深圳西门子PLC模块电源供应商

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一、前言
根据要求，茂名石化供气站液态烃储罐区要完善消稳高压系统，作为立罐区，经设计人员计算，需要二台22kw的离心泵作为稳压泵（一用一备），稳压泵实际工况只作稳压作用，正常状态额定工况运转，负载率较低，效率低。长期低效率运行，这既是对设备的加速损害也是重大的能源浪费，为此，供气站应用PLC实现自动调节和各种控制功能，稳压泵采用变频调速技术保护设备和节约能耗。
二、系统要求
1、正常状态下，2台稳压泵至少有1台运行，可进行手动操作和相互自动切换时，不允许发生两台泵全部停止的现象。
2、保持消稳高压系统管网压力在稳定值范围。
三、系统控制原理
消稳高压系统要求稳压泵运转时，系统管网压力保持为设计稳压值P1，而现场压力传感器检测管网压力信号实际测定为P2，压力信号经变送器处理后输出一个4—20mA电流信号给PLC，PLC接受到管网反馈模拟信号经模数(A/D)转换得到，与设定压力进行PID运算比较，根据ΔP(=P2-P1)值大小，由PLC内PID功能模块进行PID运算，然后数模（D/A）转换输出4—20mA电流信号给变频器，由PID运算的来确定输出电流量的大小以控制变频器的运转频率，改变电动机转速，从而达到所需求的压力。当ΔP＞0时，现场压力偏高，则降低变频器输出频率，使电动机转速减慢，降低管网压力，ΔP减小；当ΔP＜0时，现场压力偏低，则提高变频器输出频率，使电动机转速加快，升高管网压力，ΔP减小。这样不断调整，使ΔP趋于0，实现现场实际压力在设定压力附近波动，压力稳定。系统结构如图一。
四、系统控制组成
该系统主要由2台日立SJ300-300HFE变频器、1台SIEMENS S7-200型PLC、配套SIEMENS EM235扩展模块、HITACHI A/D转换器以及接触器、操作按钮、1台现场压力变送器等组成。用PLC实现设定压力、维持稳高压系统管网压力、稳压泵变频调速、PID控制以及稳压泵起动、停止、切换等各种电气控制功能；用变频器实现变频调速稳压和节能降耗功能。


五、系统控制实现
1、稳压泵的控制
稳压泵设有自动和手动两种控制方式，手动控制设有控制和现场两地控制启停。
1)手动工作方式：该操作方式是专门为调试水泵或自动工作方式发生故障时，为用户应急设置的一种工作方式。该工作方式采用简单的启动方式，只有在自动失灵的情况下才采用。
2)自动工作方式：自动方式是作为正常状态下的一种工作方式，系统通过调试运行后，一般置于自动状态下在。自动方式工作时，管网压力的不同变动经压力变送器反馈到处理器PLC中，整个消防系统都将在控制系统有效的控制下，进行多种功能的适应性工作。
a）管网压力0.7MPa时，稳压泵自动启动，保持管网压力恒定在0.60~0.75Mpa之间。
b）正常状态，两台稳压泵自动轮换运转，可改定时切换时间，管网稳压值可通过电控制柜面板上电位器进行设定改。
c）当其中一台因维修停机或故障时，根据变频器反馈的停机或故障信号，PLC自动控制启停转换。
d）消防系统中的消防主泵启动，启动消防主泵信号同时输入稳高压系统，稳压泵自动停止。
2、PLC的控制
S7-200系列中CPU224/226具有32位浮点运算指令和内置PID调节运算指令等特殊功能。使用时，只需在PLC内存中填写1张PID控制参数表(表一)，再执行指令：PID TABLE，LOOP，即可完成PID运算。其中操作数TABLE使用变量存储器VBx，用来指明控制环的起始地址；操作数LOOP是控制环号(常数，0～7)。编号为2、4、5、6、7的参数固定不变，可在PLC主程序中设定；编号为1、3、8、9的参数具有实时性，须在调用PID指令时填入。


