电气自动化在低压系统中的应用.docx

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1、电气自动化在低压系统中的应用fenghy导语：低压电气开关或者控制系统是各种消费装置及配套电气设备的重要组成局部1、概述低压电气开关或者控制系统是各种消费装置及配套电气设备的重要组成局部，它们连接或者隔离低压电网的元件并控制运行的电气设备，因此其性能的好坏在很大程度上制约着消费装置的连续稳定运行，同时各配电及传动装置的特点也要求，在发生工艺故障时，可以及时可靠的动作，防止消费事故的扩大。但长期以来，电气作业、保护定值整定、设备监视和故障报警诊断，一直停留在设备陈旧、人工处理的落后程度上，无法知足日益开展的工艺技术和科学治理的要求。为此，迫切需要一种电气自动化解决方案。随着以计算机技术、通讯技术

2、和电子技术为代表的3C技术的飞速开展，使这一理想变为现实。低压自动化系统的应用，使电气专业从根本上实现了工艺治理、经过控制和故障诊断的科学化和准确化。“12万吨离子膜烧碱装置是锦化投资8亿元新建的“九五工程工程，全套工艺技术和设备均由日本旭硝子公司提供。电气局部国内配套，但由于消费工艺复杂、技术要求较高，因此，我们将低压系统自动化技术引入到电气控制上来，设计并完成了国内第一套低压自动化系统联网控制方案。通过微机系统将电气元件与经过控制PLC装置有机地融为一体，使运行人员在中央控制室就可完成电气开关和控制装置的遥控、遥测、故障报警、定值修改和后台编程等工作，进而与仪表专业的DCS集散系统一起，构

3、成了一套完好的当代化工艺控制体系，真正实现了装置消费经过的自动化。2、整体方案本装置共有低压配电室四个，各种大容量低压开关11台，分别控制着整流电解、氯氢处理、循环冷冻和盐水精制等工序的循环泵、冷冻机、氢压机及氯压机等关键设备200多台。另外，电气专业还负责原盐贮运工艺的PLC自动化贮盐控制系统S7-300，该系统由电源、CPU、A/I、A/O、D/I、D/O模块、及触摸屏组成。要实现如此复杂系统的经过控制，单纯依靠智能开关和现场监控是无法办到的，必须依靠当代网络通讯技术和可靠的低压系统自动化软件，通过工业以太网将传统的智能元件与微机系统进展有效的结合，才可以真正实现自动化系统的集中统一治理。

4、低压自动化系统的智能元件不仅要连接不同的自动化部件，还要提供一个共同的软件环境，使所有部件和任务集成为一个系统。经过与有关公司的沟通，最终我们选中了西门子公司的3WN6智能低压断路器、S7-300PLC和低压系统自动化软件。3WN6低压智能断路器是低压系统自动化的核心，它不仅具备普通开关的过流、短路、欠压和过压保护，而且在本体单片机的控制下，可通过液晶屏幕，现场完成参数设定、显示动作报警和故障记录等功能。所有工序的配电及控制任务均由3WN6开关来完成。另外，SIMATICS7-300PLC系统本身就是一套完好的自动化控制装置，它体积虽小，但功能强大，在CPU及STEP7软件的控制下，280多个

5、A/I、A/O、D/I和D/O输入输出点协调工作，实现原盐贮运工序从卸车、上盐、自动轮仓贮盐到下盐等全部工序的电气控制自动化。通过先进的现场总线系统PROFIBUS，利用一条通讯电缆屏蔽双绞线以及RS485通讯端口，将3WN6低压智能断路器的DP/3WN6通讯端口和S7-300PLC系统的MPI通讯端口有机地融为一体，在后台计算机软件的集中统一治理下，完成整个氯碱装置的低压系统自动化控制。3、系统配置1后台控制用计算机：微型工业控制计算机1台2西门子3WN6低压断路器400V/3200A2台400V/1600A2台400V/1250A5台400V/1000A2台3通讯接口：DP/3WN6专用1

