重慶試車控制方案 v3課件

1、重慶試車場自動化控制方案安徽中鐵工程有限公司2015年12月目錄目錄1系統(tǒng)概述2控制系統(tǒng)控說明41 控制系統(tǒng)架構42 控制邏輯說明43 系統(tǒng)硬件配置63.1PLC63.2SCADA73.3觸摸屏93.4電腦103.5顯示器123.6儀表143.7控制盤174 IO清單185 PLC柜清單18第 1 頁 共 22 頁系統(tǒng)概述 按照重慶試車場甲方要求及相關設計資料，我公司將本自動化系統(tǒng)設計如下： 系統(tǒng)采用控制中心控制，泵房觸摸屏控制，泵房本地控制，和現場按鈕箱控制，其中泵房本地控制級別最高，當選擇到泵房本地控制時現場按鈕箱和控制中心將無法控制。 PLC選用西門S7-300，人機界面采用威綸觸摸屏，

2、上位機用西門子WINCC實現較為復雜的邏輯控制、參數設定、系統(tǒng)中設備控制，儀表的數據顯示及數據記錄。供水系統(tǒng)通過控制中心計算機或泵房觸摸屏設定變頻器供水總管壓力，變頻實現恒壓供水。儲水池液位采用E+H的超聲波液位計，可實時顯示池水深度，并且可以和供水閥門連鎖開關，實現液位控制，另外增加浮球液位開關確保系統(tǒng)安全。泵房集水坑設浮球開關，排水泵根據浮球開關自動啟停。工藝流程工藝流程控制系統(tǒng)控說明1 控制系統(tǒng)架構2 控制邏輯說明1) 手動控制 將變頻柜選擇開關選到，可以啟動任何一臺水泵。閥門可以在觸摸屏上手動開關，也可以在場地操作箱上手動開關。2) 自動控制：變頻柜水泵選擇為遠程控制，觸摸屏上參數設置

3、完成后，將場地操作箱，選擇為自動。按鈕箱點擊啟動后，供水泵根據設定供水壓力自動調節(jié)變頻器的頻率，當第一臺泵頻率達到50HZ壓力還沒有達到設定值，則啟動第二臺泵變頻泵，并且第二臺泵作為變頻泵調節(jié)壓力，當第二臺泵頻率到0HZ，供水壓力高于設定值，停止第二臺泵，以第一臺泵變頻調節(jié)壓力。系統(tǒng)停止后下次啟動，自動選擇運行時間較短的供水泵作為第一臺泵開啟。沉淀及儲水池中水位不足時，自動開啟自來水閥門，并達到設置水位時，關閉自來水閥門。按下停機按鈕，系統(tǒng)供水泵立即停止。 泵房污泥坑設置液位檢測裝置，當液位超過限值時，啟動污水泵，將污水排至附近的雨水井，到達低液位時停泵。第 5 頁 共 22 頁3 系統(tǒng)硬件配

4、置3.1 PLCPLC控制器采用德國西門子S7-300S7-300 模塊化中型PLC 系統(tǒng)，滿足中、小規(guī)模的控制要求 各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應自動化控制任務 簡單實用的分布式結構和通用的網絡能力，使得應用十分靈活 無風扇設計的結構，使用戶的維護更加簡便 當控制任務增加時，可自由擴展 大量的集成功能使它功能非常強勁3.2 SCADASCADA采用德國西門子WinCC 從面市伊始，用戶就對SIMATICWinCC(Windows Control center)印象深刻。一方面，是其高水平的創(chuàng)新，它使用戶在早期就認識到即將到來的發(fā)展趨勢并予以實現；另一方面，是其基于標準的長期產品策略，可

5、確保用戶的投資利益。憑籍這種戰(zhàn)略思想，WinCC，這一運行于Microsoft Windows xp和Windows7,下的Windows控制中心，已發(fā)展成為歐洲市場中的領導者，乃至業(yè)界遵循的標準。如果你想使設備和機器最優(yōu)化運行，如果想最大程度地提高工廠的可用性和生產效率，WinCC當是上乘之選。多功能通用的應用程序，適合所有工業(yè)領域的解決方案；多語言支持，全球通用 ；可以集成到所有自動化解決方案內；內置所有操作和管理功能，可簡單、有效地進行組態(tài)；可基于Web持續(xù)延展，采用開放性標準，集成簡便；集成的Historian 系統(tǒng)作為IT 和商務集成的平臺；可用選件和附加件進行擴展 ；“全集成自動化