由于S7-200输入和输出为开关量，而变频器、压力变送器和振动变送器的信号为模拟量，因此EM235模块要实现A/D、D/A转换。
六、稳高压系统效果
1、确保供气站消稳高压系统运行，增强作为A类要害部位的供气站能力，为供气站生产打下坚实的基础。
2、稳压泵变频运行功率为额定功率的15%，变频运行成功。
3、变频器是恒功率起动（软起动），它在稳压泵电机起动时不会产生起动电流，因而不会产生起动电流对电机的冲击，停泵时变频器改变停泵过程时间（软降），这样可以在停泵时防止水泵水压突然降落对水泵造成的损坏。
七、结束语
通过PLC和变频技术实现消系统稳高压这个项目的成功实现，节能降耗效果明显，证实了该技术的可行，可在需要稳压水系统推广使用。

1 引言
随着时代的发展，社会经济环境的整体提升，作为中国支柱产业之一的房地产业进入了跨越式发展的新阶段。在这个进程当中，作为建筑物附属设备的电梯也有不可估量的发展空间。目前在电梯中所应用的交流双速或可控硅调压调速控制方式里逻辑部件均由继电器、选层器完成。但随着时间的推移其触头就会磨损、插接口会严重氧化造成接触不良，缺少设备维护时甚至会出现困人、冲、乱层、蹾底等现象，所有这些都不利于电梯的维修和运行。但现有的电梯系统其机械部分性能良好，所以用变频器和PLC改造原有的控制系统即可以满足客户对电梯的服务质量的要求又可以节约资金避免不必要的重复投资。

2 电梯驱动系统介绍[1]
电梯的电力驱动系统对电梯的起动加速、稳速运行、制动减速起着决定性作用。驱动系统的优劣直接影响电梯的起动、制动、加减速度、平层精度、乘座的舒适感等指标。
由于目前电器电子元件的高速发展，使得变频变压技术逐步成熟，因此使用变频变压(VVVF)调速系统控制的电梯也投入使用。自1984年日本三菱电机公司台变频变压控制的电梯问世以来，这种系统驱动的电梯其额定速度已越来越高，而利用矢量变换控制的变频变压系统的电梯的额定速度可达14m/s。它们的调速性能都已达到了直流电动机驱动电梯的水平，并具有驱动控制设备体积小、重量轻、、节省能源等优点，成为当前新的电梯驱动系统。

