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產(chǎn)品 貨期：【庫(kù)存銷(xiāo)售，現(xiàn)買(mǎi)現(xiàn)賣(mài)】

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購(gòu)物需知

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2、本公司銷(xiāo)售的產(chǎn)品一律為（原裝**假一罰十*質(zhì)保一年） 本公司簽約正式的銷(xiāo)售合同，開(kāi)具17%的增值稅發(fā)票、普通發(fā)票。

西門(mén)子CPU224XP模塊
西門(mén)子產(chǎn)品訂貨號(hào)：6ES7214-2AD23-0XB0

西門(mén)子產(chǎn)品價(jià)格：98  RMB

西門(mén)子產(chǎn)品凈重：0.370 Kg

西門(mén)子產(chǎn)品承諾：質(zhì)保一年，原裝*

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優(yōu)點(diǎn)

SIMATIC S7-200發(fā)揮統(tǒng)一而經(jīng)濟(jì)的解決方案。整個(gè)系統(tǒng)的系列特點(diǎn)

• 強(qiáng)大的性能，

• *模塊化和

• 開(kāi)放式通訊。

S7-200 性能*，久經(jīng)考驗(yàn)，適合于工業(yè)領(lǐng)域的各種應(yīng)用：

• 結(jié)構(gòu)緊湊小巧－狹小空間處任何應(yīng)用的理想選擇

• 在所有CPU型號(hào)中的基本和高級(jí)功能，

• 大容量程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

• 杰出的實(shí)時(shí)響應(yīng)－在任何時(shí)候均可對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行*控制，從而提高了質(zhì)量、效率和安全性

• 易于使用STEP 7-Micro/WIN工程軟件－初學(xué)者和專(zhuān)家的理想選擇

• 集成的 R-S 485接口或者作為系統(tǒng)總線(xiàn)使用

• 極其快速和精確的操作順序和過(guò)程控制

• 通過(guò)時(shí)間中斷完整控制對(duì)時(shí)間要求嚴(yán)格的流程

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設(shè)計(jì)和功能

可選模塊

• 在性能范圍中模塊化5個(gè)不同的CPU，具有全面的基本功能和集成的Freeport通訊接口

• 用于各種功能的一系列擴(kuò)展模塊：
  －數(shù)字/模擬擴(kuò)展，可升級(jí)至具體要求，作為從站的PROFIBUS通訊
  －作為主站的AS-Interface通訊
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  －以太網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)通訊
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  稱(chēng)重模塊

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• 帶有Micro/WIN附加指令庫(kù)的STEP 7-Micro/WIN軟件

• 引人注目的系統(tǒng)工程－目前的特點(diǎn)是用于完整自動(dòng)化任務(wù)的各種不同要求的精確尺寸和的解決方案

主要特點(diǎn)

• 突出數(shù)據(jù)記錄用記憶卡，配方管理，STEP 7-Micro/WIN的項(xiàng)目節(jié)約，以及各種格式的文件存儲(chǔ)

• PID自動(dòng)調(diào)諧功能

• 用于擴(kuò)展通訊選項(xiàng)的2個(gè)內(nèi)置串口，例如：與其它制造商的設(shè)備配套使用（CPU 224 XP, CPU 226）

• 具有內(nèi)置模擬輸入/輸出的CPU 224 XP

實(shí)時(shí)響應(yīng)
*的技術(shù)直至zui后的細(xì)節(jié)確保我們的CPU發(fā)揮杰出的實(shí)時(shí)響應(yīng)率：

• 4個(gè)或6個(gè)獨(dú)立的硬件計(jì)數(shù)器，每個(gè)30 kHz，帶有CPU 224 XP的2 x 200 kHz，例如：通過(guò)增量編碼器或者高速記錄過(guò)程事件的精確路徑監(jiān)測(cè)

• 4個(gè)獨(dú)立的報(bào)警輸入，輸入濾波時(shí)間0.2毫秒至程序起動(dòng)－zui大過(guò)程安全

• 對(duì)應(yīng)用程序快速事件大于0.2 ms信號(hào)的脈沖捕捉功能

• 2個(gè)脈沖輸出，每個(gè) 20 kHz，或者具有脈沖寬度調(diào)制和脈沖無(wú)脈沖設(shè)定點(diǎn)的CPU 224 XP 的2 x 100 kHz－例如：用于控制步進(jìn)電機(jī)

