南宁西门子PLC代理商变频器供应商

1 引言
船舶自动化领域的一个重要组成部分是主机遥控系统。目前主机遥控系统技术方案多种多样，本文采用PLC工业控制网络来实现主机遥控系统的功能，具有经济性能好、硬件电路结构简单、工作的特点。
在多PLC控制网络实现主机遥控系统设计的基础上，研讨主要设计整个PLC网络的总体结构和通讯方案，并通过通讯网络实现对主机的起停部分的自动控制及安保系统设计。

2 主机遥控PLC网络控制总体结构设计及通讯方式的实现
2.1 主机遥控PLC网络控制总体结构设计
PLC控制网络用于主机遥控系统的控制，包括两台S7-200PLC。其中一台用于主机起停和转速调节控制，安装在机控室;另一台用于完成电子调速器的任务，安装在机舱。另设计算机作为监视平台，用来监视整个系统的重要信号。
整个网络的主要设备为:两台S7-200PLC、一台机、网络连接器、PC/PPI电缆、RS-485电缆。
根据总体通讯设计思路，我们的总体结构图设计如图1。

图1 总体结构图

如图，主站PLC通讯口出来地总线分别通过网络连接器和PC/PPI电缆和从站PLC以及计算机通讯。主从站之间通过RS-485总线进行PPI协议通讯，主站和计算机终端通过PC/PPI电缆进行自由口通讯。从主站PLC通讯口出来连接上网络连接器，是为了隔离，以免计算机RS-232口损坏。通过网络连接器出来地线以及RS-485信号A和B通过比较高低电平与从站进行通讯。同时通过PC/PPI电缆的连接口引出5针通过RS-485和RS-232转换成3条线分别为接收、发送和地线，与计算机进行通讯。S7-200PLC通讯口的引脚分配见附表。

南宁西门子PLC代理商变频器供应商

1  引言
莱芜钢铁总厂银山前区1#80t氧气吹转炉于2005年7月正式投产。本系统由转炉本体、干法除尘及蒸发冷却、汽化冷却、散状料上料、循环水、湿法除尘及煤气回收等部分组成。在控制上采用PLC自动控制，完成对转炉炼钢过程的数据采集、监测与监控。在控制网络上采用、的工业以太环网，通讯速率为10.0Mbps自适应。PLC与 PLC之间的采用SIEMENS STEP7的通讯模块。网络监控画面采用功能强大的SIEMENS WINCC，人机界面好，便于操作使用。

2  工艺概述
转炉系统主要完成将铁水和废钢冶炼成钢水，同时将冶炼过程中产生的煤气和水蒸汽进行回收再利用。转炉主体设备主要包括炉体、炉门、烟罩、倾动机构、氧升降机构、氧横移机构、称重装置、上料装置、冷却装置等。其中，氧有两套，靠横移小推车转换，实现互为备用。装料时炉门打开，烟罩提升，将铁水倒入转炉，加入废钢，装料完成后，炉门关闭，烟罩下移。冶炼过程中，氧下降，从炉体部向炉内吹氧，或加合金料，以改善钢水成分。出钢时，氧上升，倾动炉体，钢水由钢包车运至精炼炉精炼。出钢完成后，吹氮气以溅渣护炉，后将钢渣倒入渣罐车。炼钢过程中，氧和烟罩通过循环冷却水降温，产生的汽包蒸汽经加压后送用户使用;风机将烟罩内气体吸出，经煤气回收后放散到大气中。

3  转炉网络通讯配置
银山前区1#转炉采用8台德国ＳＩＭＡＴＩＣＳ7-400ＰＬＣ主站,分别完成转炉本体控制、散状料上料站、铁合金站、煤气加压站、汽化冷却和煤气回收及循环水站。其配置主要有主机架、扩展机架、电源、ＣＰＵ、接口模块、通信模块,以及数字量和模拟量输入/输出模块等。8台主站之间通过100M光纤以太环网完成数据通信。煤气回收ＰＬＣ主站下设1个ＥＴ200 Ｍ远程从站,通过工业现场总线Ｐrofibus DP完成主从通信。1台工程师站用于完成系统的开发设计,七台操作员站完成整个生产过程监控

