胡晓飞
摘 要：本文选用了西门子公司的SMATIC S7-300可编程控制器和研华工控机构成自控系统，再配以先进的WINCC7.0监控软件，对泵站进行系统控制，具体分析了系统结构与配置，PLC主要结构以及PLC控制功能。
关键词：PLC技术 泵站 控制系统
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（b）-0001-02
疏港提升泵站是按3万t/d供污水规模设计，泵站的自动控制系统采取“集中监测、分散控制”的方式，由中央监控站和1个分控站组成泵站工业局域网。分控站采用PLC可编程控制器对泵站的生产过程进行监测控制管理，PLC通过工业局域网将泵站的生产情况传送至中央监控站的计算机系统。
1 系统选型及特点
根据该所长期从事泵站管理的经验总结，我们在认真分析比较国内外知名公司工控产品的基础上，选用了西门子公司的SMATIC S7-300可编程控制器和研华工控机构成自控系统，再配以先进的WINCC7.0监控软件，实现对疏港提升泵站监控系统的各项功能，能完全满足全厂自动控制系统的要求。
SMATIC S7-300PLC，作为西门子公司的新一代产品，具有以下特点。
该处理器具有如下功能：高速指令处理；每条二进制指令执行时间约0.2us，每条浮点数运行指令约0.6us；256 kB RAM；用于程序执行的扩展RAM可以显著提高用户程序空间。微存储卡（最大8Mb，可扩展64M），可作为程序使用的装载存储器，同时也可以在CPU中存储项目数据（全部的符号和注释），可用于数据归档和配方管理；扩展灵活：多达21个单元（6机架结构）。
PROFIBUS DP接口：带有PROFIBUS DP主/从接口的CPU315可以用来建立高速、易用的分布式自动化系统。
2 系统结构与配置
整个工程监控软件编写完后，应具有以下的功能。
（1）数据采集和管理功能。本监控软件具有连通性和变量标签管理器，除了支持西门子本身的PLC外，还支持第三方的设备（AB、GE、DDE和OPC接口），这样为数据采集提供了方便。
（2）计算机的热备与无扰动切换。本系统的服务器采用双机热备的方式，在冗余操作时，在计算机本身正常工作的同时，热备机实时刷新本身的数据区，始终与本机的数据相同，当系统的软件和硬件发生故障时，系统可自我恢复并继续工作。
（3）监控功能。可根据用户需求开发不同的监控功能。
（4）报表功能。WINCC本身自有的报表编辑器给用户提供编辑不同的报表功能，同时数据文件支持流行的数据库和分布式结构，并可在故障时就地存储和转发数据。
（5）MMI功能。该软件提供强有力的图形应用系统，根据需要可以生成“过程窗口”，并从窗口上可以监控到设备的运行情况。
（6）分布式的网络结构。该软件支持分布式网络结构，完全可实现数据和资源共享。
3 PLC主要结构
数据采集层：数据采集层包含PLCI/O模块，一次仪表、二次仪表等。
数据处理层：数据采集层的核心是CPU。CPU是按照自己的时钟周期读取映像区数据，并按照编写好的STEP7程序对数据逻辑化组合，然后再次刷新到PLC的映像区。
数据链路MAC层：是数据链路层的底层协议。
数据链路LAC层：是数据链路层的高层协议，它负责基础自动化和二级自动化间数据传输。
数据开发层：本方案采用WINCC7.0作为数据开发平台，数据开发层是基于不同操作系统对采集数据进行二次可视化开发。
应用对话层：由操作員直接对上位机开发好的画面进行操作、监控，实现“人机对话”。
本工程的网络架构是自动化系统中基础自动化与操作员站之间、基础自动化相互之间的数据传输，都要依靠网络手段完成。
4 PLC控制功能
控制方式描述如下。
远程：对大部分受控设备来说，其就地控制箱（柜）上均设有“远程/就地”控制选择开关。当此开关拔到“远程”位置时，受控设备的就地控制失效，本设备的监测和控制完全由自控系统完成。
就地：当受控设备的“远程/就地”控制选择开关拔到“就地”位置时，自控系统仅对该设备进行监测，而控制只能在就地控制箱（柜）上手动进行。
自动：是指自控系统根据工艺要求或某种特定条件，自动完成对受控设备的启（开）、停（关）或调速（位）控制而无须人为干预。
手动：需要操作人员在现场通过触摸屏“按键”或在监控中心通过键盘/鼠标点击受控设备的启、停“按键”才能够控制设备动作的方式，也称为“指令控制”。
以下是各控制站PLC控制功能。
硬件配置如下。
（1）CPU：315-2DP。
（2）数字输入模块：6ES73211 BL000AA0。
（3）数字输出模块：6ES73221BL000AA0。
（4）模拟输入模块：6ES73317KF010AB0。
（5）机架6ES73901AF300AA0。
（6）机柜及附属设备。
①规格：800×500×2000。
②机柜内包括：空开、走线槽、接线端子、接地线、UPS及报警器等。
5 结语
本系统自动化程度较高，数据采集量大，控制站多，系统可靠性要求较高。但通过采用SIEMENS的产品和技术，系统基本达到设计要求，运行效果较好。
参考文献
[1]雷毅.PLC在葛洲坝电站廊道泵站控制系统中的应用[J].水电与新能源，2017（4）：31-33.
[2]高翔.浅论可编程控制PLC在自动控制系统中的应用[J].科技与企业，2014（21）：62.
[3]高超.PLC在污水泵站自动控制系统中的应用探讨[J].科技与企业，2014（15）：145.endprint
