青岛西门子模块代理商电源供应商

青岛西门子模块代理商电源供应商

  系统能实现预冲、小便冲洗、大便冲洗、冲洗用水存储箱自动、污物箱液位显示、箱满报警、清水箱液位显示、缺水报警、洗漱用水收集、排空等功能。

    8.5.2 工艺要求及动作分析

    1．便盆湿润

    感应开关触发一电磁阀V1打开ls一电磁阀VI关闭一水增压器自动加水。

    2．大便冲洗

    按下冲洗按钮SB2大于5s→进水电磁阀V1打开2s→排污增压电磁阀V5打开、同时真空粉碎泵M启停3次→排污电磁阀V4启动、真空粉碎泵M启动→定时间→排污增压电磁阀V5打开、进水电磁阀V1打开约2s→排污增压电磁阀V5打开、同时真空粉碎泵2启停3次→排污电磁阀V4启动、真空粉碎泵M启动一定时间→排污增压电磁阀V5打开、进水电磁阀V1打开约2s→排污增压电磁阀V5打开→进水电磁阀V1、排污增压电磁阀V5打开1s→排污增压电磁阀V5打开Is。

    3．小便冲洗

    按下冲洗按钮SB2小于5s→进水电磁阀V1打开2s→排污增压电磁阀V5打开→真空粉碎泵M、排污电磁阀V4启动3s→排污增压电磁阀V5打开→进水电磁阀V1打开1s。

    4．冲洗用水存储箱自动

    冲洗用水存储箱自动液位传感器K3触发→电磁阀V2打开→自动从清水→电磁阀V2打开10s后关闭。

    5．污物箱液位显示、箱满报警

    液位传感器K2触发→95%指示灯亮并报警，再使用5次系统停止。

    6．清水箱液位显示、缺水报警

    液位传感器K5触发→40%指示灯亮；液位传感器K4触发→10%指示灯亮并报警，再使用5次系统停止工作。

    7．清水存储箱加水

    进水阀打开→车站自来水对清水箱加水→清水箱水满后对冲洗水存储箱加水→水满后从溢流管流出→关闭进水阀。

    8．洗漱用水收集

    洗漱用水→通过过滤网从管道自动进入冲洗水存储箱。

    9．排空

    按下排空按钮SB1→电磁阀V2、V6开启10min后关闭一电磁阀V1、排污阀V4开停二次后关闭。两个水箱内的水从溢流口排出，水增压器和管道内水从污物箱排出。

    8.5.3控制系统的硬件设计

    根据对工艺动作的分析，确定控制系统所需要的输入输出点数为6/9点。选用西门子S7-200系列的CPU-224CN，输入输出点数的分配如表8-4所示，PLC的外部接线图如图8-12所示。真空粉碎泵及信号报警指示的电源由24V开关电源PS提供，真空粉碎泵的交流电源由固态继电器控制。

  工业自动化控制是工业技术进步的重要方向，是机电一体化、推进两化融合的基础工作。但是，多年来一直缺少国家层面的关注和战略性安排，处于严重落后阶段，并存有重大隐患。

什么是工厂自动化领域的自动控制技术?简单讲，用于连续流程的(电力、化工)即DCS，用于非连续过程的(冶金、造纸、纺织、机械加工等制造领域及环保等)为PLC。PLC用途广泛，既解决单机自控，也提供流水线和工厂自动化解决方案。

我国连续流程自动化(DCS)发展比较快，以能源和重化工为主，主要在应用方面，并且多年来得到国家政策支持，所以行业内部的认识和重视程度比较高，与水平的差距正在缩短。在断续流程自动化(国外通常说“工厂自动化”FactoryAutomation，简称FA)领域，面临的问题却越来越紧迫。