5  自动控制系统功能
整个转炉系统的自动控制由ＰＬＣ控制程序完成，通过开放的Profibus DP现场总线连接各个部件，构成分布式控制系统，实现顺序逻辑控制、联动联锁控制以及信号传输、报警和数据采集等，同时设有人工紧急停车处理按钮。
5.1  转炉倾动系统
转炉倾动分两地操作，炉前主操作室和炉后机旁操作室，两处只能由一处操作，在主操作室设有指令转换开关，其中一点倾动转炉时，另外一地就不能实现倾动转炉，炉前主操作室操作转炉兑铁水、加废钢;炉前操作室操作转炉测温、取样、出渣，炉后操作室操作转炉出钢。转炉倾动操作有快速、慢速、正反转。有信号显示和炉子倾角显示。1#转炉吹氧气压力调节原理如图3。其它单回路调节原理相同。

图3     转炉吹氧气压力调节原理
如实现转炉倾动1#变频器、转炉倾动2#变频器、转炉倾动3#变频器、转炉倾动4#变频器的快速、慢速频率设定。
5.2  炉前电动挡火板:
电动挡火板的操作由操作工在主控室的上位机上或现场按钮完成，上位机的画面中有电动推杆开、关和开门、关门按钮。点击电动推杆开、关按钮时，电动推杆开或关;点击开门按钮时，挡火门开门;点击关门按钮时，挡火门关门。这两个操作均为点动，满足的条件:炉前挡火板电源正常，炉前挡火板不过载。
5.3  活动烟罩
活动烟罩的操作地点在主控室，可选择联锁或解除联锁、集中操作或机旁操作;活动烟罩配有两台变频器(一用一备)。只有转炉处于垂直位置(±2°)时，才允许烟罩动作。在主控室的操作台上设有操作开关，当打到升罩位时，电机正行，烟罩上升，到上限位停止;当打到降罩位时，电机反行，烟罩下降，到下限位停止。当工作变频器出现故障时，将自动切换到备用变频器。
5.4  氧升降设备、氧横移设备
氧控制分A和B，采用变频交流电机驱动，氧升降速度为快速40m/min，慢速4m/min。断电时，用气动马达提升。A和B的控制方式相同，仅以A为例进行说明。氧升降操作在炉前主控室完成。换操作可在两地进行，分别为炉前主控室和31m平台。氧的操作方式包括氧定位，氧升降，介质检测，换操作。标高以地面为零高度点。
(1) 降
氧下降时，从+22.5m到+18.5m为慢速下降，从+18.5m(为上变速点)到+13.5m(等待位)为快速下降，下至11.8m(开氧点)氧气快速切断阀自动打开供氧，下至9.8m(变速点)变为慢速下降，吹炼位(7.8m~8.8m)。
(2) 提
氧有刮渣和不刮渣两种操作选择。不刮渣时，氧上升从吹炼位上升到等待位+13.5m，就自动停止。若需再上升时，从+13.5m到+18.5m为快速上升，过+18.5m就改为慢速上升。到+22.5m自动停止。当刮渣操作时氧上升从吹炼位慢速上升，到下等待位不停止，当氧上升到+24.87m时，刮渣头合上，开始刮渣操作，此时氧提升速度要小于6m/min。
(3) 换操作
工作方式有两种，在主控室手动进行换操作，在机旁操作箱手动进行换操作。在何处换，应先在画面上选择，画面上有本地和远程两个按钮。
选择在主控室进行换(从画面上操作):当A出现故障时，按下换按钮之后，A自动提升至换位,氧停止升降，然后进行换操作。按下对中装置解锁按钮，对中装置反转，到对中原位;然后由1#横移小车将A移至A原位作备用;同时，2#横移小车将B由B原位移至B工作位，当B到达工作位后，然后由对中装置正转将B锁定，换完毕。
(4) 介质计量
A氧气流量累计:当打开切断阀后，延时3s后，开始累计，直到关闭切断阀。有每次吹炼累计以及总累计。
A氮气流量累计:当打开切断阀后，延时3s后，开始累计，直到关闭切断阀。有每次吹炼累计以及总累计。
(5) 联锁
为保转炉的运行,ＰＬＣ程序中设有必要的、的联锁回路。在炉前操作台和炉后操作台各设有一个“紧急停止按钮”,当出现紧急情况时,按下此按钮即可停止转炉倾动,氧升降,烟罩、挡火门的动作,处理完成后将按钮释放,系统可恢复正常运行。炉体在氧和烟罩上升到一定高度后才允许倾动,否则有可能出现设备间相互卡壳的情况;氧在炉体处于零位时才允许下降,否则氧有被折断的危险;当氧冷却水流量差大于设定值时,将自动提,以防氧漏水。为保证基础自动化系统及部分重要的现场仪表、检测元件在工厂供电突然中断时能正常运行,系统设置带有稳压功能、能供电30min的UPS在线电源,以便进行应急处理。

