台州西门子一级代理商CPU供应商

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机床PLC数据采集及条码识别打印网络集成工程，客户有3000余套机床，机床的自动控制主要通过PLC实现，每台机床的控制分别由单个的PLC控制。PLC使用产品有KOYO公司的SN32DRB、SM16/24，B&R公司的PLC，SIEMENS公司的S7-300（PROFIBUS）等。主要为KOYO公司的SN32DRB、SM16/24。SN32DRB、SM16/24都有RSC232和RS485接口，RS232接口接文本显示器MD-02L。公司已布好有管理以太网网络。

机床PLC数据采集及条码识别打印网络作为多种业务的传输与交换平台，承担着数据采集、自动控制及其它数据业务信号的汇接和传输任务。从拓扑结构上，整个网路是环型结构互连的准星型网络结构，如图所示。其中，控制是由七台KIEN6000-2S组成的冗余环网，作为网络的层；分别采用单模光缆与七个厂区各骨干节点相连接；使用双光纤备份链路，每个厂区都有一个KIEN 6000-2S和16个KIEN 1000–8TX组成的100M/S冗余工业环网，使用双绞线连接成环。
综上所述，我们选用东土电信公司的两层交换工业以太网交换机KIEN6000-2S和KIEN 1000-8TX，组成环型网络与星型相结合。

根据光缆的铺设情况，此种网络结构为星状网络结构。在每个厂区MOUDBUS转以太网模块、CCM协议或无协议通讯转以太网模块分别接到厂区内的工业冗余环网上，相关的控制计算机、控制器等分别连接到冗余环网上。工厂内部的冗余环网是由KIEN6000-2S和KIEN 1000-8TX连接组成，使用KIEN6000-2S的1#、2# RJ45口与KIEN 1000-8TX的4#、8#口连接成一个双绞线冗余环网，切换时间为300MS，然后通过KIEN6000-2S的两个光口以冗余的方式与控制的一台KIEN 6000-2S相连，控制采用七台KIEN 6000-2S形成的冗余环网，他们之间也是用双绞线连接成环，使用KIEN 6000-2S的1#、2#口即可。每个KIEN6000-2S的两对光纤口分别用来连接七个厂区环网，在局端监控到每个监控点之间单根纤断裂时，可自动切换到备用通道实现业务的不间断传输。双电源的冗余备份、光口/电口自动故障保报警都显示了在工业场合上其他交换机所不能达到的强大网络优势。使用强大网络管理功能对整个网络系统进行管理。1 基本原理
高层恒压供水是现代城市高层建筑的一项主要配套工程，它具有供水模式变换多、水压稳定、自动保护等特点，可以广泛应用于工业及民用建筑中。
PLC控制的高层恒压供水系统采用了数字PID控制技术，使PID的参数整定和调整实现在线控制，通过对系统压力的检测，根据水压的大小使系统分时对正常工作和消防供水两种分别采用PID控制，使系统实现了快速、稳定的输出。 将管网的实际压力经反馈后送到比较器的输入端与给定压力进行比较，当管网压力不足时，通过对参数运算，调整PID的参数，控制电压上升，使VVVF频率相应增大，水泵转速加快，供水量加大，近使管网压力上升。反之，水泵转速减慢，供水量减少，近使管网压力下降。以保持恒压供水的稳定。
在本系统中采用了多泵控制，单泵设定在25HZ到50HZ范围内变化，在调节范围内不能达到管网要求时，可以依靠增加或减少水泵数量来完成，加减泵按1→2→3→……选换顺序选择。
消防时，考虑到用水量会增加，故采用PD调节方式，通过对偏差量的检测，自动形成消防给定压力，加泵快。碎玻信号要求人为停机。

2 系统工作
本系统采用了SIEMENS公司的S7-200 PLC进行系统开发，系统可完成以下功能：1、生活供水自动恒压；2、自动、手动供水选通；3、定时换泵（PLC30秒检测一次，无人用水十分种停机）；4、工作状态自动保持；5、消防供水自动控制；6、消防生活边锁控制；7、管网压力自动起停泵。

