西门子6ES7321-1EL00-0AA0型号介绍

西门子6ES7321-1EL00-0AA0型号介绍

为了完成如此复杂的查询，使用了Active控件，因为组态软件支持第三方控件，将所有的条件罗列出来进行排列组合，将每一种情况都考虑在内。然后通过程序来实现选择条件转换成SQLSELECT（）函数工作的条件。

1 引 言

上海佳泰塑胶有限公司是生产手术**手套、医用手套、科研手套及各种PVC手套的专业公司，年产值在0.5到1亿元人民币，产品基本上都是出口外销。全厂有两个生产车间共26条生产线，整个工厂的所有生产线由工厂产量监控查询系统实施实时监控，对每一条生产线的产量数据进行实时存储，将PLC中掉电保持区的数据读到监控系统自定义的相应变量当中去， 每分钟通过标准的SQL语言对数据进行存储（每分钟向SQLSERVER数据库中存储26条生产线的产量数据，即26条生产线的当前产量），用户可以通过日期、时间、时间段、车间、生产线等查询任何车间、任意一条生产线的产量，能对车间、生产线的月产量进行统计，并在查询出满足条件的记录后，将结果通过报表显示，按规定报表格式将结果进行存储和打印。以下是对相关技术问题的简略讨论。

2 系统结构与功能

工厂产量监控查询系统的结构示意图如图1所示。



图1 产量查询系统结构示意图

成协议 该系统要实现的功能是可以任意查询一车间、二车间任何生产线（共26条生产线）在任何时段的产量。具体要求如下：1）每条生产线产量的数据至少能够保存4个月的储存期，以便对历史数据进行查询；2）能查询每条生产线任意月、天、小时、分钟的产量；3）能对任意一条生产线在任意时段的产量进行查询；4）查询结果能以特定的格式在报表中显示，同时将打印出来；5）各条生产线任意月、日、小时、分钟的产量可在电脑上以柱状图、实时趋势曲线的形式显示。

查询系统的查询方式可以实现：1）按照日期进行查询；2）按照时间进行查询；3）按照生产线进行查询；4）按照任意时间段进行查询；5）按照班次进行查询（早、中、晚班）；6）查询任意月的任意车间、任意生产线的产量；7）可以运用*1）到*5）种不同的排列组合进行复杂的查询。 为了完成如此复杂的查询，使用了Active控件，因为组态软件支持第三方控件，将所有的条件罗列出来进行排列组合，将每一种情况都考虑在内。然后通过程序来实现选择条件转换成SQLSELECT（）函数工作的条件。

1）两个车间共26条生产线，每分钟要有26条记录生成，每分钟向数据库插入26条记录。该系统全天24小时工作，不允许停，所以一天的数据量为37440条记录。每月的数据量为1160640条记录。如果要存储4个月，则数据量为4642260条记录。数据量是相当庞大的，硬盘的数据存储接近2-3G，不仅会造成在查询时，系统资源严重被占用，同时普通的数据库如ACCESS的表格没有能力管理如此庞大的数据系统。ACCESS在管理如此庞大的数据时，不仅系统会造成不稳定，同时会出现不可预料的情形。所以只能寻找能够管理大型数据系统的数据库，因此可以选择SQLSERVER或Oracle。

2）组态软件（组态王）支持对标准的数据库进行数据的插入、选择、删除等基本的操作，同时支持标准的SQL语言。灵活的运用该组态软件提供的SQL函数使监控系统通过ODBC（开放性的数据源）配合标准的SQL语言对数据库进行各种简单和复杂的操作。

3）即使使用大型的数据库，SQL Server或Oracle，由于每天的数据量多达37440条记录，如果将1个月，甚至是4个月的记录全部写入同一个数据库的同一个表格，则所有的数据量大的将使表格崩溃，即使数据库能够管理，查询的速度也是可想而知的，将会非常的慢。解决问题的思路是以系统的日期作为当天的表格名称。当系统时间为00：00：00时刻时，新建一个表格，通过SQLCreateTable（ DeviceID， “TableName”， “TemplateName” ）函数建立不同的表格，因为组态软件支持字符串函数。

