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節制體系系列
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ABB系列PLC


宣布日期:2018-03-31 11:23 瀏覽次數: 字號:

 擇要:先容了ABB系列PLC節制體系及基于其的三級散布式污水處置自控體系。給出了體系構成、功效、首要特色,同時闡述了該體系在SBR污水處置中的操縱。

  一.弁言

  ABB公司在收買了貝利(Bailey)公司后,將它旗下的多款節制體系整合到了以產業IT為根本,針對方針手藝的800XA系列節制體系中。在持續為國際的電力,冶金,石化,造紙等行業供給全體的處置計劃之外,已將它旗下的一款已有十幾年成長汗青的中小型節制體系AC31作為產物引入中國。今朝在此根本上推出加倍現進的AC500系列,可為國際的體系集成和OEM等操縱供給更多的挑選。本文將先容此體系及其在污水處置中的操縱。
  
  二.AC500節制體系先容
 
  ABB體系由CPU,通訊模塊,CPU底板,I/O模塊和端子板,FBP接口模塊和端子板,CPU底板等構成,如圖1所示。

 

表示圖

 

        CPU:CPU有PM571、PM581 和PM591三個差別的品級。均帶有:LCD顯現、操縱按鍵、一個SD卡的擴大口和兩個集成的串行通訊口。CPU可直接插在CPU底板上,底板可挑全集成以太網或ARCNET收集接口。另外,保留的CS31的通訊接口是斟酌到了和AC31等ABB公司其余系列PLC的兼容性。

  通訊模塊:除CPU上集成的通訊接口外,每一個CPU上還可最多擴大4個通訊接口。這4個通訊接口可擴大為肆意的規范總線和談。CPU上集成的兩個Modbus通訊接口和可全集成的以太網或ARCNET收集接口外,經由進程通訊擴大接口還能擴大:ProfibusDP-V1、DeviceNet、CANopen和以太網等總線接口。

  I/O 模塊:輸出/輸出模塊有摹擬量和開關量兩大品種。每一個輸出/輸出模塊都可直接插到端子板上,CPU本地和經由進程FBP散布式擴大的子站,可最大擴大到7個輸出/輸出模塊。AC500還能夠供給每點都能夠按照用戶的須要及可設置為輸出又可設置為輸出的開關量模塊。

  FBP 的接口模塊:這類模塊集成了必然數目的開關量輸出/輸出,并且經由進程它實現和CPU 的通訊和散布I/O。這個散布模塊前面又可最大擴大7個輸出/輸出模塊。

  AC500 Control Builder 編程:AC500 Control Builder 編程是一套可對統統系列AC500 CPU停止編程的工程東西,這套編程軟件合適IEC61131-3的國際規范,可撐持五種差別的編程說話:

    -功效塊(FBD)
    -語句表(IL)
    -梯形圖(LD)
    -布局文本(ST)
    -順控圖(SFC)
  
        這套軟件可實現AC500體系的全數設置,包羅統統的總線接口,并且另有周全的自診斷功效、報警處置、可視化調試東西和開放的數據接口。另外還能夠供給離線仿真、變量跟蹤功效、配方辦理和監督列表、可視化的調試東西、通訊接口的設置、開放的數據接口、工程接口。
  
  三.SBR污水處置工藝先容

  序批式活性污泥法簡稱SBR (Sequence Batch Reactor)法,是初期充排式反應器的一種改良。跟著主動節制程度的進步,SBR法引發人們的從頭正視,并對他停止了加倍深切的研討與改良,自1985年我國第一座SBR處置裝備在的投產,今朝已普遍的操縱在產業污水和都會污水的處置中 。

  SBR工藝的根基操縱流程由進水,反應,積淀,出水和閑置等五個根基進程構成,從污水流入到閑置竣事構成一個周期,在每一個周期里上述進程都是在一個設有曝氣或攪拌裝配的反應器內順次停止的。

 

SBR污水處置工藝先容

 

        圖2 SBR污水處置工藝流程圖
  
  SBR工藝體系構成簡略(如圖2),不設二沉池,曝氣池兼具二沉池的功效,無污泥回流裝備。SBR具備效力高,脫氫除磷成果好,避免污泥縮短機能強,耐打擊負荷和處置才能強等長處。
  
  四.AC500在SBR節制中的具體實現

  SBR污水處置廠的主動節制體系由三級散布式節制體系構成(如圖3):

 

SBR污水處置工藝先容

 

        圖3 污水處置節制體系圖
  
  第一級—監控辦理,由中心節制室的操縱站實現。選用工控計較機,以TCP/ IP產業以太網與PLC體系通訊,實行集合節制。經由進程工控軟件及時監督全廠工藝參數變更、裝備運轉、毛病產生等環境,同時擔任平常報表打印、變亂打印和數據記實等。

  第二級—進程節制,由現場的各分體系或成套裝備的節制體系實現。以AC500 PLC體系作為現場節制焦點 ,按場區設置裝備擺設分站 ,經由進程CS31網與所屬散布I/O通訊對流量、液位、pH值、機電等參數停止收羅、節制。

  第三級—單機當場節制,由現場電氣節制體系實現。接納ABB公司的AC31系列產物構成散布I/O,收羅現場參數,履行上一級PLC主站的節制號令。

  監控組態設想及與PLC主站的通訊

  因為污水處置節制東西多且分手,出產工藝流程龐雜,若是接納集合節制體例,則須要操縱大批導線,在長間隔傳輸進程中很是輕易遭到攪擾,以是本體系接納散布式集散節制體系,將辦理與節制分手。計較機選用HP產業PC機,預裝北京昆侖通態公司的MCGS 5.5通用版。MCGS監控組態設想包羅監控界面設想,界說數據變量,組態設想,動畫等方面。用MCGS供給的根基畫圖東西與元件庫成立圖形塊并停止組態設想,污水處置體系工藝流程組態畫面(如圖4):

