西门子模块6ES7334-0KE00-0AB0接线图形

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---适用范围---
    排水泵站监控系统适用于城市排水泵站的远程监控及管理。泵站管理人员可以在泵站管理处的监控远程监测站内格栅机的工作状态、污水池水位、提升泵组工作状态、出站流量、池内有害气体浓度等；支持手动控制、自动控制、远程控制格栅机、排风机及提升泵的启停；图像监视站内全景及重要的工位。
---系统组成---
排水泵站监控系统主要由监控、通信平台、泵站远程测控终端、计量测量及摄像设备组成。
---通信平台---
通信平台常用两种，一是有线通信：每个加压泵站与管理处之间租用光纤通信，调度、泵站监控、各职能部门之间通过局域网通信，该通信平台可传输连续图像。二是无线通信：每个加压泵站与调度之间通过GPRS无线网络通信，调度、泵站监控、各职能部门之间通过局域网通信，该通信平台不能传输连续图像。---泵站远程监控终端的功能特点---
◆ 测控终端被安装在排水泵站，监测污水池液位；监测排污流量；监测泵的启停状态、控制模式、电压、电流、保护状态；监测安防报警、巡检；监测有害气体浓度。
◆ 支持水泵启动设备手动控制、自动控制、远程控制排水泵的启停，支持远程切换控制模式。
◆ 智能控制排水泵轮换工作，实现所有水泵均衡磨损。
◆ 采用集散式控制模式，每个泵站使用一个主控制器，每台排水泵使用一个分控制器，分控制器是否投入使用可以控制。
◆ 自动、远程控制格栅机控制工作。
◆ 支持采用现场工业以太网通信，支持光纤通信、支持GPRS无线通信。光纤通信时支持图像监控。
◆ 现场显示测控设备的工作状态、显示每台水泵的工作电压、电流、显示污水池水位。
◆ 现场键盘读取、修改、设置测控终端的工作参数。
◆ 定时存储现场监控信息，以备查询。
◆ 告警主动上报，如：液位限告警、水泵工作状态变化、电流电压限等告警。
◆ 支持远程设置、修改终端的工作参数，实现远程维护终端设备。
---泵站监控主要功能---
◆ 数据监测功能：
-- 监测各泵站每台排水泵启停状态、保护状态、电流、电压等。 
-- 监测各泵站格栅机的工作状态。 
-- 监测各泵站的污水池液位、累计排水量、及有害气体浓度。
-- 监测各泵站安防报警信息。 
◆ 远程控制功能
-- 远程控制各泵站每台排水泵、格栅机的启停工作。 
-- 远程切换各泵站每台排水泵的控制模式。 
◆ 报警功能 
-- 污水池液位过警戒水位告警。 
-- 设备保护状态发生，电压、电流告警。 
-- 非法闯入报警、巡检未到位报警。 
-- 有害气体标告警。 
◆ 数据存储 
-- 定时存储各种监测数据。 
-- 记录事件报警信息及当时监测数据。 
-- 记录各种操作信息及当时监测数据。 
◆ 信息查询 
-- 可以进行所有监测信息查询。 
-- 可以进行所有事件报警信息查询。 
-- 可以进行所有操作信息查询。 
◆ 数据报表
将监测数据、报警数据生成报表，数据可以导出，支持打印输出。 
◆ 视频监视
通过现场工业以太网将视频传输至信息，实现实时监视、视频数据存储，回放。并可远程控制摄像机的变焦，拍摄方向。 
◆ 人机界面
实时监测数据与视频在同一界面上显示，可以同屏监测多个泵站视频和数据，也可以切换成单个泵站的视频和数据显示。 
◆ 权限管理 
对不同的操作使用者授予不同的使用权限。 
◆ 扩展 
-- 可以任意增加、减少所监控的泵站。 
-- 可以增加、、删除软件功能模块。 
-- 预留与其他系统的通讯接口。

声波流量计测量原理及其优缺点介绍

管段式声波流量仪表引是以“速度差法”为原理，测量圆管内液体流量的仪表。它采用了的多脉冲技术、信号数字化处理技术及纠错技术，使流量仪表能适应工业现场的环境，计量方便、经济、准确。产品达到国内外水平，可广泛应用于石油、化工、冶金、电力、给排水等领域。

