西門子6ES7511-1TK01-0AB0

S7-200系列PLC支持的指令集有SIMATIC和IEC1131-3兩種。SIMATIC編程模式選擇,，可以執(zhí)行菜單【工具】→【選項(xiàng)】→【常規(guī)】→【SIMATIC】選項(xiàng)來確定,。

  編程軟件可實(shí)現(xiàn)3種編程語言（編程器）之間的任意切換，執(zhí)行菜單【查看】→【梯形圖】或【STL】或【FBD】選項(xiàng)便可進(jìn)入相應(yīng)的編程環(huán)境,。
  4）,、確定程序的結(jié)構(gòu)

  簡單的數(shù)字量控制程序一般只有主程序，系統(tǒng)較大、功能復(fù)雜的程序除了主程序外,，可能還有子程序,、中斷程序。編程時(shí)可以點(diǎn)擊編輯窗口下方的選項(xiàng)來實(shí)現(xiàn)切換以完成不同程序結(jié)構(gòu)的程序編輯,。用戶程序結(jié)構(gòu)選擇編輯窗口如圖3所示,。

圖3    用戶程序結(jié)構(gòu)選擇編輯窗口

 主程序在每個(gè)掃描周期內(nèi)均被順序執(zhí)行一次。子程序的指令放在獨(dú)立的程序塊中,，僅在被程序調(diào)用時(shí)才執(zhí)行,。中斷程序的指令也放在獨(dú)立的程序塊中，用來處理預(yù)先規(guī)定的中斷事件,，在中斷事件發(fā)生時(shí)操作系統(tǒng)調(diào)用中斷程序,。

　(1) 工藝流程顯示：依據(jù)系統(tǒng)工藝控制過程以流程圖形式表現(xiàn)工藝流程圖；
　　(2) 順序控制操作指導(dǎo)：在PCS7中提供SFC順序功能圖,，以圖形方式監(jiān)控順序控制過程,； 
　　(3) 系統(tǒng)控制和設(shè)定功能：控制系統(tǒng)提供豐富的回路控制監(jiān)控庫，可以對回路控制和參數(shù)設(shè)定進(jìn)行集中顯示,、集中監(jiān)控,； 
　　(4) 趨勢顯示：以實(shí)時(shí)趨勢和歷史趨勢方式顯示重要過程參數(shù)的變化趨勢；
　　(5) 報(bào)警記錄與顯示
　　(6) 報(bào)表管理：提供日報(bào),、月報(bào)打印功能,，可提供定時(shí)打印、事件驅(qū)動(dòng)打印,、召喚打印等,；
　　(7) 用戶級(jí)別管理：為了保證系統(tǒng)的安全操作，系統(tǒng)提供多級(jí)用戶權(quán)限管理,，不同權(quán)限的用戶對應(yīng)不同的操作范圍,。
　　　(1) 工藝流程顯示：依據(jù)系統(tǒng)工藝控制過程以流程圖形式表現(xiàn)工藝流程圖；
　　(2) 順序控制操作指導(dǎo)：在PCS7中提供順序功能圖,，以圖形方式監(jiān)控順序控制過程,； 
　　(3) 系統(tǒng)控制和設(shè)定功能：控制系統(tǒng)提供豐富的回路控制監(jiān)控庫，可以對回路控制和參數(shù)設(shè)定進(jìn)行集中顯示,、集中監(jiān)控,； 
　　(4) 趨勢顯示：以實(shí)時(shí)趨勢和歷史趨勢方式顯示重要過程參數(shù)的變化趨勢；
　　(5) 報(bào)警記錄與顯示
　　(6) 報(bào)表管理：提供日報(bào),、月報(bào)打印功能,，可提供定時(shí)打印、事件驅(qū)動(dòng)打印,、召喚打印等,；
　　(7) 用戶級(jí)別管理：為了保證系統(tǒng)的安全操作，系統(tǒng)提供多級(jí)用戶權(quán)限管理，不同權(quán)限的用戶對應(yīng)不同的操作范圍,。
　　　四 使用效果分析
　　該DCS系統(tǒng)經(jīng)*運(yùn)行證明,，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到*水平，主要表現(xiàn)如下：
　　(1) 燃燒效率高：垃圾在爐排上與空氣混合均勻燃燒充分,，垃圾燃盡率高,；

