西門子S7―1200PLC及HMI系統(tǒng)在天然氣管網(wǎng)外輸壓力撬中的應(yīng)用2400字

1、西門子S71200PLC及HMI系統(tǒng)在天然氣管網(wǎng)外輸壓力撬中的應(yīng)用2400字 本系統(tǒng)中SIMATIC S7-1200是西門子公司新推出的一款PLC，主要面向簡(jiǎn)單而高精度的自動(dòng)化任務(wù)。SIMATIC S7-1200控制器具有模塊化、構(gòu)造緊湊、功能全面等特點(diǎn)，適用于多種應(yīng)用領(lǐng)域。控制器具有可擴(kuò)展的靈敏設(shè)計(jì)，擁有符合工業(yè)通信最高標(biāo)準(zhǔn)的通信接口以及全面的集成工藝功能，可以作為一個(gè)組件集成在完好的綜合自動(dòng)化解決方案中。 畢業(yè) /2/view-12081877.htm天然氣管網(wǎng)；SIMATIC S7-1200；SIMATIC HMI；電磁閥1.引言天然氣產(chǎn)業(yè)的快速開展，天然氣以其資源豐富和質(zhì)優(yōu)、清潔等特點(diǎn)

2、，引起了世人的極大關(guān)注和重視。天然氣的開發(fā)和利用過程中，離不開管道系統(tǒng)的輸送。天然氣調(diào)壓站是燃?xì)廨斔凸艿赖年P(guān)鍵設(shè)備。調(diào)壓站的主要作用是調(diào)節(jié)和穩(wěn)定系統(tǒng)壓力，并且控制輸氣系統(tǒng)燃?xì)饬髁浚ＷC系統(tǒng)出口壓力穩(wěn)定。2.S7-1200PLC及HMI系統(tǒng)在天然氣管網(wǎng)外輸壓力撬中的應(yīng)用本系統(tǒng)使用的控制器為西門子S7-1200PLC，觸摸屏為KTP600PN。使用觸摸屏對(duì)管道壓力、流量和開度進(jìn)展調(diào)節(jié)。主要操作的畫面有天然氣主管路畫面、天然氣副管路畫面、主管路設(shè)置畫面、副管路設(shè)置畫面、趨勢(shì)曲線選擇畫面、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和選擇畫面等6個(gè)畫面，它們的位置分別對(duì)應(yīng)于觸摸屏下方的6個(gè)功能按鍵F1-F6處，如圖1下方所示。圖1系

3、統(tǒng)的起始畫面為天然氣主管路監(jiān)控畫面，監(jiān)控畫面上實(shí)時(shí)顯示了監(jiān)控調(diào)壓閥、工作調(diào)壓閥的開度，平安切斷閥、電磁閥與脈沖電磁閥1、脈沖電磁閥2的工作狀態(tài)以及入口、出口壓力信息等。該畫面上的各個(gè)IO域，只能進(jìn)展數(shù)據(jù)的顯示，不能進(jìn)展數(shù)據(jù)的設(shè)定。3.系統(tǒng)的手動(dòng)/自動(dòng)狀態(tài)、功能切換狀態(tài)、本地/遠(yuǎn)程狀態(tài)以及本地/遠(yuǎn)程設(shè)置值均具有記憶功能，系統(tǒng)斷電重啟后可以保持?jǐn)嚯娗暗脑O(shè)置圖2主管路和副管路給定參數(shù)與功能狀態(tài)的設(shè)置是互相獨(dú)立的，可以在主管路設(shè)置畫面和副管路設(shè)置畫面分別進(jìn)展設(shè)置。主管路設(shè)置畫面如上圖2所示。圖2左上方為主管路功能選擇局部，點(diǎn)擊黃色的手動(dòng)/自動(dòng)切換按鈕可以將工作方式在手動(dòng)控制和自動(dòng)控制之間進(jìn)展切換，右側(cè)

4、的文本框顯示當(dāng)前的工作狀態(tài)為手動(dòng)或自動(dòng)方式。當(dāng)主管路設(shè)置畫面中的文本框顯示為自動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)的工作形式為自動(dòng)。每次單擊手動(dòng)/自動(dòng)切換按鈕，系統(tǒng)的工作形式會(huì)在自動(dòng)控制和手動(dòng)控制形式間進(jìn)展切換。工作狀態(tài)按鈕右側(cè)的文本框顯示系統(tǒng)當(dāng)前的工作狀態(tài)，工作狀態(tài)按鈕不可以操作。自動(dòng)控制形式時(shí)系統(tǒng)調(diào)節(jié)形式為流量和壓力調(diào)節(jié)，功能切換按鈕以及功能切換按鈕右側(cè)的文本框無效。每次單擊本地/遠(yuǎn)程切換按鈕，系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置形式會(huì)在本地和遠(yuǎn)程間進(jìn)展切換。并且未被選中的參數(shù)設(shè)置形式會(huì)顯示為白色，以示區(qū)別。在系統(tǒng)工作過程中，當(dāng)主管路出口壓力大于等于設(shè)定壓力時(shí)，輸出故障報(bào)警，電磁閥和脈沖電磁閥停頓工作，監(jiān)控調(diào)壓閥進(jìn)展調(diào)壓工作；當(dāng)主管路出口

