西門子ET 200iS在某著名藥廠的成功應(yīng)用
2006/6/1 19:49:00
[摘要] 主要介紹了ET 200iS在某國(guó)內(nèi)某著名藥廠的成功應(yīng)用,以及如何解決自動(dòng)化控制系統(tǒng)在危險(xiǎn)區(qū)域應(yīng)用的相關(guān)問題。
[關(guān)鍵詞] ET 200iS;PROFIBUS-DP;本安型
一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
項(xiàng)目所在地為杭州的一家國(guó)內(nèi)知名藥廠。某著名藥廠新上了一個(gè)醇提項(xiàng)目,控制系統(tǒng)采用了SIEMENS S7 300系列的315-2DP。采用了分布式控制,PROFIBUS-DP協(xié)議。觸摸屏采用了TP 270-10,子站采用了ET 200Is、ET 200M,上位機(jī)采用了DELL的臺(tái)式機(jī),通訊模塊CP 5613,臨控軟件采了了WinCC。此生產(chǎn)線生產(chǎn)保健藥品。
3、控制點(diǎn)數(shù)
大約有將近200個(gè)點(diǎn)。
二、系統(tǒng)介紹
1、目的簡(jiǎn)要工藝
用酒精來提取有用的藥物,再將廢酒精回收。
2、設(shè)計(jì)方案
由于灑精屬于易爆物品,所以在設(shè)計(jì)方案時(shí)特別考慮了安全性。整個(gè)系統(tǒng)的點(diǎn)數(shù)大約有將近二百個(gè),分布較分散,采用分布式控制將大大減少布線量,使系統(tǒng)的控制層次較為分明,故考慮了分布式控制。用戶還要求能在現(xiàn)場(chǎng)操作,現(xiàn)場(chǎng)修改工作參數(shù),采用觸摸屏將非常方便,可以實(shí)現(xiàn)柔性化操作,但目前還沒有防爆的觸摸屏,故采用了正壓防爆柜,將觸摸屏放置在柜內(nèi),可用USB鼠標(biāo)進(jìn)行操作。還要求上位機(jī)監(jiān)控。用戶為了節(jié)約成本,閥門采用了氣動(dòng)閥門,將電磁閥放在安全區(qū),再由PLC驅(qū)動(dòng),這樣就不用本安型的電磁閥了。所以DO全部由ET 200M上的數(shù)字輸出模塊完成。SIEMENS的產(chǎn)品目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用非常普遍,口碑很好。人們信賴SIEMENS的產(chǎn)品,信賴MADE IN GERMAN。故最終選用了SIEMENS的產(chǎn)品作為其控制系統(tǒng)。
三、控制系統(tǒng)構(gòu)成
1、硬件配置
CPU:315-2DP;
觸摸屏:TP 270-10;
I/O站:ET 200Is(包含了PS、IM、DI、AI、AO模塊),ET 200M(包含了
PS、IM、DO模塊);
總線隔離器:包含在ET 200iS的軟件包里;
柜體:正壓柜,隔爆柜,RITTAL的控制柜;
通訊卡:CP5613;
通訊模塊:CP 343-1。
UPS:SANTAK電源;
開關(guān)電源:SITOP電源;
空氣開關(guān):5SX2系列;
液位變送器:雷達(dá)式、超聲波式、電容式、音叉式;
溫度變送器:PT100;
流量變送器:轉(zhuǎn)子式;
壓力變送器:絕對(duì)式、相對(duì)式;
閥門:氣動(dòng)式;
2、軟件配置
軟件:STEP 7 V5.2,PDM V5.2,Protool/PRO,WinCC V5.1;
3、ET 200iS簡(jiǎn)介
1)可直接掛在PROFIBUS-DP總線上。
2)安裝安便,可直接安裝在35 mm導(dǎo)軌上。模塊化,可在線插撥,便于維護(hù)。
3)在通過PDM軟件修改ET 200iS參數(shù)。
4)由于是本安型的,不用安全隔離柵,大大簡(jiǎn)化了接線,減少了故障。
5)可用PDM在線監(jiān)測(cè)模塊的運(yùn)行狀態(tài),如和硬件配置軟件綜合用,效果更好。
四、控制拓樸圖
采用S7 300系列中的315-2DP作為控制器,通訊采用PROFIBUS-DP協(xié)議,CPU站、ET 200M站、PC站、還有一個(gè)TP270放在安全區(qū),三個(gè)ET 200iS站放在危險(xiǎn)區(qū),經(jīng)過總線隔離器通到三個(gè)ET 200iS的PROFIBUS-DP接口。每個(gè)站獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。如下圖所示:
五、控制系統(tǒng)完成的功能
1、完成的功能
