西门子6GK7243-1EX01-0XE0产品型号

西门子6GK7243-1EX01-0XE0产品型号

PLC以体积小、功能高和简便的操作深受大家的青睐，但是PLC在选择上还需要多方面的考虑。若选购一部适合的PLC不仅要达到真正的需要还要符合经济效益。

各厂家所生产或代理PLC所具有的功能都大同小异，差异并不显，因此以受控制系统的大小、未来的扩展性、及经费预算来考虑。在选择上，可先就厂商PLC目录做初步的决定，可能考虑的要项如下：

1、提供的基本容量特色

(1)输入信号之电压范围。

(2)提供之指令功能：基本的操作指令、可延伸之应用指令、数据处理指令、算数指令、PID指令等等。

(3)PLC之指令处理速度(即执行速度)通常以usec计。

(4)内含之内存容量，通常以Kbytes计。

(5)定时器、计数器功能。

(6)资料缓存器的容量。

(7)I/O点数的扩充量。

(8)其它特殊功能：如浮点数运算、万年历与系统时钟、高速计算能力等等。

2、外围之可扩充能力

(l)与个人计算机联机的方便性。

(2)使用个人计算机编译软件之容易性。

(3)D/A或A/D转换模块之供应。

(4)PLC网络功能。

(5)控制运动装置功能，如步进马达、伺服马达、定位控制器。

3、PLC的电源规格

绝大多数是以交流(AC)为电源，应注意如下事项：

(1)电压之范围。

(2)电源断电的可允许瞬问时间为多长，PLC仍不受影响且继续动作。

(3)电源的保护措施，和所能容忍的大使用电压及电流。

(4)整个机台的功率消耗量为多少V、A或W。

4、PLC输入规格注意事项

(l)输入之大电压。

(2)输入可允许的大电流。

(3)输入为0N时之小电流。

(4)输入为OFF时之大电流。

(5)回路的绝缘型态。

5、PLC输出规格注意事项

(l)外部电压的型态及值。

(2)是电阻性负载或电感性负载。

(3)当输出开路时的大泄露电流值。

(4)输出端在0N时及0FF时的反应时间。

(5)输出回路所采用的回路绝缘方式。

6、环境条件

(1)PLC使用的温度范围。

(2)耐震性。

(3)耐撞击性。

(4)耐噪声。

(5)耐电击之能力。

(6)系统的整个绝缘抗阻。

(7)接地的设置。

(8)工作环境的限制，主要是IP防护等级。

PLC选购选型是一个多目标综合优化的过程，既包括工程技术问题，也包括经济成本问题，因此如何选购恰当的PLC常常是工程经理们难于把握的。选购选型失败所导致的损失由时候对于工程项目是致命的。例如指令速度是否满足系统的实时性?例如数据结构是否满足项目要求?例如资料缓存器的容量是否满足用户程序长度要求?本文的某些技术细节难免局限于具体的PLC特点，但是几乎所有的PLC均有相应的功能定义，可以经过恰当的对比转化成为普遍适用的原则。

DCS为分散控制系统的英文(TOTAL DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM)简称。指的是危险分散、数据集中。70年代中期进入市场，完成模拟量控制，代替以PID运算为主的模拟控制仪表。提出DCS这样一种思想的是仪表制造厂商，当时主要应用于化工行业。而PLC于60年代末研制成功，称作逻辑运算的可编程序控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC。主要应用于汽车制造业。

DCS和PLC的设计原理区别较大，PLC是从摸原继电器控制原理发展起来的，70年代的PLC只有开关量逻辑控制。它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通过数字输入和输出操作，来控制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求。将其存入PLC的用户程序存储器，运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。

DCS是在运算放大器的基础上得以发展的。把所有的函数、各过程变量之间的关系都设计成功能块。70年代中期的DCS只有模拟量控制。

DCS和PLC控制器的主要差别是在开关量和模拟量的运算上，即使后来两者相互有些渗透，但是仍然有区别。80年代以后，PLC除逻辑运算外，也增加了一些控制回路算法，但要完成一些复杂运算还是比较困难，PLC用梯形图编程，模拟量的运算在编程时不太直观，编程比较麻烦。但在解算逻辑方面，表现出快速的优点。而DCS使用功能块封装模拟运算和逻辑运算，无论是逻辑运算还是复杂模拟运算的表达形式都非常清晰，但相对PLC来说逻辑运算的表达效率较低。

DCS和PLC在历史沿革上的差异是明显的，对它们后续的发展产生了重大影响。然而，对后续发展影响大的，并不是起源技术上的差别，而是其起源概念的差别。DCS的概念是危险分散，数据集中的计算机控制系统，因此DCS的发展过程，就是在不断的运用计算机技术、通讯技术和控制技术的新成果，来构建一个完整的集散控制体系，DCS给用户提供的是一个完整的面向工业控制的灵活的解决方案。而PLC的概念是可编程序控制器，目的是用来取代继电器，执行逻辑、计时、计数等顺序控制功能，建立柔性程序控制装置。所以，PLC不断发展的主线是在不断地提高各项能力指标，给用户提供一个完善的功能灵活的控制装置。

