WinCC V6.0在煤泥泵送自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

1、 WinCC V6.0在煤泥泵送自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應用作者：溫文 孔令民 曹艷德 金建 摘要:本文介紹了煤泥泵送的工業(yè)自動化控制系統(tǒng),給出了系統(tǒng)的原理設計、硬件組成、軟件組成以及系統(tǒng)通信的實現。通過西門子組態(tài)軟件simatic wincc組成上位機自動化監(jiān)控系統(tǒng),從而能夠對各個設備的運行情況進行監(jiān)視,同時把各種數據參數進行實時顯示,并對整個系統(tǒng)實施遠程控制。通過西門子編程軟件step7來實現plc的各種邏輯控制功能和各種設備的軟件保護。 關鍵詞:wincc;plc;自動化;監(jiān)控系統(tǒng) 一、系統(tǒng)概述 近年來,煤泥泵送作為一種煤泥輸送形式以其輸送過程全封閉、無污染、輸送物料濃度高、輸送距離遠,完全滿

2、足坑口電廠對煤泥輸送的要求等特點,越來越多的被中小型電廠采用。 某電廠采用煤泥泵送系統(tǒng)由兩條刮板機、一臺勻料機、一臺破碎機、一臺振動篩、三臺攪拌機和三臺煤泥泵組成。具體工藝流程是:由裝載機將煤泥送入刮板機經勻料機、破碎機、振動篩等設備到達煤泥攪拌倉,通過變頻器控制的煤泥泵經煤泥輸送管道直接送入鍋爐內部。整個流程采用集散控制方式,在控制室對整個工況進行監(jiān)控,完成煤泥制備,由鍋爐dcs通過變頻器控制煤泥泵,達到對鍋爐給料量的控制。在對電機電流等需要監(jiān)控的模擬量,采用軟件設置報警保護等。 二、軟、硬件配置 控制系統(tǒng)硬件為西門子公司的s7-300系列plc;控制系統(tǒng)軟件為step7 plc編程軟件和w

3、incc 系統(tǒng)監(jiān)控軟件。LocAlhOsT 1.控制系統(tǒng)硬件配置 cpu 315-2dp:具有中、大規(guī)模的程序存儲容量和數據結構,如果需要,可以供simatic功能工具使用;對二進制和浮點數運算具有較高的處理能力;profibus dp 主站/從站接口;可用于大規(guī)模的i/o配置;可用于建立分布式i/o結構。 sm321數字量輸入模塊:數字量輸入;用于連接標準開關和2線制接近開關 (bero)。 sm322數字量輸入模塊:數字量輸出;用于連接繼電器、電磁閥、接觸器、小功率電機、燈和電機啟動器。 sm331數字量輸入模塊:模擬量輸入;用于連接電壓和電流傳感器、熱電偶、電阻和熱電阻。 sm332數字

4、量輸入模塊:模擬量輸出;用于連接模擬量執(zhí)行器。 2.控制系統(tǒng)軟件配置 自動化控制系統(tǒng)軟件采用西門子公司的plc 控制器采用step 7 , hmi(人機界面)監(jiān)控系統(tǒng)采用wincc 版本。hmi服務器和操作站都是采用windows xp 操作系統(tǒng),具有開放的編程環(huán)境。wincc 中sybase sql anywhere 數據庫運行于服務器上,存儲在實時數據庫中的數據,可以通過多臺hmi client 實現數據實時交換。作為client/server 結構,hmi上監(jiān)控的數據全部通過服務器提交查詢、修改等指令,通過網線或光纖以太網再傳送至plc,完成對現場設備的在線監(jiān)控與操作。wincc作為 h