該控制系統(tǒng)完成了客戶要求,如手動(dòng)/自動(dòng)切換控制,現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集,流量的累加,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控。
2、難點(diǎn)
1)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)防爆的要求,比如觸摸屏如何安裝在危險(xiǎn)區(qū),如何控制;
2)電磁閥的驅(qū)動(dòng)(因?yàn)镋T 200iS的DO是不能驅(qū)動(dòng)非本安的電磁閥的)
3)通訊的問題(因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)站點(diǎn)的距離較遠(yuǎn),有400多米,再加上用了總線隔離器,波特率不能太高,否則通訊不穩(wěn)定)
4)由于現(xiàn)場(chǎng)未知的因數(shù)較多,這些因素都可能導(dǎo)致CPU停機(jī),故應(yīng)在CPU里加上一些相應(yīng)的中斷,以防止CPU停機(jī),這樣可以避免不由于現(xiàn)場(chǎng)的因累導(dǎo)致的停機(jī),比如,熱插撥、編程錯(cuò)誤、電源問題,I/O錯(cuò)誤等等。
5)ET 200iS對(duì)背板電流的限制。
六. 結(jié)束語
本系統(tǒng)在9月份投產(chǎn)以來,一直穩(wěn)定運(yùn)行,用戶對(duì)SIEMENS的產(chǎn)品非常信賴
七. 應(yīng)用體
1、ET 200iS由于是本安型的I/O站,所以省去了隔離柵,接線非常方便。整個(gè)系統(tǒng)看起來非常簡(jiǎn)潔。
2、可以用硬件配置軟件在線監(jiān)測(cè)I/O站,發(fā)現(xiàn)哪個(gè)模塊出現(xiàn)了問題,再用PDM檢測(cè),就可以快速判斷問題出在哪里。
3、S7 300的CPU可以在有故障的情況下繼續(xù)運(yùn)行(把需要的OB下載進(jìn)去),這種特性非常適合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,還不影響設(shè)備的運(yùn)行,非常好。
4、采用了分布式設(shè)計(jì),層次非常清楚。
5、軟件采用了模塊化設(shè)計(jì),思路很清楚。
6、STEP 7有許多現(xiàn)成的軟件模塊,大大加快了調(diào)試的進(jìn)度。
[關(guān)鍵詞] ET 200iS;PROFIBUS-DP;本安型
一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
項(xiàng)目所在地為杭州的一家國(guó)內(nèi)知名藥廠。某著名藥廠新上了一個(gè)醇提項(xiàng)目,控制系統(tǒng)采用了SIEMENS S7 300系列的315-2DP。采用了分布式控制,PROFIBUS-DP協(xié)議。觸摸屏采用了TP 270-10,子站采用了ET 200Is、ET 200M,上位機(jī)采用了DELL的臺(tái)式機(jī),通訊模塊CP 5613,臨控軟件采了了WinCC。此生產(chǎn)線生產(chǎn)保健藥品。
3、控制點(diǎn)數(shù)
大約有將近200個(gè)點(diǎn)。
二、系統(tǒng)介紹
1、目的簡(jiǎn)要工藝
用酒精來提取有用的藥物,再將廢酒精回收。
2、設(shè)計(jì)方案
由于灑精屬于易爆物品,所以在設(shè)計(jì)方案時(shí)特別考慮了安全性。整個(gè)系統(tǒng)的點(diǎn)數(shù)大約有將近二百個(gè),分布較分散,采用分布式控制將大大減少布線量,使系統(tǒng)的控制層次較為分明,故考慮了分布式控制。用戶還要求能在現(xiàn)場(chǎng)操作,現(xiàn)場(chǎng)修改工作參數(shù),采用觸摸屏將非常方便,可以實(shí)現(xiàn)柔性化操作,但目前還沒有防爆的觸摸屏,故采用了正壓防爆柜,將觸摸屏放置在柜內(nèi),可用USB鼠標(biāo)進(jìn)行操作。還要求上位機(jī)監(jiān)控。用戶為了節(jié)約成本,閥門采用了氣動(dòng)閥門,將電磁閥放在安全區(qū),再由PLC驅(qū)動(dòng),這樣就不用本安型的電磁閥了。所以DO全部由ET 200M上的數(shù)字輸出模塊完成。SIEMENS的產(chǎn)品目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用非常普遍,口碑很好。人們信賴SIEMENS的產(chǎn)品,信賴MADE IN GERMAN。故最終選用了SIEMENS的產(chǎn)品作為其控制系統(tǒng)。