6、” 的組成部分，適用于所有工業(yè)和技術領域的解決方案。實例證明WinCC集生產自動化和過程自動化于一體，實現了相互之間的整合，這在大量應用和各種工業(yè)領域的應用實例中業(yè)已證明，包括：汽車工業(yè)、化工和制藥行業(yè)、印刷行業(yè)、能源供應和分配、貿易和服務行業(yè)、塑料和橡膠行業(yè)、機械和設備成套工程、金屬加工業(yè)、食品、飲料和煙草行業(yè)、造紙和紙品加工、鋼鐵行業(yè)、運輸行業(yè)、水處理和污水凈化。3.3 觸摸屏人機界面采用臺灣威綸10吋觸摸屏。顯示顯示類型10”TFT分辨率 (WxH dots)800 x 480顯示亮度 (cd/m2)300對比度500:1背光類型LED背光壽命30,000小時顯示色彩65536觸控面板類

7、型4線模擬電阻式內存Flash儲存器 (MB)128DRAM (MB)64處理器32Bit RISC 400MHz通訊端口SD 卡插槽無USB Host無USB ClientUSB 2.0 x 1以太網絡無COM連接端口Com1: RS-232/RS-485 2w/4w, Com3: RS-485 2w聲音輸出無萬年歷內建電源輸入電源24±20%VDC電源功耗300mA24VDC隔離電源器內建耐壓500VAC (1分鐘)絕緣電阻超過50MW? at 500VDC抗震10 to 25Hz(X,Y,Z 方向 2G30分鐘)規(guī)格外殼材質工業(yè)塑料外形尺寸 WxHxD271 x 213 x 4

8、0mm開孔尺寸 (mm)260 x 202重量 (kg)約1.3 kg操作環(huán)境防護等級NEMA4 / IP65儲存環(huán)境溫度-20°60°C(-4° 140°F)使用環(huán)境溫度0° 50°C(32° 122°F)使用環(huán)境濕度10% 90% 40°C, 無冷凝歐盟CE認證CE marked使用軟件限于簡體中文版EB8000 V4.42或更新版3.4 電腦電腦選用研華工業(yè)計算機主要特性4U上架式機箱，可支持多達 15個附加卡抗沖擊磁盤驅動器托架可支持 3個5.25"和1個3.5" 磁盤驅動器前

9、部可訪問 USB和PS/2接口，更易于數據傳輸提供12 cm / 85 CFM滾珠軸承風扇和流線式空氣流通可鎖前門，防止未經許可的訪問支持250 W單PS/2和冗余 ATX電源詳細說明研華工控機IPC-610L 是 4U 高 14 槽機架式工業(yè)控制計算機，專為任務關鍵應用而設計。此計算機包括一個通用 14 槽無源底板、帶 PFC（功率因數補償）和易于維護的冷卻風扇。機箱前面板上的系統(tǒng)狀態(tài) LED 指示燈可顯示電源、硬盤和系統(tǒng)電壓的運行情況。帶有高 CFM 風扇的先進冷卻系統(tǒng)能夠提供充足的氣流來冷卻系統(tǒng)的主要部件。前端接線的 USB 和 PS/2 鍵盤 I/O 接口可以連接各種外部設備，以便進行

10、數據傳輸、備份和輸入。靈活的機械設計支持單 PS/2 電源或冗余電源（通過更換電源托架）。所有這些特點使研華工控機IPC-610L 成為性價比最佳和總價最優(yōu)的選擇。3.5 顯示器顯示器選用三星全高清液晶顯示器主體品牌三星 SAMSUNG型號S24C350BL外觀顏色黑色顏色黑色顯示面板類型TN面板面板尺寸24英寸屏幕比例16:9響應時間5ms亮度250cd/m2可視角度170°/160°(CR>10)接口VGA接口有DVI接口有VGA1個DVI1個規(guī)格電源100-240V(50/60hz)重量含包裝重量：5.35kg是否支持壁掛否底座普通3.6 儀表3.6.1 超聲波

11、液位計選用E+H超聲波液位計 技術參數 測量原理超聲波物位儀主要特性一體式超聲波測量儀表經濟型解決方案口徑無限制(明渠)測量范圍無限制(測量距離：0.25.5 m 0.8.16 ft)過程溫度-40 °C.+80 °C (-40 °F.+176 °F)壓力范圍大氣壓測量誤差低精度通信PROFIBUS PA基金會現場總線(FF)輸出4.20 mA (HART)、PA、基金會現場總線(FF)輸入兩線制，16.36 V DC四線制，16.36 V DC90.253 V AC，50/60 Hz防爆認證(Ex)ATEXFMCSA防護等級IP68優(yōu)勢可以后