　　(2) 處理垃圾范圍廣泛 ：由于設(shè)計(jì)了根據(jù)不同垃圾類型而調(diào)整的控制策略，垃圾處理范圍大大提高,，能夠處理工業(yè)垃圾,、生活垃圾、廢棄橡膠輪胎等,；
　　(3) 運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低 ：由于自動(dòng)控制水平高,，運(yùn)行人員少，定檢和不定期檢修費(fèi)用低,，降低了維護(hù)費(fèi)用,；

我們采用監(jiān)控組態(tài)軟件，從中心站的PLC中采集數(shù)據(jù),，實(shí)時(shí)的反映整個(gè)系統(tǒng)（本地站,，無線電遠(yuǎn)程站）的狀態(tài)。主要顯示部分包括：水廠控制工藝圖,、運(yùn)行狀態(tài)表,、報(bào)警和歷史數(shù)據(jù)的查詢，統(tǒng)計(jì)報(bào)表,、趨勢圖,。控制工藝圖反映水廠的各個(gè)泵站的運(yùn)行狀態(tài),，并且以動(dòng)態(tài)的圖形,、數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)的現(xiàn)場保持*，運(yùn)行狀態(tài)表中反映主要設(shè)備的開關(guān)狀態(tài),、現(xiàn)場儀表的參數(shù)、累計(jì)值（流量,，水位,，濁度，溫度,PH,壓力等）,。報(bào)表,，每天打印一份主要設(shè)備的狀態(tài)的日報(bào)。除了在顯示器上顯示外,，并且把主要數(shù)據(jù)顯示在電子顯示屏上,。此系統(tǒng)投運(yùn)以來一直正常工作，達(dá)到了預(yù)期的實(shí)施效果。

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　　隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,，城市化步伐速度也日益加快,，城市生活垃圾和工業(yè)垃圾處理問題正變得日益突出。每年全國城市垃圾清運(yùn)量達(dá)數(shù)億噸,，在各大城市中,，垃圾包圍城市的現(xiàn)象非常普遍。垃圾已對大氣環(huán)境及地表和地下水及江河,、湖泊等造成了嚴(yán)重污染,，生態(tài)環(huán)境正在遭到嚴(yán)重破壞。因此,，結(jié)合城市具體情況,，對垃圾的處理技術(shù)和處理系統(tǒng)及其控制策略等相關(guān)問題進(jìn)行探討，找出處理效果好,、經(jīng)濟(jì)上可行的處理方案已成為目前城市垃圾處理問題研究的熱點(diǎn)之一,。　焚燒處理垃圾的主要優(yōu)點(diǎn)是垃圾減量zui大,，無害化比較*,。如焚燒垃圾發(fā)電是現(xiàn)有垃圾處理方法中占地較小，效果較好的方法,。另外,，建立垃圾焚燒發(fā)電廠，可解決垃圾滲瀝液引起的污染地下水問題,，垃圾焚燒后的廢渣進(jìn)入制磚廠,，既減少了對環(huán)境的污染，還可產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益,。城市生活垃圾,、工業(yè)垃圾、淤泥和廢橡膠輪胎等垃圾焚燒處理技術(shù),，利用垃圾焚燒的余熱發(fā)電,，變廢為寶，將是今后環(huán)保技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向,。

垃圾焚燒工作原理：垃圾經(jīng)自動(dòng)給料單元送入焚燒爐的干燥床干燥,，然后送入爐排，爐排在脈沖空氣動(dòng)力裝置的推動(dòng)下拋動(dòng)垃圾,，垃圾與爐排片上的均勻氣孔噴出的助燃空氣混合燃燒,，燃燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)入余熱鍋爐，將鍋爐給水加熱到壓力約4Mpa,，溫度400℃左右的蒸汽,，再推動(dòng)汽機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電,。由主燃燒室揮發(fā)和裂解出來的煙氣進(jìn)入第二、三級(jí)燃燒室,，進(jìn)行進(jìn)一步燃燒,，使煙氣的溫度高達(dá)1000℃，煙氣在此稍作停留,，使有毒煙氣迅速分解,，后經(jīng)煙氣處理設(shè)備和除塵設(shè)備處理合格后排入大氣。

