所用到的核心設(shè)備
西門子 S7-200 Smart                              一臺
兼容西門子的 Profinet IO                        多臺（泵站）
超聲波液位計（投入式液位計）            多臺（泵站）
7-10寸帶網(wǎng)口觸摸屏（型號不限）        多臺（可選）
 
所配套的核心軟件
NI OPC 軟件                                              一套
BAS遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)-水泵V1.6_0       一套
 
        近年來大多數(shù)的水泵風(fēng)機等自動化控制都是基于PLC的控制系統(tǒng)，其應(yīng)用廣泛，該系統(tǒng)大多屬于閉環(huán)的工作系統(tǒng)（圖1-101），由PLC設(shè)備采集傳感數(shù)據(jù)和外部狀態(tài)信號，然后根據(jù)內(nèi)部邏輯（PLC編程）設(shè)定，輸出相應(yīng)控制水泵開關(guān)。在排水系統(tǒng)中典型的應(yīng)用機理就是PLC模擬量采集液位傳感器（超聲波液位儀，投入式液位計，浮球液位計等），以液位數(shù)值為控制參照量，當液位高于啟泵水位時，PLC啟動水泵抽水，當液位低于設(shè)定值（啟泵水位-回差值）時，停止水泵。但是這樣的閉環(huán)系統(tǒng)雖然自主工作簡單穩(wěn)定，但是由于PLC的固化程序，導(dǎo)致如果想更改控制水位的高度顯得無從下手，特別是在檢修時，甚至需要給PLC系統(tǒng)斷電，而且在互聯(lián)網(wǎng)時代的今天，遠程監(jiān)控是必不可少的控制手段，而該系統(tǒng)是無法實現(xiàn)遠程監(jiān)控，當然很多工廠里一般會專門定制在PC端或者觸摸屏上的組態(tài)軟件以實現(xiàn)遠程控制或者參數(shù)修改，但是往往相對比較麻煩，況且隨著水泵個數(shù)越多，組態(tài)軟件與PLC程序要實現(xiàn)很多參數(shù)及數(shù)據(jù)的處理，一旦個別參數(shù)讀寫沒處理好，就會導(dǎo)致控制系統(tǒng)的工作異常，因此往往要經(jīng)過反復(fù)的調(diào)試，成本代價也相當高。所以多程序的控制方式不可取，我們勢必需要采用更好的方式去處理。


        本文主要介紹的是利用PLC或者Profinet IO設(shè)備去采集傳感及開關(guān)量數(shù)據(jù)，然后由OPC服務(wù)器（圖1-102）去讀寫數(shù)據(jù)到的對應(yīng)參數(shù)列表中，遠程監(jiān)控平臺采用Labview編寫的遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)，Labview中將各個變量參數(shù)綁定到對應(yīng)的OPC參數(shù)中，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一對應(yīng)，那么這時候，Labview只需控制自己的參數(shù)就可以同步對應(yīng)到PLC的寄存器控制了，從而實現(xiàn)由Labview去控制水泵系統(tǒng)，由于每臺（每組）水泵的控制機理是相同的，所以無論有多少臺水泵都可以在平臺中擴展，這個對于程序來說只是復(fù)制，粘貼的事。當然可能我前面忘了說了，PLC內(nèi)部是不需要編寫程序的，你只需配置好PLC的傳感器輸入類型就可以了，程序直接為空程序?qū)氩⒃O(shè)置為上電自動運行。



         系統(tǒng)中所有異地設(shè)備采用全網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（圖1-105），包括PLC，Profinet IO,觸摸屏，服務(wù)器/PC等。OPC服務(wù)器跟客戶端可以采用一臺PC，Profinet IO設(shè)備是PLC的一種基于網(wǎng)絡(luò)的分布式IO擴展設(shè)備，本身內(nèi)部沒有CPU，所以無法單獨工作，但是和PLC設(shè)備聯(lián)網(wǎng)時就可以采集模擬量輸出和模擬量輸出，也可以輸入輸出IO端口信號，其所有的寄存器地址都是對應(yīng)PLC設(shè)備的擴展地址，具體可以了解西門子PLC 的Profinet  net,該功能在PLC編程軟件中可以自由配置。