3 算法原理
为了能够的控制变频器的运行并满足差值电压的跟踪，当输入信号的变化不大时，系统不再读取数据，将原来的计算值直接保持。当输入信号的变化值较大时，系统立即跟踪这一变化，并计算出新的采样值，并将其保持，依次作为参数运算的依据。
系统中有三个子程序：子程序1用来数字滤波、子程序2为运算子程序和中断子程序。考虑到系统工作环境对系统运行状态的影响，在设计中除采用硬件上加装滤波器外，还采用数字滤波的方式来干扰的影响，数字滤波采用模拟输入平均值的方法。
在频率调节过程中，考虑到变频器的利用率和系统的性，调频的下限值设定为25Hz，上限值设定为50Hz。当系统刚启动时，电动机的转速很低，无法满足系统要求，此时将参数值强制设置到使系统稳点工作在50Hz，当系统进入调节区内时，调节参数的偏差、偏差变化率、输出量和速率都对系统输出产生影响，随着目标参数的接近程度不同，调整参数值逐渐平缓接近目标函数。
由于考虑到系统运行惯性的影响，调节过程可能出现震荡，因此，在程序中设计了目标预测程序。当运行参数远离目标参数时，调节幅度加快，随着运行参数与目标参数的逐步接近，跟踪调节幅度逐渐减小，直至运行参数与目标参数近似相等时，系统按照运行参数变化的预测值进行调节，使系统达到一个动态平衡，以维护系统的恒压稳定值。
同时，由于系统调节的惯性较大，而系统数据的采集速度很快，在运算过程中，运算结果可能会使调频输出大于50Hz或小于25Hz因此，当输出频率大于50Hz或小于25Hz时，将输出频率强制设定为限值。
对于系统振动的处理，由于系统是定时采样，在采样过程中振动是难免的，当振动过预期值时，作为错误值处理，当振动量小于预测值时，采样数值作为有效数据处理，作为调节参数的依据。
本系统经过调试和实际现场运行，恒压工作稳定，调节效果好，达到了预期的效果。

随着石油工业的发展，用于输油生产的自控系统也越来越需要具有水平的高控制系统。可编程控制器（PLC）是近年来发展为、应用面广的工业控制装置，它具有控制能力强，操作方便灵活，性高，适应能力强的特点。轮库管线采用了美国A－B公司生产的PLC－5系列可编程控制器，本文就轮库管线轮南站的使用情况进行讨论。
1　轮南站输油工艺简介
轮南站是轮库输油管线的输油站，也是东轮输油管线和塔中－轮南输油管线的输油末站，主要站区包括4座1万m3双盘式浮定油罐，4座5万m3双盘式浮定油罐，共计储油能力24万m3。是西北地区大的库。成套引进从美国进口的5台拜伦*泵主泵和相配套的5台给油泵。设有1万m3罐区阀组区、5万m3罐区阀组区、轮库线出站阀组区塔中4进站阀组区和轮库复线阀组区，装有电动阀门和输油泵进出口（带开关指示远传）阀门100多个。
轮南站的输油生产过程中包括工艺流程的切换、收发球清管控制、输油泵自动启停控制、储油罐自动切换控制、出站压力自动调节、生产设备运行状态的监控等，如此多数量的输油设备和复杂的工艺运行操作，需要复杂的自动化系统。下面就轮南站自动化系统的部分即PLC－5系列可编程控制器系统进行讨论。
2　系统配置具有高性
轮南站的自动化控制系统主要有成套从美国A－B公司引进的4台PLC－5系列可编程控制器及配套的110块1771系列接口模板，可以与各种变送器传感器、电动阀、输油设备、某些仪器仪表相连接去完成各种输油生产任务。下面就轮南站PLC－5可编程控制器系统的配置介绍如下： 

