概述
自 动 化 电 控 系 统 改 造 说 明
控制系统
控制系统由人机界面(HMI)与基础自动化控制系统构成,调速传动控制系统级。它们分别完成不同的控制功能。
人机界面(HMI)
人机界面(HMI)由现场终端组成,主要实现自动化系统的人机界面功能,包括:参数的设定,各设备状态和电气参数的动态显示及工艺参数的人工调整,电气设备的一般操作及显示,故障报警与记录、存储及打印等。人机界面配置1台高性能工业微机操作站。
本工程所采用的WinCC V6.2是HMI的核心软件,它具有数据采集、监视和控制自动化过程的强大功能,是基于个人计算机的操作监视系统。其显著特点就是全面开放,在Windows标准环境中,它很容易结合标准的和用户的程序建立人机界面,精确地满足生产实际要求,确保安全可靠地控制生产过程。WinCC还可提供成熟可靠的操作和高效的组态性能,同时具有灵活的伸缩能力。因此,无论简单或复杂任务,都能胜任。
基础自动化系统
基础自动化系统采用西门子公司最新型S7-400/300系列PLC产品,远程I/O站采用ET200M。SIEMENS S7-400/300系列产品功能强大,配置灵活,有如下突出特点:
高速
在程序执行方面,极短的指令执行时间使S7-400在激烈的竞争中脱颖而出。系统性能全面,运行速度快,每1k二进制语句执行时间在0.2ms-0.08ms。具有各种等级的CPU模块,使每个问题能得到最佳解决,包括通信、处理速度、诊断、多种计算能力等。
坚固
即使在恶劣、不稳定的工业环境下,全封闭的模板依然可正常工作;无风扇冷却降低了安装和运行费用。
功能完善、强大
允许多CPU配置,功能更强、速度更快。同时,配有品种齐全的功能模板,充分满足用户各种类型的现场需求。
强通讯能力
分布式的内部总线允许在CPU与中央I/O间进行非常快的通讯,P总线与输入/输出模板进行数据交换。K总线将大量数据传送到功能模板和通讯模板。
所选CPU装备了ProfiBus-DP接口,保证了对分布式I/O进行快速数据交换。强大的通讯模板允许点对点通讯,并可用工业以太网进行通讯。
通讯功能
自动化系统通讯网络分为:
PLC与各自的远程I/O站之间和调速传动之间采用ProfiBus-DP通讯网络,PLC把设定参数和控制指令传送到各调速传动系统,并收集各调速传动系统的状态和电气参数送到人机界面的CRT上显示。
另外,各PLC之间能够连接为MPI网,可实现PLC之间少量快速的数据交换,MPI网的另一个优点是连接到该网的编程器可以方便地对网上的任何一台PLC进行编程。
两种网络的主要性能:
以太网
本系统采用环形工业以太网结构、采用TCP/IP协议。它可连接各PLC、HMI工作站,使之交换信息。
对于工业自动化、信息自动化应用而言,冗余性一直是一种非常重要的方法来增强系统的可靠性。本系统所选用的以太网交换机为工业型,并采用FAR-Ring即"快速以太环冗余技术",使用户能够快速建立起以太网冗余环,并且能够在300ms内快速网络恢复,保证系统的可靠性,减少了设备的停机时间。
其主要特点如下:
数据传输率:100Mbps
网上工作站数:最多为1024个
传输介质为多模光纤及五类绞线
信息协议帧(或包)的大小可变
ProfiBus-DP网
ProfiBus-DP网是一种实时、开放性工业现场总线网络。它的特点是:使用数字传输,易于正确接收和差错校验,保证了传输数据的可靠性和准确性,有利于降低工厂低层设备之间的电缆连接成本,易于安装、维修和扩充,能及时发现故障,便于及早处理。它的最大优点是能充分利用智能设备的能力。
ProfiBus-DP网网卡的通讯协议符合欧洲标准DIN19245中的第1-3部分,即ProfiBus-DP协议,该标准允许少量数据的高速循环通讯,因而总线的循环扫描时间是极小的,在特定环境下总线通讯时间可小于2ms。这些优点完全归功于以下几个方面:
一个优化的ProfiBus-DP信息服务于子集的构造和提高了数据传输速率
高度的容错性
数据的完整性
标准信息帧结构
在操作中可自由地访问每个站
ProfiBus-DP网基本数据如下:
数据传输速率:1.5Mbps,最大可到12 Mbps
网上工作站数:最多32个
传输介质:双绞屏蔽电缆
数据传输方式:主-从站令牌方式
技术目标:
计算机实现远程控制及监控。
现场机旁控制及远程控制。
对所有变频调速设备进行速度设定以及控制监控等。
项目涵盖的设备:
增设一套S7-300PLC系统,将现场变频器和接触器控制系统通过现场总线挂在PLC系统上。
买方和卖方的供货范围
概 述
卖方所供设备是设计先进、质量优良的全新设备,完全能够满足合同设备安全、环保和稳定生产的要求。所有供货设备均易于操作维护。
供货范围是完整的并且能够完全实现改造项目范围内合同设备的性能。根据技术说明、供货范围分工和设计范围分工,卖方应提供能够达到保证值和双方同意的性能的设备。
改造内容及分工
1)人机画面制作及新增加的PLC控制柜信号采集控制柜设计及供货由我方负责。
2)根据自动化PLC硬件改造,修改PLC系统程序由我方负责。
3)现场操作箱重新设计由我方负责,供货业主方负责。
4)系统改造的新增PLC控制柜、现场操作箱、桥架的安装、电缆敷设及盘柜接线由业主方负责。
5)系统改造变频器ProfiBus-DP通讯卡由甲方提供,接触器反馈应有足够附件,电缆供货等由业主方负责。