西門子S7300—PLC在焦爐煤氣壓縮機控制系統改造中的應用

楊忠俊

摘要：本文從西門子PLC的選型、連鎖設計方面入手，對西門子公司的S7-300中型PLC在焦爐煤氣壓縮機控制系統中的應用做了比較詳細的闡述。

關鍵詞：壓縮機 自動化PLC連鎖

中圖分類號：TN79 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（c）-0103-01

PLC發展至今，已有30余年的歷史，隨著計算機技術和通信技術的發展，PLC以開放性、靈活性、使用方便、適用面廣、可靠性高、抗干擾能力強以及價格優勢等特點始終在自動化控制中占有重要地位，PLC為各種各樣的自動化設備提供控制方案，在工業領域得到了越來越廣泛的應用。

1項目簡介

山西三維制氫車間改造2臺188m3/min活塞式焦爐煤氣壓縮機控制系統，原為二次表控制方式，好多重要參數沒有參與遠程監控和控制；為了更好的控制工藝參數，公司決定將控制系統改為PLC控制，控制室也由原來就地控制遷至中央控制室，距離約1000m，兩地之間采用光纜通訊。

2工藝控制要求

壓縮機為四級活塞式壓縮機，一級進口壓力0.1MPa，四級出口壓力1.3MPa，

2.1 調節體統

雙閥同控，主要調節對象為壓縮機四級出口壓力，由出口壓力變送器和大小回流兩個調節閥組成調節回路，當出口壓力在1.1～1.3時大回流閥開啟度為15%，由小回流閥進行自動調節調節，當壓力大于1.3時，小回流閥全開，由大回流閥進行自動調節。

2.2 連鎖系統

原控制系統只設置了壓縮機系統的連鎖，為了更好的保護電機，改造后增加了電機系統的連鎖（例如電機軸瓦溫度和三相定子繞組溫度）。（如圖1）

3控制系統構成

根據以上要求，我們開發了這套自動化監控系統，PLC采用德國SIEMENS公司的S7-300系列。下位組態軟件采用step7 V5.3，上位采用國產的組態王軟件進行換面組態。

3.1 PLC配置

根據輸入輸出點類型及數量的統計，以及考慮適量的余量，選用卡件類型及數量如以下幾點。

（1）中央處理模塊（CPU）：選用CPU315，內存RAM擴展到64K。

（2）數字量輸入模塊（DI）：選用SM321，共1塊（16點/塊）。

（3）數字量輸出模塊（DO）：選用SM322，共1塊（16點/塊）。

（4）模擬量輸入模塊（AI）：選用SM331，共9塊（8點/塊）（可以輸入RTD和4-20mA兩種模擬量輸入信號）。

（5）模擬量輸入模塊（AO）：選用SM332，共1塊（8點/塊）。

3.2 數據處理和人機界面

上位機采用兩臺DELL臺式機，安裝國產的組態王軟件，主要完成了程序控制。連鎖控制，運行監視三大功能，可以對歷史數據進行查詢，報警和事件記錄，系統利用組態王的驅動程序通過以太網與下位S7-300PLC進行數據通訊，包括數據采集和發送數據/指令；下位S7-300PLC則通過CPU以太網口與上位計算機交換數據，每一個驅動程序都是一個COM對象，這種方式使通訊程序和組態軟件構成一個完整的系統，保證了系統高效率地運行。

4結語

通過這一項目全過程的反復實踐及調試，對S7-300 PLC性能特點有了更為深刻的認識。

S7-300 PLC硬件可靠，安全實用，擴展模塊齊全，功能強大，性價比高。

結構化程序模式，程序結構清晰，精簡，易讀，編程靈活，能輕松實現的復雜的功能。多種編程語言，多種中斷，多種特殊功能模塊，數據塊，系統塊。這些獨特的性能為一般同類PLC所不具備，因此編程更加得心應手。

焦爐煤氣壓縮機自動化控制系統先已安裝調試完畢，正常運行證明：整個系統設計合理先進；操作簡便；可靠性高；完全符合工藝預期的要求。

參考文獻

[1] 梁延東.電氣及PLC控制技術[M].北京：中國建筑工業出版社，1997.

[2] 廖常初.S7-300/400PLC應用技術[S].北京：機械工業出版社，2005.