在图中可以看出轮南站的PLC－5系列可编程控制器系统的基本结构和联接方式，1＃和2＃站是整个可编程控制器系统的主要部位，负责与计算机工作站之间的，也是计算机工作站与另外两个站的数据信号传输的处理，装有整个自动化系统运行的主程序，肩负着全部生产运行工艺流程的逻辑控制、出站压力自动调节系统的控制、报警系统，同时还包括了一期工程的整个系统的全部功能，管理监视3＃、4＃可编程控制器的运行状态；这个部分使用了两台PLC－5／40型的可编程控制器和4个16槽框架以及相应的设备和I／O接口板，配置结构采取双机热备的形式。
图1中，左边的是1＃控制器，一般作为主运行控制器，右边的是2＃控制器，为后备运行控制器，这两个控制器所编制安装的运行软件是一样的，同时运行和接收各种信号，在实际运行中，主控制器处于主导地位，指挥着整个输油生产过程，向其它部分发出命令和接收和传输各种数据，后备运行控制器处于从属地位，进行着同样的运行状态，和主控制器的区别是不发出任何命令，但时刻监视着主控制器的运行状态，一旦主控制器发生故障，后备控制器能立即占据主控制器的地位，指挥着整个自动化控制系统的运行，从而保证了自动化控制系统运行的连续性，提高了设备运行的性，保证了生产。
3　系统具有灵活的通信功能
轮南站的各个PLC－5可编程控制器利用其的灵活的通信方式，方便地组成了PLC－5处理器与就地机架、远程机架、计算机工作站及其它的电子设备之间的通信，其通信方式是多渠道、多方式的。轮南站的系统使用了1771－ASB远程I／O适配器模板，在每个远程机架中装有一块，负责与处理器和各个远程机架之间的通信。在本地机架里，处理器本身即是处理器，又是适配器扫描器。PLC－5处理器本身的通信功能（使用DH＋网），可以在不加任何通信模块的情况下，实现各个PLC－5处理器之间的通信。它也可以将一台编程器用于网上的所有站。
PLC－5可编程控制器还可以与其它的电子装置进行数字通信，轮南站的3＃站系统完成与2705的输油泵系统输油泵参数采集显示系统进行本地机架和远程机架的通信。二期工程中使用了4台瑞典生产的雷达液位计，轮南站系统使用1771－DBBASIC模块与雷达液位计提供的2170型RS－232通信模块相联接，完成该部分的储油罐温度和液位的数字。
4　系统具有的多种数据处理功能
A－B公司为工业应用提供了可在通用框架上安装的80多种数字及智能I／O模块，诸如数字I／O模块、模拟量I／O模块、通信模块、定位模块等等。
轮南站的系统使用了开关量I／O模块、电流模拟量输入模块、热电阻模拟量输入模块、配变电模拟量输入模块等智能模块，这些模块给定的精度为0．1％，经过每年实际测试均能满足要求。
丰富的指令集和强大的软件功能是A－B公司PLC－5系列可编程控制器的显著特点。轮南站使用的PLC－5系列可编程控制器具有新工艺、安装在1771通用I／O框架上的单槽处理器。另外，它们还具有一套的指令系统，并且它还具有顺序功能流程图的编程功能。使用一台兼容的计算机（即使用普通的电子计算机加上一块1770－KT或其它可以安装在该计算机上的由A－B公司提供的通信模板），安装上该公司提供的9320编程软件就可以方便的进行处理器编程，同时该系列处理器和软件可以使用在线和离线两种方式进行编程，装入或取出数据文件，在计算机上运行情况。
目前轮南站就是使用了惠普生产的VL4－50计算机作为监控设备，组成人机信息交换界面，操作员发出命令的场所，有效的控制着输油生产的运行。
PLC－5系列的I／O接口模块具有相同的尺寸，统一安装在1771I／O框架中，在轮南站的输油泵设备采用的震动检测系统模板（2202／02－01　2201／03－01）与1771I／O框架的尺寸相同，方便的安装在1771I／O框架中，与PLC－5处理器直接通信，进行。
5　结论
从轮南站使用的PLC－5系列可编程控制器的情况来看，它们具有强大的控制功能，控制方式灵活，通信方式多样化，给用户确实提供了大的方便。在轮南站的PLC系列可编程控制系统中，成功地完成了与雷达液位计数字通信的衔接和震动模板组成的输油泵运行设备的控制和与2705数据采集系统的结合在一起，增加了PLC－5系列可编程控制器的特色，与普通的计算机非常方便的组成易操作，易掌握，高性的自动控制系统。
PLC－5系列可编程控制器自1992年7月投产使用以来，一直地运行，经过1995年初的新换代，始终未出故障。实践明，轮南站的PLC－5系列可编程控制系统在输油生产的运行中可以充当主角，给、平稳输油提供了的。

1 引言

建筑供配电线路控制系统一般包括有被控设备动作的控制电器部件和信号及保护等部件，目前我国大部分供配电用继电器保护装置，它需电流(压)继电器;重合闸继电器，时间继电器，信号继电器，中间继电器，差动及功率继电器，冲击继电器，显示仪表等。

(1) 对控制部件的要求

这些控制部件，保护元件要求动作准确。被控设备断路器，非指令性由人为操作而自动断开属于异常或故障状态，为此要求:

a) 保护单元应按整定参数准确反映被控设备电量参数的限值;

b) 控制动作应按设计的逻辑关系动作。

(2) 传统继电器保护控制系统的不足

a) 系统行为状态部件之间存在较复杂的逻辑关系，常常是一处故障而导致全局瘫痪;

b) 有时出现非性故障及越级跳闸的现象;

c) 电器部件多，分布广;

d) 系统的故障反应和传递慢，难以识别出多种故障;

e) 无法实现故障前处理功能;

f) 有些部件性，准确性差(如时间继电器存在时差，继电器要求各级保护时时限在0.5s以问题);

g) 定值参数无法随意整定。

由此可见，为确保供配电正常运行，对系统的故障预测、诊断和定位的要求也越来越高，对继电器保护是难以实现。采用PLC能够解决了继电器不足的问题，而PLC作为单一系统的保护功能，势必造成很大的资源浪费。为此，如何开发应用故障诊断系统，是一个很值得研究的课题。