4）查询条件比较复杂。为了完成如此复杂的查询，使用了Active控件，因为组态软件支持第三方控件，将所有的条件罗列出来进行排列组合，将每一种情况都考虑在内。然后通过程序来实现选择条件转换成SQLSELECT（）函数工作的条件。因为工艺要求能够任意查询任意生产线在任意时段的产量，为了能够实现该功能，可以新建站点及站点变量（\\本站点\CX_Hour，\\本站点\CX_Minute，\\本站点\CX_Hour1，\\本站点\CX_Minute1）。在以时间段进行查询时，先将以前两个变量输入的时间做为条件进行查询，将查询出的数据赋给在过程中自定义的中间变量。然后再以后两个变量输入的时间作为条件进行查询，将查询出的同样赋给自定义的中间变量。将两次查询的结果求差，然后将日期、时间、车间生产线产量通过报表的组态添到表格当中。

5）对于月产量的查询。需要判断输入的月份有几天，然后从该月的**天开始到最后一天进行查询，查询的时刻为每一天的23:59分时各生产线的产量。然后对查询出的数据进行累加，直到该月的最后一天。具体程序实现是按照特定的格式将数据填写到报表当中。

6）当查询的条件比较复杂时，有些条件不可能同时成立，因此，在选择条件时，要互相限制，以避免出现混乱现象。

7）工艺要求能够查询任意生产线每分钟的产量，可以通过事件发生命令实现，即每当系统时间的秒等于59时，触发执行相应程序。

8）在系统时间等于00：00：00时刻时，用事件命令建立相应程序，以得到需要新建表格的名称，并同时将PLC中累计产量的寄存器清零，重新开始对该日的产量进行累计。

4 系统调试考虑

针对本文讨论的特定工厂产量监控查询系统，在系统安装调试过程中有些问题是不能被忽略的。

1）因为两个车间之间的距离在300m左右，而从**个车间到监控室的距离有500m左右，距离比较远，为了遏制信号的衰减，将信号线用网线代替，同时加中继器将信号放大。保证的安全性。

2）要求现场布线时严格按照电气规范施工，保证安装的合格。

3）正确的设置操作系统中数据源ODBC的选项，以保证监控系统能通过ODBC与数据库SQL Server连接。在运行监控系统执行任何操作时，观察运行反馈信息，以得到相关的错误信息，可根据提示的错误信息检查程序

 变频调速技术，改变了普通电动机只能以定速方式运行的陈旧模式，使得电动机及其拖动负载在无须任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求调整转速输出，从而降低电机功耗达到系统运行的目的。蒸发冷却空调利用水作为制冷剂，利用水的蒸发提供冷量，与机械制冷相比，蒸发冷却不需要消耗压缩功，这使得它的COP值有时比机械制冷要大，从而取得节能效果。把变频调速技术用于蒸发冷却空调系统一二次风机及水泵调速中，通过调节一二次风量比及淋水密度可以进一步提高冷却器的效率，达到降低系统能耗的目的。

    为了提高蒸发冷却空调机组的制冷效率，必须时时控制二次风量与一次风量之比，同时控制直接段水泵流量，使系统制冷效率达到较佳同时降低风机水泵能耗。本控制系统由PLC可编程控制器、触摸屏、变频器等构成。PLC可编程控制器实现控制程序的运行和执行，触摸屏实现显示系统状态和修改系统参数，变频器实现风机水泵的流量控制，风速传感器和流量传感器对风机水泵的风量和流量进行采集，经过PLC内部程序的计算对风机水泵进行变频转速控制。控制系统软件设计中时时对一二次风量及水泵流量进行测量，通过变频器调整其二次风量与一次风量比值在0.6～0.8的范围内同时调整直接段水泵流量，保证直接段、间接段冷却器在较高的效率区运行，同时达到节约能耗的目的。程序设计中采用了PID调节。PLC终端软件采用梯形图语言编写，为提高终端的抗干扰能力，软件采用了数字滤波，故障自诊、控制口令等措施，保证控制操作的正确性和可靠性。程序设计采用了模块化、功能化结构，便于维护、扩展。

    风机、泵类等设备采用变频调速技术实现节能运行是我国节能的一项重点推广技术，受到国家**的普遍重视，《人民共和国节约能源法》*39条就把它列为通用技术加以推广。实践证明，变频器用于风机、泵类设备驱动控制场合取得了显著的节电效果，是一种理想的调速控制方式。既提高了设备效率，又满足了生产工艺要求，并且因此而大大减少了设备维护、维修费用，还降低了停产周期。直接和间接经济效益十分明显。

