自动化系统培训讲义课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,中阳钢铁有限公司,自动化系统培训讲义,主讲人：杜海云,2014,年,5,月,目录,contents,一、,电器设备设计思路简介,二、自动化设备系统概述,三、,PLC,基础知识,四、,UPS,不间断电源点检维护标准,五、运行异常判断与分析,六、工控机操作和注意事项,七、打开,WINCC,项目工程,自动化系统操作工培训讲义提纲,一、电器设备设计思路简介（重点三电之间的关系相辅相成）,二、自动化设备系统概述,附件,1,（各元件之间的控制顺序及回馈关系，主要是：人机界面,控制站、现场执行反馈元件及附属的网络）,三、,PLC,基础知识,附件,2,重点：,PLC,产生的历史、定义、现状发展方向、特点、基本功能、优点,四、,UPS,不间断电源点检维护标准,附件,3,重点：什么是,UPS,、为什么要用,UPS,、,UPS,的作用、,UPS,常规的使用点检维护,五、运行异常判断与分析,附件,5,PLC,故障灯分析,重点：模板的指示灯带表什么（黄、绿、红色,常亮、不亮（灭）、闪亮）,六、工控机操作和注意事项,重点：操作步骤、注意事项,七、打开,WINCC,项目工程具体讲（曲线、报警、记录）,控制权限、联锁条件,操作员站与工程师站之间的区别（上面已经介绍）,设备常规受控权限：机旁绝对优先、中控手动、中控半自动、中控全自动,重点：各类数据查询方法,一、电器设备设计思路简介,为了满足工艺要求，设计三电一体化系统，把工艺过程编写成程序来完善设备的运行，自动化系统配合高低压系统进行工作。,生产过程中的,计算机控制系统,、,电气传动控制系统,、,仪表控制系统,三个自动化控制系统经常被总称为“三电”系统。,三电系统,一、电器设备设计思路简介,计算机控制系统,人机界面,PLC,控制系统,仪表控,制系统,各类一次仪表等,各类执行阀等,电气传动控制系统,高压柜,机旁操作箱,低压及传动柜,三电系统,二、自动化设备系统概述,自动化系统中的大型成套设备，又称自动化装置。,是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程。因此，自动化是衡量一个工业重要条件和显著标志。,二、自动化设备系统概述,被控对象,人机接口界面,控制站,现场仪表,硬件：计算机或操作屏,软件：各类监控软件,网络通讯：实现控制站,与人机接口的数据通讯,硬件：,PLC/DCS,各类模块,软件：,PLC/DCS,组态软件,智能仪表：网络通讯,常规仪表：硬接线,传感器：数据采集仪表,执行器：指令输出仪表,二、自动化设备系统概述,传感器,：检测元件与变送器,、,检测元件：将物理量转换成电信号，如将温度、压力、流量、液位转化成电量如电压、电流、电阻等。,、,变送器：将点亮转化成标准信号（,4-20mA,，,1-5V,）,通常在工业控制中除温度信号外检测元件与变送器为一体系化,。,工业常用物理量检测：,温度：热电阻和热电偶；压力：压力变送器；流量：孔板、电磁、质量流量计等；液位：压差、超声、雷达液位计等。,执行器,：常用有调节阀、变频器、步进电机等，调节阀又有电动调节阀和气动调节阀,（,1,）,、现场仪表：,模拟量,模拟量,，是指变量在一定范围连续变化的量；也就是在一定范围（定义域）内可以取任意值（在值域内）。,二、自动化设备系统概述,传感器,：压力开关、温度开关、液位开关等，阀、电机的故障及反馈信号，行程开关信号等。,执行器,：电磁阀、开关阀、非调速电机等。,（,1,）,、现场仪表：,开关量,开关量,，是指非连续性信号的采集和输出，包括遥信采集和遥控输出。它有,1,和,0,两种状态，这是数字电路中的开关性质，而电力上是指电路的开和关或者说是触点的接通和断开。,一般开关量装置通过内部继电器实现开关量的输出。,二、自动化设备系统概述,（,2,）,、控制站构成,电源模块,CPU,模块,I/O,模块,通讯模块,特殊功能模块,根据,CPU,模块与,I/O,棋块的通讯方式，可分为就地扩展和远程扩展。