1 系统概况
根据《空气加热室配电设备及控制系统采购招标文件》要求，设计配置PLC控制系统。
针对空气加热室系统项目，利用先进的自动化技术手段是降低成本、优化生产流程、提高生产效率和产品的质量的必要手段。
系统主要目标是提高企业的运行效率，降低成本，提高国内、国际市场中的竞争力。
依据《招标文件》要求，我们完成控制系统的设计、制造、安装及编程调试工作。
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2 技术方案
控制系统由以下部分组成：
1、空气加热室控制室监控计算机系统
2、空气加热室控制室 PLC 主站控制系统（含电源柜）
3、就地空气加热机组防爆配电控制柜 PLC 分站（由设备方提供） 三部分各成体系，又为一整体，整个系统操作在主控室。我们的目的是实现远程监视，无人或更少人值班。
考虑到项目特点及国际国内 PLC 应用情况，我们选用西门子自动化系列产品。而监控软件采用西门子公司的 WINCC 组态软件平台。网络拓扑图如下：
控制室工程师站操作员站打印机主PLC§ 主控CPU§ 以太网通讯§Modbus通讯工程师站工业以太网§开发版上位机软件§PLC编程软件主PLC操作员站§运行版上位机软件矿井生产调度中心以太网以太网高压柜微机综保图例以太网线2100mmRS485电缆PNSRS485电缆高压柜内操作仪RS485电缆空气加热机组PLCPLC控制柜
2.1 PLC系统
PLC 主站在主控室，远程站在就地控制室，他们之间通过通讯电缆链接，完成数据交换。
项目完成 PLC 主站控制柜及电源控制柜的设计制造，提供全新新的 PLC 控制柜，包含全新的 PLC 系统、配电（电源系统）等等。
1、PLC 控制柜基本技术指标：
外形尺寸：800x600x2200（宽x深x高），为仿威图控制柜结构。
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安装方式：落地安装。
模块型号：西门子S7-1500工业控制级模块。 防护等级：符合IEC529、DIN40050标准。
质量保证：装置应符合GB7251.1-2005《低压成套开关设备和控制设备 第
一部分：型式试验和部分型式试验成套设备》国家标准。
全新的系统配置详见清单。 2、电源控制柜基本技术指标：
外形尺寸：800x600x2200（宽x深x高），为仿威图控制柜结构。 安装方式：落地安装。
模块型号：西门子工业控制级模块。 防护等级：符合IEC529、DIN40050标准。
质量保证：装置应符合GB7251.1-2005《低压成套开关设备和控制设备 第
一部分：型式试验和部分型式试验成套设备》国家标准。
全新的系统配置详见清单。
2.2 操作室
在空气加热室控制室内设两台工业控制计算机(即上位机)，采用双机热备型式。
工控机：研华品牌
技术指标：ACP-4320 MB/766G2(集成双网口、声卡、显卡）/Q9400（酷睿2 四核CPU)/4G内存/500G硬盘/DVD刻录/标准键盘/光电鼠标/22\显示器，
打印机：专业彩色打印机（HP）。 网络交换机：16口工业级产品（MOXA） 软件平台：IFIX 6.0（美国GE）
2.3 程序编制
PLC 程序：
1、PLC 主站主要完成与 12 台 PLC 分站的数据交换及操作，实现监控计算机的操作。
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PLC 程序编制，要求完成及实现全自动功能及手动操作功能。
本工程设计全部工艺设备均具有集中自动控制和就地手动控制功能，两种控制功能在就地空气加热机组防爆配电控制柜（空气加热机组设备自带）上操作转换，就地空气加热机组防爆配电控制柜应具有现场紧急停车功能。全部工艺设备允许起动信号、就地启动信号、断路器合闸信号、运行返回信号、运行过载信号、设备故障信号以及其他各种传感器开关量、模拟量信号均接入就地PLC模块，参与系统控制。
