(1天津爱普生有限公司 天津市 300190;2天塔广播电视塔发射机房 天津市 300060)
摘 要:本文主要论述的是基于PLC控制的大型视频发射机房内的温度,气压控制系统,主要通过触摸屏对风机进行手自动选择控制,通过上位机对机站内的温度,气压及风机实际状态进行实时监控,这样即使现场维护人员可以实时处理风机启停问题,也可以让电视直播监控人员同时可以看到站内的实际状况。
关键词:PLC,HMI,温度控制,远程控制
一 设计背景
用基于PLC控制的方式,通过对温度,气压等信号的采集,经过运算处理后,PLC通过已编程好的程序逻辑对送风机和排风扇进行控制,而操作员只需在触摸屏上选择以何种控制方式运行设备,而无须在现场按按钮进行设备起停;操作员只需坐在监控计算机前就能够知道机房内的温度,气压,同时送风机和排风扇的状态也可直接映入眼帘。
二 系统结构设计
为实现设备集成监控而又能相对独立运行,本设计采取区域内单PLC控制,集中控制使用组网上位机控制模式。
2.1PLC控制设计
对于现有手动按钮控制风扇更换为PLC控制,由于控制方式相对简单,故采用西门子S7-200系列的PLC,即保证了系统稳定性又节省了成本,主体构成如下,
1,CPU S7-224XP;
2,8输入/8输出模块;
3,温度模块;
4,以太网通讯模块;
通过温度,气压传感器将室内外温度,气压信号传送到PLC中,将模拟量信号转换为数字量信号,通过预编制好的程序对送排风机进行控制。
2.2以太网信息传送
PLC系统获得的环境信息通过以太网模传送到交换机,而后通过高速网络进行实时传输,最后传送到监控室。
2.3监控室
监控室内有一台监控用计算机,利用以太网协议将现场数据输出到显示屏上,进行实时监控环境数据,并且可以进行手自动切换,远程控制风机开关等。
三 软件设计
本系统分为集散控制系统,即集中控制和分散控制,集中控制为西门子PCACCESS配合
VisualBasic软件进行设计,分散控制为STEP-MicroWIN软件进行PLC程序编制的。
3.1集中控制系统
Visual Basic(以下简称VB)是一种由 微软公司开发的结构化的、模块化的、面向对象的、包含协助开发环境的事件驱动为机制的可视化程序设计语言。这是一种可用于微软自产品开发的语言。它源自于BASIC编程语言。VB拥有图形用户界面(GUI)和快速应用程序开发(RAD)系统,可以轻易的使用DAO、RDO、ADO连接数据库,或者轻松的创建Active X控件。程序员可以轻松的使用VB提供的组件快速建立一个应用程序。
3.2主控界面实现功能
通过PCACCESS将PLC中需要传输到主控计算机上的数据进行提取,VB则将这些数据与操控键以可视化的形式呈现在监控人员的面前,
3.2.1风机即环境状态实时显示,
(1)显示当前室内外温度;
(2)显示室内外气压差;
(3)并能将报警内容进行存储,方便统计人员进行;
(4)切换风机手动/自动;
(5)调整自动控制风机的控制条件参数等。
图3.2.1环境与风机实时状态显示及温度压差条件设定
3.2.2实时报警显示
报警显示分为开关量报警和模拟量报警,具体内容如下,
(1)显示当前风机是否正常开启;
(2)显示风机是否温度过升;
(3)内外环境温度超限报警;
(4)内外气压差超限报警;
图3.2.2剩余其他风机状态
在运行过程中,如果有报警监控画面上的指示灯会由绿色变成红色,监控室内的蜂鸣器会响起,提醒监控人员现场出现问题,需要手动停机检查风机情况,系统会将报警内容存入数据库中,监控人员可以将报警内容生成报表并打印出来进行故障分析等。
3.3分散控制系统
由西门子S7-200MicroWIN对PLC进行编程,将一定的自动控制,手动控制方式写入PLC进行运行,控制流程如下,
图3.3.1控制流程图
编制程序如下图所示,
图3.3.2 PLC部分程序编制
部分子程序编制样例如图所示,
图3.3.3 PLC风扇子程序编制
图3.3.4 PLC风扇子程序内部编制(1),(2)
通过以上的控制流程对每组风机进行控制,同时当个别风扇使用时间较长或出现问题时,操作员可以通过计算机,触摸屏等人机交互设备进行风扇的切换,且可通过手动模式对各风机进行单独控制与测试。
四 设备后期展望
本系统通过西门子PLC,人机界面等现代化的软,硬件构成,提高了系统的稳定性和安全性,操作更加便利,操作员在监控中心可以轻松把握和控制现场设备。
如今只实施了一套风机系统的自动化控制,后期还会对其他机组进行改造,并通过联网的方式并入主控系统,以实现整体控制
参考文献:
[1]赵志强,王航民,基于PLC的通风机自动化系统
[2]廖常初,S7-200编程及应用
[3]廖常初,西门子人机界面(触摸屏)组态与应用技术
[4]西门子(中国),深入浅出西门子S7-200 SMART PLC
[5]明日科技,Visual Basic从入门到精通
论文作者:朱同乐1,沈晨2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/27
标签:风机论文; 气压论文; 温度论文; 系统论文; 操作员论文; 控制系统论文; 风扇论文; 《电力设备》2017年第23期论文;