plc的分布式综合站房监控系统(附件)【字数：17376】
摘 要摘 要本文描述的基于可编程逻辑控制器（PLC）的一种分布式综合泵房监控系统，应用于制冷站、循环恒压供水站、热交换站等工控场合。工业现场控制远程监控管理是工厂自动化的必然需要，设计的综合泵站系统能够完成上位机对系统的监视与控制，减轻了人力负担，对节约能源也有积极的意义。首先，本文阐述了此综合泵房的基本结构及其组成，具体分析了各子系统的工艺流程，然后利用西门子可编程逻辑控制器编写了循环供水系统控制程序，对冷却水系统及冷冻水系统实现方式进行了分析和比较；利用工业组态软件组态王设计了系统的监控界面，本文着重描述了对循环供水界面的绘制；并且，对其中西门子PLC分布式控制通信的六种通信方法进行了比较，对设计中变频器的变频原理、通信方式及与PLC连接方式进行了的研究和阐述。最后，在实验室对所设计的控制程序和监控界面进行模拟调试，实现了利用可编程逻辑控制器的分布式综合泵站的远程监视与控制。关键字分布式；泵站；循环供水
目录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究现状 1
1.3 本文主要内容 2
第二章 基于PLC的分布式综合站房监控系统介绍 4
2.1 引言 4
2.2 综合站房工艺流程概述 4
2.2.1 循环恒压供水监控系统 4
2.2.2 冷冻水监控系统 6
2.2.3 冷却水监控系统 6
第三章 分布式综合泵房控制系统设计 7
3.1 引言 7
3.1.1 PLC及PLC监控技术 7
3.1.2 PLC监控系统结构 8
3.2 循环恒压供水监控控制系统设计 8
3.2.1 水压调整系统 11
3.2.2 变频切换系统 15
3.2.3 计时程序 17
3.2.4 温度采集及判断 18
3.3 冷却水监控系统控制程序设计 19
3.3.1 冷却水水泵控制设计 19
3.3.2 冷却水塔风机控制 20
3.4 冷冻水监控控制系统设计 20
3.4.1 变流量运行基本原理 21
3.4. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
2 一次泵定流量系统 21
3.4.3 一次泵变流量系统 22
3.5 小结 24
第四章 分布式综合泵房监控界面设计及调试 25
4.1 引言 25
4.1.1 组态软件的功能特性 25
4.2 循环恒压供水监控系统监控界面设计 26
4.3 主界面及报表曲线界面设计 30
4.4 小结 31
第五章 变频器控制方式设计 32
5.1 引言 32
5.2 变频器调速原理分析 32
5.3 PLC与变频器连接 35
5.4 小结 36
第六章 控制程序与监控界面联调 37
6.1 组态王软件与西门子s7200PLC通讯 37
6.2 联调 38
6.3 小结 41
结论与展望 43
致 谢 44
参 考 文 献 45
第一章 绪论
研究背景
综合站房在工业现场特别是大型机械加工中扮演着重要的角色，在此类行业中会使用到的供源站以及其他泵站，如循环供水站、热交换站、污水处理站等。综合泵站在工厂生产过程中起着举足轻重的作用，如为工厂提供源源不断的压缩空气、热水及高温蒸汽等能源，以及完成上述能源的循环和回收。因此，对此类综合站房的控制及监测管理对完成工厂自动化（FA）具有重要的作用，在满足系统控制要求的情况下，对上述综合站房、泵站的自动检测与控制，对系统各部分的设备状态进行统一规划，比如对风机、水泵等执行变频控制，调节系统输出状态同时也能保证能耗降低，可以节约大量资源；同时对设备运行状态监控，实时报警和历史状态保留，都可以对解放人工操作实现高效的控制起着积极的作用。
此类站房一般环境恶劣，伴随着高温、粉尘污染及高湿度等，不适宜工人常驻其中操作；综合站房结构复杂，管道密布，各式锅炉、水塔、消防泵等难以人工进驻检修，但站房正常工作需要及时实现故障识别、控制运营，能够进行快速反应操作。