垃圾焚燒發(fā)電廠主要技術(shù)參數(shù)：
　　焚化爐鍋爐2臺(tái),，垃圾處理量350t/天,，蒸汽量 35t/h，過熱汽壓4.0Mpa,，過熱汽溫400℃,，爐膛溫度980℃，給水溫度145℃,。
　　汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組一套,，主蒸汽壓力3.9Mpa，主蒸汽溫度390℃,，發(fā)電功率12MW,。
　　二 系統(tǒng)要求
　　1． 提供完善的垃圾焚燒、余熱發(fā)電DCS控制系統(tǒng),；
　　2． 控制系統(tǒng)采用全冗余配置,，保證系統(tǒng)高效、可靠,、安全,；
　　3． 監(jiān)控功能友好易用，漢化操作界面,；
　　4． 提供方便易學(xué)的功能組態(tài),，和功能塊和圖庫，方便系統(tǒng)功能擴(kuò)展或修改,。

控制系統(tǒng)提供的主要回路控制功能有：爐膛壓力控制,、干燥爐排溫度控制、再循環(huán)煙氣溫度控制,、鍋爐汽包水位控制,、過熱蒸汽溫度控制、熱井水位控制,、除氧器水位控制。
　　在水處理廠中心站與各個(gè)泵站和測壓站之間,，由于距離較遠(yuǎn)達(dá)幾十公里,，我們決定采用無線電通訊方式,，并且因?yàn)榇笊降淖璧K，在取水1號(hào)加壓泵站,，2號(hào)加壓泵站控到中心站之間,，設(shè)立了中繼站進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。而水處理廠中心站與6個(gè)市內(nèi)的測壓站之間由于距離較近直接通過無線電通訊,。
　　 這個(gè)項(xiàng)目的主要問題是無線電通訊的任務(wù),，如何在已有的S5系列的設(shè)備上，加上無線電通訊呢,。根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)際情況,，在不動(dòng)原有西門子S5-115U的基礎(chǔ)上，決定在此基礎(chǔ)上加入西門子的Sinaut產(chǎn)品的ST1系列模塊來實(shí)行無線電通訊,。Sinaut ST1是基于SIMATIC S5的程序控制的系統(tǒng),，由硬件模塊和軟件軟件模塊組成。適用各種自動(dòng)化的任務(wù),，完整的無線電通訊方式,，允許數(shù)據(jù)傳輸?shù)交蚪蜻h(yuǎn)的地方。數(shù)據(jù)能夠通過專線,，或者各種PTT網(wǎng)絡(luò)（GSM,ISDN,撥號(hào)Modem,無線電通訊等）等方式傳送,。
　　 Sinaut ST1硬件包括，TIM模塊(遙控接口模塊,，即S5-PLC通訊功能模塊),，modem（ 用于數(shù)字量和模擬量相互轉(zhuǎn)換）,無線電臺(tái)（無線電發(fā)射裝置）。軟件是Sinaut TD1軟件包,。這樣我們在STEP5的基礎(chǔ)上,，用TD1這個(gè)擴(kuò)展軟件包進(jìn)行對硬件TIM板編程。把水處理廠中心站作為主站,，其他站作為從站,。以直接輪巡的方式逐個(gè)采集各個(gè)從站的信息，并且這樣的方式只有當(dāng)從站發(fā)生數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí),，才進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞,，大大的加快了數(shù)據(jù)的

安裝完軟件并且設(shè)置連接好硬件之后，可以按下面的步驟核實(shí)默認(rèn)的參數(shù)：

（1）在STEP 7-Micro/WIN 32運(yùn)行時(shí)單擊通信圖標(biāo),，或從菜單中選擇View中選擇選項(xiàng)Communications,，則會(huì)出現(xiàn)一個(gè)通信對話框。

（2）在對話框中雙擊PC/PPI電纜的圖標(biāo),，將出現(xiàn)PG/PC接口的對話框,。

（3）單擊Properties按鈕，將出現(xiàn)接口屬性對話框,，如圖8.16所示,。檢查各參數(shù)的屬性是否正確,，其中通信波特率默認(rèn)值為9600波特。

　原有系統(tǒng)構(gòu)成：
　?。?）本地中心站,采集水廠的設(shè)備狀態(tài),采用西門子S5-115U.
　?。?）取水和1號(hào)加壓泵站，采用西門子S5-115U
　?。?）2號(hào)加壓泵站控制系統(tǒng),，采用西門子S5-115U
　　（4）在市內(nèi)的東南西北和zui高處和zui低處安裝了測量水管壓力站,，采用西門子S5-100U,。用抄表的人工方式來記錄設(shè)備狀態(tài)　　