3 控制系统介绍
控制系统主要由PLC、变频器及旋转编码器组成。可编程控制器(PLC)负责处理各种信号的逻辑关系，从而向变频器发出起、停等信号，同时变频器也将工作状态信号送给PLC，形成双向联络关系,它是系统的。变频器实现电机的调速。本文所选用的安川VS-616G5通用变频器可实现平稳操作和控制，使电动机达到理想输出。为满足电梯的要求，变频器又要通过与电动机同轴连接的旋转编码器和PG卡，完成速度及反馈，形成闭环系统。旋转编码器与电动机同轴连接，对电动机进行测速。旋转编码器输出A、B两相脉冲，旋转编码器根据A、B脉冲的相序，可判断电动机转动方向，并可根据A、B脉冲的频率测得电动机的转速。旋转编码器将此脉冲输出给PG卡, PG卡再将此反馈信号送给变频器内部，以便进行运算调节。所以旋转编码器和PG卡实现了闭环运行。
3.1 硬件系统组成
控制系统包括信号采集和PLC控制两部分
(1) VS-616G5变频器具有自学习功能，在使用矢量控制时，变频器能自动设定电动机铭牌范围的电动机参数。由此从变频器电动机到通用电动机都可以进行矢量控制运行，电动机可大限度地发挥作用。VS-616G5可使用PID控制功能实现简单的追踪控制，使用脉冲发生器等速度器时，不管负载大小变化都可使其速度保持一致，保了电梯零速制动抱闸的要求。
(2) 旋转编码器(PG)[2]的选择。
本文根据电梯平层精度要求选择PG。根据GB1058/T-1997电梯技术条件中的要求，运行速度为0.5m/s调速电梯的平层精度为±15mm以内。而平层精度与钢丝绳的松紧度，平层干簧管的位移，PLC的输入脉冲数有关。者为机械因素，而PLC的输入脉冲来自于脉冲监视输出。考虑PLC的自身频率，为保证输入脉冲的正确性，设定PG脉冲监视输出分频比F1-06功能码为16，既PG输出脉冲的1/16作为PLC的输入脉冲。为尽可能在PG参数上来保证平层的精度，以1mm误差计算。
齿轮箱减速比K为61:2，曳引机直径D为0.65m，采用半绕式2:1绕法，N=2，电机每转一圈电梯上下行程:
L=3.14×D×K×1000/N(mm) (1)
代入式(1)求得L=33.5mm，
PG参数=33.5×16=536p/rev。根据PG解析度的分类，选用解析度为600的旋转编码器。本文采用增量式圆光栅编码器, 它将测得的转速脉冲反馈给变频器，形成闭环控制。
图1中TA1为变频器的速度控制卡的脉冲输入部分，接收来自旋转编码器的脉冲;TA2为速度控制卡的脉冲输出部分，向PLC输出脉冲。
(3) 由于电梯是载人的起重设备，要求性系数特别大，为地满足乘客的舒适感，使用VS-616G5的带PG矢量控制，将测速脉冲反馈给变频器，提高控制精度;为配合脉冲记数和平层精度，选用三菱公司FX2N系列可编程控制器PLC，其X0-X1端子可采取高速脉冲，满足了系统记数，达到准确平层的要求。
由电力电网送来的380V动力电源变为可控的直流电，经变频器转变为可调的频率可变的变频变压三相正弦交流电，驱动电动机平稳运行。
当电梯检修时，是点动运行方式，PLC向变频器发出方向和检修运行信号，装置按预先编好的速度指令向电动机输送点动频率(10Hz)的交流电，作上、下慢速运行。
当电梯正常运行时，PLC向变频器发出快速命令和方向信号，系统按预先编入的频率指令沿理想曲线上升至满速(45Hz)运行。当需要减速时，PLC断开高速指令，输出按理想曲线下降至停止，在降程中，由于系统的惯性作用，将动能通过能量回馈装置消耗在制动电阻上，因此曳引电动机不会发热，可以不用强迫冷却风机。变频器内部带电流反馈和速度反馈。电梯的速度通过脉冲编码器反馈回变频器，当实际速度或给定速度时，变频器会自动调节输出电压(电流)和频率，使两者相等，从而达到理想的运行状态。
3.2 软件部分说明
(1) VS-616G5部分参数设置如下表1所示。

表1 变频器参数设置
要实现对变频器的控制，对PLC进行编程，通过程序实现PLC与变频器信息交换的控制。编程的重要依据是系统的工作过程。电梯的一次完整的运行过程，就是曳引电动机从起动、匀速运行到减速停车的过程。电梯运行方向确定后，在关门信号和门锁信号符合要求的情况下，电梯开始起动运行, PLC正转(或反转)及高速信号输出有效，电动机从0Hz到50Hz开始起动,起动时间为1.5S，然后维持高速(变频器参数设置，D1202=50Hz)一直运行，完成起动及运行段的工作。在接近目标楼层时，相应的接近开关动作，给PLC输入换速信号，PLC撤消高速信号输出，同时输出爬行信号。爬行的输出频率由变频器参数设置(D1203=6Hz)。从高速的频率到爬行速度的频率的减速时间也是1.5S，当达到6Hz的速度后，电梯就以此速度爬行。电梯到达目标楼层时, 给PLC输入平层信号，PLC撤消正转(或反转)及爬行信号，电动机从爬行频率减速到0Hz, 减至0Hz后，零速输出点断开，通过PLC抱闸自动开门。
(2) PLC部分程序清单

