6ES7214-1BD23-0XB8參數(shù)詳細(xì)

1  引言
    山西漳山發(fā)電廠2×600mw擴(kuò)建工程中使用吉榮公司8臺(tái)空調(diào)機(jī)組，用戶有單元控制室、電子設(shè)備間、兩個(gè)變頻器室共4個(gè)房間，每個(gè)房間均需配2臺(tái)空調(diào)機(jī)組。要求每臺(tái)空調(diào)機(jī)組有一套獨(dú)立的控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)就地控制，保證每臺(tái)空調(diào)機(jī)組能夠獨(dú)立自動(dòng)運(yùn)行，單元控制室和電子設(shè)備間的兩臺(tái)空調(diào)互為備用。同時(shí)要求對整個(gè)系統(tǒng)集中監(jiān)控，配置一臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)各空調(diào)機(jī)組的遠(yuǎn)方控制。空調(diào)控制應(yīng)能對空調(diào)系統(tǒng)中的各監(jiān)控點(diǎn)的參數(shù)、各運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備及部件的狀態(tài)，各系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)圖形及各項(xiàng)歷史資料進(jìn)行顯示，對重要信號(hào)能以趨勢圖的方式顯示。整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)具備高度的可靠性、可用性、穩(wěn)定性、可操作性和可維護(hù)性，全年不間斷運(yùn)行。

2  控制系統(tǒng)構(gòu)成
    每臺(tái)機(jī)組各配一套自控系統(tǒng)，兩套zkzhf175機(jī)組配置西門子cpu-226+em235+2個(gè)em232+em277，四臺(tái)zkzlfx100機(jī)組配置西門子cpu226+em235+em277，另兩臺(tái)zkzhf301機(jī)組配置西門子cpu-226+em223+em235+2個(gè)em232+ em277。每臺(tái)機(jī)組需要與上位機(jī)相連。根據(jù)要求，將整個(gè)系統(tǒng)分為2部分：空調(diào)機(jī)組就地控制、集中控制部分。
2.1 空調(diào)機(jī)組就地控制部分

圖1  空調(diào)機(jī)組就地控制部分

    如圖1所示，空調(diào)機(jī)組就地控制部分在整個(gè)結(jié)構(gòu)中智能的控制空調(diào)機(jī)組中各部件的運(yùn)行/停止?fàn)顟B(tài)，通過它可以對每立的空調(diào)機(jī)組進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)獨(dú)立的機(jī)組與系統(tǒng)主站通訊出現(xiàn)故障時(shí)，可以通過該部分控制每臺(tái)空調(diào)機(jī)組獨(dú)立運(yùn)行，但對空調(diào)的就地控制、操作有一定的權(quán)限限制。

圖2  系統(tǒng)示意圖

    在每臺(tái)空調(diào)機(jī)組上裝有控制柜(共8個(gè))，控制柜中配有觸摸屏、plc模塊、模擬量輸入/輸出模塊等。空調(diào)機(jī)組通過各種傳感器采集房間的溫度、濕度、壓力等信號(hào)，并將具體信息顯示到觸摸屏上。通過該控制柜可以對空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，故障情況進(jìn)行監(jiān)控，也可以對各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。
    plc配置：機(jī)組就地控制部分的plc采用西門子s7-200cn可編程控制器模塊。該系列plc適用于各行各業(yè)、各種應(yīng)用場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動(dòng)化，在中央空調(diào)控制領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，其強(qiáng)大的功能、高度的可靠性、的性價(jià)比使其成為該項(xiàng)目合適的選擇。
人機(jī)界面：采用西門子k-tp178- micro，通過點(diǎn)對點(diǎn)的連接完成和s7-200cn的結(jié)合，整個(gè)系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性和抗干擾性。ktp-178 micro觸摸屏采用了的電子部件，具有超長的使用壽命，并與高度可靠的西門子s7-200plc結(jié)合，能夠滿足空調(diào)系統(tǒng)的24小時(shí)不間斷工作的要求。ktp-178 micro還具備了響應(yīng)速度快、用戶程序存儲(chǔ)空間大、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
2.2 集中控制部分
    如圖2系統(tǒng)控制圖所示，集控部分采用wincc作上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，s7-300cpu做profibus主站，s7-200作為profibus從站，通過profibus-dp網(wǎng)絡(luò)，s7-300cpu采集8臺(tái)空調(diào)機(jī)組的過程數(shù)據(jù)信息并在上位機(jī)上顯示，并且上位機(jī)下達(dá)任務(wù)通過s7-300cpu傳送給各臺(tái)使用s7-200cpu的空調(diào)機(jī)組。集中控制部分的硬件組態(tài)如圖3所示。上位機(jī)配置包括監(jiān)控計(jì)算機(jī)；wincc v6.0 sp3軟件；cp5611通訊卡；網(wǎng)絡(luò)連接器；profibus通訊電纜。
    監(jiān)控系統(tǒng)采用西門子wincc監(jiān)控軟件，可以確保與simatic s7系列plc連接方便、通訊高效。該軟件具有強(qiáng)大的畫面組態(tài)、報(bào)警設(shè)置、數(shù)據(jù)歸檔、報(bào)表設(shè)計(jì)等功能，高性能的過程耦合，快速的畫面更新及可靠的數(shù)據(jù)傳遞使其具有高度的適用性。同時(shí)wincc還提供了開放的界面用于用戶解決方案，使其使用于更廣泛、復(fù)雜的控制中。此外還集成了多種網(wǎng)絡(luò)連接方式，使其與自動(dòng)化連接更方便。

