西門子模塊6SL3120-1TE21-8AD0

概述

• 用于 SIMATIC S7-1200 的模擬量輸入和輸出

• 作為單獨模塊的信號模塊；
  可與所有 SIMATIC S7-1200 CPU 配合使用,，CPU 1211C 除外

• 作為模塊的信號板,，適合插到空間受限的 CPU 上；
  可與所有 SIMATIC S7-1200 CPU 配合使用

• 極短轉(zhuǎn)換時間

• 用于連接模擬量執(zhí)行器和傳感器,，無需附加放大器

• 用于應對更為復雜的自動化任務

應用

除了現(xiàn)有的集成模擬量輸入/輸出之外,，模擬擴展模塊還可以提供更多的模擬量輸入/輸出使用選擇。

這為用戶提供了下列優(yōu)勢：

• 適配

• 使用模擬信號模塊,，用戶可以使其控制器滿足更加復雜的任務要求,。

• 在空間有限的情況下，或只需要少數(shù)附加輸入/輸出的情況下，可以使用信號板,。通過信號板可以對 S7-1200 CPU 進行模塊化擴展,。這不會增加控制器所需的安裝空間。

• 傳感器和執(zhí)行器的直接連接
  高達 14 位的分辨率和不同的輸入/輸出范圍允許在沒有附加放大器的情況下連接傳感器和執(zhí)行器

• 靈活性：
  如果任務后續(xù)有所擴展,，可以升級控制器,。更新用戶程序非常簡單。

設計

信號模板

信號模塊具有與基本設備相同的設計特點,。

• 安裝在 DIN 導軌上：
  模塊安裝在右側(cè) CPU 旁邊的導軌上,，相互電氣、機械地連接,，并且通過滑塊機構連接到 CPU,。

• 直接安裝：
  水平或垂直安裝在 DIN 導軌上或使用集成插片直接安裝在控制柜中。

信號板

信號板直接插到每個 S7-1200 CPU 前面的插座中,。

• 安裝：
  信號板直接插到 SIMATIC S7-1200 CPU 中,，因此可以電氣、機械地連接到 CPU,。

• CPU 的安裝尺寸保持不變,。

• 由于所有信號板均配備可拆卸的連接端子（“獨立接線"），所以更換方便,。

注

信號模塊不能與 CPU 1211C 配合使用,。
信號板可與所有 SIMATIC S7-1200 CPU 配合使用

西門子模塊6SL3120-1TE21-8AD0

在本次對水處理設備的升級改造中，使用了SMART系列PLC的SR40型號CPU作為控制器,，SAMRT700IE人機界面作為監(jiān)視操作器,，EMAM06(4AI/2AQ)對電導率,、壓力、溫度等模擬量信號進行處理。通過次改造,，充分發(fā)揮了SR40型號CPU的系統(tǒng)功能,，來實現(xiàn)對設備的控制和監(jiān)控,，也使我對小型機的功能有了新的認識,。

　　一、項目簡介

　　隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,，綜合國力的顯著提高,，科學技術在各學術領域內(nèi)交流與合作的廣泛開展;作為血液透析水處理設備凈化領域內(nèi)重要組成部分之一—— 水處理，得到了越來越多的關注,。它的進步與發(fā)展,，將直接影響醫(yī)用檢驗分析純水機到患者的生存質(zhì)量，對改善和延續(xù)患者的生命有著深遠的意義,。

　　衡量透析用水處理產(chǎn)品優(yōu)劣的標準是其能否為血液透析提供的純化水,。其本身作為一種醫(yī)療設備,，功能的完備性、性能的穩(wěn)定性,、操作的方便性也是一項十分重要的指標,。

　　2015年3月國家藥監(jiān)局即將實施新的透析用水標準（YY0572-2015），新標準對水處理設備提出了更高的要求,，為了響應國家要求同時適應市場發(fā)展，公司決定對整套系統(tǒng)升級改造,?？紤]到醫(yī)療設備對系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求，決定控制系統(tǒng)改用西門子控制系統(tǒng),。

　　二,、工藝原理

　　市政自來水—— 原水箱—— 原水泵—— 砂濾器—— 炭濾器—— 軟化器—— 精密過濾器—— 反滲透主機—— 純水箱—— 純水泵—— UV殺菌器—— 精密過濾器—— 純水

　　1、原水箱

　　作用：克服管網(wǎng)供水的不穩(wěn)定性,，保證整個系統(tǒng)的供水穩(wěn)定連續(xù),；同時也給各設備長期性能可靠提供了保障。

　　2,、原水泵

　　作用：給預處理各設備提供必需的工作壓力,。

　　3、機械過濾器（石英砂過濾器）

　　作用：原水首先經(jīng)過機械過濾器,，在過濾器中放置12-24目的精致石英砂,，使原水中的絮凝 體、鐵銹等懸浮雜質(zhì)在此過程中被截留,。由于機械過濾器在工作中截留了大量的懸浮雜質(zhì),。