表2 PLC的I/O分配
4 控制系统特点
4.1 采用级队列
根据电梯所处的位置和运行方向，在编程中，采用了四个级队列，即上行级队列、上行次级队列、下行级队列、下行次级队列。其中，上行级队列为电梯向上运行时，在电梯所处位置以上楼层所发出的向上运行的呼叫信号，该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的队列:上行次级队列为电梯向上运行时，在电梯所处位置以下楼层所发出的向上运行的呼叫信号，该呼叫信号所对应的楼层所具有的脉冲数存放的寄存器所构成的队列。
4.2 采用检测逻辑控制
当电梯以某一运行方向接近某楼层的减速位置时，判别该楼层是否有同向的呼叫信号(有呼叫请求时，相应寄存器为l，否则为0)，如有，将相应的寄存器的脉冲数与比较寄存器进行比较，如相同，则在该楼层减速停车;如果不相同，则将该寄存器数据送入比较寄存器，并将原比较寄存器数据保存，执行该楼层的减速停车。
4.3 采用先出队列
根据电梯的运行方向，将同向的级队列中非零单元(有呼叫时此单元为七零单元，无呼叫时则此单元为零)送入寄存器队列(先出队列FIFO), 利用先出读出SFRDP指令，将FIFO个单元中的数据送入比较寄存器。
4.4 对变频器的灵活控制
PLC根据控制的要求，可向变频器发出正向运行、反向运行、减速以及制动信号，再由变频器根据一定的控制规律和控制算法来控制电机。
4.5 的系统工作状态
当系统出现故障时，PLC可向变频器发出信号，则避免了大事故的发生。

5 结束语
以PLC和变频器为的电梯控制系统可根据客户的要求对以往的电梯控制系统进行改造，这不仅避免了旧系统的诸多缺点而且加节约能源。本控制系统具有、、经济的特色。

1 概述
上海外滩观光隧道SK系统（简称SK系统）是从法国引进的城市交通系统，该系统是技术成熟、设备的产品，其自动化程度较高，采用可编程序控制器控制。其软件程序相对较长。要求维护人员在短时间内掌握SK系统的技术，熟悉系统的软件和硬件，只有这样才能提高对系统的维护和加快日常维修进程的能力。为此上海隧道工程股份有限公司施工技术研究所与上海市黄浦江行人隧道发展有限公司合作，进行上海外滩观光隧道SK系统PLC应用技术的研究。
SK系统是连接浦东车站和浦西车站的城市交通系统。由缆索牵引的车辆在两车站之间的钢轨上运行，多可有14辆车辆在隧道内运行。当车辆到达车站的时候，与主缆索脱开啮合，并由减速驱动轮机组承担减速，直至车辆到达下车站台，乘客下车以后，车辆离开下客站台，随即通过折返平台被折返到另一条轨距相同的轨道上，并开始反向运行至上车站台，乘客上车以后，由加速驱动轮机组对车辆进行加速，直至达到主缆索的速度为止，然后车辆与主缆索啮合，下一个车站，如此构成运行循环。SK系统的功能与电气控制系统密切相关，电气控制系统确保了各种设备的运行功能以及各种装置和检测设备的管理功能。SK系统的运行控制系统采用GE公司90-70系列可编程序控制器（PLC）控制，PLC主站在浦东车站，远程站分布于浦西车站和中控室，它们之间通过Genius通讯网络进行。