工控技术与产业的发展趋势

工业自动化控制是工业技术进步的重要方向：解决效率、产品质量、性、一致性的基础技术。

普及工控是推进产业结构优化升级，以“信息技术改造传统产业”，推进两化融合的基础工作。

近几十年，随着ICT技术突飞猛进的发展，工业自控系统和仪表仪器技术进步很快，呈微型化、数字化、智能化、网络化、集成化等特点。

一般认为，工业自动化有两个主要领域：以过程(流体运动)控制技术支撑的流程自动化(PA)和以运动控制技术支撑的工厂自动化(FA或离散型生产自动化)。前者从传统的模拟式回路仪表起步，综合ICT控制技术，发展为分布式(或集散式)控制系统DCS。其高度的性、方便的组态软件、丰富的控制算法、开放的联网能力等优点，成为计算机工业控制系统的主流，广泛应用于大型、设备众多、工况复杂的流程型装备的自动控制，如大型化工厂、火电厂等。

可编程控制器(PLC)：以继电器技术为基础，综合ICT技术，以程序化方式实现设备的电气控制。PLC结构紧凑、响应快、现场环境适应性与性好(耐振动、噪声、灰尘、油污等)、抗干扰能力强、价格较低，是与DCS并驾齐驱的另一主流控制系统。

工业自动控制技术路线呈互相渗透、互相融合的趋势。PLC应用范围向中小型过程控制系统、近程维护服务系统、节能监控等领域扩展，在某些应用上取代了DCS。DCS也应用PLC与工控计算机联合组网。总的趋势是加开放(细化分工合作)、标准化、产品化、集成化。

上世纪90年代以来，现场总线技术FCS发展。这是安装在生产现场的数字式智能化仪表与测控设备，与自动控制装置或系统间的多点通信、全分散、开放式的底层控制网络系统。

世界工控行业经过几十年的大浪淘沙，已形成少数跨国公司规模生产、瓜分市场的寡头局面。原来的几百个厂商目前只剩下几十个，者如西门子、ABB、Honeywell、三菱、菲尼克斯等，其工控产品均号称兼具DCS/PLC/FCS功能，在质量、价格、售后服务方面已经赢得了市场信誉。

工业信息化是电子通信技术(ICT)与制造技术融合的产物，是设备可控性、测控设备适用性及信息优化应用的综合成果。自控系统和仪表仪器是现代工业装备以及交通、能源、、重大公益设备等的神经、运行和屏障，其功能是监测控制整个工艺流程和产品质量，工业重大装备运行和实现优化。

所以，推进制造环节自动化，是提升我国工业竞争力的技术之一，是两化融合的基础。推进工控技术自主，掌握工控行业发展主导权，扭转目前过分依赖国外技术和受制于人的被动局面，是当前振兴装备工业的一个问题，是不能回避的战略任务。

我国工控行业总体落后的现状与原因

国产控制系统难以进入重大工程的关键、、主体装备，这一市场的大部分仍被国外工控系统。

工控发展滞后是中国工业大而不强的关键原因之一，也对产业和国家经济带来威胁。

目前我国自主发展PLC工控系统，需要的是形成一个具有较高通用性的工控系统平台。

我国的工控行业目前总体上处于弱势地位，与水平仍有10~15年的差距。行业情况可概括为：技术差距大、市场信任度低、外资强势竞争等。

(一)用于重大装备的DCS重要进展，现场仪表和层系统薄弱。

上世纪80年代，我国使用的DCS产品全部是国外产品，当时国家组织对进口成套重大装备的自控系统进行技术消化，原机械、电力两部协同攻关，在大型火电机组领域实现突破。目前自主研制的临界300~600MW火电机组主控DCS系统已装机数十套、经受了多年运行检验。在这个过程中，一些中资企业脱颖而出，如北京和利时、浙大中控、新华中控等。上海自动化仪表、国电智深公司也在300~600MW机组主控DCS具备了相同能力。但由于工程应用能力、质量、声誉等原因，这些产品的应用对象，除电力外，仍以中小工程项目为主，或用于大型工程项目的非主要部分，用量大的大型石化工程主控系统尚未能进入。

我国自控产业链的两头——底层的现场仪表(尤其是变送器和执行机构)、上层的综合自动化软件是薄弱环节。我国自行设计制造的智能变送器只占的9%。层综合控制软件能力弱，一方面是因为工控企业对用户的工艺特征理解不深刻，经验积累不足，从而制约了层集成能力和快速进入细分市场的能力(工控企业受制于国家关于设计企业门槛的规定也是一方面原因)。用户市场对本国工控技术/产品的不认同，制约了的工控产品实践提高的机会。

