分析S7—400在化工變電所中的應用及故障分析與對策

摘 要本文主要對S7-400在化工變電所ECS系統中的網絡結構、硬件和軟件配置等進行了深入的分析，利用調試和實際應用中所遇問題的處理，對ECS系統的操作與使用展開相應的優化，這不僅給新建或者改造的變電所ECS系統的使用提供了依據，同時也為S7-400在化工變電所中的應用提供了保障。

【關鍵詞】S7-400 化工變電所 應用 故障

由S7-400所組成的ECS系統，可以在整套裝置電氣系統中應用該系統，該系統的應用，能夠及時準確的掌握電氣設備的使用情況與實際的備用狀態，對設備的運行進行監視，隨時控制設備的啟停狀態。另外，該設備的應用還能夠及時準確的和主控FCS系統進行數據交換，從而有效的避免供電故障給電氣設備正常的運行帶來不利的影響，最終實現整套裝置安全穩定的運行，并且獲得更好的經濟效益。

1 系統組成、選型與特點的分析

ECS系統主要將西門子SIMATIC系列中的新產品S7416-2DP作為核心，利用工業以太網和上位WINCC顯示交換數據，通過數據的交換，完成系統各項操作。

在系統選型和特點方面應該做到以下幾點，即：

1.1 在硬件配置方面

該項目擁有一臺S7AS416-2DP，兩臺工程師站，兩臺OSM TP22交換等。另外，在CPU416-2DP后，還帶有9塊CP卡件，在這之中包括兩塊CP443-5卡，1塊CP443-1以太網卡件，6塊CP441-2卡。

在這之中，CP443-5卡的主要責任在于和ABB的智能馬達管理器M102-P進行一定的通訊，對各個電機回路的電流、電壓以及功率因數等進行充分的采集，同時，還需要歸檔回路的故障與報警信息，從而使得系統運行更加有效。

而3塊CP441-2卡在MODBUS主站中擔任著讀取30個從站信息的責任，所連接的MODBUS從站主要有：ABB的AC31B-GB可編程控制器，這些可編程控制器一共有三臺，通過CP441-2a共同完成通訊工作；同時，還包括MPM儀器，該儀器主要有23臺，有1臺UPS等等。通過這些設備的應用，來完成系統信息讀取工作，相關的信息主要有電流、功率以及故障報警等方面的信息。這與劉剛，王霄在《基于S7-400與WinCC的變電所過程監控系統設計與實現》一文中的觀點極為相似。

1.2 在軟件配置方面

對整個ECS系統進行組態的部分為工程師站。該部分的操作系統主要為WindowsXP Professional+SP2，同時應用了集成的全局數據管理與統一的組態工具進行管理，這部分管理工作主要應用現代的軟件系統結構進行管理，管理的內容主要包括項目管理、處理并且進行歸檔，同時還需要建立相應的文件，這樣才能夠為各個部分的工作提供保障。除此之外，還需要注意軟件開發工作，一般而言，在軟件開發過程中，需要應用面向對象的技術進行開發，以確保開發的速度與質量。在項目管理中，需要從系統硬件與工藝兩個不同的視角著手，對這兩個方面同時進行管理，通常在程序管理器中這兩個視角被稱之為標準分級與工藝分級。在這之中，標準分級的主要責任在于對系統的硬件進行管理，例如管理控制器、系統總線以及I/O系統等；而工藝分級主要對工藝的過程進行管理，它按照實際工藝的要求，對整個工程進行劃分，分成各個子系統之后，將各個系統在控制器上映射出來，這樣子系統的功能也會充分的發揮出來。

除此之外，如果在SIMATIC程序管理中進行管理，那么系統中便可以應用多種組態，不管應用的是哪一種組態的工具，所生成的組態數據都能夠自動的存儲到一個統一的數據庫當中。組態工具主要包括：STEP7、SCL以及Wincc等。

2 系統調試與運行中所遇到的困境和處理方式的分析

2.1 存在通訊接地問題

一般而言，MODBUS通訊連接中斷設備和PLC通訊模塊的電纜在接地的過程中，要求能夠保持單獨接地的狀態，并且要確保能夠和動力接地分離。這與師亞娟在《基于S7-400 PLC的動態矩陣預測控制在甲醇汽油在線調配過程中的應用》一文中有著極為相似的觀點。該通訊系統接地的目的在于，不僅達到有效壁雷的效果，還需要提高整體系統的抗干擾能力。該工程在項目調試階段與高壓配電系統相連接，導致系統綜合保護裝置的接地線和整個機柜的動力接地無法分離，這便導致出現了通訊速度緩慢的現象，同時在傳輸數據方面也會出現錯誤等。針對這一問題，工作人員一定要進行仔細的查找，通過重新接地的方式，恢復數據的正常傳輸能力。

2.2 工程師站電腦藍屏故障

通常系統運行大約在一年以后，工程師站比那會有藍屏現象出現，并且還會提升出現軟件的授權問題等。要解決這一問題，便需要與廠家的技術人員展開協商，安排工作人員重裝系統，這與張賢德，陳今潤，熊建軍等在《基于S7-400 PLC的立式風洞動力監控系統的研制》一文中的觀點有相似之處。并且對軟件展開相應的授權處理，確保系統運行的正常性。另外，也需要對系統的硬盤展開備份與擴容等。

3 總結

本文主要著手于兩個重要方面，第一方面分析了系統組成、選型與特點，第二方面分析了系統調試與運行中所遇到的困境和處理方式。通過分析明確，當前在化工變電所中S7-400已經被廣泛的應用，為了能夠確保應用的質量，需要明確該系統的組成以及特點等，只有這樣，系統應用才會更加有效。但是，實際上系統調試與運行當中還有一定的困境存在，例如在通訊接地方面存在著問題、工程師站電腦藍屏所產生的故障等等，這些故障如果不能得到有效的處理，那么必將影響整個系統的運行。為此，找出有效的方法解決這些問題已經成為當務之急。

參考文獻

[1]劉剛，王霄.基于S7-400與WinCC的變電所過程監控系統設計與實現[J].中國水運（下半月），2012，12（1）：82-83.

[2]張俊.石油化工企業變電所消防及排煙探討[J].煉油技術與工程，2012，42（10）：62-64.

[3]師亞娟.基于S7-400 PLC的動態矩陣預測控制在甲醇汽油在線調配過程中的應用[J].化工自動化及儀表，2014，（10）：1114-1118.

[4]張賢德，陳今潤，熊建軍等.基于S7-400 PLC的立式風洞動力監控系統的研制[J].電氣傳動，2008，38（3）：50-53.

作者簡介

徐思友（1986-），男，四川省成都市人。大學?？茖W歷?，F為中海石油建滔化工有限公司助理工程師。研究方向為電機運行維護與故障處理。

作者單位

中海石油建滔化工有限公司 海南省東方市 572600