6ES7253-1AA22-0XA0型號介紹

系統要求
公司為提高自動化程度，提高管理效率，擬對原系統進行改造，改造后的系統需要實現集中監控功能，具體需求如下：
1）、控制功能。能夠在中控室對現場設備進行集中操作控制，中控室操作時首先應給出聲光報警信號，在征得現場的同意后方可操作。
2）、圖形界面、數據顯示及參數設定功能。能夠完成對設備運行狀態進行監控和操作、工藝參數設定、I/O狀態監控及生產數據統計顯示等功能。
3）、報表及數據存查。能夠提供生產的查詢，并能生成班報表、日報表、月報表、季報表及年報表。
4）、數據共享。能夠提供所有生產線之間工藝參數的共享。
5）、報警和事件記錄。能夠完成*的報警功能，并有事故的追憶、分析、查詢及統計功能。
6）、權限及安全管理。對用戶進行分級管理，根據級別來限制訪問、操作及修改權限。
7）、視頻。在*的地點安裝攝像，以便在中控室或通過因特網來了解生產過程或重要地點的安全狀況。視頻要求有錄像功能。
8）、網絡發布功能。要求可以通過內部局域網或者出差時通過互聯網并根據訪問權限進行察看生產情況以及統計的一些相關信息。

3、解決方案
為實現以上系統要求，需要在原系統上增加上位機進行監控。上位機安裝三維力控科技公司開發的Forcecontrol6.0軟件，該軟件功能強大（詳見軟件描述）。

3．1、系統結構

此結構組網方便，布線簡單，通訊速度快，需要增加以太網/串口轉換設備。

4、軟硬件增加
為改造原系統，需要增加部分軟硬件，具體如下。

4.1 、硬件部分
硬件部分主要分為兩個部分：中控室和現場。
1）、中控室
中控室需要增加的硬件為：工控機一臺、交換機一臺（32口）、UPS一臺。
2）、現場
由于沒有預留通訊端口的控制器，每個控制器需要增加一通訊模塊。
軟件部分需要增加：組態軟件Forcecontrol6.0，SQL server。

5、軟件描述
上位計算機軟件選擇北京三維力控科技有限公司的Forcecontrol6.0作為上位機軟件。
力控6.0監控組態軟件是北京三維力控科技根據當前的自動化技術的發展趨勢，總結多年的開發、實踐經驗和大量的用戶需求而設計開發的高端產品，是力控科技全體研發工程師集體智慧的結晶，該產品主要定位于國內自動化市場及應用，是企業信息化的有力數據處理平臺。
力控6.0具有如下優點：方便、靈活的開發環境，提供各種工程、畫面模板、可嵌入各種格式（BMP、GIF、JPG、JPEG、等）的圖片，方便畫面制作，大大降低了組態開發的工作量；
高性能實時、歷史數據庫，快速訪問接口在數據庫4萬點數據負荷時，訪問吞吐量可達到20000次/秒；
強大的分布式報警、事件處理，支持報警、事件網絡數據斷線存儲，恢復功能；
支持操作圖元對象的多個圖層，通過腳本可靈活控制各圖層的顯示與隱藏；
強大的ACTIVEX控件對象容器，定義了全新的容器接口集，增加了通過腳本對容器對象的直接操作功能，通過腳本可調用對象的方法、屬性；
全新的、靈活的報表設計工具：提供豐富的報表操作函數集、支持復雜腳本控制，包括：腳本調用和事件腳本，可以提供報表設計器，可以設計多套報表模板；
提供在Internet/Intranet上通過IE瀏覽器以“瘦”客戶端方式來監控工業現場的解決方案；
支持通過PDA掌上終端在Internet實時監控現場的生產數據，支持通過移動GPRS、CDMA網絡與控制設備或其它遠程力控節點通訊
支持控制設備冗余、控制網絡冗余、監控服務器冗余、監控網絡冗余、監控客戶端冗余等多種系統冗余方式。