2 配电线路保护的配合问题

通常供配电线路保护方式是:线路端为两段式保护，即速断和过流保护，分支线安装的断路器实际上是速断保护，但定值大多按过流调定，因没有延时过程还不是完善的过流保护。

供配电线路中线路端与分支线之间在保护定值与时限上要配合得当，保护要求:当分支线路出现故障时其保护应动作，而线路端保护不应动作，这样才能有选择地切除故障线路，保证无故障线路正常供电，在实际运行中，由于断路器的保护定值难以确定，特别是断路器其定值是按CT配比固定的，所以造成分支线断路器时而发生跳闸或越级跳闸的现象。如线路端保护速断定值为I 1ms 过流定值为I 1os ，时限为t1秒。当断路器定值I1s，在I 10s <I 1s <I 1ms 值时，如果分支线故障电流I 2 ，在I 1os <I 2 <I 1s 值时，分支断路器保护不动作，而端过流保护动作造成越级跳闸;当I 1s <I 1os 时，因断路器没有延时装置，对线路出现的瞬间非短路故障及负载冲击电流，使断路器时有动作。

采用PLC实现以下保护控制功能:

(1) 电流保护

电流保护包括速断保护和过流保护;

(2) 重合闸保护

重合闸保护:重合在故障线路上时，保证重合一次;重合闸后加速;重合闸起动时，如果开关柜合，保证合闸线圈自动脱离电源;

(3) 事故跳闸

事故跳闸:复归及重复音响;信号:音响手动解除并延时返回;

(4) 手动跳闸

手动跳闸:手动跳闸重合闸不起动;手动跳闸开关跳，跳闸线圈自动脱离电源;

(5) 手动合闸

手动合闸:手动合闸防跳闸闭锁;手动合闸开关合，合闸线圈自动脱离电源;手动合闸在故障线路上时，跳闸的重合闸不起动。

3 供配电系统的故障诊断
3.1 知识库

在诊断系统开发中采用表格法来表示通过知识阶段得到的产生形式的知识,如附表所示。它具有简单清晰，易于扩充维护，效率较高等优点。表格由左至右合纵向由上至下可分别表示前提出现的频繁程度及故障的级别。

条件1:I 1os <I 1s <I 1ms ;

条件2:I 10s <I 1s <I 1ms ;

···

条件n:···

if 条件1 and 条件2 then 故障1 with 可信度

其中，条件分为两类，测量型条件和交互型条件。测量型条件是指与过程可测量参数直接相关的条件。交互型条件根据用户获得条件的逻辑值。每一结论的可信度为0-1之间的某一个实数来表示。当然，可信度“1”则表示结论为真，反之，可信度“0”则表示为。表1所示规则是用IF－THEN形式规则和梯形图表示的相同内容，则规则表示是可读性强的语言表示，并且PLC上易处理，因此，当需要改变控制逻辑时，可以在短时间内无差错进行，程序内容也容易理解。

3.2 推理过程

常用的推理规则，言推理可用符号表示为: 即:“如果P 1 为真，且P 1 为真隐含着P 2 也为真，那么P 2 为真”。例如:如果我们认识到电流大的出现隐含短路的存在，那么应用言推理，我们便能通过观察有无电流大来推断短路的存在与否。同理，依逻辑中一个复杂的多合公式的真或，采用真值表中的关系推出的几条命题逻辑等价定律:

3.3 事实以及等价规则

系统运行给出以下事实:

(1) 当一个回路电流大时，其有过负荷;

(2) 如果一个回路短路，就需该断路器跳闸;

(3) 过电流值到了所规定的时间,系统认为是短路处理。

利用上述事实以及等价规则，可以看出当回路电流大时，短路处理，从而需要断路器跳闸。为解上述问题，定义3个词:II:电流大;CL:短路;QO:断路器跳闸。

，给出的事实可被表示为:II→CL以及CL→QO。然而当回路短路时，我们可增加事实II，并将我们所有的知识表示为:(II→CL)∧(CL→QO)∧II 。

现在我们便可采用置换法:

表中后的公式II∧CL∧QO表达所期望的条件，我们也可交换着使用言推理规则二次来解决这个问题:[II∧(II→CL)]→CL及[CL∧(CL→QO)]→QO。在这种情况下，系统具有较高层次的知识。

