施耐德PLC（精选5篇）
施耐德PLC 篇1
日照港股份公司第一港务分公司共有89台流程装卸设备, 分别属于9个单独的控制网络单元, 其中81台固定设备采用1个施耐德昆腾PLC (rio) 网络结构, 8台移动设备 (取料机、装船机) 采用施耐德昆腾独立的MODBUS PLUS网络结构。要对所有流程设备进行集中控制必须实现跨网关的数据传输, 施耐德提供的方法有: (1) 使用MSTR功能块 (只能使用4次) 。 (2) 使用指定的PEER COP列表。 (3) 分布式 (dio) 通信 (无法实现远距离传输) 。
综合考虑, 采用方法 (1) 发送、接收及访问全局网络, 通过PLC编程, 将昆腾PLC (rio) 网络作为网络主站, 昆腾MODBUS PLUS网络作为从站进行数据传输。在从站利用3个MSTR功能块, 外加1个5次“轮询”的MSTR功能块实现对8个分站的数据发送、接收, 突破MSTR功能块使用数量的限制, 具体方法如下。
(1) 在Concept2.6编程软件, 点击“online”→“memory statistic”, 测算每个PLC控制单元 (程序) 的CPU扫描周期。测算后9个独立主站的扫描周期分别为0.12s、0.059s、0.042s、0.037s、0.036s、0.042s、0.021s、0.0310s和0.028s。
(2) 建立系统时钟震荡功能块SYSCLOCK (图1) , CLK1～CLK5震荡时间分别是3.2s、1.6s、0.8s、0.4s和0.2s。先计算出大于9个独立PLC扫描周期两倍的时间, 最大扫描周期为0.12s, 0.12×2=0.24s, 在SYSCLOCK中选择大于且距离0.24s最近的震荡触点, 选择震荡时间为0.4s, 将输出点接在M_RLT_1003, 即M_RLT_1003每0.4s置1次1。
施耐德PLC 篇2
莱钢炼铁厂老区共有4座高炉, 每个高炉分本体、矿槽、热风炉、软水四套PLC系统, 自动控制系统均采用Schneider TSX Quantum系列PLC, 计算机监控采用DELL计算机, IFIX监控软件, Windows XP作为系统平台界面, 控制器与上位机之间采用工业以太网进行通讯。在满足生产监控的同时, 为了更好的对生产数据进行实时监控, 应生产要求, 将数据通过以太网传输到厂调度室及厂办公室, 因为厂调度室及厂办公室的计算机同时又能连接到外部网络, 故病毒时常入侵到生产监控计算机中, 给正常生产带来极大的危害。
2 原网络结构图
3 施耐德Quantum-PLC的性能
1) 世界上第一个通用自动化平台, 具有强大的处理能力, 可满足大部分离散和过程控制。提供了IEC要求的全部5种编程方式:LD、FBD、SFC、IL、ST, 将传统DCS与PLC的优势完美地结合于一体;2) 可靠性高, 所有I/O模块均可带电热插拔;3) 具有本地I/O、远程I/O和分布式I/O3种I/O方式;4) 提供10/100M自适应TCP/IP以太网接口模块, 支持光纤双环冗余。同时, 支持通用的网络设备, 如:CISCO、Dlink、3COM、Hyes等;5) 提供多种控制系统和仪表系统的接口模块, 如:Profibus-DP、Interbus、ASCII、Lonworks、HART等接口模块。
4 施耐德网络通讯模版特点
Quantum系统除了提供集成在CPU上的以太网通讯, RS232/485串口通讯, Modbus Plus通讯, USB等通讯外, 还专门提供了一系列的通讯模板, 包括以太网通讯模板, S908 RIO通讯模板, Modbus Plus通讯模板, AS-I通讯模板, Modbus通讯模板, Profibus DP通讯模板, Interbus通讯模板和异步串行等多种通讯模板。
5 网络改造