2、PLC 主站要完成与高压开关柜综保系统的数据交换，实现监控计算机的监控及数据记录。
3、PLC 主站要完成与高压开关柜操作仪的数据交换，实现监控计算机的监控及操作。
4、PLC 主站要完成与矿井生产调度系统的数据交换。 监控程序：
在控制室上，实时显示工艺流程状态、趋势、设备运行工况、各种在线检测仪表或传感器测量数据、异常情况的报警信号等。控制系统可实现工艺运行数据的存储、记录、打印等功能，并可进行班、日、月、年报表，图表及各类参数、控制曲线的制作和打印。
将控制系统数据上传至矿井生产管理调度中心并实时显示。
中控操作站计算机是操作员监控及获取数据的平台，系统应包括以下功能（但不限于以下内容）：
用户登录；实时工艺流程图显示；报警显示；实时曲线、历史曲线；参数设置；事件记录；报表处理。
A）用户登录：操作员必须输入正确的用户名和操作密码进行登录后才能进入系统。系统对不同的用户赋予了不同的操作权限，分为操作员权限和管理员权限。操作员只能进行设备操作和数据浏览，管理员可进行设备操作、数据浏览、参数设定、用户和密码维护。
B）实时工艺流程图显示：实时动态地显示全工艺流程图，流程图上包含各种设备实时运行状况、各种实时工艺参数。由于计算机屏幕大小限制，不能在一幅画面显示全工艺流程图、所有设备状况、工艺参数，需要多幅画面进行流程图
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显示，通过画面切换进行流程图显示切换。实时动态画面必须采用纵断流程和平面流程相结合的流程图显示方式。流程图中所有设备的运行状态采用绿色表示；停止状态采用本色表示；故障状态采用红色和本色交替闪烁表示。流程图中所有由PLC控制的设备应设置遥控/自动转换按钮，只有当设备手动/自动转换开关处于自动时，遥控/自动转换按钮才可用，当遥控/自动转换按钮处于自动时，应禁止人工遥控设备。当设备出现故障信号时，应停止运行或禁止启动这些设备。
C）报警显示：每个可能出现的报警有四种状态：报警未消失未被确认；报警未消失已被确认；报警消失未被确认；报警消失已被确认；系统应对报警进行分组处理，按监控范围进行分组。
中控操作站计算机的显示画面的顶部或底部应设置一个报警条。在报警条内显示最近三个报警未消失未被确认报警的详细内容，操作员通过画面切换选择报警表，报警表内显示中控操作站计算机中配置的所有报警列表及报警的详细内容。报警的详细内容包括：报警的当前状态；每个“未消失”的报警发生时间；每个“消失”的报警发生时间及“消失”的时间；每个“已确认”的报警的确认时间和用户；当报警出现时，报警打印机应立即打印报警信息。
D）实时曲线、历史曲线：操作员可通过菜单或按钮进入实时曲线画面或历史曲线画面，可选择需要的工艺参数查看实时曲线或历史曲线，可同时显示多条实时曲线，可对曲线进行放大或缩小，可任意选择需要查看的时间段。
E）参数设置：所有可以进行调整的参数必须具备在线调整功能。每个参数应规定调整的上下限值，如果操作员选择了限值以外的数值，系统应禁止接受并予以提示，所有参数的变化应存储在PLC中。具有权限的用户才能对参数设定值进行修改。
F）事件记录：系统发生的较大情况（如设备故障、越限报警、大型设备的启停等情况）或操作人员对设备的操作、参数的调整。必须通过事件记录功能记录下这些情况和操作过程作为今后分析事故的基础资料。事件记录的内容包括各种事件信息、事件发生时的用户、事件发生的时间等。
G）报表处理：系统自动记录各种工艺运行数据，将所有数据归纳汇总形成报表，报表可定时打印或召唤打印，操作员也可通过菜单或按钮进入报表画面查看历史报表。
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空气加热控制系统技术方案v2.0
