西门子6ES7341-1BH02-0AE0型号介绍

西门子6ES7341-1BH02-0AE0型号介绍

供水管网系统是一个拓扑结构复杂、规模庞大、用水变化随机性强、运行控制为多目标的网络结构。一般供水管网主要由监控组态软件、高速数据通讯网络以及现场信号采集与执行单元三部分组成。

    　根据城市泵站供水调度监控系统运行的要求，并充分考虑系统的高可靠性、实用性、便捷性、可维护性和可扩展性的要求，整个城市供水系统按照以下几部分进行总体设计。

   工业控制系统  做到“全部显示、分片控制、应急接管”，即主控中心和分控中心同时显示所有污水泵站的数据及设备状态信息，主控中心和分控中心分片区对所辖片区内的泵站实行远程控制功能，在紧急情况下，主控中心和分控中心均能接管对方所辖片区泵站的控制功能。

   图像系统  做到“全部显示、分片管理、应急备用”，即主控中心和分控中心同时显示所有污水泵站的图像信息及摄像头的控制功能，主控中心和分控中心分片区对所辖片区内的泵站内的图像进行管理、录像，在紧急情况下，主控中心和分控中心均能启动备用图像服务器接管对方所辖片区泵站的图像管理功能。

   数据库系统  做到“全部保存、定时同步、自动补差”，即主控中心和分控中心的数据库服务器同时保存所有泵站的运行数据、报警数据，两地的数据库服务器定时进行数据同步，若某台数据库服务器的某段时间的记录缺失，则自动从另一台数据库服务器上导入该时间段的数据，自动补上缺失的数据。

                                 

   结构原理

    　本系统采用世界先进的控制技术，通过在各个泵站与*监控中心之间构建专业数据通信网络，将各个泵站自控系统的实时数据信号和视频信号采集传送到中央控制中心，中央控制中心可对泵站进行实时远程操作。整个系统分上位机监控中心、现场信号检测控制站、现场仪表层和通讯网络几部分。

   *监控中心  *监控中心位于系统主控中心内，是整个泵站自动化信息系统的核心，负责管理整个监控系统的数据库、生产过程调度。现场控制站将数据信息通过通讯网络传输到监控计算机上，系统能自动完成数据的储存、显示、分析、报警、共享。

    现场信号检测控制站  系统在每个泵站分别配置控制站，负责对各个现场泵站运行的自动监视与控制。

    　控制系统采集现场的开关量输入信号、模拟量输入信号以及协议参数，在处理后能输出开关量控制信号和模拟量控制信号，实现对现场各个设备的手动、自动、联锁运行，并且可以通过现场触摸屏实现对各个设备的软手动控制。

   　 现场仪表层  现场仪表层位于系统的较底层，是整个系统的数据来源。主要包括用于采集现场数据的各种仪表，负责数据的采集、显示、报警以及用于传送数据到控制站和*监控中心。

   　 控制功能

    　泵站配置有多台潜水泵，水泵均采用工/变频切换控制。水泵的控制装置均设有手动、自动、中控三种控制方式，能实现本地手动控制、PLC系统的自动控制、中控室远程控制（远控）。所有的水泵启动装置电气部分具有过电压、过载等保护功能，保证水泵在安全的环境下稳定运行。

   运行泵机的选择  为延长整个泵机组的运行寿命，在泵机运行的过程中，要保证每台泵机的运行时间大致相同，不使单台泵机长时间运行。通过编制控制程序，将根据各泵运行时间排序，从而选择运行；当某台泵机处于手动状态或有故障时，系统自动将它从排序的队列中筛选出，对剩下的泵进行排序运行。

   控制方式分为手动、自动、远控三种方式  手动方式分为就地手动控制和软手动二种方式。就地手动控制，即直接操作控制柜上的开停按钮；软手动，即在本地触摸屏上操作泵机设备的起停；自动方式，即当系统处于全自动运行模式，由PLC执行控制程序自行完成控制过程，一般*人工干预。远控即在中控室进行远程控制。