将Schneider PLC的NOE通讯模版冗余, 即在PLC模版配置的最后, 增加一块NOE网络通讯模版, 以莱钢炼铁厂高炉热风炉PLC为例, PLC硬件配置如下:背板采用140 XBP 010 00, 由一台处理器140 CPU 434 12A、1块电源模块140 CPS 114 20、2块以太网模块140 N0E 771 00、1块通讯处理器140 CRP 931 00、4块数字量输入摸板140 DDI 353 00、1块数字量输出摸板140 DDO 35300、1块模拟量输入摸板140 ACI 040 00及1块模拟量输出摸板140 ACO 130 00组成。系统配置图如下:
将最后一个NOE网络通讯模版的地址, 设为与厂调度等外网计算机同一网络段, 如上述配置, 第一块NOE设为40.40.40.1, 监控计算机设为40.40.40.100, 而最后一块NOE网络地址设为200.200.200.1, 厂调度的机器采用双网卡, 其中一块地址设为200.200.200.100, 用于接受生产数据, 而另一块网卡, 用于连接外网。
6 结论
通过上述改造, 保证了生产骨干网与外界网的阻隔, 制止了外网病毒的侵入, 保障了生产监控的稳定与顺行, 获得了用户的欢迎和肯定。
摘要：本文着重介绍了通过在施耐德Quantum-PLC中增加双通讯模板, 来防止外网病毒入侵工业生产监控计算机, 保障了工业监控电脑的稳定。
施耐德PLC 篇3
交流接触器是一种用来频繁的接通和切断主回路或大容量控制电路的电器, 广泛应用于控制电动机和其它电力负载。电寿命是影响交流接触器寿命的关键因素, 电寿命一般为机械寿命的5%～20%。交流接触器寿命试验是检验交流接触器性能、质量的重要手段。
二、试验方式
根据试验中加载的电压, 电流不同, 又分为AC3和AC4实验。
AC3试验要求试品接通时试验电流为接触器额定电流的6倍, 电压为额定电压;分断时电流为额定电流, 电压为额定电压的1/6。
AC4试验要求试品接通和分断时试验电流都为接触器额定电流的6倍, 电压都为额定电压。
三、系统构成及控制要求
1、工位控制。
CH1-CH10是样品工位, 可以选择1-10个样品进行试验, PLC控制样品接触器的通断。2、故障检测。 (1) 在样品断开时间内检测回路中如果还有电流, 判断为故障。 (2) 在样品通断一个周期内, 检测辅助触点动作次数是否为2, 如果不是, 判断为故障。3、保护控制。每个工位还有旁路接触器以在样品故障时接通保护电源, PLC控制旁路接触器的通断。4、人机界面。本试验采用施耐德XBT系列人机界面, 在界面上可以设定工位, 样品通断时间, 可控硅通断时间, 显示样品是否正常, 试验过程显示, 样品通电次数 (最大1000000次) 等。同时人机界面控制试验的启动, 停止, 暂停等。5、工控机。工控机 (工业控制计算机) 在系统中负责采集试验数据, 包括通电时间, 电压波形, 电流波形等以确保试验的正确性。同时PLC控制采集触发及量程变换。它与PLC通过工业以太网总线连接。6、可控硅控制。KKG1, KKG2为电源端的可控硅, 由于它不采用机械触点, 所以可以在频繁动作的情况下保证可靠性.AC3, AC4情况下通断状态不同。
四、PLC控制及系统实现
试验中PLC选择施耐德PREMIUM系列PLC, 功能强大。
1、试验的准确性。
以AC3试验为例最多10个样品循环操作, 而每个样品的操作频率最大为1200次/小时, 每个接触器的通断周期最小可达300MS, 每个通断周期内的时序要求是: (1) 0秒时触发采集系统, (2) 20MS后接通KKG2, (3) KKG2接通20MS后接通样品, 每个样品的通电时间一般为50-100ms, 样品接通50MS后释放KKG2, (4) KKG2释放20MS后接通KKG1, (5) 样品在通电时间结束后释放样品, (6) 样品释放20MS后释放KKG1和采集系统, (7) 直到一个通断周期结束, 从步骤 (1) 重新执行。
2、试验的可靠性。
(1) 样品动作的检测。程序中采用计数器指令, 以接触器通断时产生的上升, 下降动作为指令触发计数, 一个通断周期内应该有吸合, 释放2个动作, 一旦计数值不等于2则证明样品故障, PLC会立即启动保护电路, 指令用一个通断周期的开始来复位计数值。 (2) 接触器短路或一直接通故障的检测。为保证保护的可靠性, 我们在主回路中安装了三相交流互感器, 在样品断开时间内, 回路中不应再有电流, 如果互感器检测到电流存在则产生故障信息, 并动作保护电路。这里的程序我们采用模拟量输入指令及比较指令, 为防止检测信号干扰造成误动作, 可以在人机界面上设定报警阀值 (不一定为0) 。