6、1台4网卡：CP54121块5系统软件SIMATICWinCC1套Win3WN61套SICAMLCC1套SIMATICSTEP7、Protool6PLC可编程序控制器：S7-3001套4、自动化装置及系统的特点和功能13WN6低压智能断路器的特点3WN6是一种经济型低压智能断路器，它采用了模块化的工程设计，使得通讯、保护和测量等功能更为稳定可靠，而且拆卸和维修方便，所有开关功能均可在线进展数字化编辑。联网后，可以方便地实现遥测、遥控功能以及快速故障诊断，还可远方修改定值和进展能量控制。因此防止了不必要的维护检查，减少了消费装置的停车时间。2PLC系统的特点正常消费时，S7-300系统由原盐控制

7、室的操纵人员通过控制机柜上的触摸屏模拟流程和触摸按钮，即可清楚把握原盐工序的工艺流程、物料流动及设备运行情况，并可自动或者手动触摸控制设备的开/停，方便检修和事故处理。联网后，可以实现后台在线组态、现场监控和远动控制功能。3自动化软件的特点西门子工业软件在全世界为自动化工程创始了先例。本装置应用了适用于全集成自动化的监控级应用软件SIMATICWinCC、低压断路器控制软件WinCC、SICAMLCC、S7-300PLC产品的组态、编程和工程治理软件SIMATICSTEP及触摸屏面板编程软件Protool。全部软件均采用当今世界上最稳定的WINDOWS98或者NT操纵平台，为真32位字长的多线

8、程、多用户、多任务系统软件。在已确定的硬件范围内，用户可在线修改各种系统变量、控制参数和进展系统组态。SIMATICWinCC与其它软件包不同，它支持平衡的多处理器系统，使用户的应用可以充分发挥多处理器系统的全部上风，同时为当代工业应用提供了与对象相关的图形编辑器、报警存档和信息编辑器、变量存档编辑器、变量标签治理器等系统工具，具有连通性、开放性、硬件实用性和治理平安性等显著特点。Win3WN6软件提供了对3WN6断路器从控制到监控的所有功能。Win3WN6通过PROFIBUSDP与断路器进展通讯，可以方便地观察断路器的运行状态和脱扣信号、对断路器进展可加密码保护、观察运行参数如相电流以及方便

9、地设定保护参数可加密码保护。SICAMLCC为低压系统的可视化编程软件，用户可方便快捷地创立3WN6断路器的可视化操纵界面，显示电气系统的电路图及重要信息、测量值或者计算值的显示和分析、显示电流、电压曲线、遥控设备的分/合，事故报警列表及打印等。SIMATICSTEP7具有功能块图FBD和梯形图LADDER等编程语言，拥有丰富的指令集，无论编程设备直接连接在CPU的MPI接口或者经过PROFIBUS的以太网编程，均简洁、方便、易用；集成的测试和诊断功能确保在系统出现问题时，技术人员能迅速做出反响。ProTool软件很轻易开发屏幕应用程序、绘制现场控制按钮中心的电气系统原理图，进展触摸屏的工艺流

10、程图编辑、执行被控对象的开/停车控制、以及现场的单机离线调试等。4整个系统的主要功能及性能指标系统装置联网后，运行人员在后台微机上即可把握各配电室现场低压开关的分/合情况，动态显示电压、电流的波动，随时记录事件和报警信息，把握整套氯碱装置的运行状况。由于采用了多CPU的硬件构造，因此整个系统的实时性较强，数据变化响应的速度较快，系统SOE分辨率2ms遥信变位2s，遥控经过完成6s，画面响应13s；另外,事件报警、越限事件、报警顺序显示、历史曲线、运行报表查询和强大的打印功能等，为日常消费治理和事故分析提供了极大的方便。5、工程理论锦化氯碱装置的低压自动化系统在开关厂和西门子公司的技术支持下，在先期完成了PLC系统的调试和投产后，仅用一个月就完成了全部自动化系统的联网安装和后台软件的调试工作。该系统自2002年9月份全面投运以来，一直运行稳定，获得了传统电力控制形式所无法实现的控制效果。在多起工艺事故停车经过中，所有电气装置均快速准确动作，并自动记录开关动作状态、时间和顺序，与DCS监控系统一起，为工艺专业及时查找故障原因，恢复装置开车，提供了科学的根据。它不但使工人从繁琐的手工作业中解放出来，降低了各种人为事故的发生率，而且使系统维护及故障维修变得轻易、迅速，进而真正实现了低压电气治理的科学化，受到广阔运行维护和技术人员的好评。