6、計算機管理
6.1、顯示功能
（1） 實況圖  在線顯示整條生產線的運行狀況,工藝流程狀態，逼真的模擬現場實況；現場設備運行情況以實況圖方式顯示，圖象由一系列圖例系統組成，圖上有相關的實時生產過程的動態參數值顯示，并且可以對生產過程進行控制。友好的人機界面，大大簡化了操作，提高了生產效率。
（2） 測量值顯示 模擬量參數的數字顯示和動態圖，儀表測量值以多種圖形式動態顯示，包括趨勢圖、直方圖等，有上下設定值，設定值是可修改的；測量數據記錄入系統歷史數據庫，當需要時可從歷史數據庫調用已存儲數據；數據的存儲時間可人為整定。

（3） 報警顯示，可以指示燈和報表的形式顯示，過程或運轉設備出現越限或故障時，流程圖上相應的圖例紅光閃動，并發出報警加以提示。報警可以通過鍵盤解除，閃動的紅光繼續保持，直至該故障，閃動才停止。報警對象、內容、時間列表記錄并按照要求打印。

6.2、報表功能
（4） 系統可生成實時報表和歷史報表，通過對歷史數據的查詢和參數的采樣設定，可制作以滿足用戶需求的班、日、月、年報表。還可根據實際需求，制作復雜的報表，對生產信息進行統計，分析，查詢等。較大地提高了生產數據分析的效率和速度，使生產管理人員可以迅速根據分析做出決策。

6.3、打印功能
趨勢曲線、直方圖和報表等反映測量值的單元畫面均可通過打印功能打印出來以方便保存和分析，根據用戶要求可設置為定時打印、事件觸發打印和人為打印等多種不同的打印方式。

6.4、安全功能
為保護系統安全，系統提供授權操作的安全保護功能。在安全配置程序中可以設置節點的安全性為允許/不允許、創建用戶和組的帳號、分配用戶使用程序和程序功能的權限、分配用戶名和密碼、分配安全區名等。一旦節點有安全保護，操作人員必須訪問登錄程序，輸入姓名和密碼。在登錄后，操作人員才能訪問權限允許范圍內的內容。一旦操作員提供了正確的密碼，他可以修改他的密碼，而他的權限不能發生變化。一般分為三種操作用戶：
一般操作員：只能查看*的信息，不能進行任何的輸入/輸出操作：
高級操作員：具有一級功能，同時可以進行鍵盤數據輸入、打印輸出、報警確認和，修改一般設定值；
系統管理員：具有二級功能，同時可進行程序和參數的調整、模擬畫面產生和建立動態數據顯示連接、數據庫配置、報表格式定義即編輯、各種文件檢索歸檔、密級設定和口令賦值、系統管理和優化。
根據操作人員登錄及操作過程中輸入的姓名、口令，系統可自動記錄所有登入登出，進而可以記錄每一步操作的操作人員姓名、操作時間、操作內容及操作人員性質，以備隨時查驗。

6.5、數據共享
豐富的數據接口，包括DDE、OPC、ODBC以及API等多種數據接口，使系統能夠方便地與第三方應用程序進行數據交換。為企業CRM，ERP系統提供數據，方便企業決策層根據相關生產信息合理地調整生產結構，優化生產，合理利用資源等，以提高企業效益。

6.6、網絡功能
系統支持豐富的網絡功能，進行網絡發布后，即使管理人員遠離現場，通過企業的Intranet網絡（局域網），可以在任何一個辦公室內輕松地查看所有的現場信息，了解設備運行情況；而通過Internet（廣域網），無論在世界的任何地方，都可以輕松地查看所有的現場信息。
網絡客戶端是一個完全的“瘦”客戶端，客戶端不需要特殊的驅動程序或支持軟件，只需要使用標準的IE瀏覽器，也支持PDA掌上終端訪問WEB服務器。

6.7、在力控軟件中集成了視頻的功能
力控內置了視屏監控功能模塊，所以，在力控中可以輕松集成視頻動態，實時監控各個攝像頭的真實情況，這樣大大提高了管理水平

2. 水位測量
選擇液位計時應考慮以下因素：
(1) 測量對象，如被測介質的物理和化學性質，以及工作壓力和溫度、安裝條件、液位變化的速度等；
(2) 測量和控制要求，如測量范圍、測量 ( 或控制 ) 精確度、顯示方式、現場指示、遠距離指示、與計算機的接口、安全防腐、可靠性及施工方便性。
給水工程中常用的液位計及選型要點如下：