3、其他控制实现。
(1) 工位选择及循环。由于试验中可能采用1-10个工位, 需要采用的工位按顺序循环, 这就需要在人机界面设定好工位后, PLC作出判断, 并按顺序控制执行。 (2) 以太网通讯。在系统中, 需要做到人机界面, PLC, 工控机需要即时显示记录, 操作等。
4、样品通电次数的记录。
在程序中, 采用计数器指令, 选择实数的数据格式, 可以满足记录数据最大到1000000次的要求, 并在人机界面上显示。
五、总结
以上就是系统的原理和实现过程, 我们可以看出, 在对试验要求高准确性和高可靠性的场合, PLC确实证明了它的功能强大, 可靠性强的特点。
参考文献
[1]施耐德电气有限公司.UNITY PRO语言和程序结构参考手册[Z].法国:施耐德电气有限公司, 2006.
[2]施耐德电气有限公司.UNITY PRO操作手册[Z].法国:施耐德电气有限公司, 2006.
[3]张桂香.电气控制及PLC应用[M].北京:化学工业出版社, 2006.
施耐德PLC 篇4
随着火电厂机组装机容量不断扩大,相应的机炉辅助设备管理及主控网与辅控网的维护监管也变得愈来愈关键。作为辅控网中重要组成的循环水加药系统环节,循环水水质的好坏决定着换热设备的换热效率,所以及时有效地控制加药既可以起到预防结垢和微生物滋生等问题,而且还可以达到节约加药量及劳动力的好处。自动化控制程度的好与坏,往往关系着生产效益与效率,如何有效地利用现有的技术来实现加药自动化也变得愈发重要。现如今,集散化大规模控制系统在不断发展着,通过辅控网对现场设备进行远程程控并在下位机(工控机)应用智能控制算法,实现自动加药控制与监测。目前,许多电厂的化水网并不能实现完全的自动化控制,因此本文通过Delphi软件设计,实现了对循环水自动加药控制,且能够与辅控网通信,使操作更简单,更加有效率。
1 方案选择
1.1 现场通信协议
工业自动化中常用到的通信方式大致分为现场总线与工业以太网两大类。现场总线主流的技术包括FF、CAN、PROFIBUS、HART、CC-Link等,而工业以太网随着时代的发展,应用的协议也多种多样,其中主要应用有HSE、Modbus TCP/IP、ProfiNet、Ethernet/IP这几种。考虑到现场下位机采用施耐德系列产品,Modbus协议本身就是施耐德的产物,所以对其系统设备有着更好的使用兼容性,故将Modbus以太网通信作为协议通信的首选。
1.2 Modbus协议
Modbus是OSI模型第7层上的应用层报文传输协议,它在连接至不同类型总线或网络的设备之间提供客户机/服务器通信。Modbus是一个请求/应答协议,并且提供功能码规定的服务。功能码是请求/应答PDU的元素。PDU(协议数据单元)和ADU(应用数据单元)组成如图1-1所示:
2 软件仿真
2.1 Unity Pro XL配置
Unity Pro是施耐德PLC的软件,用来完成PLC逻辑编程及硬件组态工作,Unity Pro附带的扩展功能块库中包含各种功能块,不同的功能块划分到相应的库中。
2.2 通信仿真测试
仿真测试通过模拟以太网环境,设置默认IP地址,通过Delphi程序进行通信测试。具体测试程序运行结果分别如图2.1所示:
3运行结果及结论
验证了基本通信程序后将通信程序添加至Delphi加药控制及循环水在线监控主界面的程序中即可,软件整体运行效果如图3.1所示:
通过现场实际运行看来,将PLC作为辅控网组态与下位机(工控机)的数据交换中介来实现通信,Delphi软件能够准确地实时上传水质参数并且根据水质状态的改变可以执行预设的控制策略,实现监测与控制的一体化网络功能,弥补了辅控网单纯给定控制不足的缺陷,实现了智能化水质监测与控制的目标。
参考文献
[1]李静.火电厂1 000Mw机组辅网程控系统设计与实现[D].上海:华东理工大学,2013年.