6  监控功能
根据生产实际情况和操作需要，在监控站制作了多幅监控画面，全部采用中文界面，具有强的可操作性。具体的监控画面如下:
6.1  工艺流程画面
显示转炉本体整个工艺流程，显示所有的控制点的实际值、设定值及运行情况，显示主要的检测点及运行情况。
6.2  数据一览表
显示温度、压力、流量、氧量、阀位反馈等所有的模拟量输入信号，显示所有的模拟量输出信号。
6.3  调节系统画面
为方便操作人员对回路参数进行设定，对所有PID回路分别做回路控制图，在图上用棒图形式和数据形式显示参数的设定值、测量值和阀位值，并根据实际情况修改设定值，手动/自动转换开关可实现手动/自动无扰动切换。
6.4  报警画面
按工艺要求，当过程值过报警上下，发出声音报警，并在报警画面上显示报警发生时间、报警值、报警等级、报警点，操作员在报警画面中可以完成报警确认、报警信息过滤等功能。当操作员不在监视报警画面时，有报警发生后，自动在屏幕显示新报警信息，发出提示，防止漏警。
6.5  实时及历史趋势画面
显示重要参数的实时趋势和历史趋势，可随时查看一个月内的参数值。
6.6  报表打印
报表分为班报、日报、月报，可定时打印，也可任意时间打印。可设置任意格式报表，可打印所有输入输出参数的报表。
6.7  手动自动切换
操作方式有两种，即手动和自动。在控制回路中，手动方式下贮存控制回路中相应的参数，并把阀位反馈信号作为输出，以保投入自动的无扰动切换。
各画面间的切换和“手动/自动”控制切换通过鼠标进行，系统操作十分简单。

7  结束语
莱钢银山前区80t转炉系统投运至今运行稳定，自动控制技术的应用保了转炉的生产。采用的SIEMENS PLC程序故障诊断、在线监控和修改技术，方便了程序维护。开放的、标准的Profibus DP现场总线增强了系统的扩展能力。整套系统自动化水平高、操作方便、报警明了清晰、故障率低、维护量小，达到了国内水平。

1  引言
按照国家可持续发展战略的要求，实现人与自然和谐发展，国家环保总局《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003)明确规定火电厂发电锅炉安装烟放连续监测仪器(CEMS)[1]。CEMS经省级以上**验收合格时,其监测数据作为该电厂烟放是否达标的依据。

