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基于西门子S7-300 PLC的片碱生产控制系统

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日期:2006-3-23 21:50:19     来源:   作者: 点击:
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  [Key word]systerm、configuration-exploiture、Application
  
  [关键词]系统 组态开发 应用
  
  摘要:
  
    新疆石河子开发区天业化工有限责任公司(简称天业化工)于2003筹建20万t/a聚氯乙烯工程,其一期10万t/a聚氯乙烯项目已于2004年11顺利投产运行,与之配套的5万t/a片碱装置是引进瑞士博特公司的双向逆流制碱生产工艺及设备技术,在生产自动化控制上我公司采用西门子s7-300系统,依据工艺条件成功开发了编程组态系统,投产至今,自动控制系统平稳稳定。该装置为公司平衡生产、增长利润发挥着巨大作用。
  
  一、 工艺流程概述:
  
    膜式法生产片碱可分为两个阶段:
  (1)碱液从32%浓度浓缩至61%,这个阶段可在降膜蒸发器中进行。加热源采用中压蒸汽及二次蒸汽并在真空下进行蒸发;NaOH 经由P-1泵进入EV-1, 浓度有32%升至50%,再经P-2泵进入EV-2,浓度从50%升至61%。
  
  (2)61%碱液再通过降膜浓缩器,以熔融盐为热载体,在常压下将碱液浓缩成熔融碱(浓度为98%),再经片碱机制成片状固碱。
  

  

  
  二、硬件配置及网络构成:
  1)   S7-300开发编程软件一套;
  2)   WINCC组态软件一套;
  3)   CP5611网卡2块;
  4)   电源: 6ES7307-1EA00-0AA0 2块;
  5)   CPU315-2DP 2块;
  6)   IM153冗余组 2套;
  7)   通讯模块:CP342-5 4块;
  8)   AI模件:6ES7331-7NF00-0AB0 6块;
  9)   AO模件:6ES7332-5HD00-0AB0 4块;
  10)   DI模件:6ES7321-1BL00-0AA0 3块;
  11)   DO模件:6ES7321-1BH01-0AA0 2块;;
  12)   DIN深型导轨 3条;
  DELL计算机:PVI2.4G 256RAM 40G 19LCD 2台;
  激光打印机:HP1300 1台;
  

  

  
  三、系统特点:
  
      1. 工程师站和操作员站的特点
  
    1) 充分贯彻西门子公司全集成自动化的思想,系统具有统一的通讯、统一的组态工具、统一的数据库,消除了传统的DCS与PLC之间的鸿沟;
  
    2) 监控软件WinCC (视窗控制中心)为基于 Windows XP/2000操作系统的开放 型全图形化人机操作界面,具有组态灵活,操作简单的特点;
  
    3) Win CC拥有完备的工业图形库,如阀门、反应罐、模拟传统显示仪表、 管道等, 方便了工程师设计监控系统的过程画面;
  
    4) 人机界面具有良好的开放性, 支持以太网、Profibus、RS232、RS422/485等通讯方式,支持TCP/IP、网络DDE、ODBC、OPC、SQL、Internet等标准通讯协议;
  
    5) 操作员界面为全汉化界面,有利于工程项目的开发、编程和调试;
  
    6) Win CC提供独特的组态向导, 详细的在线帮助,有利于在较短的时间内快速掌握;
  
      2. 系统通信功能特点
  
    1) MPI通信协议运行于Windows xp环境,用于上位机与控制器间的编程组态通讯;
  
    2) PROFIBUS-DP通信协议运行于Windows XP环境,用于控制器与ET-200 扩展I/O间的实时通讯, 速度可达10M,距离可达9.6公里(电缆)或 90公里 (光缆)。
  
      3. 控制器和I/O模板特点
  
    1) S7系列控制器和 I/O卡件可靠性高,MTBF在数十万小时以上(最短MTBF =19.6年);
  
    2) 所有模块均有完善的自诊断功能、传感器断线监测功能、在线插拔功能,保证了系统安全、长时间运行,提高了系统的可用性和可维护性;
  
     4. 控制组态软件特点
  
    1) 系统提供完善的符合IEC1131标准组态工具,包括梯形图(LADER)、语句表(STL)、连续功能图(CFC)、顺序功能图(SFC)、结构化语言(SCL),且各种组态工具可混合使用,交叉引用非常方便快捷;

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