• 2個(gè)定時(shí)中斷，在1ms處開(kāi)始，以1ms的增量進(jìn)行調(diào)節(jié)－用于迅速變化過(guò)程的無(wú)擾控制

• 快速模擬輸入－具有25 μs的信號(hào)轉(zhuǎn)換，12位分辨率

• 實(shí)時(shí)時(shí)鐘

定時(shí)中斷

• 1至255ms，具有1 ms的分辨率

• 例如：在轉(zhuǎn)四分之一圈后，以3000 RPM的轉(zhuǎn)速可以在螺釘插入機(jī)上記錄和處理信號(hào)?？梢詫?shí)現(xiàn)非常精確的記錄，例如：擰緊扭矩，以確保螺釘?shù)木o固。

快速計(jì)數(shù)器

• 彼此、其他操作和程序周期均獨(dú)立運(yùn)行

• 當(dāng)達(dá)到用戶(hù)可選擇的計(jì)算值時(shí)，中斷觸發(fā)－從檢測(cè)到輸入信號(hào)到切換輸出的反應(yīng)時(shí)間為300 μs

• 當(dāng)增量位置編碼器用于確切定位時(shí)的4邊緣評(píng)估

• 模塊化可擴(kuò)展性

報(bào)警輸入

• 4個(gè)獨(dú)立的輸入

• 用于快速連續(xù)登記信號(hào)

• 用于信號(hào)檢測(cè)的200 μs–500 μs 響應(yīng)時(shí)間/用于信號(hào)輸出的300 μs

• 對(duì)正向和/或負(fù)向信號(hào)邊沿的響應(yīng)

• 在一個(gè)隊(duì)列中zui多16次中斷，取決于優(yōu)先順序

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基于PLC的鍋爐加藥自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　1 引 言

　　目前，我國(guó)對(duì)大型鍋爐的給水與蒸汽質(zhì)量指標(biāo)要求十分嚴(yán)格，因而需要對(duì)爐水品質(zhì)連續(xù)監(jiān)控。測(cè)量pH值大多采用傳統(tǒng)的PID控制算法，但在反應(yīng)過(guò)程中，因其中和點(diǎn)附近的高增益使得難以調(diào)整傳統(tǒng)PID控制器參數(shù)。因此只能采用很小的比例增益，否則系統(tǒng)不穩(wěn)定，而比例增益過(guò)小，又將使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性變壞。對(duì)于鍋爐給水加藥測(cè)控裝置，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了加藥系統(tǒng)的自動(dòng)化，但無(wú)自動(dòng)配藥設(shè)備，仍需根據(jù)汽水實(shí)驗(yàn)室的化驗(yàn)結(jié)果人工配藥，這樣不僅工作強(qiáng)度大，而且所加的氨、聯(lián)胺均屬有劇毒易揮發(fā)物質(zhì)，會(huì)給操作者造成嚴(yán)重危害，并導(dǎo)致環(huán)境污染。為此，提出變?cè)鲆嫒齾^(qū)段非線(xiàn)性PID和積分模糊控制(IFC)算法的兩種新型pH值控制法。通過(guò)對(duì)帶有時(shí)滯的pH值中和過(guò)程進(jìn)行數(shù)字仿真，結(jié)果表明，這兩種控制算法均具有魯棒性強(qiáng)，響應(yīng)速度快和控制精度高的特點(diǎn)，尤其是IFC算法能克服pH值中和過(guò)程中的較大時(shí)滯。通過(guò)在某電廠(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用，已實(shí)現(xiàn)了鍋爐給水配藥、加藥系統(tǒng)的全自動(dòng)控制。

　　2 pH值控制方法的研究

　　2.1 常規(guī)PID控制

　　PID控制是按偏差的比例(P—Proportional)、積分(I—Integral)和微分(D—Derivative)線(xiàn)性組合的控制方式。圖1為常規(guī)的PID控制系統(tǒng)。其中，r為參考輸入信號(hào);PID為控制器;P為被控對(duì)象模型;d為干擾量;e(k)為系統(tǒng)誤差;u(k)為控制量;pH(k)為被控過(guò)程輸出量。由圖可見(jiàn)，常規(guī)PID控制中的比例作用實(shí)際上是一種線(xiàn)性放大或縮小作用，很難適應(yīng)酸堿中和過(guò)程中被控對(duì)象非線(xiàn)性的特點(diǎn)。

