重庆试车控制方案v3

1、重庆试车场自动化控制方案安徽中铁工程有限公司2015年12月目录目录1系统概述2控制系统控说明41 控制系统架构42 控制逻辑说明43 系统硬件配置63.1PLC63.2SCADA73.3触摸屏93.4电脑103.5显示器123.6仪表143.7控制盘174 IO清单185 PLC柜清单18第 1 页 共 22 页系统概述 按照重庆试车场甲方要求及相关设计资料，我公司将本自动化系统设计如下： 系统采用控制中心控制，泵房触摸屏控制，泵房本地控制，和现场按钮箱控制，其中泵房本地控制级别最高，当选择到泵房本地控制时现场按钮箱和控制中心将无法控制。 PLC选用西门S7-300，人机界面采用威纶触摸屏，

2、上位机用西门子WINCC实现较为复杂的逻辑控制、参数设定、系统中设备控制，仪表的数据显示及数据记录。供水系统通过控制中心计算机或泵房触摸屏设定变频器供水总管压力，变频实现恒压供水。储水池液位采用E+H的超声波液位计，可实时显示池水深度，并且可以和供水阀门连锁开关，实现液位控制，另外增加浮球液位开关确保系统安全。泵房集水坑设浮球开关，排水泵根据浮球开关自动启停。工艺流程工艺流程控制系统控说明1 控制系统架构2 控制逻辑说明1) 手动控制 将变频柜选择开关选到，可以启动任何一台水泵。阀门可以在触摸屏上手动开关，也可以在场地操作箱上手动开关。2) 自动控制：变频柜水泵选择为远程控制，触摸屏上参数设置

3、完成后，将场地操作箱，选择为自动。按钮箱点击启动后，供水泵根据设定供水压力自动调节变频器的频率，当第一台泵频率达到50HZ压力还没有达到设定值，则启动第二台泵变频泵，并且第二台泵作为变频泵调节压力，当第二台泵频率到0HZ，供水压力高于设定值，停止第二台泵，以第一台泵变频调节压力。系统停止后下次启动，自动选择运行时间较短的供水泵作为第一台泵开启。沉淀及储水池中水位不足时，自动开启自来水阀门，并达到设置水位时，关闭自来水阀门。按下停机按钮，系统供水泵立即停止。 泵房污泥坑设置液位检测装置，当液位超过限值时，启动污水泵，将污水排至附近的雨水井，到达低液位时停泵。第 5 页 共 22 页3 系统硬件配

4、置3.1 PLCPLC控制器采用德国西门子S7-300S7-300 模块化中型PLC 系统，满足中、小规模的控制要求 各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务 简单实用的分布式结构和通用的网络能力，使得应用十分灵活 无风扇设计的结构，使用户的维护更加简便 当控制任务增加时，可自由扩展 大量的集成功能使它功能非常强劲3.2 SCADASCADA采用德国西门子WinCC 从面市伊始，用户就对SIMATICWinCC(Windows Control center)印象深刻。一方面，是其高水平的创新，它使用户在早期就认识到即将到来的发展趋势并予以实现；另一方面，是其基于标准的长期产品策略，可

5、确保用户的投资利益。凭籍这种战略思想，WinCC，这一运行于Microsoft Windows xp和Windows7,下的Windows控制中心，已发展成为欧洲市场中的领导者，乃至业界遵循的标准。如果你想使设备和机器最优化运行，如果想最大程度地提高工厂的可用性和生产效率，WinCC当是上乘之选。多功能通用的应用程序，适合所有工业领域的解决方案；多语言支持，全球通用 ；可以集成到所有自动化解决方案内；内置所有操作和管理功能，可简单、有效地进行组态；可基于Web持续延展，采用开放性标准，集成简便；集成的Historian 系统作为IT 和商务集成的平台；可用选件和附加件进行扩展 ；“全集成自动化

6、” 的组成部分，适用于所有工业和技术领域的解决方案。实例证明WinCC集生产自动化和过程自动化于一体，实现了相互之间的整合，这在大量应用和各种工业领域的应用实例中业已证明，包括：汽车工业、化工和制药行业、印刷行业、能源供应和分配、贸易和服务行业、塑料和橡胶行业、机械和设备成套工程、金属加工业、食品、饮料和烟草行业、造纸和纸品加工、钢铁行业、运输行业、水处理和污水净化。3.3 触摸屏人机界面采用台湾威纶10吋触摸屏。显示显示类型10”TFT分辨率 (WxH dots)800 x 480显示亮度 (cd/m2)300对比度500:1背光类型LED背光寿命30,000小时显示色彩65536触控面板类

