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现场总线在冷库监控系统中的应用-中国传动网-中国传动网应用案例

信息来源:chuandong.biz  时间:2009-01-22  浏览次数:75

  1、引言
  目前,我国大型冷库的制冷监控系统主要采用人工或集中式控制系统,控制器与现场设备之间靠大量的I/O电缆连接,不仅增加成本,也增加了系统的不可靠性。控制系统传送4~20mA模拟量信号,并以此监控现场设备,这样,由于控制器获取信息量有限,现场级设备的在线故障诊断、报警、记录功能较弱;另一方面也很难完成现场设备的动态监控、远程参数设定、修改等功能,造成制冷控制系统的信息集成能力不强和可维护性较差,影响冷库的生产效率,并给生产管理带来诸多不便。
  随着计算机网络技术在工控领域的应用和发展,建立基于Profibus—DP现场总线的冷库制冷监控系统成为解决这一问题的有效途径。Profibus现场总线是一种全数字化的、串行、双向传输、多分支结构的通信网络,用于工厂/车间仪表和控制设备的局域网。由于它采用纯数字技术,在单根电缆上连接多个仪表和设备,所传递的信息量大(不仅有控制数据,也有组态、状态和诊断等数据),加之其具有更强的抗干扰性能,更低的安装、运行和维护成本,因此其在冷库制冷监控系统中的应用,将大大减少布线工作量与电缆投资,避免信号干扰,使系统更可靠,操作更简便,监控更直观。
  2、系统组成及主要功能
  该万吨冷库制冷系统有一台独立的开启式螺杆压缩机,分别给六个库房供冷,库房用循环风机吹送冷风,其中,1号—5号库是冷冻库,有60个—18℃测温点,6号库是冷藏库,有12个0~4℃测温点;控制风机12组共计60台风机。控制系统要求自动控制冲霜过程,压缩机、氨泵、水泵、冷风机等设备的开、停及压缩机的能量增减。在中央控制室监控冷库各制冷设备的运行状况、显示库房温度、回气总管压力、冷凝总管压力、低压循环桶的液位、各台压缩机的运行参数及曲线。库房的温度、总管压力可以根据实际需要,在中控室进行设定。
  2.1 系统组成
  根据以上制冷工艺的要求,该监控系统由Profibus—DP总线构成单主从工作方式,如图1所示。主站选用 Siemens 的 S7—300 PLC(CPU315—2DP),站地址设为2,实现总线通信控制与管理,完成周期性数据访问。从站为三台S7——200 PLC (CPU226) 和一块远程I/O(ET200M),站地址分别设定为3、4、5、6。主站与S7—200PLC从站之间的Profibus—DP通信是通过EM277通信模块将CPU226作为DP从站实现的。上位机选用研华工控机,内置专用的通信网卡CP5611,通过MPI口与PLC相连。工控机作为人机操作站,装有西门子的编程软件STEP7 V5.1和组态王监控软件。利用STEP7 V5.1编程软件首先对系统进行相应网络配置,如通信端口的设置,站地址和数据传输速率的设定等;然后通过MPI端口对主站S7—300进行硬件组态,由电源模块PS307、CPU315—2DP、模拟量输出模块SM332、数字量输入模块SM321和数字量输出模块SM322组成。上位机选用组态王进行各种画面的组态,实现数据浏览、参数设定、手/自动操作、故障报警、历史数据记录等操作,监控制冷控制系统的有关参量,并具有完备的报表管理功能。
  

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