 

污水處置工藝

 

        圖4 污水處置工藝流程組態圖
    
  鼓風機、水泵、運轉閥的任務狀態能夠經由進程動畫及時顯現;污水,污泥,藥水,氛圍的活動標的目的及流量表的數據也能按照現場的環境隨時更新。操縱職員在登岸并輸出用戶名和暗碼后,可肆意調入各部分工藝圖、運轉表、設定表和節制表,工藝圖以圖形的體例顯現各個工段的工藝流程和數據,并能按照節制的須要直接設定現場的響應參數(比方,泵站的變頻器的恒定水位,報警水位,停泵水位的設定,排泥時候的設定等)。另外,體系還能夠供給毛病報警查問,任務報表天生等功效。MCGS中的及時數據庫是監控體系的焦點,而數據變量是構成及時數據庫的根基單元。將用戶界面中的圖形東西與及時數據庫中的數據變量成立接洽,現場的運轉環境就能夠經由進程動畫及時的顯現在監控界面上了。

  工控計較機只要一塊通俗的網卡就能夠經由進程Ethernet LAN領受到來自PLC主站的數據。PLC主站由1臺AC500系列PLC及響應的核心裝備構成,置于中心節制室。PLC主站從散布I/O領受數據,停止相干的處置與節制,同時經由進程規范產業以太網TCP/IP通訊模塊(TB521-ETH)傳輸給工控計較機,傳輸速度為10Mbit/s ,介質為屏障雙絞線。

  PLC主站與散布I/O的通訊:PLC主站與散布I/O的通訊收集框圖,如圖5所示:

 

SBR污水處置工藝先容

 

        圖5 CS31通訊收集圖
  
  PLC主站經由進程CPU(PM581)上保留的CS31通訊接口、CS31通訊總線與散布I/O(AC31長途擴大模塊)構成高速通訊收集,隨時收羅現場裝備的運轉狀態和毛病信息,并上傳工控計較機 ,構成散布節制。

  本體系共設8個散布I/O。從經濟角度斟酌,因為AC500體系能夠兼容AC31的長途擴大模塊, 1#~8# 散布I/O別離選用AC31體系的長途擴大模塊(ICMK14 N1-24DC)。散布I/O置于污水節制現場, 就近節制所屬裝備,構成散布節制的才能,并收羅現場裝備的運轉狀態和毛病信息,經由進程CS31總線毗連到PLC主站 。CS31總線是一種點對多點的RS485串行通訊。每一個通訊體系由一個主站和最大31個從站構成。通訊間隔不加中繼為500米,加中繼最大可到達2000米。通訊介質為:屏障雙絞線。

  以1#散布I/O長途擴大模塊為例,界說它的地點表,如表1:

 

 CS31通訊收集圖

 

        地點%MX0.0.0至%MX0.0.7是ICMK14N1-M的體系保留地區,不能操縱。地點%MX0.1.0至%MX0.1.7作為此長途擴大模塊自帶的開關量輸出,別離對應進水泵房及沉砂池的響應裝備。遵照一樣的體例,能夠持續界說1#散布I/O的(XI16E1,XC32L,HE10-20,…等)開關量及摹擬量輸出/輸出模塊,而后順次是2#~8#散布I/O的統統模塊。

  在實現統統I/O地點表的設定后,就能夠經由進程AC500的Control Builder軟件來編寫PLC的外部通訊法式。因為AC500的Control Builder軟件能夠供給現成的MODBUS功效塊,編程很是簡略。以1#散布I/O的讀指令為例,如圖6:

 

I/O的讀指令

        圖6

 

        只要設定好MODBUS功效塊的(COM,SLAVE,FCT,ADDR,NB等)參數,PLC主站就能夠順遂的從1#I/O子站讀取數據。此中FCT,NB的參數可按照現實環境遵照表2肯定。

 

操縱功效

 

        應用MODBUS功效塊順次實現1~8#散布I/O的讀,寫指令的編程,PLC主站與散布I/O之間的通訊就成立實現了。在現實調試中,發明還需經由進程軟件的PLC組態選項,將MODBUS的參數:RTS control設置為“telegram”, Parity設置為“none”,Operation Mode設置為:“Master”。至此,PLC的主站已能夠對I/O從站中的各類參數停止收羅與節制,并經由進程以太網顯現在工控計較機的監控界面上。
  
  五.結語

  以本文的研討成果為根本的手藝計劃,在浙江某糊口污水處置廠具體實行。現實的運轉成果標明,其設想公道,寧靜靠得住,節制精度高,知足了出產的現實須要,性價比高。AC500 PLC體系除有形狀雅觀,機能靠得住,價錢適中等特色,在名目具體實行中還具備以下長處:可設置輸出/輸出的開關量模塊,為備用點數的設置供給了便利并能進一步下降本錢;摹擬量的每一個輸出通道都能夠設定電流,電壓或熱電阻等輸出旌旗燈號,操縱便利;編程軟件中集成的MODBUS功效塊,很是適用,易于操縱,大大節流了編程時候;另外,CS31總線的毗連只須要通俗的屏障雙絞線就能夠實現,本錢昂貴,操縱矯捷簡略。

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