基金会现场总线FF技术高炉循环水泵站自动化控制系统应用上起重机链
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基金会现场总线FF技术高炉循环水泵站自动化控制系统应用(上）
基金会现场总线FF技术高炉循环水泵站自动化控制系统应用(上） 2011年12月10日 来源： 一。概述
1．方案的目的及范围 中国科学院沈阳自动化研究所以及中科博微自动化技术有限公司非常荣幸能为西林钢铁集团有限公司高炉循环水泵站自动化控制系统提供技术方案。我们深信本项目为我们公司提供了很好的机会证实了我们早期积极灵活的态度是为了以必要的适应性 , 技巧性 ,以及专业精神 , 从而项目顺利完成。
本文档详细描述了我们针对要求的 PLC 控制系统、在线仪表及监视控制自动化设备所选择的标的物的总说明、详细技术参数和供货范围技术方案的背景。
２．技术方案的背景 我们的技术方案基于以下文档资料：
西林钢铁集团有限公司高炉循环水泵站自动化控制系统 招标文件并保证本方案中的技术细节均符合招标文件中的各项要求。
根据黑龙江省西林钢铁集团有限公司高炉循环水泵站自动化控制系统 招标文件及我公司在焦化实施工作中的实际经验，结合国内外现代化高炉循环水自动系统的先进技术和发展趋势，充分发挥我公司的综合实力，使该自动控制系统达到国际先进水平前提下，基础自动化控制系统的配置达到二十一世纪的国内先进水平，做到电、仪自动化控制系统一体化， 在保证系统总体技术方案的完整性、先进性、合理性，在总体上降低用户的投资，为用户提供最优化的产品及服务。以最优化的用户构造成本及总运行成本，实现最优化的产品布局和服务，并考虑最优价格性能比而编制的，最终实现用户经济效益和社会效益的最大化。
３．控制系统概要 Quantum 系列 PLC 简介
根据设计要求，本系统采用法国施耐德电气公司的 MODICON TSX QUANTUM 自动化平台，各分站 CPU 采用 140CPU43412A ，系统内所有 PLC 模块均为 QUANTUM 系列模块，均可实现带电插拔。典型应用包括：控制连网与互锁、数据采集、程序上装 / 下装，远程在线编程，与操作员接口之间的连接和主机数据采集。
Quantum 系列可编程序控制器是 MODICON 公司于 1994 年推出的 984 换代产品。 MODICON 公司的 984 系列可编程序控制器曾是世界上主要的可编程序控制器产品之一。 984 系列可编程序控制器共有 18 个型号 , 可处理的开关量 I/O 从 256 到 16384 点 , 但用户只需掌握一套指令系统、一种体系结构和一套编程软件 , 即可应用于各种型号 , 系统的兼容性也减少了用户最初选择系统所承担的风险。在系统进行升级改型时 , 仍可继续使用原有的 I/O 系统 , 原系统的应用软件原则上可继续使用。
Quantum 可编程序控制器继承了 984 向下兼容的特点 , 硬件上仍可使用 984 的 800I/O 系统 , 软件上可使用 984 的基本指令、功能指令和 Modsoft 编程软件。
Quantum 可编程序控制器具有模块化、可扩展的体系结构 , 可用于工业和制造过程的实时控制 , 能够满足中型至大型控制系统的控制要求。系统包括 CPU 模块、 I/O 模块、通信模块、智能模块、电源模块和底板。典型的 Quantum 系统的组成如图所示。
Quantum 硬件模块及编程软件
CPU模块
中央处理模块 (Central Processing Unit, 简称 CPU 模块 ) 是可编程控制器的核心部件 , 整个 PLC 的工作过程都是在CPU 模块的统一指挥和协调下进行的。 CPU 模块的主要任务是按一定的规律或要求读入被控对象的各种工作状态 , 然后根据用户编制的应用程序要求去处理有关数据 , 最后再向被控制对象送出相应的控制 ( 驱动 ) 信号。 CPU 模块与被控制对象之间的联系是通过各种 I/O(Input/Output) 接口实现的。
PLC 的 CPU 模块通常是指 PLC 中的主控板 , 它与一般计算机系统中的 CPU 概念不同 , 后者常用 CPU 表示一个中央处理器 , 即它是一块集成芯片。事实上 , 在一个中型或大型 PLC 的中央处理模板上 , 不仅有 CPU 集成芯片 , 而且还有一定数量的 ROM 或 EPROM( 储存系统的操作系统 ) 和 RAM( 储存少量的数据或用户程序 )
在中型或大型的 PLC 中常装有两个中央处理器 : 字处理器和位处理器。其中字处理器是主处理器 , 它完成字节 (byte) 指令理 , 并实现各种控制作用 ( 包括对位处理器 的控制 ) 。而位处理器是辅助处理器 , 它主要处理位式 (bit) 信息 , 其主要特点是它在处理位式信息时 , 速度可以很高。在小型 PLC 中 , 往往只用一个处理器同时完成这两方面的工作。
具体地说 ,PLC 的 CPU 模块主要完成下述各项工作 :
(1) 接收用户从编程器输人的用户程序 , 并将它们存人用户存储区 ;
(2) 用扫描方式接收源自被控对象的状态信号 , 并存入相应的数据区 ( 输入映像区 );
(3) 检查用户程序的语法错误 , 并给出错误信息 ;
(4) 监测系统状态及电源系统 ;
(5) 执行用户程序 , 完成
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