5、mi軟件系統(tǒng),它將工廠控制軟件真正集成進自動化過程中;用戶友好組件允許新的或已存在的應用程序的無錯誤集成;一個過程可視化應用程序能夠使用戶方便地觀察自動控制過程的全部特征。wincc 將windows應用程序的體系結構和便于使用的圖形設計程序結合起來。wincc 包括用于解決過程監(jiān)控和控制任務的所有元素。 三、調試體會 通過親身經歷,我們認為西門子s7-300系列plc和wincc 系統(tǒng)監(jiān)控軟件確實是新一代自動化平臺上的硬件和軟件產品;軟件的使用可以大大地減少開發(fā)項目的時間,硬件的使用可以大大地提高系統(tǒng)處理的速度,基于開發(fā)平臺和協同工具,這使得設計、制造、維護的自動化水平達到一定的高度,從而大

6、大提高了生產效率。下面是我在實踐過程中的一些體會: 1.具有超強的處理能力、超大存儲空間,并提供全面開放的通訊解決方案,如profibus-dp、以太網等,在實現多種網絡通信的同時,最大限度節(jié)約了成本。其中,我們在控制器側使用的mpi通信端口與上位機側安裝的cp5611卡完成通信連接和數據傳輸,采用mpi通信不需要step 7軟件組態(tài),也不需要編寫任何程序,只須在wincc 系統(tǒng)監(jiān)控軟件上設置一下相關通信參數即可。 2.監(jiān)控軟件界面友好、操作簡潔、使用方便。通過wincc 系統(tǒng)監(jiān)控軟件可以編寫多任務;可以通過多種調試語言形式編寫程序(不同調試語言可以在同一程序中混用);在不需要其它輔助軟件的情

7、況下,提供模擬通訊功能以測試程序;可以編制內部畫面,并能模擬監(jiān)控程序;提供多種診斷功能等。這些功能使我們在調試、維護過程中極大程度地提高了效率。同時這些軟件功能同其它軟件相比也具有領先性。 3.為了使基于wincc 系統(tǒng)監(jiān)控軟件平臺的控制系統(tǒng)能夠在高速的情況下穩(wěn)定運行,在選型中盡量選用西門子公司的產品或其授權設備,不宜選用沒有經過西門子公司授權的第三方產品。 4.充分利用軟件自帶的檢測工具可以及時檢測上位機與控制器之間的通信情況,方便系統(tǒng)調試。對帶有通信端口的控制設備需要注意配置的gsd文件、從站地址、傳輸數據類型、數量等必須和控制器的一致。 5.可以對組態(tài)畫面中的按鈕設置權限。這是一個非常實

8、用的操作功能,在很多情況下,一些按鈕(例如連鎖、復位和畫面切換等)不能由操作人員操作,而是由相關的車間管理人員操作,此時,wincc可以給這個按鈕設置登陸用戶名和口令,非常方便用戶的各種要求。在這個項目中,我給緊停的復位按鈕設置是權限,設備一旦緊停,只有有權限的用戶才可以復位,否則,相關設備不能啟動,有利于整個系統(tǒng)的安全。 6.該控制系統(tǒng)系統(tǒng)由電廠dcs系統(tǒng)發(fā)出的ao(模擬量輸出)信號傳輸到plc的ai(模擬量輸入)模塊來控制煤泥泵的變頻器,實現鍋爐dcs系統(tǒng)和輸煤plc系統(tǒng)雙重控制的目的。具體是在wincc 系統(tǒng)監(jiān)控畫面上增加相應的切換開關,可分別切換為“plc控制”和“dcs控制”,并且變頻器的相關參數反饋到電廠dcs系統(tǒng)的控制畫面。采用這種控制方式的優(yōu)點是:避免了plc系統(tǒng)與電廠dcs系統(tǒng)的直接通信連接,省去了通信接口的開發(fā)費用,實踐證明這種控制方式是穩(wěn)定可靠的。 四、結束語 在煤泥泵送項目的實施過程中,我發(fā)現西門子公司推出并推出的wincc 系統(tǒng)監(jiān)控軟件和s7-300plc具有高可靠性、高穩(wěn)定性、以及靈活的可擴展功能、強大透明和對復雜環(huán)境及處理要求的適應性,為少人值守管理模式,提供了良好的技術支持。通過煤泥泵送項目的自動控制系統(tǒng)項目的實施,我認為,西門子公司的wincc 和s7-300plc系列產品以其卓越的