声波流量计介绍

定义

声波流量计是通过检测流体流动对声束(或声脉冲)的作用以测量流量的仪表。

原理

根据对信号检测的原理声流量计可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。

声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较的优点,近年来它是发展的一类流量计之一。

声波流量计优缺点

优点:

(1)可做非接触式测量；

(2)为无流动阻挠测量,无压力损失；

(3)可测量非导电性液体,对无阻挠测量的电磁流量计是一种；

(4)除带测量管段式外,一般不需要作实流校验；

(5)原理上不受管径限制,其造价基本与管径无关。

缺点:

(1)传播时间法只能用于清洁液体和气体;而多普勒法只能用于测量含有一定量悬浮颗粒和气泡的液体;

(2)多普勒法测量精度不高。

产品特点

特点

◆特的信号数字化处理技术，使仪表测量信号稳定、抗干扰能力强、计量准确。

◆无机械传动部件不损坏，免维护，寿命长。

◆电路优化、集成度高、功耗低、性高。

◆智能化标准信号输出，人机界面友好、多种二次信号输出，供您任意选择。

◆管段式小管径测量经济又方便，测量精度高；手持式声波流量计F601/G601的技术参数下：测量测量原理:时差相关原理流速: 0.01~25 m/s分辨率: 0.025 cm/s重复性: 0.15%读数，视应用而定精度:(流场充分发展且 径向对称)体积流量: ± 1%读数，视应用而定± 0.5%读数，经过标定流速: ± 0.5%读数，视应用而定可测介质: 所有导声流体, 且气泡或固体颗粒的体积含量<10%主机外壳重量: ~ 1.9kg；防护等级: IP65 (根据EN60529)；材质:铝合金，粉末涂层尺寸: (226 x 213 x 59)mm (WxHx D)通道: 2危险区: Zone 2电源: 充电电池(6V/4Ah); 外接电源(100 ~ 240)VAC电池工作时间: >14h显示: 2 x 16 字符, 点阵, 带背光工作温度: -10 ~ 60℃功耗: < 6W信号平均: (0 ~ 100)s, 可调测量速率: (100 ~ 1000)Hz (1通道)响应时间: 1s (1通道), 70ms可选.测量功能测量量: 体积/ 质量流量, 流速, 能量流量(需温度输入)累积量: 体积, 质量,能量(可选)计算功能: 平均值, 差值, 总和工作语言: 捷克语, 丹麦语, 德语, 英语, 法语, 荷兰语, 挪威语,波兰语, 西班牙语数据记录可记录的参数: 所有测量量及累积量容量: >100000条测量量通讯接口: RS232, RS485(可选)可通讯的参数: 实测值, 记录值, 参数记录软件: FluxData(可选)

功能

: 下载测量值/, 图形显示, 格式转换操作系统: bbbbbbsTM ；过程输出(可选)输出与主设备电隔离输出组数视输出类型而定. 多信息请洽FLEXIM电流范围: (0/4-20) mA精度: 0.1%读数± 15μA有源输出: Rext < 500??无源输出: Uext < 24V, Rext < 1k??电压范围: (0~1) V或(0~10) V精度: 0~1V: 0.1%读数± 1mV0~10V: 0.1%读数± 10mV仪表阻抗: Ri = 500??频率范围: 0~1kHz或0~10kHz集电开路: 24 V/4mA开关量集电开路: 24 V/4mA干簧继电器: 48 V/0.1A功能,如状态输出: 上下限, 符号变化或出错脉冲输出: 值: (0.01~1000)units宽度: (80~1000)ms过程输入(可选)输入与主设备电隔离, 多4组输入.温度类型: Pt100, 四线制范围: -50℃~400℃分辨率: 0.1 K精度: ± (0.02K + 0.1%读数)电流范围: 有源: (0~20)mA无源: (-20~20)mA精度: 0.1%读数± 10 A有源输入: Ri = 50??无源输入: Uext < 24V, Rext < 1k??电压范围: (0~1) V或(0~10) V精度: 0~1V: 0.1%读数± 1mV0~10V: 0.1%读数± 10mV仪表阻抗: Ri= 1M夹装式探头

适用口径: DN6-DN6500适用温度: -30 to 400℃ (适用防爆区)详见下图. 多资料, 请参阅相关手册.测厚探头(可选)测量范围: (1.0 - 200) mm分辨率: 0.01 mm线性度: 0.1 mm标准型: -20℃ to +60℃高温型: 0℃ to +200℃短时间可达+540℃应用领域

