西门子S7-300PLC分布式自动控制在磷酸生产中的应用
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西门子S7-300PLC分布式自动控制在磷酸生产中的应用摘要本文将详细的阐述了西门子s7300plc分布式自动控制在磷酸生产中的应用，并在本论文中详细的用一个例子（湛化股份有限公司化肥厂的磷酸生产）来说各个工艺控制环节及节能降耗的效果。
关键词西门子；s7-300；自动控制；磷酸生产
中图分类号tm92 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）46-0174-02
1 概述
随着控制技术不断的发展，国家对生产自动化控制水平也提出较高的要求。
使用单位更希望通过自动化控制改善生产的消耗，提高产品质量，创造更高的利润。
现以湛化股份有限公司使用西门子s7-300plc控制磷酸生产为例，浅谈该控制系统在生产中的应用。
2 安装自动控制系统的目的
在生产磷酸安装自动化控制系统其目的是为了能使工艺控制更先进、供热参数更优化、整体系统更节能，并给投资者能带来一定的经济效益，其总结一下优点共有以下4类：
1）提高供热温度、压力、流量等过程参数的控制精度，改善物料化学反应品质，从而提高产品的质量，提高公司和社会的效益；
2）减少操作人员、降低工人劳动强度、节约人力投资；
3）全面及时的掌握供热系统的温度、压力、流量等过程参数变
化情况，相当于供热系统安装了眼睛，运行人员可以不用再到现场就地仪表上观看记录和填写运行报表；
4）控制系统提供完整的故障诊断及报警功能，使得运行人员可以快速掌握报警发生地点及原因，对超温、超压、泄漏、堵塞、仪表故障、plc故障、断电等各种故障的发生做到及时诊断，及时检修，保证系统安全运行。
3 控制系统结构
4 控制系统的选择及配置
该“磷酸四、五、六系统生产装置”计算机监控系统采用德国siemens西门子公司simatic s7-300系列可编程序控制器中的高性能处理器cpu 317 构成数据采集和控制系统；工作站监控系统选用德国siemens公司的工业控制、监控、过程可视化软件——win cc，提供activex、dde、opc、sql等标准接口，实现过程工艺参数的实时采集显示、过程设备操作、历史趋势和过程报警等功能。
simatic s7-300控制设备与上位工作站计算机通过快速工业以太网网络，构成完整的实时生产监控网络，也为以后系统的扩展提供便利，可以在不影响现有生产的运作，实现系统的扩充。
5 系统操作
系统开机启动：
开启依次显示器电源开关、打印机电源开关，电脑主机电源开关。
通电后，电脑将自动加载win cc 软件，系统自动进入监控画
面。
系统将以缺省的用户口令进入系统首页画面（reaction.pdl），即可点击进入相关流程画面，进行常规生产操作；操作员可根据画面上方的流程选择按钮，进入相应的反应系统、循环水、公共系统、过滤系统、氟吸收系统、尾气洗涤系统、报表、系统通讯、报警、历史趋势。
在系统首页画面中，按键盘“alt + l ”，弹出用户登录窗口，输入管理员帐号(admin)和有效的口令后，系统提示登录成功。
1）点击“退出系统”按钮；
2）按windows 2000的正常关机次序退出windows 2000，并自行关机；
3）其次关闭显示器电源和打印机电源等；
4）关闭plc电源、ups电源和系统总电源。
6 工艺流程及操作概述
磷酸4、5、6#生产车间主要包括以下10个流程设备：反应系统、循环水、公共系统、过滤系统、氟吸收系统、尾气洗涤系统、报表、系统通讯、报警、历史趋势。
所有的流程画面都按上、中、下分为3个功能区。
上部分是流程画面以及管理画面选择区，其右边显示当前系统的日期和时间。
操作员可以点击对应按钮，进入不同的流程画面及管理画面，部分流程画面还分有1、2、3、4的分画面（对应的数字按钮有天兰色的边框），需要进入的时候，直接点击相应的数字
按钮即可。
中间部分是流程操作区，现场信号及设备的操作监控都在这里进行，是系统主要的工作区。
下部分是系统状态和功能区，最左边是简易报警窗口，只显示最新到达的一条报警信息；左边有以下功能按钮：报警声确认、单条趋势曲线跟踪、调试画面、系统首页、退出到组态管理器、退出并关闭wincc、用户登录提示、当前登录用户信息。
6.1反应系统流程，又分反应五系统、反应六系统和反应四系统
泵、搅拌机（电机）以颜色指示其运行状态：绿色为运行、红色为停机、红色闪烁为故障报警。
可调节阀门，当鼠标移近至阀体时，鼠标箭头变成带绿色闪电形状，点鼠标左键，会弹出调节阀的操作小窗口。
当前调节阀的现场开度可直接查看阀体下方的“输出：”数字指示，开度范围：0%~100%，0%为关闭，100%为全开，在0%和100% 之间的数值对应着相应阀位开度。
相关设备的操作如下：
1）反应系统互锁/解锁操作，相关设备有：ft108c流量计→02lc 搅拌机→03vc电机→04vc电机→02vc电机。
所有设备均在手动状态启动；
在按钮“红色互锁”被按下，变红色时：
当ft108f小于8立方每小时的时候，03vf，04vf，02vf都自动停止；
当ft108f大于等于8立方每小时，且03vf或04vf停止时，02vf 自动停止；
当03vf或04vf停止时，02vf自动停止。
在按钮“绿色解锁”被按下，变绿色时，02lf，03vf，04vf和2vf不再相互互锁。
如果04vf跑偏故障,则停机，第六系统与此相同，第四系统也是与此相同。
2）08jf与过滤系统的06jf，09jf，33jf，10lf互锁，同样，在按钮“红色互锁”被按下，变红色时，处在互锁状态，即：06jf要启动，则先启动09jf；
如果10lf要启动，则先启动09jf和06jf；
如果33jf要启动，则先启动09jf，06jf和10lf；
如果08jf要启动，则先启动09jf，06jf，10lf和33jf。
在按钮“绿色解锁”被按下，变绿色时，09jf，06jf，10lf，33jf和08jf不再相互互锁。
3）泵电机启动和控制方式，有3种：
（1）移动鼠标至上，按左键单击，可打开变频器控制画面如图，以便对变频器进行操作，变频电机的启动必须先在它的控制画面给出至少8%的输出值（out），否则，不能启动；
（2）移动鼠标至上，按左键单击，可打开搅拌机或电机的控制画面，如上面的右图：以便对电机进行操作。
移动鼠标至或上，按
左键单击，
6.2可打开电机pid控制画面，如下面的左图
带工频和变频的电机，如上面的右图：02jc，02jf，02jg，08jf，13jf，12jf，其中，13jf，12jf，07jf这3台电机在氟吸收系统。
在进行变频与工频运行切换时，要先把操作台上的转换开关进行切换。
6.3过滤系统
6.4循环水、公共系统
此系统可监视5个公共物料的压力：工艺气压力、低压蒸汽压力、原水压力、循环水压力和升压水泵压。
7 结论
本工程的自动化控制水平和硬件配置都已经是相当先进的，其主要体现在“硬件配置高”、“工艺控制软件功能先进”、“操控制方便及安全备用操作体系完善”等特点。
本系统的使用在很大程序上提高了公司的自动化控制水平、减少了操作人员、提高了生产效率和质量，因此带来的经济效益及社会效益都将非常可观。
参考文献
[1]张天旻.电气自动化研究进展[j].黑龙江科技信息，
2009(6).
[2]张玮.计算机技术在电力系统自动化中的应用[j].科技资讯，2009(30).
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以pdf格式阅读原文。