　　圖1 典型pH值控制系統(tǒng)

　　2.2 變?cè)鲆嫒齾^(qū)段非線(xiàn)性PID控制

　　將pH值變化按拐點(diǎn)分為：一個(gè)高增益區(qū)和兩個(gè)增益系數(shù)不同的低增益區(qū)。高增益區(qū)控制器采用較低增益;低增益區(qū)控制器采用不同的高增益，以滿(mǎn)足系統(tǒng)期望的性能指標(biāo)。此外為防止積分飽和，采用帶死區(qū)和輸出限幅的PID控制算法。

　　2.3 模糊控制

　　模糊控制算法概括為：根據(jù)本次采樣得到的系統(tǒng)輸出值，計(jì)算出輸入變量;將輸入變量的精確量變?yōu)槟：?根據(jù)輸入變量(模糊量)及模糊控制規(guī)則，按模糊推理合成規(guī)則計(jì)算控制量(模糊量);由上述得到的控制量(模糊量)計(jì)算精確的控制量。

　　3 電廠(chǎng)鍋爐給水加藥控制系統(tǒng)

　　某發(fā)電廠(chǎng)共有4臺(tái)300 MW的發(fā)電機(jī)組，分為兩個(gè)單元，一單元為1#、2#機(jī)組，二單元為3#和4#機(jī)組。每個(gè)單元加藥計(jì)量泵包括鍋爐補(bǔ)給水(生水經(jīng)各種水處理方式凈化后，用于補(bǔ)充火力發(fā)電廠(chǎng)的汽水損失)和爐水兩種用水。現(xiàn)以二單元為例，加藥系統(tǒng)采用兩用一備共3臺(tái)加藥計(jì)量泵，即3#和4#機(jī)組各用l臺(tái)加藥計(jì)量泵，當(dāng)其中1臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)切換到備用泵。在該系統(tǒng)中通過(guò)檢測(cè)pH值來(lái)控制爐水中磷酸鹽的加入量，pH值要求控制在914～9.78，當(dāng)其中1臺(tái)機(jī)組的pH值低于9.4時(shí)，啟動(dòng)相應(yīng)機(jī)組的加藥泵。此時(shí)，磷酸鹽加藥箱內(nèi)的磷酸鹽溶液經(jīng)過(guò)管道(管道上的閥門(mén)都為手動(dòng)閥，正常時(shí)為打開(kāi)狀態(tài))被泵入相應(yīng)機(jī)組的除氧器出水管加藥點(diǎn)。若3#機(jī)組的加藥計(jì)量泵出現(xiàn)故障，則打開(kāi)備用泵與其相連管道上的閥門(mén)，備用泵接替3#機(jī)組的加藥計(jì)量泵，為3#機(jī)組的爐水加藥;4#機(jī)組亦然。由于爐水中加入了適當(dāng)?shù)牧姿猁}及氫氧化鈉，可提高爐水的緩沖性能，并有利于維持爐水pH值的穩(wěn)定性，從而防止鍋爐水冷壁的結(jié)垢和腐蝕。

　　該系統(tǒng)將爐水水樣經(jīng)過(guò)減溫減壓裝置引入磷酸表及pH表探頭進(jìn)行測(cè)量，經(jīng)過(guò)模擬量轉(zhuǎn)換，再經(jīng)控制系統(tǒng)PID運(yùn)算后控制變頻器輸出，控制加藥泵轉(zhuǎn)速，從而實(shí)時(shí)控制爐水的加藥量，使?fàn)t水的磷酸根濃度與pH較好地保持在合格的范圍內(nèi)。圖2給出其控制流程圖。該控制分為調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器、被控對(duì)象及變送器4部分。其中，調(diào)節(jié)器由S7-200 PLC和相應(yīng)控制軟件組成;執(zhí)行器由變頻器、電機(jī)和計(jì)量泵組成;被控對(duì)象為爐水;變送器采用分析儀表，即pH表。