,就地扩展：利用,CPU,的自身带的总线进行与,I/O,模块进行数据通讯，一般能通讯距离较短。,远程扩展：利用现场总线进行进行与,I/O,棋块进行数据通讯，一般能通讯较远的距离。,二、自动化设备系统概述,工程师站,：对控制站和操作员站进行编程和组成和维护，一般装有控制站组态软件和操作员站组态软件，一般由仪表工程师来维护和操作,操作员站,：是操作员益视和干预工北生产的接口,般安装操作员站运行软件,（,3,）,、人机界面,（,4,）,、网络通讯,实现控制站与工程师站,/,操作员站的 数据交换的路由，通讯协议有很多种，常用的用 串口通讯和以太网通讯。,串口通讯,：,RS232,RS422,RS485,或基于以上原理的用户协议，如,PROFIBUS,、,MODBUS,等,以太网通讯,：现在最常用的通讯协议（,TCP/IP,MAC),二、自动化设备系统概述,二、自动化设备系统概述,MPI,适用于小型工厂,CPU,集成了,MPI,接口,PROFIBUS,标准化现场总线,(EN 50170),适用于高性能要求中型工厂,工业以太网,适用于有高性能要求中型到中型工厂,可以与管理层通讯（,TCP/IP,）,通讯方式,通讯速率（,bite/s,）,可连接站点数,通讯距离（,m,）,通讯介质,MPI,12M(S7400)187.5K(S7300),31,9100,双绞线,PROFIBUS,12M,127,90000,双绞线光缆,IndutrialEthernet,100M,1000,150000,双绞线同轴电缆光缆,二、自动化设备系统概述,用于,PLC,组态信息首次下装,用于与上位机,HMI,通讯,釆用,PC,适配器,CP5611,采用,MPI,电缆,与,AS,站,MP,旧相连,无需扩充通讯口,二、自动化设备系统概述,与其它系统通讯,（,SAP R/3 etc.,，,PCS 7 Warehouse,，,Cornerstone,),分散型,I/O,ET 200 M,DP/PA-,联接器,PROFIBUS,PA,SIMATIC NET,OS,OS,OS,ES,中央操作控及监视,系统组态，编程及,故障诊断,标准以太网,PROFIBUS,服务器,过程控制器,S7-400,过程控制器,S7-400,过程控制器,S7-300,分散型,I/O,ET 200 M,PROFIBUS_DP,PROFIBUS_DP,二、自动化设备系统概述,二、自动化设备系统概述,二、自动化设备系统概述,二、自动化设备系统概述,一、,PLC,的产生与历史,二、可编程控制器的定义,三、,PLC,的现状及发展趋势,四、,PLC,的特点,五、,PLC,的基本功能,六、,PLC,与其他工业控制系统的比较,PLC,基础知识,(2).ppt,三、,PLC,基础知识,四、,UPS,不间断电源点检维护标准,UPS,的定义,所谓,UPS(Uninterruptible Power System),，不间断电源系统，就是当停电时能够接替市电持续供应电力的设备，含有储能装置，后备动力来自电池组，由于电子元件反应速度快，停电的瞬间在,4-8,毫秒内或无中断时间下继续供应电力。,为什么要用,UPS,现在全世界各国的大众供应系统都是交流电源，一个理想的交流电源，应该满足以下几个条件：,频率稳定,电压稳定（,10%,内）,不含谐波失真（,5%,）,没有噪声干扰（符合,IEEE 587,，,FCCC,CE,等标准规定）,低输出阻抗,四、,UPS,不间断电源点检维护标准,UPS,的作用,:,停电保护：交流输入中断时,UPS,立即将电池直流电源转换成交流电继续供电。后备供电时间长短由电池容量、负载大小等因数决定。,高低电压保护：市电电压过高或过低时,UPS,内稳压器,(AVR),将做适当的调整，使,UPS,输出的电压保持在可使用的范围，若电压过低或过高超过可使用范围，,UPS,将电池直流电源转换成交流电继续供电，以保护用户设备。