案例 | 西门子S7-300PLC 在某钢厂水处理上的应用

工控教练

今天推荐给各位的是西门子S7-300系列PLC的应用实例。

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项目背景
铁厂的生产工序几乎都需要用水。水用于冷却设备构件、产品、副产品和其他介质如润滑油等，还用于洗涤产品或含烟尘气体，剥离钢板表面氧化铁皮、粒化冶金渣和输送物料，制备酸洗液和乳化液等溶液，以及用于生产蒸汽等。对水的需求比较大，迫切的需要自动化，使用自动化控制的系统钢铁厂水的循环利用率达到95%左右，个别厂甚至高达97~98%。


钢铁厂节约用水的主要途径是:
①提高水的循环利用率。
②提高水的重复使用量，根据各种用水设备对水质要求的不同，按对水质要求的高低，循序重复使用。
③改革冷却工艺。冶金炉采用汽化冷却不仅可以节约用水，还可以延长所冷却构件的寿命和综合利用废热。采用空气-水热交换器代替敞开式冷却设施，可避免冷却水的损失。
④采用不用水或少用水的生产工艺,如焦化厂采用干法熄焦,以干法除尘代替湿法除尘等，都可节约用水。
⑤加强管理和维护,杜绝水的漏损和浪费,安装计量仪表和调节、控制装置，控制用水量。


因为一些原因钢厂的水处理工艺不能公布，本文将着重介绍电气控制的部分。


一、工艺流程图
钢厂水处理工艺流程图如下：

二、电气柜的分布图

PROFIBUS-网络接线图


P框架是主站，A,B,C,D是分站，Repeater中继器(REPEATER)是网络物理层上面的连接设备。适用于完全相同的两类网络的互连，主要功能是通过对数据信号的重新发送或者转发，来扩大网络传输的距离。

PLC系统组态图


图中：工程师在这个工控机里面可以修改画面和程序，客户端是只能监控系统和进行基本的操作


三、部分电气元件
1）PLC主机

2）HMI设备

3）网络设备

四、部分PLC电气图纸

五、现场部分程序

部分组织块、功能块等

调试过程中遇到的问题及解决办法：
图纸和程序是根据水处理的工艺完成的，后来到了现场程序又根据实际的情况进行了修改，但是当时最困扰我的问题，就是DP网络组态问题，总是DP站通信不上，通信距离又比较远，我需要一个一个的插头查看，一直到后来发现原来是最后一个站的DP接头的拨码开关没有从OFF-ON，把拨码开关从OFF拨到ON问题排除，通信可以顺利的通信上了。


六、总结
这个项目之所以选择西门子的S7-315PN/DP这个型号，可以同时具备两个接口，支持可以PROFIBUS和以太网的通信协议，DP接口连接水处处理系统的分站，PN接口可以通过交换机和中控室上位机。从而实现远程控制和远程监控的功能。经过实践西门子S7-300系列的PLC是可以相信的，这个系统有运行了7年没有出现过问题。