5、壓力大于設(shè)定壓力超高壓時(shí)，輸出故障報(bào)警，主管路平安切斷閥應(yīng)自行關(guān)閉，主管路停頓運(yùn)行，副管路自動(dòng)啟動(dòng)。此時(shí)圖2中工作狀態(tài)按鈕右側(cè)的文本框會(huì)自動(dòng)更新為“自動(dòng)2#PLC，表示系統(tǒng)在自動(dòng)形式下自動(dòng)切換到2#PLC。當(dāng)主管路進(jìn)展流量、壓力、開度調(diào)節(jié)時(shí)，電磁閥ASV4103將翻開，脈沖電磁閥1和脈沖電磁閥2快速進(jìn)展調(diào)節(jié)。當(dāng)脈沖電磁閥ASV4101翻開時(shí)，工作調(diào)壓閥開度將減小，對(duì)應(yīng)的管道流量和壓力將減小；當(dāng)脈沖電磁閥ASV4102翻開時(shí)，工作調(diào)壓閥開度將增大，對(duì)應(yīng)的管道流量和壓力將增大。在設(shè)備投運(yùn)前，應(yīng)確定脈沖電磁閥安裝和工作情況是否與設(shè)計(jì)相一致。本地流量、壓力和開度的設(shè)定值可以在圖2左側(cè)中部的IO域中進(jìn)展

6、賦值，只有具有相應(yīng)用戶賬戶管理權(quán)限的工作人員才能對(duì)就地參數(shù)進(jìn)展設(shè)定。點(diǎn)擊圖中相應(yīng)畫面按鈕，會(huì)彈出用戶登陸界面，以用戶賬戶登錄系統(tǒng)后，即可對(duì)就地參數(shù)與功能按鈕進(jìn)展操作。當(dāng)系統(tǒng)控制方式為就地形式時(shí)，就地流量、壓力和開度設(shè)定值有效。圖2左側(cè)下部的區(qū)域?yàn)檫h(yuǎn)程數(shù)據(jù)顯示區(qū)，顯示的數(shù)據(jù)為遠(yuǎn)程DCS設(shè)定的流量值、壓力值和開度值，當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置形式為遠(yuǎn)程形式時(shí)，遠(yuǎn)程設(shè)定流量、壓力和開度值有效。圖2右側(cè)上部區(qū)域分別為主回路PID參數(shù)設(shè)置區(qū)，在該區(qū)域可以進(jìn)展PID參數(shù)設(shè)置。系統(tǒng)已經(jīng)初始設(shè)置了比例、積分、微分系數(shù)，在工作過程中，可以根據(jù)實(shí)際工作情況對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)展修改；遲滯初始化為開通狀態(tài)，遲滯量為2%。系統(tǒng)預(yù)設(shè)的開閥

7、脈沖時(shí)間、關(guān)閥脈沖時(shí)間分別為500ms和1s。其詳細(xì)數(shù)值也可以自行調(diào)節(jié)。圖2右側(cè)下部區(qū)域?yàn)橹骰芈穖odbus參數(shù)設(shè)置區(qū)。在該區(qū)域中可以對(duì)站地址和波特率進(jìn)展設(shè)置。需要注意的是在進(jìn)展modbus波特率修改時(shí)，在輸入新的波特率數(shù)值后，需要點(diǎn)擊設(shè)置按鈕進(jìn)展確認(rèn)，設(shè)置才能生效。遠(yuǎn)程modbus通訊的相關(guān)數(shù)據(jù)同樣具有斷電保持功能。4.完畢語本次設(shè)計(jì)是通過對(duì)調(diào)壓站各參數(shù)的實(shí)時(shí)采樣監(jiān)測(cè)，經(jīng)PLC運(yùn)算和處理，并作用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)壓站天然氣的自動(dòng)調(diào)壓限流。系統(tǒng)可以通過本地人機(jī)界面和遠(yuǎn)程兩種方式進(jìn)展操作，可以在HMI上完成儀表數(shù)據(jù)、狀態(tài)顯示、管道數(shù)據(jù)、參數(shù)設(shè)置、報(bào)警設(shè)置和時(shí)間設(shè)置等各項(xiàng)常規(guī)操作，各功能均以菜單形式顯示，清楚明了，簡(jiǎn)單方便；本系統(tǒng)為上位機(jī)預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)的Modbus通信接口，可以方便的于上位機(jī)現(xiàn)實(shí)聯(lián)網(wǎng)功能。該系統(tǒng)工作平安、穩(wěn)定且可靠，抗干擾才能強(qiáng)，為企業(yè)帶來了較好的經(jīng)