应用概况

1)传播时间法应用于清洁、单相液体和气体。典型应用有工厂排放液、:怪液、液化气等;

(2)气体应用方面在高压气领域已有使用良好的经验;

(3)多普勒法适用于异相含量不太高的双相流体,例如:未处理污水、工厂排放液、脏流程液;通常不适用于非常清洁的液体。

声波流量计的新型集成元器件加上的SMD贴装器件生产线大规模生产实现的。 40皮秒(40×10E-12秒)的时间分辨率，0.5%的线性度。 低电压多脉冲原理，保证运行。两路0.1%精度的模拟输入，接入温度传感器电流信号，即变成热量计！实现中文显示，软件开放式设计，所有参数用户皆可设定；硬件元件参数无关化设计，调整即能确保每一台流量计具有相同的性能。主机机型有：便携式、壁挂式、标准盘装式、手持式、一体式。传感器具有：方便安装的外缚式、工作的插入式、高的标准管段式、的标准型π管段式。

声波流量计的主要特点是：流体中不插入任何元件，对流速无影响，也没有压力损失；能用于任何液体，特别是具有高黏度、强腐蚀，非导电性等性能的液体的流量测量，也能测量气体的流量；对于大口径管道的流量测量，不会因管径大而增加投资；量程比较宽，可达5：1；输出与流量之间呈线性等优点。缺点：当被测液体中含有气泡或有杂音时，将会影响测量精度，故要求变送器前后分别有10D和5D的直管段；此外，结构复杂，成本较高。

测量原理　　当声波束在液体中传播时，液体的流动将使传播时间产生微小变化，并且其传播时间的变化正比于液体的流速，其关系符合下列表达式

其中

θ为声束与液体流动方向的夹角

M 为声束在液体的直线传播次数

D 为管道内径

Tup 为声束在正方向上的传播时间

Tdown为声束在逆方向上的传播时间

ΔT=Tup –Tdown

设静止流体中的声速为c，流体流动的速度为u，传播距离为L，当声波与流体流动方向一致时(即顺流方向)，其传播速度为c+u；反之，传播速度为c-u.在相距为L的两处分别放置两组声波发生器和(T1,R1)和(T2,R2)。当T1顺方向，T2逆方向发射声波时，声波分别到达R1和R2所需要的时间为t1和t2,则

t1=L/(c+u) t2=L/(c-u)

由于在工业管道中，流体的流速比声速小的多，即c>>u,因此两者的时间差为 ▽t=t2-t1=2Lu/cc 由此可知，当声波在流体中的传播速度c已知时，只要测出时间差▽t即可求出流速u，进而可求出流量Q。利用这个原理进行流量测量的方法称为时差法。此外还可用相差法、频差法等。

常见问题

1、声波流量计探头使用一段时间，会出现不定期的报警。尤其是输送介质杂质较多时，这种问题会较常见。解决办法：定期清理探头(建议一年清理一次)。

2、声波流量计输送介质含有水等液体杂质时，流量计引压管产生积液，气温较低时会出现引压管冻堵现象，尤其在北方地区冬季较常见。解决办法：对引压管进行吹扫或加电伴热

声波在传播过程中，由于受介质和介质中杂质的阻碍或吸收，其强度会产生衰减。不论是声波流量计还是声波物位计，对所接受的声波强度都有一定要求，所以都要对各种衰减进行抑制

1  引言
液位控制是工业生产过程中常见环节。
通过基于NetLinx网络的水箱液位控制系统,搭建了以ControlLogix系统为,以ControlLogix5561 PLC为控制器,以THJ-2水箱为控制对象,通过Ethernet上的PC机进行远程监控的系统。并针对实际应用,利用RSView32对上位机的人机监控进行设计,实验结果表明,该系统可为研究水箱液位控制系统的网络化控制提供实验基础。

2  系统NetLinx网络架构
现场总线技术是指把单个分散的测量控制设备变成网络节点,以现场总线为纽带,把它们连接成可以相互沟通讯息、共同完成自控任务的网络系统与控制系统。在众现场总线中,具有代表性之一的是罗克韦尔自动化公司推出的工业网络体系:Netlinx三层网络架构,NetLinx体系结构中的各层网络的层协议均采用面向对象的控制与信息协议CIP。系统的结构如图1所示。

