西门子PLC模块6ES7512-1DK01-0AB0型号规格

一、概述
随着计算机、电子技术、通讯技术的高速发展，电力系统的二次设备及自动化水平也发生着新的变化。现代电厂的热工控制系统已经逐渐抛弃了传统的基于模拟技术的控制器，而转向采用大规模集成电路为主，基于数字技术的数字控制器。
某热电厂锅炉原来采用的是常规测量指示仪表，反应缓慢，无人机界面功能，基本不具备自动调节与控制功能。此外由于系统的逐渐老化，使得机组在运行中存在很多隐患，威胁机组的运行安全，热工人员的维护工作难度越来越大。因此，对热控设备的改造成为一个十分迫切的问题。

二、改造要求
1、减少热控设备系统备品备件投资。
2、达到减员增效的目的。
3、大大降低煤耗。
4、延长机组使用寿命。
5、减少机组起停次数。
8、控制系统与现代管理手段相结合产生效益。

三、系统结构
整个系统采用一体化结构，具有易裁剪性，根据现有机组的实际情况，分期分项进行技术改造。《世纪星组态软件》系统采用客户/服务器结构，具有大的开放能力。监控操作站和服务器之间使用局域网相连。在工厂总工程师和厂长办公室设立计算机监视系统，可随时监视现场运行状况。
SCADA操作站内置高速串行通讯卡（Digiboard）与MODCELL控制站以MODBUS（RS485）协议进行数据通讯。《世纪星组态软件》的硬件驱动程序针对该系统作了特殊优化，保证系统的动态响应特性。
系统拓扑图如下：

系统在功能上分为三个级别：
1、过程控制级：此级直接面向生产过程的现场仪表，完成生产过程的数据采集、自动调节控制、顺序控制和批量控制等。其过程输入信息是来自现场的各种传感器和变送器信号，其输出直接驱动执行机构，这一级由MODCELL控制单元完成。
2、监控操作级：此级以监控操作为主要任务，它面向现场运行操作人员、系统工程师，提供现场过程的全部信息，并指导现场操作人员的工作，配备各种外部设备，如大尺寸高分辨率CRT、大容量硬盘以及打印机等。
3、集中监控级：此级是监控系统的基本要求。《世纪星组态软件》系统将为对正常生产至关重要的测点设置了专用的监视画面，并设置了多媒体化的预警和报警功能，当温度超出报警限时，系统不仅发出报警声，而且能够自动切换到发生报警的画面，等待操作人员的确认处理。

四、上位机监控软件
《世纪星组态软件》是在PC机上开发的智能型人机接口（MMI）软件系统，它以bbbbbbs 98/2000/NT/XP 中文平台作为其操作系统，全中文界面，并充分利用了bbbbbbs的各种便利功能。
《世纪星组态软件》由开发系统和运行系统组成。开发系统是《世纪星组态软件》的集成开发环境，软件开发者在这个环境中完成界面的设计、数据库定义、动画连接、硬件设备安装、网络配置、系统配置等。该系统具有**完善的图形生成功能；数据库中有多种数据类型，不但能合理地抽象控制对象，而且能非常简单、方便地对数据的报警、趋势曲线、历史数据记录、安全防范等进行操作；开发者利用其丰富的图形控件和自定义图库功能，可以大大减少设计界面的时间；通过简单而实用的编程命令语言，开发者不需要编程经验就可以设计完成实际工程；方便的硬件设备安装向导和全面地支持国内国际工控底层设备，彻底实现工控现场的数据采集和监控功能。
运行系统是《世纪星组态软件》系统的实时运行环境，用于显示开发系统中建立的动画图形画面，并负责数据库与硬件设备的数据交换。运行系统能实时而形象地反映现场的所有参数和实际情况；通过实时数据库管理从工业控制对象采集各种数据；可把数据的变化用动画的方式形象地表示出来，同时完成实时和历史报警、历史数据记录、实时和历史趋势曲线等监控功能；可生成历史数据文件，用于追忆历史事件；灵活方便的组态式报表，可充分满足用户的各种报表需要。

五、工艺过程

1、锅炉控制画面

2、实时棒图

3、历史报警

《世纪星组态软件》提供了报警和安全系统。报警系统可用于生成、显示、储存报警和信息。可将报警和信息发送到网络上的任意节点、与《世纪星组态软件》相连的打印机、磁盘文件、实时报警显示、报警历史窗口、多媒体报警。操作人员必须访问登录程序，输入姓名和密码。在登录后，操作人员才能访问权限允许范围内的内容