,波形失真处理：由于电力经由输配电线路传送至客户端，各种机器设备的使用往往造成市电电压波形的失真，因为波形失真将产生谐波干扰设备，且会使电力系统变压器温度升高，一般要求失真率,5%,，一般,UPS,设计失真率,3%,。,四、,UPS,不间断电源点检维护标准,UPS,的作用,:,频率稳定：市电频率分为,50Hz/60Hz,两种，所谓频率就是每一秒变动的周期，,50Hz,就是每秒,50,周次，中国是,50Hz,。发电机运转时受到客户端用电量的突然变化造成转速的变动将使转换出来的电力频率飘移不定，经,UPS,转换后的电力可提供稳定的频率。,电压稳定：市电电压易受电力输送线路品质的影响，离变电所较近的用户电压较高约,240260V,，离变电所较远的用户电压较低约,180200V,，电压太高或太低会使用户设备缩短寿命，严重时会烧毁设备，使用在线式,UPS,可提供稳定的电源电压，可延长设备寿命及保护设备。,抑制差模噪声：差模噪声产生在火线与零线之间。,四、,UPS,不间断电源点检维护标准,UPS,的作用,:,抑制共模噪声：共模噪声产生在火线,/,零线与地线之间。,突波保护：一般,UPS,会加装突波吸收器或尖端放电设计吸收突波，以保护用户设备。,瞬时响应保护：市电受干扰时有时会造成电压凸出或下陷或瞬间中断，使用在线式,UPS,可提供稳定的电压，使电压变动在较小范围内，可延长设备寿命及保护设备。,监控电源：配合,UPS,的智能型通讯接口及监控软件可显示,UPS,电压、频率、负载、电池、温度等实时状态信息，在市电中断后显示倒计时关机时间，并在电池耗尽前安全自动关闭系统及,UPS,电源。,四、,UPS,不间断电源点检维护标准,UPS,的使用,:,正常的开机顺序,由于一般负载在启动瞬间存在冲击电流，而,UPS,内部功率元件都有一定的安全工作区范围，尽管这些器件都留有一定的余量，但是过大的冲击电流还是会缩短元器件的使用寿命，甚至造成元器件损坏。因此，在使用时应尽量减小冲击电流带来的损害。,一般,UPS,在旁路工作时，抗冲击能力较强，我们可以利用这一特点在开机时采用以下方式进行，先送市电给,UPS,，使其处于旁路工作，再逐个打开负载，先开冲击电流较大的负载，再开冲击电流较小的负载，然后,UPS,面板开机，使其处于逆变工作状态。开机时千万不能将所有负载同时开启，也不可带载开机。,四、,UPS,不间断电源点检维护标准,关机顺序,关机顺序如下：先逐个关闭负载，再将,UPS,面板关机，使,UPS,处于旁路工作而充电器继续对电池组充电。如果需要,UPS,无输出，将,UPS,关机，则再将输入市电断开即可。,后备式,UPS,的使用,后备式,UPS,一般在市电状态下没有负载检测功能，只靠输入保险丝起保护。如用户使用时不注意这点，在市电时很容易过载使用，虽然市电状态下，,UPS,还可能继续工作，但一旦市电异常转电池逆变工作时，,UPS,就会因过载保护而关机,严重时会造成,UPS,损坏，以上情况都会造成输出中断，给用户带来一定的损失。因此在使用后备式,UPS,时应特别注意不要过载。,UPS,的使用,:,四、,UPS,不间断电源点检维护标准,使用,UPS,的注意事项,:,UPS,的使用环境应注意通风良好，利于散热，并保持环境的情节。,UPS,输出插座应明确标识，勿加入无关负载或使其短路。,切勿带感性负载，如点钞机、日光灯、空调，以免造成损坏。半波整流型负载亦不适合。,若用户在市电停电期间使用发电机供电，应保证发电机功率大于,2,倍,UPS,额定功率。,必须在发电机启动稳定后才能接入,UPS,。,开启,UPS,负载时，一般遵循先大后小的原则。,四、,UPS,不间断电源点检维护标准,UPS,输出负载控制在,60%,左右为最佳，可靠性最好。,定期对,UPS,内部进行清洁，防止,UPS,积尘太多，影响,UPS,的正常操作。,UPS,的日常维护应在保证负载正常工作的基础上进行，所以在作维护时一定要注意负载的情况，尽量不要影响负载的工作。