    变频恒液位控制策略  系统处于全自动运行模式，当集水井液位升高**出设定的启泵水位，系统自动变频启动在排序队列中累计运行时间较短的泵机，进行调频运行；若集水井液位继续升高或降低，控制程序正确执行水泵的变频控制或水泵的启停控制策略。

   变频柜检修期间控制  采用工频液位差控制策略。系统按照设定高液位、低液位值自动控制（或远程控制），工频方式运行。

   　 格栅机控制  格栅机的运行应由PLC设定时间控制，即在PLC内部设定一时间周期（时间周期可由触摸屏及远控设定），根据该时间周期，格栅机定时进行清渣。

   电动阀门控制  在任何操作模式下，电动阀门必须都可开、关、停控制。

   启闭机控制  根据集水池的水位开或关启闭机，控制污水流量。可以手动、触摸屏控制、中控室控制电动阀门的开、关、停，同时在自动操作模式下也可进行远控。

   系统特点

   　 采用HOLLiAS LM PLC对供水泵站及管网的各个现场进行监控，其主要特点有：

   　 具有强大的模拟量处理能力，其模拟量信号采集与输出模块的分辨率均达到了12位，其中不但有能接收mV、mA级信号的模拟量输入模块，还具能够接收负电压电流信号的模拟量模块；

    　模拟量输出扩展模块具有两通道模拟量输出功能，并且两个通道可以独立配置为电压或者电流信号，这便使得同一个模块可以驱动不同类型的模拟量执行单元；

    　以太网模块能够方便地将单个PLC接入到标准的工业以太网络之中，使其与以太网上其它节点作高速数据交换，这使得所有PLC监控下的供水泵站及管网的各种现场信号、数据均能够在整个管网监控系统中地被集中管理。

         
 
   　 实践证明，城市供水管网监控系统在采用HOLLiAS LM PLC并配合多软件FacView协同工作之后，建立了稳定、可靠、实时的供水泵站管网监控和管理系统。通过HOLLiAS LM PLC作为现场控制单元的系统设计是成功可靠的，它实现了对整个泵站各个现场供水调度系统的控制操作、数据采集以及保了所有信息的实时性、准确性、完整性和统一性，为供水泵站管网的监控提供了可靠**。

 当利用变频器构成自动控制系统进行控制时，很多情况下是采用PLC和变频器相配合使用，如何正确地把PLC和变频器连接在一起就成了系统成功的关键。

当利用变频器构成自动控制系统进行控制时，很多情况下是采用PLC和变频器相配合使用，如何正确地把PLC和变频器连接在一起就成了系统成功的关键。

1.PLC开关指令信号输入

变频器输入信号中包括对运行/停止、正转/反转、微动等运行状态进行操作开关型指令信号。变频器通常利用继电器接点或具有继电器接点开关特性元器件（如晶体管）与PLC）相连，到运行状态指令。

使用继电器接点时，常常接触不良而带来误动作；使用晶体管进行连接时，则需考虑晶体管本身电压、电流容量等因素，保系统可靠性。

设计变频器输入信号电路时还应该注意，当输入信号电路连接不当时也会造成变频器误动作。例如，当输入信号电路采用继电器等感性负载时，继电器开闭产生浪涌电流带来噪音有可能引起变频器误动作，应尽量避免。

当输入开关信号进入变频器时，会发生外部电源和变频器控制电源（DC24V）之间串扰。正确连接是利用PLC电源，将外部晶体管集电极二极管接到PLC。

2.变频器数值信号输入

变频器中也存一些数值型（如频率、电压等）指令信号输入，可分为数字输入和模拟输入两种。数字输入多采用变频器面板上键盘操作和串行接口来给定；模拟输入则接线端子由外部给定，通常0～10V/5V电压信号或0/4～20ｍＡ电流信号输入。接口电路因输入信号而异，必须变频器输入阻抗选择PLC输出模块。

当变频器和PLC电压信号范围不同时，如变频器输入信号为0～10V，而PLC输出电压信号范围为0～5V时；或PLC一侧输出信号电压范围为0～10V而变频器输入电压信号范围为0～5V时，变频器和晶体管允许电压、电流等因素限制，需用串联方式接入限流电阻及分压方式，以保证进行开闭时不**过PLC和变频器相应容量。此外，连线时还应注意将布线分开，保证主电路一侧噪音不传到控制电路。