  PLC的CPU统一采用GE Fanuc的PACSystems RX7i系列产品，和上位机通讯采用工业以太网，外围控制系统采用工业以太网，以太网可以提供从工厂设备层到厂级信息的全网络的技术支持，现场总线和PLC**网络还不可能提出这么大范围的信息传输能力。为了符合电厂未来的发展和改造，网络交换机采用模块化结构，具有网管功能，同时支持IE浏览器管理。

    外围控制系统和PLC、软件接口，以及与第三方通信接口采用OPC规范，并且OPC支持远程通信。Genius总线是采用逻辑令牌环协议控制通讯介质的分配使用，是实现CPU和I/O之间通讯的途径，使用双绞线，不加中继器，总线较长可达2.3公里，保了通讯的可靠。

3.2外围控制系统的实时性

    主机采用PACSystems RX7i系列产品 ,I/O卡件采用Versamax产品，两者之间通过GENIUS总线实现连接，满足电厂外围控制系统对于数据通信实时性的要求。GENIUS总线的通讯速率可以达到156k。在选用以太网交换机时选用低延迟的工业交换机产品，工业级以太网交换机的收发延迟需要控制在数个微秒级，保整个网络的传输延迟满足实时控制的要求。

3.3外围控制系统的可靠性

    全厂的辅助控制系统关系着全厂辅助系统的稳定可靠运行，系统的可靠性成为构建外围控制系统时需要考虑的一个较主要因素。本着“管理集中，控制分散”的原则，减少风险的集中，采用较好的网络拓扑结构来满足外围控制系统可靠性要求。主要有以下几点：
a、由于电厂电磁干扰大，必须采用光纤介质来增加网络的抗干扰能力。
b、通讯网络冗余配置，在条件允许的情况下，较好实现通讯介质的冗余配置，以提高系统的可靠性和实时性。
c、依据“管理集中，控制分散”原则，电厂运行人员可以在室或其它现场控制室对全厂辅助系统实现集中监视和控制，但过程控制数据库要相对分散在水煤灰三个独立的服务器中。

  在本系统中，CPU采用冗余配置，GE Fanuc PACSystems系统的冗余，通过光纤来切换工作CPU和冗余CPU，能够达到真正意义上的冗余。
    CPU和I/O模件的通讯采用GENIUS总线，保证了通讯的抗干扰性，同时网络采用双缆结构，实现了通讯介质的冗余，增加了控制系统的可靠性。

3.4外围控制网络的软件配置的高可用性

    除了采用冗余和高可靠的硬件设备组建高可用性外围控制网络，还必须合理配置整个外围控制系统的软件架构。软件是外围控制系统的核心，所有外围控制子系统的上位机软件选择高性能的可靠的统一的产品。GE Fanuc PACSystems系统的开放性，确保和上位机监控系统之间的联接。

    由于全厂外围控制系统I/O点数庞大，全厂外围控制系统软件架构采用基于分布式过程数据库的客户/服务器（DBC）模式。各系统通过本区域的容错服务器采集辅助系统的过程数据，下层所有的PLC只与该容错服务器有接口。这样，每个PLC只有一个上位机接口，避免了多台上位计算机和PLC接口，大大减轻了PLC通信接口的负荷，不仅提高了系统响应速度，而且提高了系统可靠性，解决了全厂外围控制系统速度慢的问题，而且大大提高了系统运行稳定性。

4结束语

    凤台电厂辅助车间控制系统集成具有许多优势。首先，辅助车间控制系统实现了辅助系统集中监控及综合调度，它能够实现整个电厂辅助系统的优化控制，较大限度地满足电厂机组安全、运行的要求。其次，辅助车间控制系统高度的自动化和网络化，可较大限度地节约人力资源，提高劳动生产率，实现效率较大化，满足投资方的要求，实现投资的良性互动。再次，PLC型号实现了全厂统一，各辅助车间均采用GE Fanuc公司的PACSystems RX7i PAC，硬件统一，这样就为全厂辅助车间连网造创造了十分有利的条件，同时减少了备品备件的数量。

    最后，电厂辅控系统实施是一个必然的发展趋势，辅助车间控制系统的联网，进而与电厂SIS系统及MIS系统实现联网，真正实现全厂网络化，使电厂竞争力更加强大。