DCS是一个体系，PLC是一个装置，这是两者在概念上的根本区别。这个区别的影响是深刻，它渗透到了技术经济的每一个方面。

 污水处理控制系统的设计

污水处理厂控制系统设计基于现代控制思想，采用分散控制、集中监测管理的控制方式，以和利时公司LK系列PLC为的控制系统。基于LK系列PLC应用于污水处理厂，能满足A2/O生物除磷脱氮处理工艺控制的要求，提供了一种高性、、优化的控制方案。

污水处理厂采用以LK210为主要PLC的集中和分散相结合的计算机控制系统，设1个控制室、4个现场PLC控制站。整个控制系统的结构原理图如图1所示。现场控制站对污水处理厂各过程进行分散控制，再由控制室对全厂实行集中管理。各现场控制站与控制室之间由工业以太网进行数据通信，传输介质为光纤，采用环型拓扑网络结构，传输速率为100Mbps。

图1  结构原理图

3  污水处理控制系统的功能

污水处理厂升级改造控制系统分为三级管理，包括生产管理级（控制室）、现场控制级（PLC控制站）及就地控制级。各级管理功能如下：

3.1 生产管理级（控制室）

主要完成对污水处理厂的管理、调度、集中操作、监视、系统功能组态、控制参数在线修改和设置、、报表生成及打印、故障报警等功能。系统提供了友好的人机界面，具备如下功能：

1）采集和实时监控全厂各工段的工艺参数值，电气参数值及生产设备的运行状态信息。

2）调节回路显示，包括所有调节回路，可修改设定值、控制方式、调节参数等，并有实时趋势图便于进行PID回路整定。

3）根据到的信息，建立各类信息数据库并对各类工艺参数值作出趋势曲线(含历史数据)，供操作人员分析比较。

4）报警系统提供过程中出现的故障、操作状态以及自动化过程中的综息以帮助及时发现危险情况，以减少污水处理厂运行过程中的严重事故和故障。这些信息以可见和可听的方式提醒操作人员，如某一监控回路出现故障，系统中相应监控画面中的回路部分会变色和闪烁，并伴有音响和报警信息提示操作员注意，同时将报警信息存储及打印输出。系统具有不同的信息类型和信息等级，以帮助操作人员能以快的速度确认重要的报警信息。

5）以"人－－机"对话方式指导操作。自动状态下，可用键盘或鼠标对有关设备进行手动操作（如开/停机操作）。

6）显示全厂平面及几十幅工艺流程中的剖面图。

7）动态图形及实时数据显示。图形系统可以处理所有屏幕上的输入输出信号。可根据用户需要，利用图形工具对工艺图、动态曲线、历史趋势图、棒图及表格进行动态或静态显示。

8）对重要设备的操作、重要参数的修改自动进行，以便进行管理及事故分析。

9）系统设置为多用户、多区域方式进行严格的管理。

10）采用分级操作与维护的工作方式。所有人员进入系统操作，进行登录，登录包括用户名称和口令，系统根据登录人的级别开放相应的功能：对于一般操作员只能进行简单的、系统正常情况下的操作；而对于系统维护则应由系统管理员来完成。

