以PLC系统为基础实现设备实时监控

1、以PLC系统为基础实现设备实时监控0、前 言宣龙高线公司主要生产5.5-16mm的光面、螺纹盘条。整条生产线分为加热炉区、轧线区和精整区三部分，区域大，设 备多且分布分散。 重要的电机人工定时点检， 工作量大且无法对 设备的整体运行情况加以实时监测和实现故障状态预知。 因此我 们通过设计改造将其电流和温度信号测取出来， 通过轧线的自动 化网络系统，将其连接到上位机，并用WICC软件对其进行历史趋势的记录，同时设置故障报警。1、PLC系统配置宣龙高线整个自动化系统由三级控制系统构成。 三级控制系 统由上位机、 基础自动化系统和调速传动控制系统构成， 分别完 成不同的控制功能。 在这项改造中， 我

2、们充分利用到上位机和基 础自动化系统，系统配置如图 1：上位机由高性能微机组成， 主要实现自动化系统的人机接口功能，将采集到的参数进行动态显示，并进行故障报警与记录， 生产报表的生成、存储及打印等。基础自动化系统采用西门子公司 PLCS7-400系列产品。SIMATIC S7400系列产品功能强大，配置灵活，有很强的通讯能 力。其分布式的内部总线允许在 CPU与中央I/O间进行非常快的 通讯。本系统所选 CPU装备了 ProfiBusDP接口，保证了与分布 式 I/0 进行快速数据交换。ET200是一个高度模块化的分布式I/O，模块种类众多适合 于高密度且复杂的自动化任务。 它是 ProfiB

3、us-DP 现场总线上的 一个从站，最大的传输速率是 12Mbps。Erhernet（ 以太网）是总线型局域网， 采用 TCP/IP 传输协议， 传输介质为光缆，速率为100Mbps。S7-400主站通过CP443-1通 讯处理器模板与上位机通讯板构成 Erhernet 网络。 CP443-1 有 自己的微处理器， 能独立处理经过以太网的数据业务， 模板自身 的处理器层 1 到层 4 符合国际标准，可进 TCP/IP 等多重传输协 议的操作。PLC上的Erhernet网络属性通过STEP7软件配置。PROFIBU是一种开放式异步通信标准，用于设备及控制系 统与分散式 I/0 的通信。实现各种自

4、动化设备之间的数据交换， 快速响应和高速数据通信。PROFIBUS-D主站周期地读取从站的输入信息并周期的向从站发送输出信息。 具有诊断及报警处理功 能，采用 RS-485 传输技术， 物理传输介质为双较线电缆或光缆， 波特率从 9。 6KBIT/S1Mbit/S ，主站间为令牌方式传送，主站与 从站间用主 -从传送。2、利用PLC实现信号采集、传输为实现对鼓风机、引风机和PF链等设备驱动电机电流和温度的自动检测， 趋势记录和故障状态的自动报警， 需要现场进行 信号采集，通过PLC系统传输和利用 WICC软件对数值做画面趋 势和报警。2.1 电流和温度信号采集用 PT100 作为测温元件， 采

5、用三线连接， 通过屏蔽电缆接入 PLC的远程站上的模拟量输入模板，将模拟量输入模板的通道调 节块调为A（电阻模式），电阻的三根线分别接在此通道的 叶、M 、IC 另外将 叶与IC +短接，这样就把电阻的模拟量顺利的 引入到模板，实现了的温度采集。将电流互感器采集到的信号输入到带模拟量输出的数显表， 经过变送输出4-20mA模拟量信号连接到模拟量板。PLC将读到 的进行编程和处理， 这样就得到了需要的驱动电机的电流实际值2.2 信的号传输由PLC对远程I/O站模板信号状态的实时读取功能，可靠的保证信号的快速传输，使信号不失真的实时传输到PLC中。PLC与各自的远程I/O站之间采用ProfiBus

6、 DP通讯网络。PLC将从 远程站读到的模拟量信号进行编程和处理， 这样就得到了需要的 电流和温度的实际值.上位机与PLC之间用以太网通讯，实现彼 此的信息交换。 通过以太网， 将处理后的电流和温度实际值和各 种故障显示报警送到上位机 WINCC显示。2.3 WICC软件实现趋势记录和故障报警WICCM有实时监控，记录历史趋势和故障信息，丰富的图 形库，过程控制功能块，数学函数等功能。利用WICC将采集到的数据进行显示并做曲线趋势记录。主画面设置故障报警功能。 当数值达报警设定值时， 在画面中弹出红色报警闪烁灯， 并加装 声音报警，使监控人员能立即进行检查和处理3、结束语通过对部分重要设备实施自动在线集中监控， 极大地减轻了 人员的工作强度； 同时避免由于采用人工定时点检无法准确连