          觸摸屏為可選配置，本地泵站一般需要一個顯示設(shè)備查看液位及個泵工作狀態(tài)，所以最好在每個泵站配備一臺（圖1-104），當然可以讓觸摸屏參與水泵控制，但是我們不推薦這么做，因為違背了我們一個控制軟件統(tǒng)一控制的思想，可能會帶來操作邏輯錯誤。但是僅僅作為數(shù)據(jù)讀取查看是沒有任何問題的。觸摸屏選用也是帶網(wǎng)口的，這樣我們通過網(wǎng)絡(luò)就可以在線給觸摸屏更新程序或者是升級功能。


        本地控制柜主要為強電控制柜及動力柜，主要實現(xiàn)水泵的電源控制及故障報警及PLC控制接入等，其中配置了本地/遠程控制切換，在檢修時，只需要切換為手動控制模式即可，參考電氣原理圖見圖1-106.該圖為泵站每臺水泵的控制原理圖，圖中的PLC對應(yīng)的是我們的PROFINET I/O設(shè)備，如果是大功率15KW以上的水泵一般加裝軟啟動裝置，這樣可以有效降低高壓變壓器的瞬間電流峰值，特別是有多臺泵可能會同時啟動的情況下。



       關(guān)于BAS遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)-水泵V1.6_0軟件采用Labview（2018）軟件編寫，組態(tài)界面結(jié)合了DSM模塊，可以在PC端及大屏顯示系統(tǒng)中呈現(xiàn)更直觀的觀察（圖1-107），同時為了更方便的查看所有泵站的水泵工作情況，可以打開信息總覽界面（圖1-108），可快速的查看水泵運行狀態(tài)及控制水泵。所有數(shù)據(jù)傳輸都是實時性的，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)交換使用，所占用帶寬相當小，即便在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的情況下也可以常年持續(xù)工作，對于偶發(fā)性的傳感數(shù)據(jù)掉包等，OPC服務(wù)器會主動自發(fā)從新讀取，數(shù)據(jù)刷新速率也可自由定義，依托Labview內(nèi)核的穩(wěn)定高效VI應(yīng)用程序不同于windows的VB,VC程序會在運行中由于系統(tǒng)問題而帶來其工作異常，獨立工作的VI程序可以實現(xiàn)真正365天無人值守連續(xù)穩(wěn)定工作，當泵站某個水泵發(fā)生故障時，會自動閃爍指示燈報警，并將該水泵排除在啟動判斷中，在故障排除后，自動恢復(fù)水泵并投入使用。系統(tǒng)根據(jù)水位不同高度適時的啟動1-3臺水泵同時工作，在常規(guī)單泵啟動時會自動根據(jù)每臺水泵的運行時間，則運行時間較短的水泵啟動，從而保護水泵可能因長期不工作而導(dǎo)致的水泵生銹或者工作異常。






關(guān)于PROFINET I/O設(shè)備在PLC中的配置：


導(dǎo)入PROFINET I/O設(shè)備的配置文件（由設(shè)備生成）



在PLC軟件的PROFINET 配置界面中進行設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址及寄存器地址自動分配等



將PLC設(shè)備的角色設(shè)定為控制器，從而接入其他I/O設(shè)備


關(guān)于觸摸屏軟件的組態(tài)界面編輯：


OPC服務(wù)器參數(shù)表，里面對應(yīng)PLC設(shè)備的寄存器和對應(yīng)參數(shù)：


現(xiàn)場設(shè)備安裝照片：







限于篇幅原因，暫時就介紹到這里，需要詳細了解該套系統(tǒng)的可以來電咨詢我司！


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