2 研究SK系统PLC监控系统
2.1 PLC监控系统的组成
SK系统采用GE公司生产的90-70系列PLC进行控制，是一个模块化结构的系统，CPU的型号为IC697CPU782，功能模块安装在机架上，机架上有背板总线，通过这个背板总线，系统中的各个模块相互交换信息。SK系统采用9槽机架，每个机架所采用的电源模块型号为IC697PWR710 55W。
SK系统采用基于Genius网络远程扩展方式。在主机架上使用一块Genius总线控制器IC697BEM731，提供一个Genius网络，该网络使用的介质为双绞屏蔽电缆，大速率153.6Kbps，大通讯距离为2286米，在每个远程机架上用一块远程扫描器模块IC697BEM733，它作为总线接口，在远程机架上的其余槽内可放置I/O模块及通讯模块。
以下就SK系统所使用的PLC插件模块作简单的介绍。SK系统中所使用的数字量输入模块是IC697MDL653，其模块点数是32点；所使用的数字量输出模块是IC697MDL750，其模块点数是32点；所使用的模拟量输出模块是是4通道模块IC697ALG320。另外，SK系统还使用了远程智能模块，输入/输出点数为32点的IC660BBD024和4通道高速计数器模块IC660BBD120。
在SK系统中采用的软件编程方法是梯形图逻辑，运用Logicmaster 90-70编程软件。

2.4.1.1 控制台控制功能
控制台控制功能涉及中控室操作线路的功能，主要包括设备通电、受电轨通电、线路运行、为插入车辆的线路停止、线路运行模式、故障复位、功能故障复位、予置线路运行速度、予置车辆数量、系统初始化、单人驾驶提示、轨道闭塞区间分路、折返平台原点检索和报警等方面的功能。

2.4.1.2 设备状态和故障显示功能
主要涉及中控室控制台面板上的显示功能，包括功能故障显示、故障显示、受电轨通电显示、系统通电显示、运行模式显示、折返平台寻找原点显示和线路运行/停止显示、反映车辆运行状态的模拟屏显示、闭塞区间显示、功能区域显示、楔键抬起显示、各站台后部隔板移动显示、各站台车门关门受阻显示、各站台车门锁闭控制故障显示、各站台灵敏感应板故障显示、折返平台限界显示、车辆限界显示、紧急停车显示、站台手动运行模式显示、故障（信息）编码及注释显示等方面。

2.4.1.3 线路调度功能
此功能包括两方面的内容。是车辆间隔功能，主要是根据对线路上车辆数和车辆运行速度的予置，来调整车辆之间的间隔；二是线路调整功能，主要是管理车站中车辆的流量，以平衡线路及避免车辆堆积在一个车站内。

2.4.1.4 变量初值预置功能
变量初值预置功能只用于中控室程序内部变量计算的需要。

2.4.2 车站软件功能
车站软件分为浦东车站软件和浦西车站软件。其功能是对车站进行管理，包括对各驱动设备的控制功能、区域调节功能、编码器模数转换、遥控操作、信号显示和检验、车辆跟踪、故障报警等方面。

3.1.1 钩住缆索
通过夹钳使车辆夹住驱动缆索。此夹钳的夹紧，通过一称重系统与车辆的重量相联系，通过连杆，称重系统能获得与车辆负载成正比的夹紧力。在车站的出发处，车辆被加速以后，固定安装在轨道中的搭板，能通过夹钳上的力臂，使夹钳开启和闭合。车辆钩住缆索以后，就被缆索所驱动，车辆以缆索的速度运行至下一车站为止。

3.1.2 与缆索脱钩
在进入站台和减速之前，固定安装在轨道上的一个搭板使夹钳的力臂抬起，这样就使夹钳开启，车辆与缆索脱钩。

3.1.3 加速/减速
在加速和减速阶段，车辆不再与主缆索相连接，而由驱动轮机组进行驱动，驱动轮机组由自动控制设备控制，正常运行时能使车辆在0～5.5m/s的范围内变化。

3.1.4 开门/关门
车门的开启和关闭由固定安装在站台下面的开门/关门机构加以确保。当车辆到达站台的时候，安装在每辆车上的传感器对地面上的检测钢板进行检测，并对车门解锁。
在开门的时候，固定安装在站台下面的控制机构使车门支杆松开，并在车辆从站台前通过期间拉住后门扇。
在关门的时候，固定安装在站台下面的控制机构则在车辆从站台前通过期间拉住前门扇。