由于上述原因，国产控制系统难以进入重大工程的关键、、主体装备，这一市场的大部分仍被国外工控系统。

(二)用于广大离散型工厂自动化的PLC系统，情况不容乐观。

当前PLC技术的应用范围，涵盖了除大型化工、电力企业之外的几乎所有工业行业。但是，目前我国PLC应用市场，95%以上被外国产品，本国企业处于劣势。

跨国公司的产品享受零部件进口等政策优惠，本国厂商在家门口面对强势竞争，毫无招架之力。

(三)PLC系统难自立，行业研发平台缺失。

一是本国企业和机构，规模小、业务分散，形不成气候。此类企业中，有些是原工业部门承担行业共性技术的研究所或大学科研单位改制而来，如和利时、浙大中控、北京机械自动化研究所等。

二是到目前为止，我国企业尚未真正掌握FA工控的技术。本国PLC厂商技术都是架构在外国的控制技术上，主干基础硬件几乎全部由外国公司提供，基础软件也依赖进口。我国PLC厂商的业务，只是局限在运用进口硬件与基础软件，针对具体工艺控制的需求，运用ICT技术进行集成、做应用软件。在系统的设计诀窍方面，在系统性、产品质量(一致性、性)、市场信誉方面，与国外水平尚有较大差距。就是国内引为自豪的数控系统，情况也大体如此。

三是作为科研型的工控企业，由于规模小和分散，缺乏国内统一标准的硬件和基础软件支撑，单打斗，形不成规模。

四是受外资控制与挤压，竞争能力差。我国一些企业曾经自主开发PLC硬件平台，但产品刚有眉目，跨国公司立即降价。由于PLC系统是技术密集型的成熟产品，本国产品初次面世，性能与价格都缺乏竞争优势。加上缺乏国家政策支持，在市场上根本无法立足，陷入了“市场信誉度低—缺乏实践与改进机会—市场信誉进一步降低”的恶性循环。

五是产学研结合的现实困境：国家工业管理机构多次变，一些共性技术研究所改企业，原有的研究进程中断，技术积累流失或老化。

自主发展能力关系国家工业发展战略

工控行业自主发展能力关系国家的工业发展战略，也考验其战略规划的眼光。

建设企业为主体、官产学研用相结合的体系和相应的行业管理机制，是通用模式。

通过对工控产业现状和问题的调研，感到我国工业的指导思想和体制政策方面，有若干值得思考之处。

(一)关于工业发展的战略指导思想。

推动了我国在市场化条件下加入世界产业分工体系。在用劳动密集型产品换取国外技术密集型产品的同时，关系到工业结构中坚守的战略要点(如工控行业)，也不自觉地遵从“分工”，给产业升级带来不利的影响。

上世纪80年代引进国外生产线，为节约外汇仅对单台自动化技术感兴趣，指导思想是能用人工的尽量用人工。由于当时对工厂自动化的意义认识不完整，考虑效率，把自动生产线加工精度和质量放在二位，以致了赶上工厂自动化潮流的历史机遇。

国家在重大装备的发展规划中，把放在“可购买差的战略性产品”上。而市场规模较大的中小型PLC系统，由于进口方便、政策鼓励，又受到用户追捧，其消化、自主发展的问题就容易被管理层忽视。对事关战略的技术持“能买就买”、“买不到才自己干”的被动响应的态度，等于不自觉地跟随西方划定的分工格局，模糊了自己的努力目标。

(二)关于工业发展规划中的倾向性。

我国各类发展规划中，项目，通常选择通过重大产品带动研发的方式，特别是具有重大标志性、产业拉动作用较显著的主机产品，如核电、新能源、大飞机、汽车、数控机床等。这一原则本身是正确的。但在具体执行中，容易发生畸轻畸重的倾向。

一是“有形先于无形，整机重于零部件”。传统思维将“制造业”与“电子信息”分开，但现代装备制造已经基本实现控制系统与机电系统的融合。而我国的工业规划至今还将工业自动控制置于“配角”地位。推进两化融合，转变固有的“制造业”思维定式。