选用正向推理策略，由原始逻辑关系出发，运用知识库的规则推出结论，对于供配电实时故障诊断是一种合适的推理方法。为了提高搜索效率和解决冲突问题，对规则使用范围进行分组，解决冲突的策略采用规则在知识库中的顺序为级方式进行知识选择:

(1) 标示确定是事故跳闸或误动跳闸;

(2) 继电器的动作标示确定是什么原因引起跳闸;

(3) 拉开隔离开关及有关开关下，检查开关，电缆的绝缘值，测试断路器触头接触电阻值等;

(4) 模拟操作，检查断路器，回路元件动作是否失常。

(5) 检查与测试结果诊断故障性质类型及部位，损坏程度并打印报告情况。

4 结束语

利用PLC来实现保护和故障诊断系统，可减少故障率，提高性。在应用上方便灵活，价格，运行，有利于保护和故障诊断、实施及维护，起到了显著的效果。

气流纺织为传统成熟的纱线纺织技术.随着纺织行业对纱线的品质要求的提高,对绵纱的丝纺控制愈加细微,于是如纱线的接头长度﹑支数﹑张力等成为纱纺的关键指针.

针对以上要求,国内纺织制造业正以性能﹑稳定的PLC逐步取代国外流行以单片机为控制的纺纱系统,另外随着人机接口-触摸屏﹑变频器的应用推广,一些前的企业及时地将人机接口﹑变频整合在该行业电气控制系统中,为精彩的控制增添新的亮点.如该的先头代表企业之一浙江省***机械公司开发的型号***气流纺织机,就全部采用了闽台DELTA公司(中达电通股份有限公司)的PLC,矢量型变频器(VFD-B),节能风机﹑水泵型变频器(VFD-P) ﹑触摸屏(PWS-3760)等主要电控产品,具体电气控制示图如下:

由以上视图可清晰看出,该系统采用单台人机接口-触摸屏通过RS-485总线,实时对PLC进行监控﹑参数调整﹑断纱自动报警等多项功能.本系统的PLC通过调整160多个电磁铁开合时间来实现纱线接头长度及纱线支数的调整,由于受电磁线圈消磁特性及纱线粘度﹑引纱电机的速度等综合影响,电磁铁的开合时间亦通常有0.02-0.06秒的卫小调整来满足生产的需要.所以该系统单台人机接口的点睛运用,在有效控制成本的基础上,大地提高了生产效率及生产工义指针. 该系统PLC的I/O共计996点,面对如此庞大的系统设计及其成本的压力,设计者却一反传统的大而大做,巧妙地利用DELTA公司PLC(自带485口)及人机接口共同支持MODBUS协议的特点,根据纺纱工义的要求,将996点分为10台PLC主机的小系统,仅用双绞线将传统的10台PLC与人机接口连为统一的"大系统",真正做到了大系统小设计.

在一个负载不断变化的引纱﹑喂给主轴上,实现纱线的支数稳定地控制,无疑都会采用速度死循环控制来实现,但在一定的物质成本限制下而达到的控制,将是今天乃至明天甚至将来工业控制的境界.而该系统全部采用DELTA公司的B型矢量变频器,该型变频器在有效控制励磁电流﹑转矩电流的基础上,利用PG速度反馈卡,轻松简单地实现纱线支数的稳定控制.另外,整条生产线的不间断的气流控制上也选用了DELTA公司P系列风机﹑水泵型变频器,而根据风机阻力与转速平方成正比特性开发的P型变频器,结合现场断纱的非同时性﹑非连续性,进行有级控制进风流量,使该套设备在用户使用不足一年中即可回收所有变频器的成本.

引人注目的是,以上示图中,例利用人机接口-触摸屏COM2 (DELTA公司的人机接口INTERFACE为2S/1P)口与三台变频器直接通讯,摆脱了"变频器 PLC 触摸屏"的传统模式.该系统精心大胆的设计,主要利用了DELTA公司人机接口的宏功能(综合数据处理﹑逻辑运算﹑通讯等功能),用软件开放出一自由协议口,使不同协议的智能单元能够在一个控制平台上实现相对统一和整合,同时减轻了同一总线上的通讯负荷和风险.在实际应用中,该系统的引纱﹑喂给电机的频率及相互匹配系数,可直接通过触摸面板快捷地调整和电流的实时监控,并且使线上所有10多台PLC程序严格的一致,增加了PLC应急互换性,实现了多层控制单一化,复杂简单化.

纵观整个控制系统,简洁﹑准确﹑节能﹑人性化的设计风格无不透着现代设计者的匠心具.同时也折射出新世纪传统控制产业的方向和主流.