分布式监控系统，是区别于老式集中式的监控系统的一种新颖的系统。这种分布式系统结合分散控制与集中管理，具备可靠性高、性能稳定、易于维护和操作等特点。集中管理、分散控制的监控系统，以实时、安全、方便等优点，深受工厂车间、自动化生产线等的欢迎，对实现生产的远程管理和实时监控有着非常积极的作用。
在此需求广泛、应用普及、优势颇多的背景下，对分布式监控系统在综合泵站的应用进行了详细的研究，并在本文详尽阐述。
研究现状
工业自动化技术的发展很大程度上影响了分布式监控系统的发展。伴随着技术研究的发展，计算机应用技术、自动控制技术，以及检测与传感器技术、显示技术、通信和网络技术(((等高新应用技术的高速发展，人们越来越多地用上位计算机来实现对目标系统的监视及控制。利用这种远程监视控制技术可以完成普通老旧控制技术无法达成的控制任务，能够完成常规控制技术无法轻松达成的性能指标，使得过程自动化发展到了前所未有的水平。在此基础上,同样取得高速发展的还有以PLC作为下位机为核心的计算机监控系统。随着网络应用的普及，尤其是现场总线技术的成熟，远程监控、远程数据采集、远程诊断等分布式技术在大型设备或工业控制中应用越来越广泛。
封闭性是早期的分布式控制系统的特点和缺点，产品各组件由不同系统的生产厂家进行独立生产制造，如系统输入输出模块、控制站，以及上层操作员站及工程师站等，并且独立设计开发控制系统组态软件，用户在系统的应用过程中，要受到各个生产厂家的在不同方面的制约。同时，各个生产商硬件产品不统一，不能够共通使用，通信的方式同样存在差别((((((。
近些年来，在计算机技术的不断进步发展以及系统软件、硬件功能的日益强大的基础上,这种情况在不断改观。操作员站和工程师站区别以往，大多采用了通用计算机，计算机控制系统的软件、硬件也都具备了可互换的性质；同时，在通信网络方面,兼容性也成为各大厂商考虑方向，开始纷纷采用通用计算机网络因由其较强的兼容性,如以太网、RS 232/484等。现场总线技术（Fieldbus）的诞生使分布式控制系统更具有活力，使分布式控制系统实现了全分布式体系。另外，现场总线国际标准（IEC61158）的制定给出了一个统一的标准，为提升控制系统的互操作性及互换性提供了有力保证。((((((
目录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究现状 1
1.3 本文主要内容 2
第二章 基于PLC的分布式综合站房监控系统介绍 4
2.1 引言 4
2.2 综合站房工艺流程概述 4
2.2.1 循环恒压供水监控系统 4
2.2.2 冷冻水监控系统 6
2.2.3 冷却水监控系统 6
第三章 分布式综合泵房控制系统设计 7
3.1 引言 7
3.1.1 PLC及PLC监控技术 7
3.1.2 PLC监控系统结构 8
3.2 循环恒压供水监控控制系统设计 8
3.2.1 水压调整系统 11
3.2.2 变频切换系统 15
3.2.3 计时程序 17
3.2.4 温度采集及判断 18
3.3 冷却水监控系统控制程序设计 19
3.3.1 冷却水水泵控制设计 19
3.3.2 冷却水塔风机控制 20
3.4 冷冻水监控控制系统设计 20
3.4.1 变流量运行基本原理 21
3.4. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
2 一次泵定流量系统 21
3.4.3 一次泵变流量系统 22
3.5 小结 24
第四章 分布式综合泵房监控界面设计及调试 25
4.1 引言 25
4.1.1 组态软件的功能特性 25
4.2 循环恒压供水监控系统监控界面设计 26
4.3 主界面及报表曲线界面设计 30