2  系统需求分析
该电厂为2台300MW火力发电机组，CEMS需要测量SO2、氮氧化物、烟尘、CO的含量与烟气流量、压力、温度等参数。作为烟气的检测设备，CEMS还要向脱硫系统提供除上述信息外的烟气含氧量、湿度。并在脱硫前后各配置1套烟气测量装置，2台机组共需要4套烟气测量装置。
环境监测站要监测火电厂的烟放情况，因此CEMS要与环境检测站进行远程通讯。CEMS还提供对烟气测量装置的监视、以及历史数据存储，报表打印等功能。

3  系统配置结构
2台发电机组的烟道相距较远，同一机组脱硫前后烟道相邻，如图1所示。在2台发电机组的烟道附近各搭建1个现场分析小屋，每个小屋安装2套分析仪器，以对该台发电机组烟气的脱硫前后的情况进行检测。两个分析小屋通过工业以太网与上位机进行通讯。

图1     系统配置结构图
上位机用于监视分析仪器的工作情况并对故障进行报警。重要的是统计各个分析仪采集的烟道气的参数，并作为服务器向环境站和脱硫系统提供数据，还提供良好的人机界面，历史数据查询，报表打印等功能。

4  硬件设计
该CEMS采用浊度法测量烟道中的固体烟尘。采用直接抽取法采样，将经过伴热的湿烟气经过过滤送氧化锆分析仪，测出湿氧含量。再把烟气经过压缩式干燥器送入烟气分析仪，分析CO，SO2及氮氧化合物，干氧的含量。烟气中的湿度采用干湿润氧法计算得出。
由于CEMS中需要控制的是按一定时间序列开闭的管路，这种量为开关量，此外还需要测量烟道中各个参数，这种量为模拟量。并综合考虑设备稳定性的要求并降低开发难度，采用西门子200系列PLC对阀门进行控制。其中开关量除使用CPU224上的数字量输入输出模块外，还使用了数字量输入输出扩展模块EM223。模拟量采用EM231模块，实现12位AD转换的。后PLC将各个数字量模拟量通过工业以太网模块CP243-1与上位机实现数据通讯。

5  软件设计
该系统自底向上由PLC控制、上位机程序、远程通讯三部分组成。
5.1  PLC控制程序
该部分程序主要用于接收各种操作命令，控制各种阀泵，指示灯的开闭，并定时完成对采样通道的吹扫、器的排液及阀门的互锁。并对采集到的各模拟量进行数字滤波。
为了防止采样通道吹扫时，烟尘进入分析仪，采样泵与吹扫阀门互锁。吹扫阀打开时采样泵停机。吹扫结束后也需要有个换气时间，才能将吹扫出。因而此时气体分析仪的分析数据不是真实的烟道气成分。为此，在上述情况下，通过停止采样定时器计时的方法，来避免PLC将错误数据发送给上位机。
5.2  上位机程序
(1) 面向过程控制的连接与嵌入
主要用于显示各个分析设备的工作情况，汇总烟道气的历史数据，进行打印归档，趋势显示。
PLC与上位机通过西门子SIMATIC NET组态，建立OPC连接。采用WinCC制作如图2所示人机界面。在该界面下可以通过单击“实时数据曲线”和“数据归档”查看实时和历史数据的趋势图。