11）与工厂管理系统联网，实现资源共享、综合管理。

12）通过通信总线与其他厂家的控制系统进行通信。

3.2  现场控制级（PLC控制站）

根据厂区内生产构筑物的分布和工艺过程的要求，各现场PLC站通过主干网络联结起来。作为控制层，具备如下功能：

1）按控制程序对所辖工段内的工艺过程、电气设备进行自动控制，同时采集工艺参数，电气参数及电气设备运行状态。

2）通过通信网络与控制室的监控管理系统进行通信。向监控管理系统传送数据，并接受监控管理系统发出的开停机命令。

3）现场控制站提供方便的自动控制, 临界报警和连续的回路控制。

4）无响应报警：在任何时候，如果现场设备对控制站PLC的输出无响应（开/停或开/关时不响应）。控制站PLC要发出一个错误信号。

5）为控制站PLC程序预置的值，可以通过监控站调整。

3.2.1  粗格栅和提升泵房控制站

主要用于粗格栅和提升泵房设备的控制及数据采集。主要功能包括：

1）通过声波液位差计连续测量粗格栅前后液位差值，并与设定值比较，控制机械格栅的开启和上下运行排渣。也可采用设定时间控制排渣周期。

2）通过声波液位计测量液位数据，根据液位开启提升泵。

3）实时采集液位计、液位差、进水泵管道压力等参数。

3.2.2  细格栅控制站

主要用于细格栅、沉砂池设备的控制及数据采集。主要功能包括：

1）通过声波液位差计连续测量细格栅前后液位差值，并与设定值比较，控制机械格栅的开启和上下运行排渣。也可采用设定时间控制排渣周期。

2）实时采集液位差、进水COD，PH，SS，流量等参数。

3）根据设定周期控制沉砂池上其它设备的运行。

3.2.3  SBR控制站

主要用于水解酸化池及设备的控制及数据采集。主要功能包括：

1）自动控制处于工作状态的所有设备的连续运行。

2）根据工艺要求使设备周期性循环运行，运行时间现场可调整。

3）实时采集压力、液位等参数。

4）完成与其他设备的联网。

3.2.4  脱水机房站

主要用于脱水机房设备的控制及数据采集。主要功能包括：

1）脱水机房控制由脱水机房厂家负责，PLC站点只进行监控操作。

2）对储泥池搅拌器进行控制，按照定时控制。

3）实时采集储泥池液位、剩余污泥管流量等参数。

4）控制鼓风机管道阀门的开度

3.3 就地控制级

将现场控制箱上的“就地/远程”旋钮切换至“就地”位置，通过箱上的“启动/停止”按钮实现就地手动控制。

污水处理厂升级改造控制系统设计为三种控制方式，三种方式的级别由高到低依次为就地手动、远程手动、远程自动。

4  污水处理控制系统的特点

    基于LK系列PLC在污水处理厂处理控制系统有以下特点。

1）。系统组件的设计符合真正的工业等级，控制系统能在严格的工业环境下长期、稳定地运行，尽可能降低控制系统故障风险，保能源收益，确保水厂7×24小时的不间断供水服务。

 LK系列PLC配置了工业级的处理器，其主频可以达到533MHz，同时具有纳秒级的处理速度，单条指令快可以达到13ns的处理速度；具有大容量的内存，程序容量可以达到16M，数据容量可以达到64M，而掉电保持数据的存储则可以达到1M；还拥有非常大的系统I/O容量，数字量I/O可达57344点，模拟量I/O则可达3584点；LK系列PLC的定时器和计数器是长不限点的，只要在程序容量允许的范围内用户可以随意使用。

2）高性。PLC控制站一般设于高电磁干扰环境，如提升泵房、鼓风机房等。 基于LK系列PLC的控制系统具有较强的电磁兼容性，系统采用各种隔离、抗干扰设计，保证系统能在强电磁干扰环境中稳定运行。

水处理环境可能因遭受污染并加速设备中电子元件的老化，基于LK系列PLC可提供特殊的保护工艺（保护涂层）的模块，提高元件在腐蚀性化学品和腐蚀性环境中的使用寿命，避免意外停机，降低维护成本。

    3）易用性和易维护性。PLC控制系统一经安装完毕，控制系统便可进入自动运行状态。在自动运行过程中需要PLC控制系统在不影响整个系统运行的情况下进行模块的换及系统维护。

 LK系列PLC的模块支持带电插拔，换模块时中断系统运行，新模块将会自动进行数据的初始化设置，并快速与CPU建立通信；背板上设计有防混淆，以避免插错模块；灵活的SD存储卡，可进行工程恢复及备份复制，使系统维护加方便、快捷。

4）开放性和兼容性。基于标准协议的通讯网络可非常方便地将三方设备接入，如加药系统、紫外线、及污泥脱水机等，允许大量过程反馈信息传输，支持设备参数访问功能，可提高系统的性能与诊断能力。

该控制系统不仅支持与各种上位软件的通讯，例如iFIX、IUCH、组态王、MCGS、力控等，而且支持与主流触摸屏的通讯，例如Pro-Face、HITECH、eView、Weinview、uch。只要HMI支持标准的通讯协议，都可以很方便的进行连接。

强大的扩展功能可为远期扩容、升级改造预留接口及容量。

5）过程诊断和在线维护。提供的强大诊断功能，能够方便、访问相关信息，发现导致故障的根本原因以及需要修正的过程参数等，以便提前发现生产过程中存在的问题，可以避免设备意外停机，从而降低运营成本。

    操作站安装上位监控组态软件HollyView6.53及LK编程软件PowerPro V4，具有强大的功能，可方便、直观地进行上位机组态和PLC编程，且支持在线下载、在线修改以及离线调试等功能。

5  结论

基于LK系列PLC在污水处理厂控制系统的设计与实现，充分发挥了LK系列PLC配置灵活、控制、开放性强和在线维护方便等优点，为整个系统的稳定运行提供了。

 PLC和DCS一个运算数字的电子装置，一个是控制系统，两个系统有相通之处，也有区别，各有各的工程性，不知大家有进行过比较吗？下面小编来给大家进行一些基本的工程性分析比较。