二是缺乏工业的整体发展意识。工业结构呈“主机—控制—零部件—材料—工艺”的金字塔形结构。工业的“中间部门”如内燃机、泵阀液压密封紧固件等通用基础件、材料，以及共制造技术、机电一体化的控制装置等，其技术的不断进步，是各类主机品质性能得以提高的基础，是工业竞争力的根基。基础长期依赖外来技术，国家的工业发展就等于建立在沙滩上。

在工控领域，也存在畸重畸轻问题。国家比较重视DCS系统，尤其是重大装备自控系统中的主控DCS部分，但对其两端则投入不足;对量大面广的PLC系统，因有可买、小企业多、行业组织难等问题，则至今未能列入“十二五”发展规划。

在中间产品、基础材料和制造工艺方面，目前与水平差距较大。尤其中间产品领域主要是中小企业，面对德国西门子、博世这样的零部件巨型跨国企业的强势压迫，广大中小企业只能维持生存，没有充当技术主体的实力。而这一领域恰恰是需要加强基础科技支持的。

(三)建设企业为主体、官产学研用相结合的体系和相应的行业管理机制，是通用模式。

一般来说，对于初次使用PLC的用户或者是用于控立设备(单机控制)的场合，配套日本产的PLC产品，相对来说性能价格比有一定的优势，入门也较容易。对于系统规模较大、网络通信功能要求高、开放性好的分布式PLC控制系统，远程I/O控制系统，欧美生产的PLC可以为网络通信功能的发挥提供一定的便利。当然，产品的技术支持与服务、价格等因素也是选择PLC时所考虑的问题。

在PLC生产厂家确定后，PLC的型号主要决定于控制系统的技术要求，在满足设备控制要求的前提下，考虑生产成本。

从技术的角度考虑，以下指标是选择PLC型号时应引起注意的问题。

1.CPU性能

PLC的CPU性能主要涉及处理器的“位数”、运算速度、用户存储器的容量、编程能力(指令的功能、内部继电器、定时器、计数器的数量等)、软件开发能力、通信能力等方面。在使用特殊功能模块、特殊外部设备或是需要网络连接的场合，应考虑到CPU的功能与以上要求相适应。

此外，在满足控制要求的前提下，CPU的价格也是需要设计人员考虑的问题之一，选择的PLC既要满足系统的功能要求，同时也应该充分利用其功能，避免不必要的浪费。

2.1/0点数

PLC的输入/输出点数是PLC的基本参数之一。）I/O点数的确定，应以上述的I/O点汇总表为依据。在正常情况下，PLC的I/O点可以适当留有余量，但同时也考虑生产制造成本。对于以下情况，应适当考虑增加一定的I/O余量。

①控制对象的部分要求不明确，存在要求改变可能;

②I/O点统计不完整，设计阶段或者现场调试时可能增加I/O点：

③PLC扩展较困难，但控制系统存在变动可能性;

④使用环境条件相对较差，PLC工作负荷较重：

⑤维修服务不方便，配件供应周期较长。

I/O点(包括程序存储器容量)的余量选择无规定的要求，没有固定的计算公式，一切都根据实际情况进行，避免教条主义，这样才能做到科学与合理。

3.功能模块的配套

选择PLC时应考虑到功能模块配套的可能性。选用功能模块涉及硬件与软件两个方面。在硬件上，应保证功能模块可以方便地与PLC进行连接，PLC应有连接、安装位置与相关接口、连接电缆等附件。在软件上，PLC应具有对应的控制功能，可以方便地对功能模块进行编程。

4.通信能力

对于分布式PLC控制系统、远程I/O控制系统，PLC的通信功能是考虑的问题。而对于集中控制系统或单机控制系统，既要考虑到用户现有外部调试设备等的正常使用，还应考虑到用户管理水平的提高与技术发展的可能性。增强通信功能，既是信息技术发展的基本要求，也是当前PLC的技术发展方向之一。因此，在选择PLC通信能力方面，应有一定的前蒽识，保留系统的发展空间。

