制氮机实时监控系统

李宏利

【摘要】制氮机实时监控系统设计方案，软件流程图及调试结果；介绍了上位机WINCC V7.0与S7-1200之间的通讯；实际使用证明该系统性能稳定。可靠、操作简便、经济适用且灵活性强。

【关键词】PLC；S7-1200；WINCC V7.0；报警；曲线；制氮

1、引言

制氮机实时监控系统是通過采集制氮系统现场冷却水、氮气、压缩空气的温度、压力、流量、氮气纯度等数据，把这些数据上传到监控画面上，用来监视制氮机的运行情况。制氮机实时监控系统的应用有以下几方面的优势：减少制氮机现场工作人员，降低了成本；制氮机现场噪音大，对操作人员身体有较大影响，改善了操作人员的工作环境；实时监控系统比人员现场巡视更加可靠，能够更加及时的发现制氮机的故障，提高了制氮机的可靠性及稳定性。

2、制氮机实时监控系统控制要求

所用模拟量显示数据都设有4级报警限制及历史归档曲线，所有操作数据都设有操作员行为记录。

3、制氮机实时监控系统构成及控制点

远达纤维制氮控机实时监控系统采用西门子PLC S7-1200系列，CPU、卡件及相关卡件、设备型号、数量为：

4、制氮机实时监控系统的配置要求

4.1CPU及I/O卡件

CPU及I/O卡电源分别由对应的空开控制。空开厂家选用施耐德公司，端子、保险端子选用Weidmuller公司的产品（接线端子：SAK2.5，保险端子：022276 06 ASK1 6.3A），保险配0.5A，需拧螺钉连接导线。

操作站为DELL T3600 1台（DELL T3600，配DELL系统恢复光盘软件，工作站CPU：Intel 至强四核 E5-1603，工作站主频：2.8GHz，CPU核心：四核，主板芯片组：Intel C600系列，内存描述：2x2GB DDR3 RDIMM），液晶显示器1台（DELL P2412H 16：9）

4.2机柜和附件

系统柜一面，系统柜高2200mm，柜宽1200mm，柜深500mm，柜内配置接地和接零排，做好镀锡处理。配线采用线槽布线，柜内配线选用镀锡线，接线端子处要求用镀锡鼻子。不同回路的端子排分界做有明确的分隔端子片，并做好了标记。接线两端标识好线号，线号标注为相反线号。卡件配有M排。系统柜内配置一块电源模块（朝阳电源，型号4NIC-ZL025，导轨安装）。

5、软件设计及技巧

软件编程采用的是西门子编程软件博途V11与人机界面WINCC V7.0来实现的。博途V11是WINDOWS环境下的PLC编程软件，利用它可以进行程序设计，编程实现，编写注视说明文档，语法检查与PLC（S7-1200）进行通讯。

上位机WINCC V7.0与PLC（S7-1200）的通讯是通过OPC服务实现的，如下图：

6、调试及结果

在PLC（s7-1200）与人机界面（WINC V7.0）通讯连接成功后，就能进行系统调试。首先通过多功能仪表在现场模拟信号，使得模拟的信号与上位机WINCC V7.0上显示数据一致，所有信号都成功后，再把现场线接入制氮机系统，进行带载连调。系统调试成功后，运行72小时候交接给工艺使用。

7、结束语

制氮机实时监控系统经工艺使用证明，它具有简单、直观、方便、控制灵活、可靠等优点，由于在设计阶段采用了性价比较高硬件及软件，节省了资金。

参考文献

[1]TIA.博途软件-STEP7.V11.编程指南.西门子（中国）有限公司.

[2]廖常初.S7-1200 PLC编程及应用.机械工业出版社.