[2]杨金芳,张玉柱,徐同社.火电机组辅控一体化集中监控网络方案与配置[J].电力勘测设计,2012,(04):33-37.
施耐德PLC 篇5
为响应国家节能减排的工作目标, 考虑到供热成本急剧增加, 且集中供热因具有节约能源和改善城市环境等方面的积极作用, 而成为城市公用事业的一个重要组成部分。作为集中供热系统的主要组成部分——热网首站, 及热网中继泵站, 成为热源输出的重要关口。2008年11月由我负责调试完成哈尔滨市呼兰区某大型热网首站自控系统, 2011年3月由我负责调试完成哈尔滨市呼兰区某大型热网中继泵站自控系统。此大型热网设计目标为亚洲最大热电联产项目, 设计供热面积3000万平方米, 热源换热方式为:汽-水换热;热网换热方式为:水-水换热。
2 热网首站及中继泵站自控系统的设计要求
该热网首站整体设计:蒸汽源为一期2台30万MW和二期2台60万MW汽轮机尾气, 一期汽-水换热器为6台, 二期汽-水换热器为8台, 热网循环泵5台, 其中#1、#2循环泵共用1台高压变频器, 其他热网疏水泵、热网补水泵若干, 电动门若干。
该热网中继泵站整体设计:6000V供水加压泵5台, 6000V回水加压泵5台, 其中#1、#2供/回水加压泵共用1台高压变频器, 其他热网补水泵、电动门、电动调节门若干。
根据生产工艺设计要求, 热网首站及中继泵站自控系统均采用典型的两级监控方式。上位机以标准的工业控制计算机作为主要的人机界面, 即生产管理级, 完成对生产监控、生产操作、生产数据记录、生产数据分析等, 主要面向操作人员;下位机由施耐德高端PLC-Unity Quantum控制器构成, 即基础测控级, 完成生产现场的数据采集及过程控制等, 主要面向生产过程。
2.1 数据采集。
在生产过程中, 存在大量的物理量, 模拟量如温度、压力、流量、液位, 开关量如阀门状态, 变频器控制令等, 需要通过PLC对这些现场参数进行实时采集和处理。
2.2 自动控制。
第一类为现场PID控制, 即一个关键数据变化, 相关联的其他可控设备自动动作, 达到另一个对应关系值。第二类为现场控制联锁, 即由一个关键数据引发, 按预期设置, 形成一系列控制动作触发。第三类为日程设定, 根据时间预设, 触发某些动作指令。
2.3 远程控制。
对现场提供可远程操作的设备进行操作。
3 Unity Quantum双机热备技术的主要特点
3.1 高可靠性。
双机热备系统具有非常高的可靠性, 体现在以下三个方面: (1) 控制系统为冗余的双CPU设计, 运行时一主一备, 并通过光纤连接; (2) 控制系统为冗余的双通讯通道, 控制系统间通讯网络采用Modbus Plus或TCP/IP协议, 控制系统内部采用RIO网络结构, 以上网络均可以采用双缆冗余方式; (3) 控制系统为冗余的双电源供电。
3.2 正常工作时互为热备的控制器具有的特性。