一般来说，对于初次使用PLC的用户或者是用于控立设备(单机控制)的场合，配套日本产的PLC产品，相对来说性能价格比有一定的优势，入门也较容易。对于系统规模较大、网络通信功能要求高、开放性好的分布式PLC控制系统，远程I/O控制系统，欧美生产的PLC可以为网络通信功能的发挥提供一定的便利。当然，产品的技术支持与服务、价格等因素也是选择PLC时所考虑的问题。

在PLC生产厂家确定后，PLC的型号主要决定于控制系统的技术要求，在满足设备控制要求的前提下，考虑生产成本。

从技术的角度考虑，以下指标是选择PLC型号时应引起注意的问题。

1.CPU性能

PLC的CPU性能主要涉及处理器的“位数”、运算速度、用户存储器的容量、编程能力(指令的功能、内部继电器、定时器、计数器的数量等)、软件开发能力、通信能力等方面。在使用特殊功能模块、特殊外部设备或是需要网络连接的场合，应考虑到CPU的功能与以上要求相适应。

此外，在满足控制要求的前提下，CPU的价格也是需要设计人员考虑的问题之一，选择的PLC既要满足系统的功能要求，同时也应该充分利用其功能，避免不必要的浪费。

2.1/0点数

PLC的输入/输出点数是PLC的基本参数之一。）I/O点数的确定，应以上述的I/O点汇总表为依据。在正常情况下，PLC的I/O点可以适当留有余量，但同时也考虑生产制造成本。对于以下情况，应适当考虑增加一定的I/O余量。

①控制对象的部分要求不明确，存在要求改变可能;

②I/O点统计不完整，设计阶段或者现场调试时可能增加I/O点：

③PLC扩展较困难，但控制系统存在变动可能性;

④使用环境条件相对较差，PLC工作负荷较重：

⑤维修服务不方便，配件供应周期较长。

I/O点(包括程序存储器容量)的余量选择无规定的要求，没有固定的计算公式，一切都根据实际情况进行，避免教条主义，这样才能做到科学与合理。

3.功能模块的配套

选择PLC时应考虑到功能模块配套的可能性。选用功能模块涉及硬件与软件两个方面。在硬件上，应保证功能模块可以方便地与PLC进行连接，PLC应有连接、安装位置与相关接口、连接电缆等附件。在软件上，PLC应具有对应的控制功能，可以方便地对功能模块进行编程。

4.通信能力

对于分布式PLC控制系统、远程I/O控制系统，PLC的通信功能是考虑的问题。而对于集中控制系统或单机控制系统，既要考虑到用户现有外部调试设备等的正常使用，还应考虑到用户管理水平的提高与技术发展的可能性。增强通信功能，既是信息技术发展的基本要求，也是当前PLC的技术发展方向之一。因此，在选择PLC通信能力方面，应有一定的前蒽识，保留系统的发展空间。

    目前，纵观我国自动化企业的发展，PLC作为典型控制产品在国内纺织机械、食品机械、包装机械、塑料机械、印刷机械、起重机械、机床和化工机械等众多领域得到了广泛的应用。

    在物联网自动化设备智能化生活的推动下，“低碳、环保”理念的进一步提倡，自动化市场衍生出对PLC的大规模需求。在电梯、电源设备、造纸机械、电子制造设备等应用中呈负增长的态势，相对越自动化设备行业来讲，我国自动化企业PIC有以下优势和劣势。

    相对于大公司而言，国内PLC厂商具有如下明显的优势

    需求优势

    国内PLC厂商能够确切了解中国用户的需求，并适时地根据中国用户的要求开发、生产适销对路的PLC产品。例如，和利时公司具有12年的控制类产品生产、销售及工程实施经验，积累了大量客户资源，了解国内不**业、不同地区、不同所有制用户的真正需求，因此在产品设计时可以充分考虑中国用户的需求和使用习惯，产品的针对性和易用性强。

