【PLC实例】S7-200 SMART 在恒压供水项目中的应用
利用西门子新一代小型 S7-200 SMART PLC,实现了控制三台水泵过程的大型恒压供 水系统,并同时实现数据的远距离以太网传输,提高了系统控制效率,降低了设备投入成本。随着新一轮铁路建设高潮的到来,铁路站点的配套设施需求也进一步增加。在增加 铁路运力的同时,每一个铁路转运站对干净水的需求量急剧增长,保证每一个铁路转运 站的正常供水,成了确保铁路安全运输的重要因素。本项目是为了满足一铁路转运站生活和生产用水的正常供应,需要将在山脚下水池 中的水抽到 3Km 以外的半山水塔上,再由水塔向转运站供水。在该项目中使用了两套 S7-200 SMART PLC。该项目采用一台变频器控制三台水泵,工艺上要求检测水池水位、水塔水位、电机 温度、水管压力和出水流量,并参与电机起停连锁同时需要统计用电量;现场配置触摸 屏方便现场手动操作,中央控制室配置一台上位机。控制柜安装在山下水池旁边的电气室,由于水池和水塔的距离相距很远,水塔水位 信号不可能直接通过电缆接进 PLC,所以只能在水塔处安放一套 PLC 用于检测水塔水位。 该项目是在铁路转运站上,整个场站充斥各种无线信号,为了减少对铁路信号的干扰, 该项目不允许这两台 PLC 进行无线数据通讯。S7-200 SMART PLC 每一款 CPU 都自带以太网口,并支持以太网数据通讯。基于 这个特点,直接将水塔水位通过以太网传输到山下电气室的 PLC,并由这台 PLC 控制整 个系统。由于两地相距太远,所以选择使用光纤作为数据传输介质。该系统需要检测水泵三相电流,并累计用电量。S7-200 SMART 本体集成一个 RS485 接口,支持 Modbus RTU 通讯协议,采用一体式电流电压传感器就可以把水泵三 相电流电压信息检测到并通过通讯的方式传送给 PLC。系统网络图如图一:
▲表一:PLC 配置表
本系统涉及三个水泵,设置手动运行和自动运行两种控制方式,两种控制方式均设 置电机过热保护,和管网过压保护。手动运行模式下,可以在现场通过触摸屏单独操作每一台泵的起停。 自动运行模式下,三个水泵采用两用一备的控制方式,上位机上设置水泵的选择按钮,由操作工选择哪两个泵工作;自动控制模式下,电机的起停和转速受管网压力控制, 管网压力在上位机上由人工设定,通过 PLC PID 算法控制变频器输出频率。本系统是一个典型的恒压供水系统,由于现场环境的特殊性,对控制系统也有一定 的特殊要求,S7-200 SMART PLC 完美的完成了各项要求,主要表现如下:1,本体集成以太网口,有效的解决了远距离数据通讯和连接上位机的问题。2,本体集成 RS485 通讯口,支持 Modbus RTU,可以很方便的和第三方设备通讯。3,内置 PID 功能块,可以内置向导功能,很方便的编写 PID 程序,软件集成 PID4,由于本体集成了上述硬件和软件,相对以往选型,不需要另外选择以太网模块和 串口模块,降低了成本,提高了经济效益。来源:成都起点电气有限公司 韦蒙蒙
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