西门子S7300—PLC在焦炉煤气压缩机控制系统改造中的应用

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摘要：本文从西门子plc的选型、连锁设计方面入手，对西门子公司的S7-300中型PLC在焦炉煤气压缩机控制系统中的应用做了比较详细的阐述。

关键词：压缩机 自动化 PLC 连锁

中图分类号：TN79 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（c）-0103-01

PLC发展至今，已有30余年的历史，随着计算机技术和通信技术的发展，PLC以开放性、灵活性、使用方便、适用面广、可靠性高、抗干扰能力强以及价格优势等特点始终在自动化控制中占有重要地位，PLC为各种各样的自动化设备提供控制方案，在工业领域得到了越来越广泛的应用。

1 项目简介

山西三维制氢车间改造2台188m3/min活塞式焦炉煤气压缩机控制系统，原为二次表控制方式，好多重要参数没有参与远程监控和控制；为了更好的控制工艺参数，公司决定将控制系统改为PLC控制，控制室也由原来就地控制迁至中央控制室，距离约1000m，两地之间采用光缆通讯。

2 工艺控制要求

压缩机为四级活塞式压缩机，一级进口压力0.1MPa，四级出口压力1.3MPa，

2.1 调节体统

双阀同控，主要调节对象为压缩机四级出口压力，由出口压力变送器和大小回流两个调节阀组成调节回路，当出口压力在1.1～1.3时大回流阀开启度为15%，由小回流阀进行自动调节调节，当压力大于1.3时，小回流阀全开，由大回流阀进行自动调节。

2.2 连锁系统

原控制系统只设置了压缩机系统的连锁，为了更好的保护电机，改造后增加了电机系统的连锁（例如电机轴瓦温度和三相定子绕组温度）。（如图1）

3 控制系统构成

根据以上要求，我们开发了这套自动化监控系统，PLC采用德国SIEMENS公司的S7-300系列。下位组态软件采用step7 V5.3，上位采用国产的组态王软件进行换面组态。

3.1 PLC配置

根据输入输出点类型及数量的统计，以及考虑适量的余量，选用卡件类型及数量如以下几点。

（1）中央处理模块（CPU）：选用CPU315，内存RAM扩展到64K。

（2）数字量输入模块（DI）：选用SM321，共1块（16点/块）。

（3）数字量输出模块（DO）：选用SM322，共1块（16点/块）。

（4）模拟量输入模块（AI）：选用SM331，共9块（8点/块）（可以输入RTD和4-20mA两种模拟量输入信号）。

（5）模拟量输入模块（AO）：选用SM332，共1块（8点/块）。

3.2 数据处理和人机界面

上位机采用两台DELL台式机，安装国产的组态王软件，主要完成了程序控制。连锁控制，运行监视三大功能，可以对历史数据进行查询，报警和事件记录，系统利用组态王的驱动程序通过以太网与下位S7-300PLC进行数据通讯，包括数据采集和发送数据/指令；下位S7-300PLC则通过CPU以太网口与上位计算机交换数据，每一个驱动程序都是一个COM对象，这种方式使通讯程序和组态软件构成一个完整的系统，保证了系统高效率地运行。

4 结语

通过这一项目全过程的反复实践及调试，对S7-300 PLC性能特点有了更为深刻的认识。

S7-300 PLC硬件可靠，安全实用，扩展模块齐全，功能强大，性价比高。

结构化程序模式，程序结构清晰，精简，易读，编程灵活，能轻松实现的复杂的功能。多种编程语言，多种中断，多种特殊功能模块，数据块，系统块。这些独特的性能为一般同类PLC所不具备，因此编程更加得心应手。

焦炉煤气压缩机自动化控制系统先已安装调试完毕，正常运行证明：整个系统设计合理先进；操作简便；可靠性高；完全符合工艺预期的要求。

参考文献

[1] 梁延东.电气及PLC控制技术[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.

[2] 廖常初.S7-300/400PLC应用技术[S].北京：机械工业出版社，2005.