7、型4线模拟电阻式内存Flash储存器 (MB)128DRAM (MB)64处理器32Bit RISC 400MHz通讯端口SD 卡插槽无USB Host无USB ClientUSB 2.0 x 1以太网络无COM连接端口Com1: RS-232/RS-485 2w/4w, Com3: RS-485 2w声音输出无万年历内建电源输入电源24±20%VDC电源功耗300mA24VDC隔离电源器内建耐压500VAC (1分钟)绝缘电阻超过50MW? at 500VDC抗震10 to 25Hz(X,Y,Z 方向 2G30分钟)规格外壳材质工业塑料外形尺寸 WxHxD271 x 213 x 4

8、0mm开孔尺寸 (mm)260 x 202重量 (kg)约1.3 kg操作环境防护等级NEMA4 / IP65储存环境温度-20°60°C(-4° 140°F)使用环境温度0° 50°C(32° 122°F)使用环境湿度10% 90% 40°C, 无冷凝欧盟CE认证CE marked使用软件限于简体中文版EB8000 V4.42或更新版3.4 电脑电脑选用研华工业计算机主要特性4U上架式机箱，可支持多达 15个附加卡抗冲击磁盘驱动器托架可支持 3个5.25"和1个3.5" 磁盘驱动器前

9、部可访问 USB和PS/2接口，更易于数据传输提供12 cm / 85 CFM滚珠轴承风扇和流线式空气流通可锁前门，防止未经许可的访问支持250 W单PS/2和冗余 ATX电源详细说明研华工控机IPC-610L 是 4U 高 14 槽机架式工业控制计算机，专为任务关键应用而设计。此计算机包括一个通用 14 槽无源底板、带 PFC（功率因数补偿）和易于维护的冷却风扇。机箱前面板上的系统状态 LED 指示灯可显示电源、硬盘和系统电压的运行情况。带有高 CFM 风扇的先进冷却系统能够提供充足的气流来冷却系统的主要部件。前端接线的 USB 和 PS/2 键盘 I/O 接口可以连接各种外部设备，以便进行

10、数据传输、备份和输入。灵活的机械设计支持单 PS/2 电源或冗余电源（通过更换电源托架）。所有这些特点使研华工控机IPC-610L 成为性价比最佳和总价最优的选择。3.5 显示器显示器选用三星全高清液晶显示器主体品牌三星 SAMSUNG型号S24C350BL外观颜色黑色颜色黑色显示面板类型TN面板面板尺寸24英寸屏幕比例16:9响应时间5ms亮度250cd/m2可视角度170°/160°(CR>10)接口VGA接口有DVI接口有VGA1个DVI1个规格电源100-240V(50/60hz)重量含包装重量：5.35kg是否支持壁挂否底座普通3.6 仪表3.6.1 超声波

11、液位计选用E+H超声波液位计 技术参数 测量原理超声波物位仪主要特性一体式超声波测量仪表经济型解决方案口径无限制(明渠)测量范围无限制(测量距离：0.25.5 m 0.8.16 ft)过程温度-40 °C.+80 °C (-40 °F.+176 °F)压力范围大气压测量误差低精度通信PROFIBUS PA基金会现场总线(FF)输出4.20 mA (HART)、PA、基金会现场总线(FF)输入两线制，16.36 V DC四线制，16.36 V DC90.253 V AC，50/60 Hz防爆认证(Ex)ATEXFMCSA防护等级IP68优势可以后

12、续安装 3.6.2 压力变送器选用国产优质压力变送器 量程： 0-1 MPA信号： 4-20MA材质： SUS 3163.6.3 浮球开关选用国产优质浮球开关材质：SUS 304，信号： 开关量重锤：有电缆：8米3.7 控制盘系统设置一台PLC柜控制泵房内的设备，采集泵房内的仪表数据，设置一台就地按钮箱，直接控制系统启停。4 IO清单序号位号名称DIDOAIAOSCADA1PU-101供水泵13111152PU-102供水泵23111153PU-201集水坑排水泵3100204PU-301A潜污泵13100205PU-301A潜污泵23100206FN-101排风扇3100207LT