图2     人机界面

(2) PowerBuilder数据库功能设计
由于设备事故等原因，有可能会造成部分数据丢失。环保总局规定要用事故前后的实测值估算CEMS故障时的实际值[2]。因此不能对传到上位机的数据进行简单的归档。而WinCC难于实现条件归档，且归档数据空间有限，不易完成对历史归档的修改。
为了解决好这个问题，并兼顾向环境监测站远程通讯，采用了PowerBuilder(数据库程续情况，进行数据恢复。对于以上两种情况同时发生时，则以故障日志中出现故障时，作为序开发工具)来读取WinCC的归档数据库。具体而言，数据丢失主要有烟气分析仪故障与上位机关机两种数据保护要求。
对于种情况，当出现分析仪故障时，报警信号由PLC送到上位机，使用WinCC生成包含故障出现和结束时间的日志文件。根据故障报警日志恢复丢失的数据。当需要调阅历史数据时，WinCC通过调用Prog- armExecute()函数[3]来运行由PowerBuilder编写的后台程序，完成对丢失数据的恢复。对于二种情况，PowerBuilder根据数据库中记录时间的断数据丢失处理的起点时间，以上位机收到连续有效数据为数据丢失处理的终点时间，进行处理。
考虑到WinCC归档数据库容量有限，其报表功能有限，不易进行复杂的条件查询报表输出。在此，也时采用PowerBuilder的数据库功能，编写查询，报表程序。在图2所示界面的相关按钮中还是通过Progarm- Execute()来实现WinCC对PowerBuilder的调用。
5.3  远程通讯
远程通讯主要是指与环境监测站之间通过internet进行数据通讯。CEMS中的上位机作为服务器，环境监测站作为客户机，采用C/S模式数据。具体来说就是环境检测站发送查询请求，CEMS上位机返回相应时间段内的烟放数据。
此处采用PowerBuilder设计服务器和客户机的相关程序。

6  网络
由于CEMS的分析仪与上位机间通过工业以太网连接，上位机与环境监测站之间通过internet网连接。病毒与有可能对CEMS造成损坏。另一方面，目前我国电力系统采用竞价上网发电。各个电厂的设备运行数据是企业的商业机密。因此防范由于接入internet对设备运行的危害和对商业机密的窥探。
如图3所示，在CEMS上位机中，PowerBuilder将烟气历史数据库以热备份的形式拷贝到另一个数据库中。环境监测站发送的查询请求，都只对备份的数据进行操作，不直接访问监控系统。CEMS上位机与备份数据库在物理属不同计算机，备份数据库只能接受CEMS上位机的控制，不能反过来对WINCC数据库操作，从而实现数据主客体的分离。

图3     网络配置图
此外备份数据库通过专线与环境检测站联网。两者间通过防火墙来保证只有环境监测站的IP才可以访问备份数据库。从而保证数据。

7  结束语
本CEMS由于采用工业以太网连接PLC与上位机，系统扩充便捷。通过将PLC梯形图，WinCC，PowerBuilder相互结合，使系统维护方便，并可使用internet网向环境监测站报送数据，实现了对烟气连续排放监测系统的全部要求，具有一定的推广。

1 引言
某聚酯厂的主要产品为PET(聚酯切片)、涤纶长纤维产品，生产装置排出废水中含高浓度苯系物、油剂和残渣等,COD指标高,生化性差。另外生产装置多、工艺过程中的变化,使得污水的排量和成分变化较大,污水处理的难度大。
该公司的污水处理装置采用针对高浓度废水生物处理的难题,采用水解—好氧循环一体化处理工艺。水解和好氧过程反应时间较短、处理效果好。工艺流程见图1。

图1 聚酯废水处理工艺流程

车间高浓度污水经管道流入污水处理厂的集水井中，经一沉池泥沙沉淀后进入调节池。调节池调节pH值后，在水解池中利用微生物对物进行初级分解，将废水中不溶性的固体物质转化为溶解性物质、难生物降解物质转化为易生物降解的物质，改善污水的可生化性。水解生物处理废水COD去除率一般在30%~40%。低浓度污水进入溢流池，污水中氮、磷量，满足微生物生化对营养盐的需求。一、二级生化池中生物膜与污水充分接触，吸附氧化污水中的物质，同时合成新细胞物质，曝气系统提供微生物所需氧气。老化脱落的生物膜随混合液进入二沉池泥液分离，处理后污水排出厂区。