a. 浮球式液位計
在液體中放入一個空心的浮球，當液位變化時，浮球將產生與液位變化相同的位移。可用機械或電的方法來測得浮球的位移，其精確度為 ±(1~2)% ，這種液位計不適用于高粘度的液體，其輸出端有開關控制和連續輸出。
在凈水廠的設計中，多將此種液位計用于集水井的液位測量以控制排水泵的自動開停。

b. 靜壓 ( 或差壓 ) 式液位計
由于液柱的靜壓與液位成正比，因此利用壓力表測量基準面上液柱的靜壓就可測得液位。根據被測介質的密度及液體測量范圍計算出壓力或壓差范圍，再選用量程、精確度等性能合適的壓力表或差壓表。這種液位計的精確度為 ±(0.5~2)% 。

c. 電容式液位計
在容器內插入電極，當液位變化時，電極內部介質改變，電極間 ( 或電極與容器壁之間 ) 的電容也隨之變化，該電容量的變化再轉換成標準化的直流電信號。其精確度為 ±(0.5~1.5)% 。

電容式液位計具有以下優點：傳感器無機械可動部分，結構簡單、可靠；精確度高；端消耗電能小，動態響應快；維護方便，壽命長。缺點是被測液體的介電常數不穩定會引起誤差。電容式液位計一般用于調節池、清水池等的液位測量。

當測量范圍不**過 2m 時，采用棒狀、板狀、同軸電極；當**過 2m 時，采用纜式電極。當被測介質為水時，采用帶絕緣層 ( 可用聚乙烯 ) 的電極。

d. 超聲液位計
超聲液位計的傳感器由一對發射、接收換能器組成。發射換能器面對液面發射超聲波脈沖，超聲波脈沖從液面上反射回來，被接收換能器接收。根據發射至接收的時間可確定傳感器與液面之間的距離，即可換算成液位。其精確度為 ±0.5% 。

這種液位計無機械可動部分，可靠性高，安裝簡單、方便，屬于非接觸測量，且不受液體的粘度、密度等影響，因此多用于池、藥罐、排泥水池等的液位測量。但此種方法有一定的盲區，且價格較貴。

3. 流量測量
流量測量分為兩種，一種用于流量檢測，參與過程控制，以達到提高生產自動化水平，改善生產工藝條件，提高產品質量和產量的目的。另一種用于流量的計量，不僅計量產品的產量，還是供水企業主要技術經濟指標計算的依據。在供水企業較主要的 8 項經濟指標中，有 3 項指標是以流量計測量的數據為基礎的。

流量計的選型應考慮以下因素：
(1) 任何型號的計都必須有國家計量部門檢定的證書方可選用。
(2) 流量計本身的壓力損失要小。
(3) 根據行業要求，流量計的準確度應不低于 2.5 級。
(4) 安裝現場條件應滿足所選流量計對直管段的要求。
(5) 所選流量計應能適應安裝現場環境條件如溫度、濕度、電磁干擾等。
(6) 所選流量計應能適用于待測的液體介質。

目前，在給水工程設計中，采用較多的是電磁流量計和超聲流量計。

a. 電磁流量計

電磁流量計的原理是應用法拉弟電磁感應定律，由傳感器和轉換器組成。
在測量中，液體本身為導體，磁場通過安裝在管路中的兩個線圈產生。線圈由交流或直流電源勵磁，磁場作用于管道內流動的液體，在管道中產生一個與被測流體平均流速 V 相對應的電壓，且該電壓與流體的流速分布無關。
與管道絕緣的兩個電極監測液體的感應電壓。磁場方向、流體流向及兩個檢測電極的相對位置三者互相垂直。

電磁流量計的優點：
(1) 測量不受被測液體的溫度、壓力或粘度的影響。
(2) 沒有壓力損失。
(3) 能連續測量，測量精確度高。
(4) 口徑范圍和測量范圍大，測量范圍連續可調。
(5) 與流速分布無關。
(6) 前后直管段較短，前置直管段為 5D(D 為儀表的直徑 ) ，后置直管段為 3D 。
(7) 穩定性好，輸出為標準化信號，可方便地進入自控系統。
(8) 變送器導管內壁有襯里材料，具備良好的耐腐、耐磨性。
(9) 轉換器體積小，消耗功率小，抗干擾性能強，便于現場觀察。

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