一、设备状况
1、某厂房现有5台炉子，其中包括三台真空炉，两台正压炉，本方案中针对其中的一台真空炉。
2、现有采集/控制设备Omron PLC一台，岛电SR63仪表一台（该仪表只能向Omron PLC传数据，不带通讯功能），岛电FP21仪表一台，岛电SR53仪表一台，都能通过RS232/485与上位机进行数据通讯。
3、现有PLC及仪表的数据采集及控制功能正常。
4、上位机与各采集仪表或PLC之间的距离不大于300m。

二、监控要求
1、该真空台炉配置一台工控机，对现场各PLC和仪表进行监控，同时配置一台商用计算机（带刻录机），以定期保存历史数据备份。
2、计算机控制系统与控制柜之间要相对独立，如果计算机系统出现故障，要求控制柜能独立控制和操作。
3、在现有Omron PLC监控要求下，再加入一个压力传感器，以对一路压力信号进行监测。
4、真空炉的温度控制要求为能通过计算机对先锋公司生产的FP21及SR53仪表进行测、控，以达到通过计算机对炉温进行设置及记录；对SR63的仪表记录的温度数据，在计算机内能进行记录。计算机系统要求尽量全面地反映FP21及SR63仪表的功能（低要求能进行编程控制、定值控制、PID参数调节、功率限幅等）。
5、真空炉的流量控制要求为能通过计算机对现有的两块质量流量进行监测及控制。
6、真空炉的压力控制要求为通过计算机对罐压及炉压进行自检测及记录。
7、真空炉的水温、水压控制要求为能通过计算机对开关量进行报警。
8、对控制柜内的PLC能通过计算机进行其原有功能的全部操作。
9、对真空计所测数据要求用计算机进行数据采集及记录。

三、系统控制方案

1、硬件部份
控制室中安装一台研华工控机，工控机的COM1口接一个RS232长距离光隔驱动器，通过4芯电缆连接在Omron PLC上，电缆与Omron PLC接口端接一个RS232长距离光隔驱动器，Omron PLC外挂SR63仪表及一个压力传感器；COM2外接一个RS232/485转换模块，通过485/422总线接到FP21及SR53仪表上；研华工控机与TCL商用电脑通过HUB组成局域网。
2、上位机软件部份
《世纪星组态软件》是在PC机上开发的智能型人机接口（MMI）软件系统，它以bbbbbbs 98/2000/NT/XP 中文平台作为其操作系统，全中文界面，并充分利用了bbbbbbs的各种便利功能。
《世纪星组态软件》由开发系统和运行系统组成。开发系统是《世纪星组态软件》的集成开发环境，软件开发者在这个环境中完成界面的设计、数据库定义、动画连接、硬件设备安装、网络配置、系统配置等。该系统具有**完善的图形生成功能；数据库中有多种数据类型，不但能合理地抽象控制对象，而且能非常简单、方便地对数据的报警、趋势曲线、历史数据记录、安全防范等进行操作；开发者利用其丰富的图形控件和自定义图库功能，可以大大减少设计界面的时间；通过简单而实用的编程命令语言，开发者不需要编程经验就可以设计完成实际工程；方便的硬件设备安装向导和全面地支持国内国际工控底层设备，彻底实现工控现场的数据采集和监控功能。
运行系统是《世纪星组态软件》系统的实时运行环境，用于显示开发系统中建立的动画图形画面，并负责数据库与硬件设备的数据交换。运行系统能实时而形象地反映现场的所有参数和实际情况；通过实时数据库管理从工业控制对象采集各种数据；可把数据的变化用动画的方式形象地表示出来，同时完成实时和历史报警、历史数据记录、实时和历史趋势曲线等监控功能；可生成历史数据文件，用于追忆历史事件；灵活方便的组态式报表，可充分满足用户的各种报表需要。

四、工艺流程
根据系统的工程具体要求，采用《世纪星组态软件》主要实现以下功能：
1、显示

现场工况和设备信息，经Omron PLC、FP21仪表及SR53仪表传输到工控机进行处理，用《世纪星》组态软件设计人机界面，分别显示各监控点的温度、流量、压力、水温、水压，以及显示Omron PLC的设定内容和FP21仪表及SR53仪表和各项参数。

2、报警

对水温和水压要求进行开关量报警功能。

3、控制

可通过上位机《世纪星》软件人机界面对SR53和FP21进行参数设定以达到对温度的控制，同时也可对Omron PLC进行各项参数的设置，以达到原有系统的所有控制功能。

4、报表

利用《世纪星》组态软件的组态报表控件生成适合本系统需要的温度、流量、压力、水温、水压等报表