基于S7—1200PLC的钢铁企业空压机集中管控系统

张弛

摘要

压缩空气是钢铁企业应用最广泛的能源介质。除尘灰气力输送、转炉底吹、钢带表面吹扫和各式启动阀门及仪表的正常工作都离不开压缩空气。而钢厂空压站大多建设较早，目前空压机的操作方式大多为工人本地手动操作。本文提供了一种基于S7-1200PLC的钢铁企业空压机集中管控系统，实现了空压机的远程操作、压力和宕机连锁等功能。

【关键词】空压机 集中控制 西门子 1200PLC

1引言

随着计算机技术的飞速发展，钢铁企业日常生产的自动化信息化进程不断加深，对设备管理和控制要求也越来越高。但目前大多数冶金企业空压站建造时间较早，机型老旧，空压机的启停及监控还停留现场操作方式。这种方式操作不便，自动化程度低。在高噪音的环境中巡检记录严重危害工人安全。本文提出一种基于S7-1200PLC的钢铁企业空压机集中管控系统，实现了空压机的远程启停和智能控制，降低运行成本，提高生产效率。

2控制系统组成

本系统包括各型8台空压机和冷却水系统。其中空压机包括三种机型：英格索兰C700离心空压机3台、复盛离心空压机2台、寿力IHI离心空压机2台。冷却水系统包括：5台给水泵及出口电动阀。其中空压机自身控制系统如表1所示。

网络结构图如图1所示。

3系统总体设计

3.1上位机

控制系统上位机采用WINCC7.3软件，7.3版本的WINCC相比之前版本应用更加方便。首先WINCC7.3在通讯方面支持更多设备，直接支持S7-l200系列PLC无需通过OPC即可通訊。借助WINCC7.3强大的通讯能力，操作员可以直接观察所关心的空压机运行参数。上位机系通过图像符号的变化、闪烁等式实现了空压机站运行监视、自动报警、历史曲线和报表等功能，如图2所示。

3.2下位机

S7-1200PLC为本控制系统的核心。作为西门子最新推出的PLC其结构更加紧凑，通讯功能更加全面。本系统共含3台1214C型西门子PLC，其中1#1214C含3台1241西门子MODBUS主站模块，分别和三台英格索兰空压机通讯；2#1214C含2台1241西门子MODBUS主站模块，分别和两台寿力空压机通讯；3#1214C负责控制空压站冷却水系统。

各型空压机气量不同，而实际生产中需要两台大功率250空压机，一台115空压机。首先启动一台115型英格索兰空压机，一台250复盛空压机，一台250寿力空压机，然后打开系统自动按钮，PLC会根据各台空压机的运行情况，由PLC实现自动远程启停。

3.3通讯协议

本系统空压机机型老旧不统一，通过改造英格索兰空和寿力空压机采用MODBUSRTU协议进行通讯，复盛空压机采用TCP/IP协议通讯。Modbus RTU通信采用主-从方式，最多传送255个字节的数据，传输速率快，数据稳定。

4功能介绍

4.1单机控制

通过硬线连接控制信号，实现各型号空压机的远程启停，加/卸载。空压机远程控制不涉及机组自身的连锁控制。

4.2备机控制与自动切换

操作人员通过上位机画面设置空压机运行数量和启动顺序。空压机集控系统自动调整运行空压机的数量，并安装设定的时间序列自动或者提醒操作员切换备机。

4.3压力连锁

操作人员在上位机设置管网压力控制目标范围，系统通过检测到的外网压力数据自动调整空压机运行数量。一旦系统压力低于设定的目标压力，系统根据序列自动启动空压机。当管网压力高于设定值时，控制系统自动卸载空压机，一定时间后自动停机，节省能耗。

5结束语

本文提出了一种先进的完整可靠的机组群控解决方案。该群控系统根据用户空压站内空压机的工艺及用户要求制定。通过操作站内监控上位机实现对机组的数据监视和优化管理。本系的实现了空压站集中管控，系统的高效运行将为用户创造极大的经济效率，降低了事故发生率，同时灵活通用的接口协议也方便用户为了对系统进行扩展。

参考文献

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