3.1.5 车站中的驱动
在车站中，通过一套驱动机构控制车辆停靠车站或离开车站，以便让乘客下车或上车。

3.1.6 折返
在下客站台的终端，车辆被送上折返平台，然后由折返平台上的一套动力装置负责折返。折返平台处的位置传感器则给出车辆信息。
由动力装置确保折返平台的回转，而限位挡块使平台转动结束后定位。折返后车辆被送至上客站台。

3.1.7 检验
SK系统中配备有多种和检测装置，以防止运行期间可能会出现的各种故障。
根据大制动距离，每条轨道被分成20个闭塞区间。由感应式传感器对这些闭塞区间加以限定，并通过自动控制系统，确保防止车辆碰撞。
若在运行期间有严重异常情况出现，例如缆索断裂或区间闭塞规则得不到遵守，轨道中安装的楔键能使车辆与缆索脱开，并使车辆制动。
在车站中，乘客的由下列设备加以确保:
·站台前防止检测人员或物品跌落的灵敏感应板；
·上客或下客站台内防止车辆可能产生钩挂的站台后部隔板；
·车门未锁紧就离开站台时，使系统停机的检测装置；
·分布于现场的摄像机，由中控室负责监视；
·若干紧急停机按钮开关。

4 结束语
对SK系统PLC应用技术的研究是为了在短时间内掌握SK系统的技术。经过努力，在分析PLC控制系统的组成、系统软件功能的基础上，对系统的故障分类、系统故障（信息）编号与相关PLC程序变量关系表、PLC程序流程图等作了归纳、总结，提高了对系统的维护和加快日常维修进程的能力。

1． 引言
世界经济结构向化和高增值型方向发展，信息行业和计算机产业猛增，信息时代的前进步伐将越来越快，传统的工作经济遭到网络知识经济的强有力地挑战；智能建筑，智能小区，智能家居等飞速发展，楼宇自动化(BA)、通信自动化 (CA)、办公自动化(OA)、家庭自动化（HA）等各种自动化系统不断出现；人们的物质与精神生活水平提高，对工作和生活追求灵活、和舒适，对照明的要求也越来越高。因此，传统的照明控制技术受到了时代的强烈冲击，国内外都不断的把各种计算机技术、网络通信技术、现代控制技术不断的引入到照明控制中来。
只要有人在夜间活动的区域，都需要照明设备，有室内、室外照明，有办公照明、家庭照明，有体育场馆、工矿业车间厂房、道路桥梁、公园广场、车站码头等等照明场所，其分布的地理范围从几平方米到方圆几十公里。对于范围较大的照明空间来说，实现照明设备的集中监控与管理变得势在必行，目前大型的计算机控制系统有SA系统、DCS系统等，也有澳大利亚邦奇公司的Dynalite系统、奇胜公司的C-BUS系统等智能照明控制系统。本文将介绍怎样用PC+PLC来实现照明集散控制系统。

2． 集散控制系统（DCS）及相关计算机控制系统
自1975年Honeywell推出套DCS以来，世界上有几十家自动化公司推出了上百种的集散控制系统（DCS），在三十年的发展过程中，先后经历了四代产品的革新改良，其集散控制的思想越来越广泛地被广大自动化工程技术人员所青睐，并不断地被应用于新建、扩建和技改项目中。但传统的DCS一般由厂家生产，具有一定的专有性；另外，对一般传统的DCS来说，其控制规模比较大，成本费用比较高，因此限制了在中小规模的自控系统项目中的推广应用。
目前，与DCS并存于市场上的计算机控制系统还有SA系统、以工业级PC机为构成的小型监督/控制系统（PC-Based）、PLC构成的控制系统、PC+单片机/DSP构成的控制系统、PC+PLC构成的监控系统等。这些系统在应用目标上、系统功能上、产品形态和实现方法等方面与DCS有很多共同之处，也有许多区别[1]。在具体的工程应用中，应根据工程的特点、用户的功能需求来设计合理的方案，选择相应的控制系统。

