6ES7214-1BD23-0XB8參數(shù)詳細

1  引言
    山西漳山發(fā)電廠2×600mw擴建工程中使用吉榮公司8臺空調(diào)機組，用戶有單元控制室、電子設備間、兩個變頻器室共4個房間，每個房間均需配2臺空調(diào)機組。要求每臺空調(diào)機組有一套獨立的控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)就地控制，保證每臺空調(diào)機組能夠獨立自動運行，單元控制室和電子設備間的兩臺空調(diào)互為備用。同時要求對整個系統(tǒng)集中監(jiān)控，配置一臺計算機實現(xiàn)各空調(diào)機組的遠方控制。空調(diào)控制應能對空調(diào)系統(tǒng)中的各監(jiān)控點的參數(shù)、各運轉(zhuǎn)設備及部件的狀態(tài)，各系統(tǒng)的動態(tài)圖形及各項歷史資料進行顯示，對重要信號能以趨勢圖的方式顯示。整個系統(tǒng)應具備高度的可靠性、可用性、穩(wěn)定性、可操作性和可維護性，全年不間斷運行。

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

圖1  空調(diào)機組就地控制部分

    如圖1所示，空調(diào)機組就地控制部分在整個結構中智能的控制空調(diào)機組中各部件的運行/停止狀態(tài)，通過它可以對每立的空調(diào)機組進行監(jiān)控，當獨立的機組與系統(tǒng)主站通訊出現(xiàn)故障時，可以通過該部分控制每臺空調(diào)機組獨立運行，但對空調(diào)的就地控制、操作有一定的權限限制。

圖2  系統(tǒng)示意圖

    在每臺空調(diào)機組上裝有控制柜(共8個)，控制柜中配有觸摸屏、plc模塊、模擬量輸入/輸出模塊等?？照{(diào)機組通過各種傳感器采集房間的溫度、濕度、壓力等信號，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)機組的運行狀態(tài)，故障情況進行監(jiān)控，也可以對各種參數(shù)進行設定。
    plc配置：機組就地控制部分的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)、各種應用場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化，在中央空調(diào)控制領域中得到廣泛應用，其強大的功能、高度的可靠性、的性價比使其成為該項目合適的選擇。
人機界面：采用西門子k-tp178- micro，通過點對點的連接完成和s7-200cn的結合，整個系統(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結合，能夠滿足空調(diào)系統(tǒng)的24小時不間斷工作的要求。ktp-178 micro還具備了響應速度快、用戶程序存儲空間大、使用方便等優(yōu)點。
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，s7-300cpu采集8臺空調(diào)機組的過程數(shù)據(jù)信息并在上位機上顯示，并且上位機下達任務通過s7-300cpu傳送給各臺使用s7-200cpu的空調(diào)機組。集中控制部分的硬件組態(tài)如圖3所示。上位機配置包括監(jiān)控計算機；wincc v6.0 sp3軟件；cp5611通訊卡；網(wǎng)絡連接器；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。該軟件具有強大的畫面組態(tài)、報警設置、數(shù)據(jù)歸檔、報表設計等功能，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、復雜的控制中。此外還集成了多種網(wǎng)絡連接方式，使其與自動化連接更方便。

圖3  s7-300硬件組態(tài)示意圖

3  系統(tǒng)功能設計
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間內(nèi)廠房的溫濕度變化；同時現(xiàn)場維護人員還可以根據(jù)空調(diào)機組的運行狀況和各種工藝需求近距離對機組進行操控。
    (2) 故障報警。當空調(diào)機組運行出現(xiàn)故障，plc立刻做出響應，同時觸摸屏發(fā)出報警信號對操作人員進行提示，并對故障類別、發(fā)生時間進行記錄。plc可以根據(jù)故障的類別發(fā)出停壓縮機或停整機等信號，以保證整個空調(diào)機組的安全運行。
    (3) 自動控制。每臺空調(diào)機組根據(jù)其所在房間溫濕度的要求，自動調(diào)節(jié)制冷、加熱、除濕、加濕，通過對各開關量及模擬量的控制，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臺空調(diào)機組及其監(jiān)控狀態(tài)的示意圖。

圖4  集中監(jiān)控8臺空調(diào)機組    

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

    (1) 數(shù)據(jù)采集及顯示。s7-300cpu通過profibus-dp網(wǎng)絡自動采集和處理從各就地控制部分收集的實時數(shù)據(jù)，并與計算機進行通訊，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，同時將操作人員發(fā)出的命令傳送給每臺機組。
    (2) 實時故障報警。對各空調(diào)機組的就地控制部分、通訊網(wǎng)絡等進行故障監(jiān)控，及時發(fā)出報警信號，并發(fā)出相應的處理命令，同時對故障發(fā)生的時間、故障的類別進行記錄，幫助整個系統(tǒng)的安全運行。
    (3) 歷史故障查詢。監(jiān)控整個系統(tǒng)八臺空調(diào)機組的運行情況，對每臺機組的通訊故障、運行故障進行記錄，方便操作人員在故障發(fā)生后的任何時間進行匯總查詢。
    (4) 實時監(jiān)控與調(diào)整。上位機可以對8臺機組的狀態(tài)進行監(jiān)控并控制機組的啟/停，也可以及時的修改各參數(shù)的設定值，對整個系統(tǒng)集中控制。
    (5) 數(shù)據(jù)歸檔。集中監(jiān)控系統(tǒng)對整個系統(tǒng)的報警情況、對監(jiān)控對象的操作情況及監(jiān)控參數(shù)的變化情況進行監(jiān)控，并將所需信息記錄下來進行歸檔，形成中文報表顯示在上位機并可以隨時選擇打印。
    (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)的設定范圍等為用戶提供提示信息，使操作更方便。