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PLC控制柜自動化控制系統設計方案

發布日期：2012-12-19 15:15 瀏覽次數：

南京康卓環境科技有限公司技術人員根據與某公司的電話溝通了解和現場確認，現就整個PLC控制柜自動化控制系統的要求作如下概述：

一、系統概述

我方設計并生產一臺PLC控制柜（西門子S7-200系列PLC），用于監控現場設備需要檢測量，具體如下：3臺37KW潛污泵（單臺電流73A）的電流，3臺110KW表曝機（單臺電流203A）的電流，污泥濃度流量1個，共計7個數據顯示，無其他設備的邏輯控制點。CPU本體固有14DC DI/10RLY DO可供用戶備用。

應客戶要求，本臺PLC控制柜并入客戶已有的上位機系統，本柜不含觸摸屏本地顯示和操作。客戶現場采用工業以太網的通訊方式，為方便系統的兼容，我方在系統設計上優先預留工業以太網通訊接口，通訊距離（PLC控制柜距離上位機的距離）100m，通訊距離大于100m時要加交換機或光電轉換器進行光纖通訊傳輸。同時，PLC的CPU本體固有RS-485接口。可支持M0dbus等通訊方式，可供選用。

為了保證信號的穩定和較大限度的消除現場對模擬量信號的電磁干擾，我方在系統設計上優先選用上海辰竹隔離控制器，對于現場的2線制、4線制傳感器及儀表均可使用，信號加強、信號穩定、抑制零點漂移功能顯著。

二、監控系統設計

本設計方案設計的功能主要為對現場模擬量的采集、讀取、存儲等功能（見概述部分）。詳細功能如下：

1、以潛水泵為例，我方設計方案：在用戶已有的潛水泵控制柜潛水泵控制主電路中任取一相，加電流互感器串聯電流變送器電路，將潛水泵電流轉換成0-5A的電流值，電流變送器將此電流值以4-20mA的形式傳輸至PLC的模擬量模塊，PLC根據邏輯程序計算得出實際電流值，并將此電流值傳輸至與之通訊的上位機上顯示出來。

2、表曝機的電流測量同潛水泵。

3、污泥流量的測量，根據溝通結果，儀器儀表由對方提供，儀器儀表將測量數據以4-20mA電流源的形式傳輸至PLC的模擬量模塊，PLC根據邏輯程序計算得出實際電流值，并將此電流值傳輸至與之通訊的上位機上顯示出來。

4、上位機通訊，我方設計的PLC控制柜，預留工業以太網、PPI、MPI、modbus通訊接口，如用戶原有通訊方式為以太網，交換機上有預留口或上位機有多余以太網卡，在通訊距離允許的情況下，用普通網線將PLC和上位機相連即可，如果這些條件均不具備，上位機普通串口也可以作通訊口，我方設計方案為用RS-485/RS232模塊連接上位機和PLC即可，同時也可以用普通串口作modbus通訊。

5、上位機組態，現尚未了解用戶使用的上位機組態軟件，固作如下準備，如果對方的上位機組態軟件支持西門子PLC的通信，或OPC服務器，我方在原有組態上加入我方設計的畫面即可，如果不支持西門子PLC的通信，根據我方的設計與工程經驗，我們自備組態王6.53破解版組態軟件，并組態項目，此方案用戶只需在需要監控的情況下，雙擊打開組態王圖標即可觀測到需要監控的模擬量數值。

6、現場接線和工程調試，因涉及到對原有電路的改造，以及監控系統的調試，我方會在控制柜到現場后派專業電氣工程師，現場指導安裝、接線、調試。用戶滿意后返回。

7、以上設計方案，經用戶確認后有效，如有功能缺失，可與我公司聯系修改。

三、系統選型

在整個監控系統的“心臟”——工業可編程控制器PLC的選型方面，我們經過反復、多次地比較發現及公司的技術經驗，我們選擇西門子S7-200系列PLC正是我們所追求的高性價比的PLC產品：

性能可靠：性能上完全滿足和超越設計要求；

使用成熟：在供排水行業，電力、污水處理等行業應用；

性價比高：與其他公司PLC相比；具有品牌和質量優勢；價格適中；

網絡功能強大：這也是品牌的特點和優勢；

升級方便：從技術上可以隨時升級和代。

其他主要元器件的品牌選擇：

1）、PLC：西門子S7-200系列

2）、斷路器：施耐德C65N系列