3． 用PC+PLC实现集散控制系统（DCS）的基本原理
集散控制的基本思想是集中管理，分散控制，即：将流程工业的自动控制过程与操作管理人员对自动控制过程的管理过程相对分离；流程工业的自动控制过程由各控制站相对立地自动完成，而操作人员对自动控制过程的管理则由控制室的操作站来完成。操作站与各现场控制站一方面各自相对立地运行，从而将各种故障限制在局部范围内，大地提高了自动控制系统总体的性和性；另一方面又相互进行实时数据通信和信息交换，实现了操作人员在控制室的操作站对整个自动控制过程进行管理和调整。
现场控制站的主要任务是实现对生产过程的自动控制，因此它要能够自动采集现场的各种工艺参数以及设备的运行状态等生产信息，然后按照事先编好的控制程序进行大量的数值计算，后输出4～20ｍＡ标准模拟信号(或on/off数字信号)去驱动各种执行机构，调节各种工艺参数，实现生产过程的自动控制；另外还要与操作站进行实时通信，将采集到的各种生产信息传送到操作站供操作人员使用，同时接收操作人员通过操作站发出的各种指令实时调整自动控制方案、优化生产过程，因此它还需要具有标准化的通信接口。目前的各种PLC均具有这样的功能，而且其容量弹性大，扩充方便，控制方案的组态简单易学，性能价格比优越，因此是中小型DCS的操作站的理想选择。
控制室的操作站实际上是一个人机界面，一方面把控制站采集的各种生产信息进行加工处理，然后以操作人员所习惯和熟悉的各种流程画面、生产报表、历史趋势和声光报警等形式给操作人员。另一方面把操作人员的各种指令进行编码后传送给操作站对控制方案进行调整，以优化生产过程或对特殊情况的紧急处理。对中小型DCS来讲，目前市面上比较流行的各种软件均能实现这样的功能，且对计算机的硬件和操作系统无特别要求，用普通工业PC机和一套软件就可实现。
采用工业PC机和PLC组成集散控制系统时，PLC承担了现场控制站的主要工作，PC机承担了操作站和工程师站的工作。在安装有PLC系统软件的工业PC机上可以离线(或在线)编辑PLC的控制应用软件，控制应用软件下载到PLC后，PLC就可以立地完成现场数据采集、逻辑控制、模拟控制等工作。而操作站的各种功能都可以通过安装在工业PC上的实时软件来实现，在安装有实时软件的PC机上可以方便地对生产过程进行监控（用PC+PLC实现DCS的结构框图如图1所示）。4． 汉口江滩公园照明的集散控制系统（DCS）设计

4.1 工程概况

武汉汉口江滩公园上起武汉客运港，下至丹水池后湖船厂,全长7公里,总面积约150万平方米，是以防洪及综合环境整治为主的综合性**工程，同时也具有城市生态绿化、观江亲水、休闲健身、文化展示等功能。该工程分三期建成，目前已经完成一、二期，共3.4公里，三期工程已经正式启动，全线工程建成后，武汉汉口江滩公园将成为大的广场。
由于江滩一期工程距离较短，其照明控制系统可以在低压配电室内就地控制；然而，江滩工程的二期长2.4公里，配电室较多，就地控制的方式变得不太现实；同时，考虑到后续的三期工程，为实现全园区的所有照明设备的集中监控与管理、提高企业的综合管理水平变势在必行。因此用PC+PLC组建江滩二期工程的照明的集散控制系统（DCS），实现了集中监控与管理的功能，该系统投入运行一年后，一期的照明控制与管理也成功的扩展到该系统中，同时也为三期工程的照明控制与集中管理留了充裕的扩展接口。

