深圳西门子中国一级代理商电源供应商

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1 引言

发动机装配线PLC控制系统，主要针对包括转台、举升台、举升转移台、翻转机五种工位的控制。在汽车发动机装配过程中，由于被装配零件的多样性，需要在装配线的每个工段适当调整发动机的方位以方便装配零件。装配线上共计20余个工位，包括7个普通转台、2个维修转台、4个无滚轮举升台、7个单向滚轮举升台以及2个翻转机。

整个被控对象包括22个工位,每个工位上包含必需的转移电机或举升电机,此外还有32个生产线传输电机。每个工位均由一个ET200S和一个ET200eco从站组成,用于该工位的I/O点数据采集和发送以及分散控制。

2 系统结构及功能

系统包括操作员站、工程师站、自动化系统、网络和现场I/O站等几个部分。

系统各部分功能:

操作员站:提供全汉化人机界面，实现控制系统的监控操作功能（操作、显示、报表、报警、趋势），并且可以在人机界面上直接查看对应的step7源程序。

工程师站:用于系统的组态和维护。

自动化系统:使用SIMATIC控制器完成回路调节和逻辑运算。

现场I/O站:使用现场总线技术，在设备现场直接采集现场仪表的信号,控制现场的执行机构。

现场总线ProfiBus:用于连接控制单元与操作员站以及管理网络。

本系统采用PLC300CPU和CP342-5、CP343-1的接口模块相连构成系统的主站。CP342-5是用于连接S7-300和profibus-DP的主/从站接口模块，CP 343-1是用于连接S7-300和工业以太网的接口模块。在该控制系统中，除了上述主站外，从站是由22个ET200S和22个ET200eco组成，分别分布在两条profibus网络上。CPU上自带的profibus-DP接口构成profibusⅠ线，CP 342-5接口模块构成profibusⅡ线。

系统配置功能图如图1所示:

西门子S7300 CPU通过两条profibus-DP网络连接若干ET200S和ET200eco从站构成的集中分散式控制系统已经在该发动机装配线成功投运，能够保证生产线连续稳定地生产，尤其在机械动作灵敏度上有较大提高，满足了用户的要求

1．汽车总装线系统构成与要求

汽车总装线由车身储存工段、底盘装配工段、车门分装输送工段、终装配工段、动力总成分装、合装工段、前梁分装工段、后桥分装工段、仪表板总装工段、发动机总装工段等构成。

车身储存工段是汽车总装的个工序，它采用ID系统进行车身型号和颜色的识别。在上件处，由ID读写器将车型和颜色代码写入安装在吊具上的存储载体内，当吊具运行到各道岔处由ID读写器读出存储载体内的数据，以决定吊具进人不同的储存段。出库时，ID读写器读出存储载体内的数据，以决定车身送到下件处或重新返回存储段。在下件处，存储载体的数据。在上下线间，应在必要的地方增加ID读写器，以确定车身信息，防止误操作。采用人机界面以分页显示该工段各工位的运行状况，车身存储情况、饱和程度、故障点等信息。

总装线的所有工段都分为自动操作和手动操作两种形式。自动时，全线由PLC程序控制；手动时，操作人员在现场进行操作。整条线在必要的工位应有急停及报置。

整个系统以三菱PLC及现场总线CC-bbbb为控制设备，采用接近或光电开关监测执行结构的位置，调速部分采用三菱FR-E500系列变频器进行控制，现场的各种控制信号及执行元件均通过CC-bbbb由PLC进行控制。

2．系统配置

汽车总装线的系统配置如图所示。

汽车总装线的系统配置

1 引言

Controllogix是Rockwell公司在1998年推出AB系列的模块化PLC，代表了当前PLC发展的水平，是目前世界上有竞争力的控制系统之一，Control- logix将顺序控制、过程控制、传动控制及运动控制、通讯、I/O技术集成在一个平台上，可以为各种工业应用提供强有力的支持，适用于各种场合，大的特点是可以使用网络将其相互连接，各个控制站之间能够按照客户的要求进行信息的交换。

Controllogix可以提供完善的控制器的冗余功能，采用热备的方式构建控制器，两个控制器框架采用相同的配置，它们之间使用同步电缆连接，不仅控制器可以采用热备，通讯网络也可以采用相似的方式进行热备，除以上的部分可以热备外，控制器的电源也可以进行热备，这样大大提高了控制器的运行的性。