三、控制系統(tǒng)構(gòu)成
1、硬件配置
CPU:315-2DP;
觸摸屏:TP 270-10;
I/O站:ET 200Is(包含了PS、IM、DI、AI、AO模塊),ET 200M(包含了
PS、IM、DO模塊);
總線隔離器:包含在ET 200iS的軟件包里;
柜體:正壓柜,隔爆柜,RITTAL的控制柜;
通訊卡:CP5613;
通訊模塊:CP 343-1。
UPS:SANTAK電源;
開關(guān)電源:SITOP電源;
空氣開關(guān):5SX2系列;
液位變送器:雷達(dá)式、超聲波式、電容式、音叉式;
溫度變送器:PT100;
流量變送器:轉(zhuǎn)子式;
壓力變送器:絕對(duì)式、相對(duì)式;
閥門:氣動(dòng)式;
2、軟件配置
軟件:STEP 7 V5.2,PDM V5.2,Protool/PRO,WinCC V5.1;
3、ET 200iS簡(jiǎn)介
1)可直接掛在PROFIBUS-DP總線上。
2)安裝安便,可直接安裝在35 mm導(dǎo)軌上。模塊化,可在線插撥,便于維護(hù)。
3)在通過PDM軟件修改ET 200iS參數(shù)。
4)由于是本安型的,不用安全隔離柵,大大簡(jiǎn)化了接線,減少了故障。
5)可用PDM在線監(jiān)測(cè)模塊的運(yùn)行狀態(tài),如和硬件配置軟件綜合用,效果更好。
四、控制拓樸圖
采用S7 300系列中的315-2DP作為控制器,通訊采用PROFIBUS-DP協(xié)議,CPU站、ET 200M站、PC站、還有一個(gè)TP270放在安全區(qū),三個(gè)ET 200iS站放在危險(xiǎn)區(qū),經(jīng)過總線隔離器通到三個(gè)ET 200iS的PROFIBUS-DP接口。每個(gè)站獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。如下圖所示:
五、控制系統(tǒng)完成的功能
1、完成的功能
該控制系統(tǒng)完成了客戶要求,如手動(dòng)/自動(dòng)切換控制,現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集,流量的累加,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控。
2、難點(diǎn)
1)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)防爆的要求,比如觸摸屏如何安裝在危險(xiǎn)區(qū),如何控制;
2)電磁閥的驅(qū)動(dòng)(因?yàn)镋T 200iS的DO是不能驅(qū)動(dòng)非本安的電磁閥的)
3)通訊的問題(因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)站點(diǎn)的距離較遠(yuǎn),有400多米,再加上用了總線隔離器,波特率不能太高,否則通訊不穩(wěn)定)
4)由于現(xiàn)場(chǎng)未知的因數(shù)較多,這些因素都可能導(dǎo)致CPU停機(jī),故應(yīng)在CPU里加上一些相應(yīng)的中斷,以防止CPU停機(jī),這樣可以避免不由于現(xiàn)場(chǎng)的因累導(dǎo)致的停機(jī),比如,熱插撥、編程錯(cuò)誤、電源問題,I/O錯(cuò)誤等等。
5)ET 200iS對(duì)背板電流的限制。
六. 結(jié)束語
本系統(tǒng)在9月份投產(chǎn)以來,一直穩(wěn)定運(yùn)行,用戶對(duì)SIEMENS的產(chǎn)品非常信賴
七. 應(yīng)用體
1、ET 200iS由于是本安型的I/O站,所以省去了隔離柵,接線非常方便。整個(gè)系統(tǒng)看起來非常簡(jiǎn)潔。
2、可以用硬件配置軟件在線監(jiān)測(cè)I/O站,發(fā)現(xiàn)哪個(gè)模塊出現(xiàn)了問題,再用PDM檢測(cè),就可以快速判斷問題出在哪里。
3、S7 300的CPU可以在有故障的情況下繼續(xù)運(yùn)行(把需要的OB下載進(jìn)去),這種特性非常適合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,還不影響設(shè)備的運(yùn)行,非常好。
4、采用了分布式設(shè)計(jì),層次非常清楚。
5、軟件采用了模塊化設(shè)計(jì),思路很清楚。
6、STEP 7有許多現(xiàn)成的軟件模塊,大大加快了調(diào)試的進(jìn)度。
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