4.4 小结 31
第五章 变频器控制方式设计 32
5.1 引言 32
5.2 变频器调速原理分析 32
5.3 PLC与变频器连接 35
5.4 小结 36
第六章 控制程序与监控界面联调 37
6.1 组态王软件与西门子s7200PLC通讯 37
6.2 联调 38
6.3 小结 41
结论与展望 43
致 谢 44
参 考 文 献 45
第一章 绪论
研究背景
综合站房在工业现场特别是大型机械加工中扮演着重要的角色，在此类行业中会使用到的供源站以及其他泵站，如循环供水站、热交换站、污水处理站等。综合泵站在工厂生产过程中起着举足轻重的作用，如为工厂提供源源不断的压缩空气、热水及高温蒸汽等能源，以及完成上述能源的循环和回收。因此，对此类综合站房的控制及监测管理对完成工厂自动化（FA）具有重要的作用，在满足系统控制要求的情况下，对上述综合站房、泵站的自动检测与控制，对系统各部分的设备状态进行统一规划，比如对风机、水泵等执行变频控制，调节系统输出状态同时也能保证能耗降低，可以节约大量资源；同时对设备运行状态监控，实时报警和历史状态保留，都可以对解放人工操作实现高效的控制起着积极的作用。
此类站房一般环境恶劣，伴随着高温、粉尘污染及高湿度等，不适宜工人常驻其中操作；综合站房结构复杂，管道密布，各式锅炉、水塔、消防泵等难以人工进驻检修，但站房正常工作需要及时实现故障识别、控制运营，能够进行快速反应操作。
分布式监控系统，是区别于老式集中式的监控系统的一种新颖的系统。这种分布式系统结合分散控制与集中管理，具备可靠性高、性能稳定、易于维护和操作等特点。集中管理、分散控制的监控系统，以实时、安全、方便等优点，深受工厂车间、自动化生产线等的欢迎，对实现生产的远程管理和实时监控有着非常积极的作用。
在此需求广泛、应用普及、优势颇多的背景下，对分布式监控系统在综合泵站的应用进行了详细的研究，并在本文详尽阐述。
研究现状
工业自动化技术的发展很大程度上影响了分布式监控系统的发展。伴随着技术研究的发展，计算机应用技术、自动控制技术，以及检测与传感器技术、显示技术、通信和网络技术(((等高新应用技术的高速发展，人们越来越多地用上位计算机来实现对目标系统的监视及控制。利用这种远程监视控制技术可以完成普通老旧控制技术无法达成的控制任务，能够完成常规控制技术无法轻松达成的性能指标，使得过程自动化发展到了前所未有的水平。在此基础上,同样取得高速发展的还有以PLC作为下位机为核心的计算机监控系统。随着网络应用的普及，尤其是现场总线技术的成熟，远程监控、远程数据采集、远程诊断等分布式技术在大型设备或工业控制中应用越来越广泛。
封闭性是早期的分布式控制系统的特点和缺点，产品各组件由不同系统的生产厂家进行独立生产制造，如系统输入输出模块、控制站，以及上层操作员站及工程师站等，并且独立设计开发控制系统组态软件，用户在系统的应用过程中，要受到各个生产厂家的在不同方面的制约。同时，各个生产商硬件产品不统一，不能够共通使用，通信的方式同样存在差别((((((。
近些年来，在计算机技术的不断进步发展以及系统软件、硬件功能的日益强大的基础上,这种情况在不断改观。操作员站和工程师站区别以往，大多采用了通用计算机，计算机控制系统的软件、硬件也都具备了可互换的性质；同时，在通信网络方面,兼容性也成为各大厂商考虑方向，开始纷纷采用通用计算机网络因由其较强的兼容性,如以太网、RS 232/484等。现场总线技术（Fieldbus）的诞生使分布式控制系统更具有活力，使分布式控制系统实现了全分布式体系。另外，现场总线国际标准（IEC61158）的制定给出了一个统一的标准，为提升控制系统的互操作性及互换性提供了有力保证。((((((
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