2 污水处理自控系统原理
聚酯废水处理监控系统由西门子S7-200PLC、工业控制计算机、现场仪表监控系统组成。现场工控机以组态王作为人机界面，通过RS-232与PLC通信。实现污水处理的各水泵、风机等设备的控制;过程参数在线检测、显示和调节;数据采集、报警、历史趋势记录等功能。远程上位机通过RS-485由软件对现场工况进行监控。

2.1 控制系统工作原理
(1) 污水调节池自控系统
液位控制。调节池A、B各有1台自吸泵，通过两调节池的上、下限浮球液位开关控制自吸泵的启动停止，满足进水总流量和水解池水解工艺要求。指示灯、显示屏显示调节池的液位、自吸泵的运行状态。
PH值闭环控制。两调节池各有一套PH值闭环控制系统,满足污水水解和生化处理工艺的要求。在线PH检测仪EC310监测与显示PH值，仪输出4-20mA信号送PLC进行PI调节，控制变频器输出、碱加药泵流量，实现PH值变频闭环控制与监控。本系统pH值的控制目标调整为5.5~6.5。
(2) 溢流池控制系统
氮磷加药泵控制。溢流池的2台加药泵添加氮、磷，满足污水生化工艺的要求，加药泵有手动/自动控制两种方式。自动控制用于系统总流量稳定条件时定时控制，定时长短可以通过工控机组态界面设定。手动控制根据生化池污水氮、磷的含量检测结果进行。
循环泵控制。溢流池有2台循环泵，将处理后污水送生化池。循环泵可手动/自动控制，一用一备、故障自动切换。
(3) 生化池自控系统
溶解氧含量控制。两生化池各有一套氧含量闭环控制系统，该系统由鼓风曝气装置(鼓风机，供风管，曝气管)、电磁阀、溶解氧传感器与变频器组成。DC-1200型在线溶解氧测试仪直接输出4-20mA的电流，送PLC，进行PI调节、控制变频器、风机转速使溶解氧保持在工艺要求的范围之内，并降低鼓风机电耗。
潜污泵的控制。生化池2台潜污泵将处理后泥液送二沉池。潜污泵可手动/自动控制，自动控制由生化池上、下限浮球液位开关控制启动停止间隔，满足进水总流量和生化工艺要求。
(4) 沉砂、污泥处理控制系统
●沉池刮泥机控制
刮泥机的控制有手动/自动两种方式，自动控制由PLC按工艺要求，定时控制。
●沉池自控系
2台回流泵(一用一备)将二沉池活性污泥回流生化池。回流泵可手动/自动控制、故障自动切换。1台刮泥机可手动/自动控制。
●沉淀池浓缩泵控制
2台浓缩泵(一用一备)将沉淀池污泥送压滤机，浓缩泵可手动/自动控制、故障自动切换。

2.2 系统硬件结构
聚酯废水处理控制系统由工控机监控系统、PLC程序控制系统、电气控制系统三大部分组成。硬件结构由一台PLC控制柜、一台变频器柜与一台集中控制操作台构成。
监控系统上位机选用研华IPC-610工控机，128M内存，10G硬盘，17寸彩色显示器，bbbbbbSXP操作系统。外接打印机，打印报表。
PLC选用西门子S7-200微小型PLC系列。处理单元为CPU226。根据系统I/0点数及其特性，配置如下的模块:两模拟量输入EM235模块，提供具有12位分辨率的6路模拟量输入通道，用于PH值、溶解氧含量、液位传感器等输入;4路模拟量输出通道，用于变频器模拟量给定。四数字量输入EM223模块，提供总数为88路开关量输入通道;供控制柜开关/按钮、变频器运行状态、液位传感器等开关信号输入;供总数为60路的开关量输出通道，用于泵、变频器、电磁阀、继电器、指示灯和报警器等电器设备的控制。
变频器采用三菱FR-E520/ FR-F540系列变频器，碱加药泵0.7kW、风机11kW。该污水处理系统的日处理水量不断变化,由于在控制中应用了变频调速技术，提高了加药量、溶解氧量控制精度，在一定程度上解决工程实际与前期设计之间的偏差，好地满足工艺流程的需要，并且减少了泵的启停次数，延长设备的使用寿命。

