基于PLC的远程监控系统在空气压缩机自动控制的应用.docx

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1、基于PLC的远程监控系统在空气压缩机自动控制的应用基于PLC的远程监控系统在空气压缩机自动控制的应用的螺杆式空压机，它具有构造简单、体积小、没有易损件、工作可靠、寿命长、维修简单等优点。由于其针对维护专门的设计，使得停机时间和维修费用大大减少。并且此空压机上装有智能控制系统，控制菜单简便易用，并配有支持网络通讯的485接口，供外部控制系统与其通讯，收集空压机的温度、管道压力、故障信息等，还可以承受外部控制系统的控制命令，设置相应参数以及启停空压机。3.2i/o模块本系统中需要控制空压机电源的接通与关断等，故需用到数字量输入模块，数字量输出模块，由于本系统采用西门子s7300系列plc，所以也需

2、订购相应的300系列的di，do模块，型号分别有di模块sm321订货号为6es7321-1bh02-0aa0，di16dc24v，do模块sm322订货号为6es7322-1bh01-0aa0，do16dc24v/0.5a。另外控制柜上安装有转换开关，可以选择在本地或远程控制该电源的接通与否，该转换开关作为输入信号，接入plc的di模块。3.3plc单元与网络通讯单元本文利用中小型的西门子s7-300系列plc即可完成空压机参数的实时扫描和运算，并传送信息到中控室上位机以及现场触摸屏，另外结合操纵人员在上位机和触摸屏发出的控制命令，对空压机的启停等进展控制。s7-300系列plc采用模块化设

3、计，具有模块扩展和功能配置简单等特点，可以根据不同的需要灵敏组合和扩展。此处选用315-2dp型号的cpu，此cpu集成有mpi和dp通讯接口，有很强的通讯功能。从现场plc到中控室工控机间隔很远，此处采用ethernet协议进展网络通讯，所以还订购了以太网通讯模块cp343-1，其具有rj-45接口，通过光纤链路模块经过光纤连接到中控室所在的以太网，将plc收集到的信息上传到上位机，并将上位机发出的控制命令传送到plc。通过plccpu上的profibusdp接口，连接到profibus转modbus协议转换模块pb-b-mm，再连接到两台空气压缩机以及控制柜上多功能电力监测仪表的modbu

4、s接口，来读取空气压缩机的运行参数和多功能电表的电流电压功率等电力状态数据，以及向空压机发送启停命令等。触摸屏采用纵横科技的tpc070td触摸屏，它两个com口，其中一个是rs232口，另一个即可当做rs232，又可以用作rs485来通讯。同时还带有两个usb口，一个10m/100m自适应rj45以太网接口。此纵横科技的触摸屏是一套以嵌入式低功耗cpu为核心的高性能嵌入式人机界面，采用7英寸高亮度tft液晶显示屏，四线电阻式触摸屏，同时还预装微软嵌入式实时多任务操纵系统wince和免费捆绑hmibuilder嵌入版组态软件无线点。从plc到触摸屏的通讯采用mpi网络，使用西门子专用的pcad

5、apter连接电缆，连接cpu的mpi端口和触摸屏的rs232口笔者以为此处也可以选用以太网通讯方式，通过300系列的以太网模块连接触摸屏的rj45接口，但实际使用情况未采用，可行性有待试验确定。3.4人机界面hmi人机界面在工控机上采用西门子wincc组态软件，用来显示空气压缩机的所有参数信息，故障报警信号，以及主电源三相电流的大小，电压的大小，还有控制回路上的沟通接触器的吸合状态等等。必要时操纵人员还可以从上位机发出控制空压机启停，主回路接触器吸合断开的命令，让操纵人员可以在中控室直接手动控制现场设备。在上位机效劳器上，记录着各种报警信息及故障发生时的具体信息等，可按时间进展查询，并根据需

6、要进展打印输出。触摸屏的画面组态由消费厂家自己开发的hmibuilder软件来编辑形成，在其画面上也有根本一样的参数信息，报警信号，以及温度曲线等，也可以从触摸屏上发出相应的控制命令。触摸屏局部画面如图2所示。wincc提供在工业上用于图形显示、信息处理、归档和报表的根本功能模块，还提供用户文档、经过控制软件包和开放开发工具等可选软件包。其强大的驱动程序接口、快速图形更新和平安归档功能具有很高的可能性，构造化的数据存储方式保证无论是组态消费的数据和运行经过的数据都可准确无误的读取。4程序设计plc编程软件使用西门子专用的编程软件step7，它是基于windows2000/xp或windowss

7、erver2003的为s7-300/400plc配置和编程的标准软件包。通过step7用户可以进展系统配置和程序的编写、调试、在线诊断plc硬件配置状态、控制plc的运行状态和i/o通道的状态等。根据厂家要求，plc需要完成对空压机的本地和远程控制，并且默认情况下是本地控制，只有在本地触摸屏上点击远程控制按钮后，设备的控制权才转交给远程上位机来完成。现场有两台一样的空压机，为公道利用设备，防止因长时间使用同一台空压机造成机器的损耗，要求程序进展定时切换工作，即每隔12小时自动切换两台空压机的主从关系。同时为保证管道内到达要求的空气压力，需要实时收集压力参数，当压力值低于一定程度时，同时开启两台压风机，当压力值高于一定程度时，关闭辅助的空压机。当有故障报警时，自动关闭空气压缩机，并在触摸屏及上位机显示报警信息见图3。5完毕语此控制系统的设计成功，进步了工厂内设备运行的自动化程度，降低了设备的维护费用。此系统目前的缺点是控制任务由根本独立的两套plc系统来完成，造成了资源的浪费。主要是由于空气压缩机厂家自带的plc没有额外的处理功能，不能处理与上位机以及其他设备通讯控制的才能，另外此套系统本钱也挺高。