13、-101储水池液位001028LP-101按钮箱440009PT-101供水总管压力0010210LS-101H储水池高液位1000211LS-101L储水池低液位1000212LS-102H集水坑高液位1000213LS-102L集水坑低液位10002合计361042172实配4816845125 系统清单序号描述品牌规格型号单位数量PLC控制柜1PLC柜( 前开门，单安装板）LH electricH1800*W600*D500PCS12CPU SIEMENS6ES7 315PCS13DIN导轨 480mmSIEMENS6ES7 390PCS1以太网SIEMENS6GK7 343PCS14存

14、储卡SIEMENS6ES7 390PCS1532点数字量输入SIEMENS6ES7 321PCS1616点数字量输出SIEMENS6ES7 322PCS178点模拟量输入SIEMENS6ES7 331PCS184点模拟量输出SIEMENS6ES7 332PCS1910"触摸屏weinunPCS110接线端子LERDP0LDJUK3PCS10011继电器omronMY2NJ DC24VPCS1612保险丝端子魏德米勒PCS1013电源220输入DC24V输出10AMWDRP-450-24PCS114断路器施耐德IC65N2P C20APCS115断路器施耐德IC65N 1P C6APC

15、S216断路器施耐德IC65N 2P C10APCS217断路器施耐德IC65N3P D20APCS418接触器施耐德LC1D1210PCS419热继电器施耐德LRD-D21C (12-18A)PCS4控制中心1电脑研华IPC-610LPCS12显示器三星24"LEDPCS13SCADAWINCC 7.0 SP3PCS14光缆4芯多模M？5光电转换器（含熔接）PCS2仪表1超声波液位计E+HPCS12浮球开关国产PCS43压力传感器国产PCS1按扭箱1按扭施耐德PCS42指示灯施耐德PCS46 电缆清单序号位 号设备描述电缆电缆编号规格起点终点长度（m）1PU-101供水泵1信号PU

16、101-DIRVVP 4×1.5PLC柜变频柜2PU-101供水泵1控制PU101-D0RVVP 4×1.5PLC柜变频柜3PU-101供水泵1电源PU101YJV 3×50+1×25变频柜供水泵14FN-101供水泵1风扇FN-101YJV 3×2.5变频柜供水泵15PU-102供水泵2信号PU102-DIRVVP 4×1.5PLC柜变频柜6PU-102供水泵2控制PU102-DORVVP 4×1.5PLC柜变频柜7PU-103供水泵2电源PU102YJV 3×50+1×25变频柜供水泵28FN-102

17、供水泵2风扇FN-102YJV 3×2.5变频柜供水泵29PU-201污水泵信号PU101-DIRVVP 4×1.5PLC柜变频柜10PU-201污水泵控制PU101-D0RVVP 4×1.5PLC柜变频柜11PU-201污水泵电源PU101YJV 4×2.5变频柜污水泵12PU-301潜污泵1信号PU301-DIRVVP 4×1.5PLC柜变频柜13PU-301潜污泵1控制PU301-D0RVVP 2×1.5PLC柜变频柜14PU-301潜污泵1电源PU301YJV 4×2.5变频柜潜污泵15PU-302潜污泵2信号PU3

18、02-DIRVVP 4×1.5PLC柜变频柜16PU-302潜污泵2控制PU302-D0RVVP 4×1.5PLC柜变频柜17PU-302潜污泵2电源PU302YJV 4×2.5变频柜潜污泵18FN-201排风扇信号PU302-DIRVVP 4×1.5PLC柜变频柜19FN-201排风扇控制PU302-D0RVVP 4×1.5PLC柜变频柜20FN-201排风扇电源PU302YJV 4×2.5变频柜排风扇21LP-101按钮箱LP101-DIRVVP 4×1.5PLC柜按钮箱22LP-101按钮箱LP101-DORVVP 4×1.5PLC柜按钮箱23LP-101按钮箱LP101RVVP 4×1.5PLC柜按钮箱24LT-101储水池液位LT-101RVVP 4×1.5PLC柜储水池液位25PT-101供水总管压力PT-101