3 系统软件的设计
3.1 控制系统主程序设计
PLC主程序主要由系统初始化程序、泵起动程序、泵自动切换程序、故障诊断显示报警程序等构成。
(1) 系统初始化程序
系统的初始化，对模拟量(PH值、溶解氧量)数据处理的数据进行初始化处理，PH值给定、溶解氧含量、电气设备状态检测。考虑到外界干扰对PH值、溶解氧量等输入信号的影响,采用加权平均法对模拟量进行数字滤波。
(2) 泵电机起动程序
泵电机分手动/自动方式，手动运行由控制柜开关/按钮、工控机、厂总控制室计算机控制。自动运行由PLC按工艺定时控制，定时长短可以通过工控机组态界面设定;同时运行PH值PI调节子程序、溶解氧量PI调节子程序。
(3) 泵切换程序
一用一备同组泵间(循环泵、污泵、浓缩泵、回流泵)的切换分自动切换/手动切换。自动切换根据泵运行时间的长短来完成同组泵间的切换，自动启动化工泵运行。手动切换根据控制柜控制按钮、监控界面控件控制泵运行。
(4) 故障诊断显示报警程序
变频器故障诊断、泵故障诊断、自动切换并声光报警。系统中设有多级保护，根据故障性质，软故障声光报警，硬故障自动停机，保证设备运行。
3.2 控制系统子程序设计
PLC子程序设计共包括四个子程序:模拟量初始化子程序、模拟量数据处理子程序、PH值智能PI调节子程序、溶解氧含量智能PI调节子程序。
智能PI调节子程序，用PLC内部定时中断控制，定时时间到，转入中断服务程序，并将运算送给模拟量输出模块即变频器频率设定端的信号模拟量值。
基于PLC的积分分离智能PI调节、编程简单、控制，适合于污水处理PH值、溶解氧含量控制，实践表明系统控制稳定、精度高，满足聚酯厂污水处理工艺要求。基于PLC的积分分离pH值控制部分相关的程序清单如下所示。
LD M10.0
系统正常、进入PID控制程序;
LPS
MOVR VD500, VD100
VD500(000通道数据归一化后的值)送VD100
LDR> VD500, VD504
若积分分离上限
OR< VD500, VD508
或下限;
ALD
MOVR 9999.0, VD120
去积分。
LPP
PID VB100, 0
作PID运算，实现PI控制。
MOVR VD108, AC0
*R 32000.0, AC0
把运算转换为工程值
ROUND AC0, AC0
DTI AC0, AC0
MOVW AC0, AQW0
输出送AQW02端口，控制变频器
3.3 系统监控组态软件的开发
(1) 污水处理监控画面的设计
监控画面动态显示污水处理工作流程、现场设备的状态(变频器、泵电机、电磁阀)、PH值、溶解氧量、液位、泵的工作状态及示流。操作人员可以根据流程画面来分析污水处理自动控制系统是否处于正常运行状态

(2) 用户口令配置
操作人员想进行控制，则输入用户名称和口令，当该用户名称和口令是系统配置所允许的时候，控件才能起作用。
(3) 报警与报警记录
在污水处理自动运行过程中，变频器与泵正常工作保证了系统运行。利用其工作状态窗口复合报警窗口控件，当相应设备出现故障时，PLC将信号送给工控机，满足报警条件，显示报警。
(4) 趋势曲线
对于污水处理PH值、溶解氧含量等重要参数，用趋势曲线来表示，趋势曲线分为实时趋势曲线和历史趋势曲线。
(5) 参数设置
污水处理PH值、溶解氧控制采用智能型PI分离调节器具有参数自调整能力，可适应各种复杂的工况。PI分离调节器，积分分离限在上层的组态软件中进行参数设置。