　　圖2 控制流程圖

　　3.1 控制流程

　　圖3給出3#機(jī)組的爐水加藥控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)從在線(xiàn)分析儀表(磷酸根表、pH表)中提取4～20mA信號(hào)，根據(jù)運(yùn)行工藝參數(shù)和確定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行窗口式PID復(fù)合運(yùn)算，中間結(jié)果送變頻器，控制加藥泵加藥量以實(shí)現(xiàn)加藥的自動(dòng)閉環(huán)調(diào)節(jié)。

　　圖3 3#機(jī)組爐水加藥控制系統(tǒng)

3.2 控制系統(tǒng)組成

　　該控制系統(tǒng)選用上位機(jī)軟件WinCC+西門(mén)子PLC的組合方案。PLC系統(tǒng)通過(guò)PorfiBus總線(xiàn)方式與上位機(jī)WinCC連接。如圖4所示。其中上位監(jiān)控部分由工業(yè)計(jì)算機(jī)(WinCC)來(lái)完成。監(jiān)控工作人員可通過(guò)CRT實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀況.設(shè)定或修改系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，同時(shí)通過(guò)CRT遠(yuǎn)程軟件控制系統(tǒng)運(yùn)行。上位工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和管理，并與MIS系統(tǒng)等聯(lián)網(wǎng)。上位機(jī)可對(duì)控制器進(jìn)行組態(tài)，組態(tài)范圍包括控制器的網(wǎng)絡(luò)地址和時(shí)間、選擇控制算法、設(shè)定算法參數(shù)、設(shè)定控制量的設(shè)定點(diǎn)、選擇算法中輸入量及輸出量的通道等。下位控制部分由安裝在現(xiàn)場(chǎng)的一套可編程控制器(PLC)來(lái)完成。它是自動(dòng)加藥控制系統(tǒng)的核心，用于采集相應(yīng)的水質(zhì)數(shù)據(jù)。由于化學(xué)加藥系統(tǒng)具有純滯后性質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致控制作用不及時(shí)，引起系統(tǒng)產(chǎn)生超調(diào)或振蕩，而利用計(jì)算機(jī)可方便實(shí)現(xiàn)滯后補(bǔ)償。采用改進(jìn)的數(shù)字PID控制算法和模糊控制算法，使控制器利用輸出控制信號(hào)調(diào)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)的交流變頻器，進(jìn)而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以調(diào)節(jié)加藥泵。電氣部分的控制方式設(shè)計(jì)為遠(yuǎn)程和本地兩種，以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)/半自動(dòng)/自動(dòng)三種功能，后兩種功能由上位機(jī)切換。

　　圖4 控制系統(tǒng)組成　　4 IFC算法的濾波處理應(yīng)用

　　控制系統(tǒng)中，濾波程序的基本原理是在周期內(nèi)連續(xù)采樣5個(gè)數(shù)值，并求出其平均值采集當(dāng)前值，并求出采集值與平均值的差值△=Xi-X;若|△|>0.2，則舍棄Xi，取X=0.2作為按實(shí)際情況設(shè)定的信號(hào)波動(dòng)范圍值;若|△|≤0.2，則X1出棧，X2替換X1，X3替換X2，X4替換X3，依次遞推。用當(dāng)前采樣的X6替換X5，然后用這5個(gè)新數(shù)值再求X，進(jìn)行比較，如此循環(huán)執(zhí)行該程序即可實(shí)現(xiàn)濾波功能。圖5為采用濾波程序后，放大了的pH值趨勢(shì)，由此可見(jiàn)，濾波效果良好。圖6給出控制操作界面圖。

　　圖5 放大的pH值濾波效果圖

　　圖6 控制操作界面圖

　　5 結(jié) 語(yǔ)

　　實(shí)踐證明，基于PLC的化學(xué)自動(dòng)加藥控制系統(tǒng)可靈活滿(mǎn)足各類(lèi)化學(xué)加藥系統(tǒng)的在線(xiàn)監(jiān)控。該系統(tǒng)投運(yùn)以來(lái)，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、鍋爐及輔機(jī)設(shè)備能全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，達(dá)到了預(yù)期效果，解決了以往手動(dòng)控制難保證水質(zhì)指標(biāo)穩(wěn)定的問(wèn)題，減輕了運(yùn)行人員的工作強(qiáng)度，得到*好評(píng)。