西門子S7300—PLC在焦爐煤氣壓縮機控制系統(tǒng)改造中的應用

楊忠俊

摘要：本文從西門子PLC的選型、連鎖設計方面入手，對西門子公司的S7-300中型PLC在焦爐煤氣壓縮機控制系統(tǒng)中的應用做了比較詳細的闡述。

關鍵詞：壓縮機 自動化PLC連鎖

中圖分類號：TN79 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（c）-0103-01

PLC發(fā)展至今，已有30余年的歷史，隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，PLC以開放性、靈活性、使用方便、適用面廣、可靠性高、抗干擾能力強以及價格優(yōu)勢等特點始終在自動化控制中占有重要地位，PLC為各種各樣的自動化設備提供控制方案，在工業(yè)領域得到了越來越廣泛的應用。

1項目簡介

山西三維制氫車間改造2臺188m3/min活塞式焦爐煤氣壓縮機控制系統(tǒng)，原為二次表控制方式，好多重要參數(shù)沒有參與遠程監(jiān)控和控制；為了更好的控制工藝參數(shù)，公司決定將控制系統(tǒng)改為PLC控制，控制室也由原來就地控制遷至中央控制室，距離約1000m，兩地之間采用光纜通訊。

2工藝控制要求

壓縮機為四級活塞式壓縮機，一級進口壓力0.1MPa，四級出口壓力1.3MPa，

2.1 調(diào)節(jié)體統(tǒng)

雙閥同控，主要調(diào)節(jié)對象為壓縮機四級出口壓力，由出口壓力變送器和大小回流兩個調(diào)節(jié)閥組成調(diào)節(jié)回路，當出口壓力在1.1～1.3時大回流閥開啟度為15%，由小回流閥進行自動調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)，當壓力大于1.3時，小回流閥全開，由大回流閥進行自動調(diào)節(jié)。

2.2 連鎖系統(tǒng)

原控制系統(tǒng)只設置了壓縮機系統(tǒng)的連鎖，為了更好的保護電機，改造后增加了電機系統(tǒng)的連鎖（例如電機軸瓦溫度和三相定子繞組溫度）。（如圖1）

3控制系統(tǒng)構(gòu)成

根據(jù)以上要求，我們開發(fā)了這套自動化監(jiān)控系統(tǒng)，PLC采用德國SIEMENS公司的S7-300系列。下位組態(tài)軟件采用step7 V5.3，上位采用國產(chǎn)的組態(tài)王軟件進行換面組態(tài)。

3.1 PLC配置

根據(jù)輸入輸出點類型及數(shù)量的統(tǒng)計，以及考慮適量的余量，選用卡件類型及數(shù)量如以下幾點。

（1）中央處理模塊（CPU）：選用CPU315，內(nèi)存RAM擴展到64K。

（2）數(shù)字量輸入模塊（DI）：選用SM321，共1塊（16點/塊）。

（3）數(shù)字量輸出模塊（DO）：選用SM322，共1塊（16點/塊）。

（4）模擬量輸入模塊（AI）：選用SM331，共9塊（8點/塊）（可以輸入RTD和4-20mA兩種模擬量輸入信號）。

（5）模擬量輸入模塊（AO）：選用SM332，共1塊（8點/塊）。

3.2 數(shù)據(jù)處理和人機界面

上位機采用兩臺DELL臺式機，安裝國產(chǎn)的組態(tài)王軟件，主要完成了程序控制。連鎖控制，運行監(jiān)視三大功能，可以對歷史數(shù)據(jù)進行查詢，報警和事件記錄，系統(tǒng)利用組態(tài)王的驅(qū)動程序通過以太網(wǎng)與下位S7-300PLC進行數(shù)據(jù)通訊，包括數(shù)據(jù)采集和發(fā)送數(shù)據(jù)/指令；下位S7-300PLC則通過CPU以太網(wǎng)口與上位計算機交換數(shù)據(jù)，每一個驅(qū)動程序都是一個COM對象，這種方式使通訊程序和組態(tài)軟件構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)高效率地運行。

4結(jié)語

通過這一項目全過程的反復實踐及調(diào)試，對S7-300 PLC性能特點有了更為深刻的認識。

S7-300 PLC硬件可靠，安全實用，擴展模塊齊全，功能強大，性價比高。

結(jié)構(gòu)化程序模式，程序結(jié)構(gòu)清晰，精簡，易讀，編程靈活，能輕松實現(xiàn)的復雜的功能。多種編程語言，多種中斷，多種特殊功能模塊，數(shù)據(jù)塊，系統(tǒng)塊。這些獨特的性能為一般同類PLC所不具備，因此編程更加得心應手。

焦爐煤氣壓縮機自動化控制系統(tǒng)先已安裝調(diào)試完畢，正常運行證明：整個系統(tǒng)設計合理先進；操作簡便；可靠性高；完全符合工藝預期的要求。

參考文獻

[1] 梁延東.電氣及PLC控制技術(shù)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997.

[2] 廖常初.S7-300/400PLC應用技術(shù)[S].北京：機械工業(yè)出版社，2005.