4 结束语
污水处理自动控制装置是集计算机技术、网络通讯技术、过程控制技术、画面制作显示技术和数据管理报表制作技术于一体的计算机测控管理系统;系统将高工业控制计算机(IPC)、可编程控制器(PLC)、变频器和各类现场仪表的结合起来，实现各部分信息的共享和协调工作，从而完成综合测控与管理功能。
现场调试和运行表明:系统控制方案合理、运行、节能、经济。采用智能型PI分离调节器溶解氧稳定在2±0.3mg/L，利用变频器调节可节能25%;采用变频器进行PH值控制方案,PH值控制精度能稳定在5.5±0.2,运行稳定有效，满足生化反应条件,节约了中和剂安装维护方便。控制系统软件功能齐全，人机界面友好，使用方便，具有一定推广。

1 引言
龙钢西安轧钢厂连续棒材生产线建于1997年，原设计生产能力17万吨/年，经过数年的改造，目前实际生产能力达到60万吨/年。为满足生产需要，工艺上采用加大强化加热提高轧制速度的等方法，直接导致氧化铁皮加大，钢材力学性能降低，而且经常出现表面气泡，采用低温轧制已成必然选择。穿水冷却是基于浊循环水中具有动能的重悬浮颗粒对炽热棒材表面蒸汽膜的破坏机理，对热轧带肋钢筋进行轧后冷却的一项技术，通过穿水冷却使钢材上冷床温度降低，改善三级钢的力学性能，提高产品质量及合格率，解决冷床冷却能力不足的问题。由西安重型机械研究所承担的龙钢西安轧钢厂穿水冷却自动控制系统，其控制系统采用交流变频电机及现场总线技术，系统稳定。该设备控制系统为轧钢在降、提高经济效益，节约能源，提高产品质量上提供了一种新的解决方案。

2 系统简介
龙钢西安轧钢厂穿水冷却自动控制系统主要采用西门子MM440变频调速控制装置、安装在变频器上的PROFIBUS通讯模板、西门子S7-300可编程序控制器、分布式I/O ET200M、研华工控机、西门子软件WINCC 6.0等产品，采用PROFIBUS-DP现场总线技术。其系统配置如图1所示。

图1 控制系统配置图

3 系统组成及功能
3. 1 系统组成
(1) 硬件配置
硬件配置主要是用西门子公司的S7-300 PLC与MM440变频器进行硬件连接及组态，建立PROFIBUS-DP现场总线网络。为了连接成PROFIBUS系统，选用PROFIBUS模板，这一模板是一个可选件，此模板安装在变频器的正面，通过串行接口与变频器连接，对MM440进行控制。PROFIBUS-DP是一个价格适当的高速串行通讯系统，采用这种简单的总线系统，可以把工程设计、可视化和PLC控制集成在一起。PROFIBUS-DP现场总线的主要特点是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通讯网络，是能支持双向、多节点总线式的全数字通讯。将MM440变频器通过PROFIBUS通讯模板连接到S7-300 PLC的现场总线网络中，从而实现了MM440与S7-300的网络通讯。变频器与S7-300 PLC的硬件连线如图2所示:

图2 变频器与S7-300的硬件连接图

3.2 硬件组态
组态PROFIBUS-DP现场总线步骤如下:
(1) 在西门子SIMATIC STEP7软件下新建一个工程(Project)，插入一个SIMATIC 300站，打开该站的Hardware硬件组态编辑器，组态315-2DP的PROFIBUS网络。
(2) 在PROFIBUS-DPSIMOVERTMICROMASTER 4中插入MICROMASTER 4到总线网络中，在MIC- ROMASTER 4下插入PPO1或PPO3即可。
(3) 分散I/O是按照所选的分散站形式(如ET200M)选择通讯模块(IM153)的型号添加到PROFIBUS-DP现场总线网络中去。