用戶需求：

隨著時(shí)代的進(jìn)步，和對工藝的進(jìn)一步的要求,，要實(shí)時(shí)對各個(gè)站的管道壓力,、流量及各個(gè)的閥門開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制，從而降低了故障率和提高了對此系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間,，更好保證城市供水,。并把各個(gè)站的所有設(shè)備的數(shù)據(jù)送到中心監(jiān)控站里，進(jìn)行監(jiān)控,，和電子統(tǒng)計(jì)我們采用監(jiān)控組態(tài)軟件,，從中心站的PLC中采集數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)的反映整個(gè)系統(tǒng)（本地站,，無線電遠(yuǎn)程站）的狀態(tài),。主要顯示部分包括：水廠控制工藝圖、運(yùn)行狀態(tài)表,、報(bào)警和歷史數(shù)據(jù)的查詢,，統(tǒng)計(jì)報(bào)表、趨勢圖,?？刂乒に噲D反映水廠的各個(gè)泵站的運(yùn)行狀態(tài)，并且以動(dòng)態(tài)的圖形,、數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)的現(xiàn)場保持*,，運(yùn)行狀態(tài)表中反映主要設(shè)備的開關(guān)狀態(tài)、現(xiàn)場儀表的參數(shù),、累計(jì)值（流量,，水位，濁度,，溫度,PH,壓力等）,。報(bào)表，每天打印一份主要設(shè)備的狀態(tài)的日報(bào),。除了在顯示器上顯示外,，并且把主要數(shù)據(jù)顯示在電子顯示屏上,。此系統(tǒng)投運(yùn)以來一直正常工作,，達(dá)到了預(yù)期的實(shí)施效果,。。 

STEP7-Micro/WIN32軟件的安裝很簡單,， 將光盤插入光盤驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入安裝向?qū)Вɑ蛟诠獗P目錄里雙擊setup,，則進(jìn)入安裝向?qū)В凑瞻惭b向?qū)瓿绍浖陌惭b,。軟件程序安裝路徑可使用默認(rèn)子目錄,，也可以使用“瀏覽"按鈕彈出的對話框中任意選擇或新建一個(gè)新子目錄。

*運(yùn)行STEP7-Micro/WIN32軟件時(shí)系統(tǒng)默認(rèn)語言為英語,，可根據(jù)需要修改編程語言,。如將英語改為中文，其具體操作如下：運(yùn)行STEP7-Micro/WIN32編程軟件,，在主界面執(zhí)行菜單Tools→Options→General選項(xiàng),，然后在對話框中選擇Chinese即可將English改為中文。    

個(gè)項(xiàng)目（Project）包括的基本組件有程序塊,、數(shù)據(jù)塊,、系統(tǒng)塊、符號(hào)表,、狀態(tài)圖表,、交叉引用表。程序塊,、數(shù)據(jù)塊,、系統(tǒng)塊須下載到PLC，而符號(hào)表,、狀態(tài)圖表,、交叉引用表不下載到PLC。

程序塊由可執(zhí)行代碼和注釋組成,，可執(zhí)行代碼由一個(gè)主程序和可選子程序或中斷程序組成,。程序代碼被編譯并下載到PLC，程序注釋被忽略,。

2        2        在“指令樹"中 右擊“程序塊"圖標(biāo)可以插入子程序和中斷程序,。

數(shù)據(jù)塊由數(shù)據(jù)（包括初始內(nèi)存值和常數(shù)值）和注釋兩部分組成。

數(shù)據(jù)被編譯后,，下載到可編程控制器,，注釋被忽略。

系統(tǒng)塊用來設(shè)置系統(tǒng)的參數(shù),，包括通信口配置信息,、保存范圍,、模擬和數(shù)字輸入過濾器、背景時(shí)間,、密碼表,、脈沖截取位和輸出表等選項(xiàng)。系統(tǒng)塊如圖1所示,。

2        2        單擊“瀏覽欄"上的“系統(tǒng)塊"按鈕,，或者單擊“指令樹"內(nèi)的“系統(tǒng)塊"圖標(biāo)，可查看并編輯系統(tǒng)塊,。

系統(tǒng)塊的信息須下載到可編程控制器,，為PLC提供新的系統(tǒng)配置。