 PLC控制和DCS控制系统不是一个逻辑层次上的概念，从名称上就能看出:PLC是以功能命名，DCS是以体系结构命名。从原理上看PLC就可以组成DCS。当然两者性能差异还是存在的，要具体看产品和需要。从应用角度来说，简单地以PLC,DCS来区分，往往会走人误区 

PLC控制和DCS控制系统不是一个逻辑层次上的概念，从名称上就能看出:PLC是以功能命名，DCS是以体系结构命名。从原理上看PLC就可以组成DCS。当然两者性能差异还是存在的，要具体看产品和需要。从应用角度来说，简单地以PLC,DCS来区分，往往会走人误区。 

DCS控制系统与PLC控制区别: 

1、DCS是一种“分散式控制系统”，而PLC(可编程控制器)只是一种控制“装置”，两者是“系统”与“装置”的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调，PLC装置只实现本单元所具备的功能。 

2、在网络方面，DCS网络是整个系统的，它是双冗余的高速通讯网络，系统的拓展性与开放性更好。而PLC因为基本上都为个体工作，其在与别的PLC或上位机进行通讯时，所采用的网络形式基本都是单网结构，网络协议也经常与国际标准不符。在网络安全上，PLC没有很好的保护措施，我们采用电源、CPU、网络双冗余。 

3、DCS整体考虑方案，操作员站都具备工程师站功能，站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系，任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制，协调控制；而单用PLC互相连接构成的系统，其站与站(PLC与PLC)之间的联系则是一种松散连接方式，是做不出协调控制的功能。 

4、DCS在整个设计上就留有大量的可扩展性接口，外接系统或扩展系统都十分方便，PLC所搭接的整个系统完成后，想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的。 

5、DCS安全性：为保证DCS控制的设备的，DCS采用了双冗余的控制单元，当重要控制单元出现故障时，都会有相关的冗余单元实时无扰的切换为工作单元，保证整个系统的。PLC所搭接的系统基本没有冗余的概念，就更谈不上冗余控制 

策略。特别是当其某个PLC单元发生故障时，不得不将整个系统停下来，才能进行更换维护并需重新编程。所以DCS系统要比PLC性上高一个等级。PLC控制和DCS控制系统不是一个逻辑层次上的概念，从名称上就能看出:PLC是以功能命名，DCS是以体系结构命名。从原理上看PLC就可以组成DCS。当然两者性能差异还是存在的，要具体看产品和需要。从应用角度来说，简单地以PLC,DCS来区分，往往会走人误区

6、系统软件，对各种工艺控制方案更新是DCS的一项较基本的功能，当某个方案发生变化后，工程师只需要在工程师站上将更改过的方案编译后，执行下装命令就可以了，下装过程是由系统自动完成的，不影响原控制方案运行。系统各种控制软件与算法可以将工艺要求控制对象控制精度提高。而对于PLC构成的系统来说，工作量较其庞大，首先需要确定所要编辑更新的是哪个PLC，然后要用与之对应的编译器进行程序编译，最后再用**的机器(读写器)专门一对一的将程序传送给这个PLC，在系统调试期间，大量增加调试时间和调试成本，而且较其不利于日后的维护。在控制精度上相差甚远。这就决定了为什么在大中型控制项目中(500点以上)，基本不采用全部由PLC所连接而成的系统的原因。

7、模块：DCS系统所有I/O模块都带有CPU，可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换，故障带电插拔，随机更换。而PLC模块只是简单电气转换单元，没有智能芯片，故障后相应单元全部瘫痪。

8、现在高端的PLC与DCS的功能已经差不多，DCS对网络和分布式数据库还要定时扫描有较强的功能，同时对运算和模拟量的处量比较拿手。

9、PLC还分大、中、小、微PLC，其中的只卖几百块到2000块，点数也好少，大型的可以带数千点，运算能力与DCS差不多，但对多机联网功能较弱。现在两个技术平台都差不多，只是重点不一样。