NetLinx网络通过设备网网络、控制网网络、以太网网络以及这些网络的节点提供各种连接。本设计利用罗克韦尔三层网络体系建立了系统总体结构:上层是工厂管理级监控系统,采用以Ethernet/IP为基础的通信网络;中间层是车间级监控系统,采用以ControlNet为基础的通信网络;底层是现场设备级控制系统,采用以DeviceNet为基础的通信网络,实现了从层到车间层的无缝集成策略[2]。

3  水箱液位控制系统的实现
3.1  系统硬件总体设计基于Netlinx网络的水箱液位控制系统如图2所示。采用了ControlLogix系列PLC,它由处理器1756-L61模块、以太网通讯模块1756-ENBT、模拟量输入模块1756-IF8、模拟量输出模块1756-OF8、电源模块1756-PA72/C、1756-A10机架组成。液位控制系统的液位信号、电动调节阀输入信号以及电磁阀输入信号分别通过模拟量输入模块1756-IF、模拟量输出模块1756-OF和数字量输出模块1756-OW16I与1756-L61控制器模块建立连接,ControlLogix5561的以太网通信通过金浪KN-S1016P+系列交换机与上位机建立。
3.1.1  控制器
本系统采用的ControlLogix PLC控制器。ControlLogix系统是一个模块化系统,出了传统意义上的可编程逻辑控制器,采用全新的设计理念和技术,将NetLinx通信架构中的生产者/消费者通信模式应用到它的背板总线(ControlBus),使得插槽上的每个模块甚至是处理器都可以视为ControlBu背板总线上的节点。又由于EtherNet/IP网络、Control-Net网络和DeviceNet网络,都采用了CIP(通用工业协议)作为其网络应用层协议,使得 ControlBus背板总线在连接不同网络的通讯模块后,实现了网络之间的信息路由和无缝连接。
3.1.2  控制对象
水箱:包括下水箱和储水箱。水箱底部均接有扩散硅压力变送器(带数显),可对水箱的压力和液位进行变送。
3.2  系统软件总体设计
软件设计包括以下四个方面:通过RSLinx软件建立通信通道;通过RSLogix 5000软件对控制器进行逻辑编程;通过RSNetworx软件对控制网进行设定和配置;通过RSView32软件设计人机监控界面。系统软件设计流程图如图3所示。(1)  建立通信通道:罗克韦尔自动化实验室的所有PLC和上位机都通过交换机连接在同一个局域网中,通过RSLinx软件建立通信通道,上位机可以通过以太网访问局域网中的任何一台PLC。
(2)  逻辑编程:本设计通过RSLogix 5000软件编写电机控制梯形图程序。RSLogix5000软件符合IEC61131-3标准,是一个包含编程、诊断、在线监控等功能的集成系统开发平台。系统的主要功能是为控制工程师和系统编程提供一个可以把他们的程序概念转变成一系列的程序图和定义用于快速地创建可执行程序。 
(3)  网络规划:变频器和测速发电机等硬件设备均是通过远程I/O就扣挂接在控制网上,通过RSNetworx软件对控制网进行设定和配置,可以PLC上的网络模块。
(4)  组态人机监控界面:本文采用RSView32软件组态人机监控界面,以实现整套控制系统得远程监控。组态监控画面图4所示。

4  参数设定与
本设计中使用RSLogix5000 PIDE Faceplate Control面板进行PID参数的整定。RSLogix5000 PIDE自动整定提供了一个简易的开回路的自动整定,它固定在PIDE指令中,可以通过设置和读取控制器中合适的自动调节数据结构值来进行自动调节,观察响应曲线的变化,直至响应曲线达到令人满意的效果。

5  结束语
本设计利用罗克韦尔开放式网络平台,设计和构建了基于NetLinx网络的水箱液位控制系统。实现了不同层次上设备间的网络通信,设计了水箱液位系统人机监控界面,并进行了PIDE参数的自整定,通过运行和实验证明该系统能达到较好的控制效果。终实现水箱液位系统的网络化控制。罗克韦尔多层网络是基于Netlinx的开放式网络架构,ControlLogix可以作为网关实现不同网络和多个节点的连接,可以同时实现多台设备和多个节点的复杂监控,以实现复杂的流程控制或多设备的协同工作。而本设计只是利用网络构架实现了对一个水箱的控制。实现多节点水箱是进一步研究的方向