4%（25℃）

隔离方式：光电隔离

其他功能：断线检测，峰值保持、平均值功能等

连接方式：拆卸式端子排或连接器

4、 PLC柜体

4.1概述

所有的机柜都统一的外形，每个机柜有20％的预留空间，以便远期扩容和增加元件，机柜的结构和所有内部连线符合IEC标准的具体要求。所有机柜装配完整，所有电气工作，符合电气规范的应用要求。各机柜及操作台均放置在室内。

4.2温度控制

为了保持柜内温度低于各元件允许的较高温度，提供强制的通风。留有通风孔和安装强制通风的风扇。

4.3柜体的结构

用2MM厚钢板制成，前面开门，内部电气安装至安装板上，制作安装底座便于安装。

4.4柜体表面处理

外表面涂电脑色，桔皱烘漆，内部安装板、支架等均镀锌处理。

4.5铭牌

柜体有明显的标记，柜内每一个元器件都标记明确。

4.6柜体内电气内部线路：

1. 电源线和控制线为铜线，线面积不小于1.0mm2。

2. 线槽填充度不超过60％。

3. 提供带有接地线的220V AC电源插座，每个需要220VAC电源的设备，提供带有地线的接头，用于连线，盘内无暴露在外的端子相接触。

4. 端子板：

提供充足的端子，满足目前和20％的余量，将盘内备件和端子板连好线。

提供螺栓压紧：耐压要求不小于500V。

在端子板底部有一个标记并且还有一个贯穿整个端子板标记条，上面用不同号码标记每个端子，号码为打印的。

按照所需的尺寸和型号的线选择端子板，端子板标志清晰，用打印的标志号标出可使用的系统。

现场连接的端子板将作为现场柜的一部分。

5.为了安全起见，每个回路有断路器或熔断器保护；220VAC的回路装断路器，能承受250V，2500A的短路容量，且带有氖灯指示；24VDC回路为快速响应的玻璃管式熔断器，对于4～20m ADC回路为1A，用于单独仪表供电为3A。