4.2 用PC+PLC实现江滩公园二期工程照明的集散控制系统（DCS）

4.2.1 江滩公园的通信网络背景介绍

在江滩二期建设时，搭建了1000M光纤Ethernet局域网络，该网络为喷泉控制系统、监控系统、停车厂收费系统、导游标识系统等提供了的网络通信平台。本文所介绍的照明控制系统也是以该通信网络为平台来完成数据通讯，二期工程共有六个10KV/0.4KV的变压器，它们分别位于**广场、国宾林、友谊林、网球场、游泳池、园艺区；同时，在每个箱式变压器的15-30米处设计了个低压配电室，并在每个低压配电室内配置网络交换机，配备的PLC设备通过双绞线连接到交换机，基于TCP/IP协议通讯（其网络拓扑图见图2）。电参量检测单元的选择:
本工程选择山东力创科技有限公司研发生产的EDA9033作为电量采集模块，检测配电柜的总电流和各分支回路的电流、电压、功率因素等电参量。该模块采用电磁隔离和光电隔离技术使得电压输入、电流输入及信号输出三方隔离,从而保证了测控系统的；基于RS-485或RS-232与其他设备通讯，采用RS-485二线制输出接口时，具有+15kV的ESD保护功能，而采用RS-232三线制时，具有±15kV的ESD保护能力；通讯速率(bps)可在1200、2400、4800、9600、19.2k中选择；具有双协议通讯功能，即同时具有ASCII码格式和十六进制格式通讯协议；指令为十六进制格式时，适合于单片机编程接口，过载能力强，可正确测量满量程1.5倍的电压或电流信号[2]。
由配电系统图知，所有三相配电回路的电流大于EDA9033的量程（20A），在配电设计时为每个配电柜配置了15个互感器，L0为配电柜的总电流检测互感器，其变比为250/5，L1-L14为14个分支回路的电流检测互感器，变比为30/5；KM1-KM14为控制分支配电回路接通的三相接触器，型号为LC1-40A 220VAC。

远程终端单元(RTU)的选型及电路原理图设计：
可编程序控制器(Programmable Logic Controller, PLC)技术经过几十年的发展,技术相当成熟，已被广泛应用于工业控制的各个领域。用PLC来实现中照明配电自动化的RTU功能，能够很好地满足RTU的特有的要求，使用PLC的离散输入点来实现遥信、用PLC的离散输出点来实现遥控、用PLC的模拟采样输入来实现遥测、用PLC的通信功能来实现和主机的通信[3]。完成这些功能，都额外的硬件，只需根据开关量的实际情况，对PLC进行简单编程即可。这种基于PLC的中照明配电自动化的RTU实现方案具有以下特点：硬件结构简单，免维护；规模可大可小；只需将PLC的扩展模块连接在一起，就可以实现遥控点、遥信点、遥测点的增加；抗恶劣环境；高性；编程实现各种功能，免硬件调试；廉。PLC方案在具体设计时，包括以下几个步骤: ①操作点数。了解配电网的基本情况及自动化的具体要求，确定系统需要进行遥控、遥信、遥测、甚至遥调的设备，统计各处配电室需要这4种信号的具体点数。②确定通信方案。根据配电网的规模及分布情况，确定总体设计方案，主要是通信方案的设计和选择。③PLC选型。根据各处各种操作的点数以及所确定的通信方案，选择恰当型号的PLC来实现RTU功能。
本工程选择美国GE公司的Versa Max PLC，此款PLC是GE Fanuc Automation推出的新一代控制系统，其设计新颖，通用性强，结构紧凑，模块化设计，支持热插拔、配置灵活，经济实用，为自动化系统提供功能强大的系列产品。每个控制站内选择1台Versa Max PLC的CPU模块，2台32路I/O模块（用于32路配电回路的接触器控制与吸合状态检测），32台EDA9033检测每个配电回路的电参量，EDA9033和PLC通过RS485总线进行通讯。