12、續(xù)安裝 3.6.2 壓力變送器選用國產優(yōu)質壓力變送器 量程： 0-1 MPA信號： 4-20MA材質： SUS 3163.6.3 浮球開關選用國產優(yōu)質浮球開關材質：SUS 304，信號： 開關量重錘：有電纜：8米3.7 控制盤系統(tǒng)設置一臺PLC柜控制泵房內的設備，采集泵房內的儀表數據，設置一臺就地按鈕箱，直接控制系統(tǒng)啟停。4 IO清單序號位號名稱DIDOAIAOSCADA1PU-101供水泵13111152PU-102供水泵23111153PU-201集水坑排水泵3100204PU-301A潛污泵13100205PU-301A潛污泵23100206FN-101排風扇3100207LT

13、-101儲水池液位001028LP-101按鈕箱440009PT-101供水總管壓力0010210LS-101H儲水池高液位1000211LS-101L儲水池低液位1000212LS-102H集水坑高液位1000213LS-102L集水坑低液位10002合計361042172實配4816845125 系統(tǒng)清單序號描述品牌規(guī)格型號單位數量PLC控制柜1PLC柜( 前開門，單安裝板）LH electricH1800*W600*D500PCS12CPU SIEMENS6ES7 315PCS13DIN導軌 480mmSIEMENS6ES7 390PCS1以太網SIEMENS6GK7 343PCS14存

14、儲卡SIEMENS6ES7 390PCS1532點數字量輸入SIEMENS6ES7 321PCS1616點數字量輸出SIEMENS6ES7 322PCS178點模擬量輸入SIEMENS6ES7 331PCS184點模擬量輸出SIEMENS6ES7 332PCS1910"觸摸屏weinunPCS110接線端子LERDP0LDJUK3PCS10011繼電器omronMY2NJ DC24VPCS1612保險絲端子魏德米勒PCS1013電源220輸入DC24V輸出10AMWDRP-450-24PCS114斷路器施耐德IC65N2P C20APCS115斷路器施耐德IC65N 1P C6APC

15、S216斷路器施耐德IC65N 2P C10APCS217斷路器施耐德IC65N3P D20APCS418接觸器施耐德LC1D1210PCS419熱繼電器施耐德LRD-D21C (12-18A)PCS4控制中心1電腦研華IPC-610LPCS12顯示器三星24"LEDPCS13SCADAWINCC 7.0 SP3PCS14光纜4芯多模M？5光電轉換器（含熔接）PCS2儀表1超聲波液位計E+HPCS12浮球開關國產PCS43壓力傳感器國產PCS1按扭箱1按扭施耐德PCS42指示燈施耐德PCS46 電纜清單序號位 號設備描述電纜電纜編號規(guī)格起點終點長度（m）1PU-101供水泵1信號PU

16、101-DIRVVP 4×1.5PLC柜變頻柜2PU-101供水泵1控制PU101-D0RVVP 4×1.5PLC柜變頻柜3PU-101供水泵1電源PU101YJV 3×50+1×25變頻柜供水泵14FN-101供水泵1風扇FN-101YJV 3×2.5變頻柜供水泵15PU-102供水泵2信號PU102-DIRVVP 4×1.5PLC柜變頻柜6PU-102供水泵2控制PU102-DORVVP 4×1.5PLC柜變頻柜7PU-103供水泵2電源PU102YJV 3×50+1×25變頻柜供水泵28FN-102

17、供水泵2風扇FN-102YJV 3×2.5變頻柜供水泵29PU-201污水泵信號PU101-DIRVVP 4×1.5PLC柜變頻柜10PU-201污水泵控制PU101-D0RVVP 4×1.5PLC柜變頻柜11PU-201污水泵電源PU101YJV 4×2.5變頻柜污水泵12PU-301潛污泵1信號PU301-DIRVVP 4×1.5PLC柜變頻柜13PU-301潛污泵1控制PU301-D0RVVP 2×1.5PLC柜變頻柜14PU-301潛污泵1電源PU301YJV 4×2.5變頻柜潛污泵15PU-302潛污泵2信號PU3

18、02-DIRVVP 4×1.5PLC柜變頻柜16PU-302潛污泵2控制PU302-D0RVVP 4×1.5PLC柜變頻柜17PU-302潛污泵2電源PU302YJV 4×2.5變頻柜潛污泵18FN-201排風扇信號PU302-DIRVVP 4×1.5PLC柜變頻柜19FN-201排風扇控制PU302-D0RVVP 4×1.5PLC柜變頻柜20FN-201排風扇電源PU302YJV 4×2.5變頻柜排風扇21LP-101按鈕箱LP101-DIRVVP 4×1.5PLC柜按鈕箱22LP-101按鈕箱LP101-DORVVP 4×1.5PLC柜按鈕箱23LP-101按鈕箱LP101RVVP 4×1.5PLC柜按鈕箱24LT-101儲水池液位LT-101RVVP 4×1.5PLC柜儲水池液位25PT-101供水總管壓力PT-101