2 系统介绍

在某焦化厂干熄焦汽轮机发电项目的DCS控制系统中，采用了冗余的Controllogix，系统结构如图1所示。上位机通过交换机与PLC处理器通讯，远程框架通过冗余的ControlNet连接到控制器框架，同时，远程框架采用了冗余电源配置。整套系统具有很高的性，满足了汽轮机发电系统对于PLC控制部分需要长期无故障运行的要求。上位机采用Rsview32软件，用以监控现场设备的运行。

图1 系统结构图

表1 L1和L2框架各个槽位的所配置的模块

表2 一些模块的固件版本

图2 RSLogix5000中添加程序

图3 MSG指令的设置

图4 配置显示

空压机工艺简介

抚顺乙烯空分装置采用法国空气液化公司的，该装置以空气为原料，经过过滤、压缩、净化、精馏、蒸发等工序，后分离出产品氧气和产品氮气。吸入的原料空气经过滤后除去灰尘和杂质，过滤后的空气由空气压缩机K601进行压缩，加压后送往下游净化岗位。空压机K601系离心式压缩机，由电机带动，分两级压缩，两级分置于电机两侧即K601A和K601B。空压机K601设计流量为31500 Nm3/h，功率为3200kw，转速为1450rpm，由法国苏尔寿（SULZER）公司制造。

喘振现象的产生

压缩机在工作过程中，当入叶轮的气体流量小于机组该工况下的小流量（即喘振流量），管网气体会倒流至压缩机，当压缩机的出口压力大于管网压力时，压缩机又开始排体，气流会在系统中产生周期性的振荡，具体体现在机组连同它的外围管道一起会作周期性大幅度的振动，这种现象工程上称之为喘振。

喘振是离心式压缩机的固有特性，当发生喘振时需采取措施降低出口压力或增大入口，尽量降低喘振时间。为了确保压缩机稳定地工作，防止用量波动发生喘振，该装置设计了防喘振放空阀，当下游工艺设备空气用量减少或压缩机出现喘振时，可由放空阀减量放空来平衡。

防喘振方案的实施

离心机防喘振控制常采用以下两种方法：

定限流量法：就是使压缩机的流量始终保持大于某一定值流量，从而避免进入喘振区运行。此法通常用于恒速运行的离心机且一般流量调节器的给定值应大于额定喘振点流量的7%～10%，此法优点是控制简单，缺点是当机组变速运行且处于低负荷情况时，防喘振控制投用过早，造成能耗加大。

变限流量法：在变速运行的压缩机中，随着不同工况（压缩比、出口压力或转速），限喘振流量是个变数。变限流量法是采用随动防喘振流量控制系统在压缩机的不同工况下沿喘振曲线（实际上是沿防喘振操作曲线）自动改变防喘振流量调节器的给定值，使防喘振调节器沿喘振曲线右侧控制线（防喘振操作线）工作，这样既又节能。

本装置防喘振控制采用变限流量法，变限流量系统喘振曲线的数学模型可以从离心机流量－压力特性曲线、气体动力学方程及压缩机入口流量计算公式导出，此喘振曲线在h（入口流量仪表的差压）－P2/P1（压缩机的压缩比）坐标上是一条直线参见图1中M1 -M2罩毕

h/P1=V×P2/P1+K

式中：h—气压机入口流量差压变送器量程的百分数；
P1—气压机入口压力（绝）变送器量程的百分数；
P2－压机出口压力（绝）变送器量程的百分数；
V—常数,直线M1 -M2盏男甭剩
k—常数，直线B的截距。

变限流量法防喘振操作线绘制确定（图1中B线）方法为根据压缩机制造厂提供的如图2气体压缩机特性曲线上的M1,M2点（喘振限曲线上的任意两个临界工况点）数据折算成与流量差压变送器及压力变送器的刻度值相对应的h（或h/P1）和P2（或P2/P1）的相对值（%），在图1的坐标上确定对应于M1,M2的M1’和M2’点，连接M1’和M2’就可画出压缩机的喘振限直线A。然后再作A线的平行线B。A,B线的间距△Q为流量刻度7%～10%。对应的△h按具体机组设计数据计算

△h%＝△Q%×（2 Q%+△Q%）

式中：△h%－A,B线的间距，取差压变送器量程的百分数；
△Q%—节器给定值与喘振点之间的间距，一般取喘振点流量值的7%～10%；
Q%—振点的流量差压变送器的相对百分数；

图1中A线就是压缩机的理论喘振限直线；B线就是压缩机的随动防喘振操作线。

如果压缩机的特性曲线换算到图1上不是一条直线A，而是一条不规则的曲线时，可沿此曲线绘制近似的平行线作为操作线B来使用。