圖3  s7-300硬件組態(tài)示意圖

3  系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
3.1 就地控制功能
    (1) 數(shù)據(jù)采集及顯示。采集各房間的溫度、濕度、壓力等模擬量值，以及cpu輸入端的數(shù)字量，運(yùn)行中的各種過程數(shù)據(jù)均能顯示在觸摸屏上，對于溫濕度采用趨勢圖顯示，更能使用戶能直觀的觀測到近段時(shí)間內(nèi)廠房的溫濕度變化；同時(shí)現(xiàn)場維護(hù)人員還可以根據(jù)空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行狀況和各種工藝需求近距離對機(jī)組進(jìn)行操控。
    (2) 故障報(bào)警。當(dāng)空調(diào)機(jī)組運(yùn)行出現(xiàn)故障，plc立刻做出響應(yīng)，同時(shí)觸摸屏發(fā)出報(bào)警信號(hào)對操作人員進(jìn)行提示，并對故障類別、發(fā)生時(shí)間進(jìn)行記錄。plc可以根據(jù)故障的類別發(fā)出停壓縮機(jī)或停整機(jī)等信號(hào)，以保證整個(gè)空調(diào)機(jī)組的安全運(yùn)行。
    (3) 自動(dòng)控制。每臺(tái)空調(diào)機(jī)組根據(jù)其所在房間溫濕度的要求，自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷、加熱、除濕、加濕，通過對各開關(guān)量及模擬量的控制，滿足用戶的精度要求。
3.2 集中監(jiān)控功能
    如圖4和圖5所示為集中監(jiān)控8臺(tái)空調(diào)機(jī)組及其監(jiān)控狀態(tài)的示意圖。

圖4  集中監(jiān)控8臺(tái)空調(diào)機(jī)組    

                  
圖5  集中監(jiān)控空調(diào)機(jī)組的狀態(tài)

    (1) 數(shù)據(jù)采集及顯示。s7-300cpu通過profibus-dp網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)采集和處理從各就地控制部分收集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，將采集到的溫度、濕度、各系統(tǒng)的輸入/輸出狀態(tài)、各閥門的開度顯示到上位機(jī)，同時(shí)將操作人員發(fā)出的命令傳送給每臺(tái)機(jī)組。
    (2) 實(shí)時(shí)故障報(bào)警。對各空調(diào)機(jī)組的就地控制部分、通訊網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行故障監(jiān)控，及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并發(fā)出相應(yīng)的處理命令，同時(shí)對故障發(fā)生的時(shí)間、故障的類別進(jìn)行記錄，幫助整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
    (3) 歷史故障查詢。監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)八臺(tái)空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行情況，對每臺(tái)機(jī)組的通訊故障、運(yùn)行故障進(jìn)行記錄，方便操作人員在故障發(fā)生后的任何時(shí)間進(jìn)行匯總查詢。
    (4) 實(shí)時(shí)監(jiān)控與調(diào)整。上位機(jī)可以對8臺(tái)機(jī)組的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控并控制機(jī)組的啟/停，也可以及時(shí)的修改各參數(shù)的設(shè)定值，對整個(gè)系統(tǒng)集中控制。
    (5) 數(shù)據(jù)歸檔。集中監(jiān)控系統(tǒng)對整個(gè)系統(tǒng)的報(bào)警情況、對監(jiān)控對象的操作情況及監(jiān)控參數(shù)的變化情況進(jìn)行監(jiān)控，并將所需信息記錄下來進(jìn)行歸檔，形成中文報(bào)表顯示在上位機(jī)并可以隨時(shí)選擇打印。
    (6) 提供幫助信息。對于系統(tǒng)的操作順序，故障的處理方法，參數(shù)的設(shè)定范圍等為用戶提供提示信息，使操作更方便。