山东日照西门子变频器一级总代理
控制和保护,其控制设备包括4台整流机组系统、4台整流变压器系统、4套纯水冷却系统以及4套直流刀开关系统,完成的控制功能包括直流刀开关状态监视和远程操作、直流电流远程设定和监视、整流变压器和整流机组保护信号采集、报警和故障跳闸,纯水冷却系统的参数采集和处理,并且通过工业以太网,将重要的数据送入计算机进行显示、保存和打印。控制系统的网络原理如图2所示:
图2 烧碱装置控制原理图
从上图可以看出,控制系统分为三个层次,即现场层、控制层和管理层。
现场层为分布在4个整流机组控制柜内的ET200M,由于主站为S7-414H冗余系统,ET200M必须配置成可带电热插拔(即ActiveBus)的子系统每个子站必须配置两块IM153-2 DP接口模块,其每个子站典型配置如下所示:
每个ET200M子站分别采集各自的变压器保护信号、整流机组保护信号、纯水冷却器保护信号和直流刀开关信号及其他的保护信号,但不能进行控制和计算处理。
控制层中冗余的S7-414H PLC通过Zui大传输速率为12MB/s的ProfibusDP现场总线对ET200M的信号进行采集处理,完成控制和保护功能,并且通过工业以太网模块CP443-1上传必要的数据。CP443-1通讯模块是西门子公司S7-400系列PLC中的工业以太网通讯模块,其支持TCP/IP、ISO协议。对于S7-414H系统,为了保证上位机与PLC通讯的可靠性,对CP443-1仅推荐ISO通讯协议,也就是说只设置MAC地址,而屏蔽掉IP地址。
管理层主要是对设备的重要参数进行显示、保存和打印,共配置有三台工业控制计算机。其中两台计算机配置有CP1613智能网卡,并且运行有Wincc监控软件和Wincc冗余选项,双方互为备用,任何一台发生问题均不影响系统的正常运行。工艺室的计算机与冗余计算机则以Server/Client的方式浏览数据和参与控制。
2.3 监控计算机的配置与组态
监控计算机为现场设备的运行参数、运行状态和历史数据的显示、保存和打印提供了一个形象的平台,极大地方便了用户的操作和维护。对于每台与S7-414HPLC通讯的监控计算机,都需要进行必要的设置,其主要包括PC站(PCStation)的配置和Wincc监控画面的组态,冗余计算机所需要的软件列表如下:
为了使每台监控计算机与S7-414H冗余PLC中的任何一个CPU都能通讯,就必须配置PC Station,通过PCStation中的Application选项,Wincc可以从PLC中读取现场数据。在实际运行中,如果两个CPU中的一个发生故障问题,Wincc必须能够自动的切换到完好的CPU上,恢复正常的数据通讯,监控计算机必须配置SimaticNet Redconnect选项软件。PC Station的配置步骤包括:
(1)、在Step7中插入PC Station,并且打开Configuration(注意:将PCStation同H系统项目放在同一Project下);
(2)、在HW Config中,按照Station ConfigurationEditor的内容配置PC站,必须要插入的为Application选项和CP1613网卡;
(3)、配置CP1613网卡为专用网卡且配置上MAC地址,无需配置IP地址(注意:CP1613可以作为普通网卡,也可以作为专用网卡,其中普通网卡的驱动程序为mp1613.inf,专用网卡的驱动程序为WDM1613.inf,这里用专用网卡驱动);
(4)、编译并且下载PC Station;
(5)、选择step7中 Options→ConfigureNetwork,打开Netpro进行网络连接配置窗口;
(6)、按照图3所示的步骤配置连接;
(7)、将如上配置的连接分别下载到计算机和PLC中。