　　4、活性碳過濾器

　　作用：本工藝采用活性碳過濾器,，作為反滲透裝置的予處理,，是非常重要的。反滲透系統(tǒng)要求進水指標SDI≤5,，余氯<0.1mg/L,。為滿足其進水要求，需進一步純化原水,，使之達到反滲透的進水指標,。在反滲透裝置前設置碳濾器。

　　5,、全自動軟化水器或加藥裝置

　　作用：除去水中硬度（Ca2+ ,、Mg2+）的過程稱為軟化。本設備裝填001&times;7強酸型Na離子交換樹脂,，用鈉離子置換原水中的鈣,、鎂離子,，使原水中的殘余硬度低于0.03mmol/L。軟化的目的是防止反滲透膜表面結垢,，以延長反滲透膜的使用壽命和處理效率,。

　　6、精密過濾器

　　作用：精密過濾又稱為保安過濾器,。它是原水進入反滲透膜裝置前的一道處理工藝,。PP過濾芯具有過濾流量大，納污量大,，壓力損耗小的特點,，可阻截不同粒徑的雜質(zhì)顆粒，集表面過濾與深層過濾于一體,。精密過濾器使用一定時期后也有堵塞現(xiàn)象,，因此，一定時期后PP熔噴濾芯必須更換,，更換依據(jù)：精密過濾前后的壓力差在0.05-0.1Mpa時更換,。

　　7、高壓泵

　　作用：高壓泵是提供給反滲透系統(tǒng)所需產(chǎn)水流量及水質(zhì)的工作壓力,。使過濾水經(jīng)過泵體后達 到10公斤左右的壓力,，以滿足膜體的進水壓力，保證純水的出水量,。

　　8,、反滲透裝置（純水裝置）

　　作用：反滲透裝置是純化水生產(chǎn)線的主要部分。本裝置選用美國陶氏公司生產(chǎn)的節(jié)能型復合膜ESPA型反滲透膜元件,。ESPA系列為高脫鹽率苦咸水淡化膜,。可在較低操作壓力下,，獲取高水通量,，其平均脫鹽率99.5%。由于ESPA膜具有上述的優(yōu)點,，從而為水泵,、壓力容器、管道,、閥門等配套設備的選擇提供了更為廣泛的空間,。而且使用功率更小的電機即可滿 足工作的需要。同時,，ESPA膜的高水通量,、高脫鹽率的特性，這些都使設備制造成本和系統(tǒng)設備投資費用大為降低,，并且可大量的節(jié)省能源,，降低了系統(tǒng)的運行費用,，提高水質(zhì)。

　　9,、水箱（原水箱）

　　作用：儲備反滲透產(chǎn)品水,，并為下一級系統(tǒng)工作提供穩(wěn)定的供水?？刂疲核鋬?nèi)設有高,，低液位開 關，控制高壓泵和增壓泵,。當平衡水箱處于低水位時,，增壓泵自動啟動，開始產(chǎn)水,。 當水箱處于高水位時，高壓泵停止工作,。

　　10,、增壓泵

　　作用：給后級混床提供必需的工作壓力。

　　11,、純化水箱（成品水箱）

　　作用：混床出水,，進入純化水箱，再通過純化水箱送至各用水點,。

　　12,、精過濾處理器

　　作用：選用1μm聚丙烯材料濾芯，可有效截留管道內(nèi)的極微小顆粒及殺滅的細菌,。

　　預處理部分

　　設備主機

　　設備整體

　　設備管路

　　應用大廳

　　純水用于

　　三,、方案選型

　　1、控制方案設計

　　針對本系統(tǒng)特點,，選用小型plc,，系統(tǒng)需要對壓力，電導,，溫度等模擬量控制加裝模擬量控制模塊,，使用人機界面完成對設備的操作與監(jiān)控。

　　2,、IO表設計及PLC選型

　　3,、其它主要電氣設備選型

　　另外選擇了其他主要設備如下：

　　設備控制柜

　　四、編程與調(diào)試

　　1,、IO控制程序編程與調(diào)試

　　主程序：程序初始化→主程序→子程序調(diào)用→輸出控制

　　子程序：1,，自動 2，手動 3,，定時開關機 4,，脈動沖洗 5,，數(shù)據(jù)處理 6，化學消毒 7,，熱消毒 8,，pid運算 9，應急供水 10,，記錄操作 11,，報警處理

　　2、畫面的編程與調(diào)試

　　五,、應用體會

　　S7-200 SMART 麻雀雖小,，五臟俱全，本次使用的SR40型號CPU的PLC進行系統(tǒng)設計和編程,，整體感覺使用性能良好,，很適合在系統(tǒng)點數(shù)要求不高的場合使用。與之前的控制系統(tǒng)相比,，雖然控制點數(shù)上略有減少,，但是本體集成的串口為通訊總線的建立提供了非常便利的條件，使得許多較為復雜的設備可以簡單地與PLC連接,，也使得PLC本身具有了可以擴展的特性