    产品定制优势

    由于是本地化的研发、生产、销售和技术支持，国内PLC厂商可以根据用户的特殊需求定制个性化产品。在实际工作中，有些用户希望在一个PLC模块上同时具有开关量输入、开关量输出、模拟量输入和模拟量输出等功能，同时输出既要有继电器的，还要有晶体管的。这种一般通用PLC不能提供的特殊需求，国内PLC厂商可以快速为用户专门定制。跨国公司的中国用户和中国雇员很难将这种特殊需求直接反馈到国外的生产厂家，难以促成产品的改进。

    成本优势

    由于是本地化的研发、生产、销售和技术支持，国内PLC厂商具有较大的成本优势，这种成本优势直接转变为产品价格优势。

    服务优势

    国内PLC厂商的服务由公司相关人员去实施，PLC生产厂商可以直接面向终用户。由于公司技术人员充分了解自己的产品，能够解决实际应用中发现的问题，因而能显著提高服务水平务质量。另外，国内PLC厂商可以在PLC的售前、售中和售后中为用户提供增值服务。例如，面对众多的中小用户，和利时公司开展了培训和方案设计服务，得到了广大用户的。

    相对于大公司而言，国内PLC厂商具有如下明显的劣势：

    劣势

    在市场开拓初期，国产PLC的在较长一段时间内不为用户认可，从而加大了市场开拓难度。

    应用业绩劣势

    相对于的PLC厂商而言，国内公司的PLC应用业绩较少，用户对国产PLC的性能、产品质量和技术支持持怀疑态度。

    产品线劣势

    在国内公司开展PLC业务的初几年，PLC产品线不完善，产品的品种较少，不利于的市场开拓。

    研发实力劣势

    相对于实力雄厚的PLC厂商而言，国内公司的研发实力较弱

    在过去的2012年，我国物联网产业市场规模达到3650亿元，比上年增长38.6%。从智能安防到智能电网，从二维码普及到“智慧城市”落地，作为被寄予厚望的新兴产业，物联网正四处开花，悄然影响着人们的生活。认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本;另一方面可以为经济的复苏提供技术动力。目前，美国、欧盟等都在投入巨入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究，工业和信息化部将同有关部门，就新一代信息技术方面开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。

    在控制技术的发展历程中，是与计算机技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等的发展息息相关的。正式各种新兴技术的发展，推动了可编程控制器的发展。让PLC可编程控制器成为代替继电器实现逻辑控制的主流控制技术。PLC的基本机构有电源、处理单元(CPU)、存储器、输入输出借口电路、功能模块、通信模块所组成。其工作原理由扫描技术、用户程序执行阶段、输出刷新阶段三大部分组成。目前上PLC有西门子、欧姆龙、三菱、罗克韦尔、施耐德等，国产主要有台达、和利时、、信捷等。

    近两年受国内经济增速放缓、国外经济复苏疲软的影响，PLC的市场规模呈急剧下滑的趋势。而物联网发展指导意见相关文件于今年正式，受物联网及智能电网的带动，PLC行业将反弹，实现快速增长。物联网的发展建设涵盖加广阔，PLC作为目前信息、控制的主要技术手段，势必将在物联网的建设中起到关键性作用。同时，这也是促使PLC技术的进一步发展与进步，从而适应物联网的高速发展。而用电信息系统是未来智能电网的，预计至2020年国网在用电和通信信息平台总1084亿元、465亿元;同时我国在实现模块与设备制造的道路上必然追求元器件的国产化，工信部规划元器件的国产化率要达到30%。PLC作为智能电网的主要通信方式，必然在信息设备中实现标配，而国外需求将加速国内PLC行业的增长。

    目前国内PLC技术发展，市场占有率明显提高，发展势头良好。而PLC技术也逐渐成熟稳定。目前的发展正在朝向针对不**业不同需求加化可定制化的路线前进。

    当前，以太网应用非常广泛，与工业网络相比，其成本非常低，为此，人们致力于将以太网引进控制领域。目前的挑战在于1)硬件上如合适应工业恶劣环境;2)通讯机制如何提高其。以太网能否顺利进入工控领域，还存在争论。但以太网在工控系统的应用却日益增多，适应这一过程，各PLC厂商纷纷推出适应以太网的产品或中间产品。