(1) 实时数据传输, 确保双CPU程序的完全一致; (2) 每个扫描周期均传送数据及状态信息, 确保双CPU工作状态的完全一致; (3) 两个控制器之间采用HSBY光纤连接, 热备控制器可放于2km之外; (4) 主控制器执行应用程序, 控制RIO, 在每次扫描 (程序周期) 之后更新备用控制器, 如果主控制器故障, 备用控制器在一个扫描周期内将起控制作用; (5) 初次组态时, 用户快速、有效只需下装一次程序, 空白控制器自动传送, 其他情况可使用命令寄存器系统位%SW60.5传送; (6) 使用Unity XL组态软件进行配置; (7) Unity Quantum支持模件热更换, 即运行时更换模件。
3.3 便捷安全的热备切换方式。
(1) 将主控机液晶面板控制从RUN切到OFFLINE, 即可完成手动热备切换; (2) 通过程序切换; (3) 在电源失效, 或CPU失效, 或I/O失效 (电缆或模板) , 将完成CPU的自动切换。
4 热网首站及中继泵站Unity Quantum双机热备系统构成
4.1 一套完整的双机热备系统必须包括以下设备。
(1) 两块完全相同的CPU 67160控制器; (2) 两块完全相同的机架背板; (3) 每个机架各有两块完全相同的电源模件; (4) 两块完全相同的RIO处理器; (5) 热备连接光纤; (6) 远程IO连接适配器组件:分支器MA-0185-100、分离器MA-0186-100, 终端电阻52-0422-000; (7) 外围通讯端口:以太网, 或Modbus/Modbus Plus; (8) 远程IO分站及相应模件。
4.2 选定硬件设备后, 需要按照如下的顺序安装热备系统。
(1) 安装本地站和远程站的电源模块, CPU, RIO处理器, TCP/IP模块到背板, 需要注意的是热备系统两个底板上安装的模板种类和顺序必须一致。IP地址备机自动加1; (2) 连接网络, 包括安装RIO网络和Ethernet网络, 按照网络结构图, 分别安装RIO处理器和远程站之间的分支器和F接头, 连接RIO站间的同轴电缆, Ethernet交换机和网线; (3) 连接两个hot standby模块之间的光纤。
4.3 编程和上位监控系统。
首先确定编程和上位监控系统与PLC之间选择TCP/IP的通讯协议。组态软件Unity XL和上位监控软件都支持TCP/IP的通讯协议, 只要将网络搭建起来即可。需要的主要设备如下: (1) 编程和上位监控系统微机需配备Ethernet网卡;
(2) 为了与热备的PLC通讯, 需要安装Ethernet交换机。
4.4 热备系统硬件网络的构成。
根据对PLC系统和编程和上位监控系统的选择, 确定整个控制系统的硬件网络结构。其中, PLC系统为双机双缆冗余热备系统, 其主机IP为192.168.1.10和192.168.1.11, Unity-Quantum PLC主机与工控机之间采用TCP/IP通讯协议, 工控机IP地址为192.168.1.12。
4.5 热备系统CPU的软件组态。
使用Unity XL软件来组态项目, 在创建一个新的项目的时候, 需要设置热备选项。设定此选项的目的就是为了安装相应的热备系统支持程序到控制器中, 在Unity XL版本中, 这些支持程序是和软件绑定在一起的, 在热备选项中设置CPU的运行模式, 主从CPU逻辑不匹配时工作状态, 非传输区域等必要运行项。
完成上述的硬件配置和设定工作之后, 分别将项目的配置下装到两个CPU中, 热备系统就已经建立起来。
5 结论