湖州西门子代理商

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选用PLC控制系统的依据，了解下
随着plc技术的不断发展，PLC的应用范围日益广泛，使得当今的电气工程技术人员在设计电气控制系统时，会有更多的机会考虑选用PLC控制。在传统的继电器-接触器控制系统和PLC控制系统、微机控制系统这三种控制方式中，究竟选取哪一种更合适，这需要从技术上的适用性、经济上的合理性进行各方面的比较论。这里提供以下几点依据，以供在考虑是否选用PLC控制时参考：
（1）输入、输出量以开关量为主，也可有少量模拟量。
（2）I/O点数较多。这是一个相对的概念。在70年代，人们普遍认为I/O点数应在70点以上选用PLC才合算；到了80年代，降为40点左右；现在，随着PLC性能价格比的不断提高，当总点数达10点以上就可以考虑选用PLC了。
（3）控制对象工艺流程比较复杂，逻辑设计部分用继电器控制难度较大。
（4）有较大的工艺变化或控制系统扩充的可能性。
（5）现场处于工业环境，而又要求控制系统具有较高的工作可靠性。
（6）系统的调试比较方便，能在现场进行。
（7）现场人员有条件掌握PLC技术现在市场上plc的产品品牌很多，常见的有：西门子，欧姆龙，三菱，台达等等。plc的工作原理大同小异，但是我觉得一的缺陷就是编程软件都不一样，每个品牌的程序指令含义都不一样；甚至学会了西门子s7-200plc编程却不会西门子s7-300plc的编程。因为s7-200plc和s7-300plc是同一家的产品，同一家产品之间编程方法的区别就很大，更别说不同的品牌之间了。因为，本人对西门子s7-200plc玩得多一点，所以主要针对这一系列产品说说自己的学习心得（以问题的形式提出）。这些问题都是自己平时琢磨的问题。
      1，plc用在什么场合更能体现它的优势？愚以为：a，因为plc具有通信功能，具有运算功能所以适合于与上位机联网构建一个智能控制系统或实时监控单元，在此基础上如果配以组态软件就更好；所以在大型流水线和数控装置plc的应用率非常高。据我所知，西门子plc的价格至少在千元以上，所以在设计电路硬件时，能不用plc的地方较好不用，基于成本考虑。我们单位的好多设备如驾车机，洗车机等简单的设备居然都配上了plc控制，像这一类由简单的有触点电路构成的设备根本没有必要用plc来控制，除了增加成本没有什么好处！b，plc更适合应用于环境恶劣的工业场合，因为plc有光电隔离模块化设计有很强的抗干扰能力和安全性。在工业现场，智能设备的抗干扰能力直接决定这台设备的工作可靠性，稳定性和安全性指标！
     2，plc与单片机或嵌入式系统板卡的优势在哪？本人认为：a，plc的抗干扰能力肯定比单片机或嵌入式系统板卡强。b，单片机或嵌入式系统板卡一般有很强大的软件再开发功能，而且一般都有很多路AD或DA或PWM功能；对于能熟练运用c语言的人来说，可以通过单片机或嵌入式系统板卡与好多种硬件搭配使用实现好多好多的不同功能！如：单片机或嵌入式系统板卡可以与温湿度芯片或mp3或mp4芯片或液晶显示屏等等硬件扩展搭配使用，这一点plc是望尘莫及的。
     3，在plc学习中要注意哪些问题？愚以为：学习的一切目的就是应用就是运用到实践工作中。刚开始我以为只要学会了西门子plc的各种梯形图指令意义，编程方法和编程软件的运用就可以使用plc做一些实践活动了。事实上，错了！plc的电源和IO口电源怎么接？扩展模块如何使用？IO口怎么接线？如何充分利用step7编程软件的强大功能调试程序？笔记本电脑如何与plc实现有效通信？plc与组态软件搭配使用时如何编程？哪些IO口有高速输入输出功能？等等，这些问题都是现实中都必须搞懂和和学会的问题，否则就不可能用plc来做项目。这些问题都是本人在实践中遇到的现实问题，非亲身经历无法体会

1能源管理系统概述
1.1能源管理系统的建设目标
       智能化能源管理通常通过能源管控中心系统(EnergyManagementSystem，简称EMS)对工厂用能单位及供应源头实施全面数据采集、实时监控。EMS是现代信息技术在企业能源管理中的综合应用，是工业化和信息化相结合实现节能减排的重要手段，通过自动化、信息化和集约化管理模式，对能源的生产、输送、分配和使用环节实施集中监控管理和优化配置;EMS是推动企业节能降耗、改造提升的重要举措，是建立有效节能机制的基础。在工业领域，EMS旨在对企业的水、电、气、汽、可再生能源等的输配和使用环节实施集中扁平化动态监控和数字化管理，改进和优化能源供需衡，实现系统性的节能降耗，使能源管理与生产装备自动化、生产过程管控成为一体的工厂级管控体系。
1.2能源管理系统的设计依据
       能源管控中心系统(EMS)设计所遵守的标准和规范:《工业企业能源管控中心建设指南》(GB/T40063—2021)、《工业企业能源管理导则》(GB/T15587—2008)、《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB17167—2006)、《综合能耗计算通则》(GB/T2589—2020)、《石化企业节能量计算方法》(GB/T32040—2015)、《制造资源计划MRPⅡ系统原型法软件开发规范》(JB/T6987—2013)、《电力工程电缆设计标准》(GB50217—2018)、《数据中心设计规范》(GB50174—2017)、《自动化仪表工程施工及质量验收规范》(GB50093—2013)、《综合布线系统工程设计规范》(GB50311—2016)、《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116—2013)、《物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343—2012)、《安全防范工程技术标准》(GB50348—2018);国家、行业其他有关节能标准和技术规范。
1.3能源管理系统的设计原则
       (1)先进性、成熟性和实用性原则。根据不同能源系统的工艺特点，选用目前成熟且具有良好发展前景的新技术和新设备，使设计的系统在较长时间内保持技术的先进性和运行的安全稳定性;同时，设计时不仅要求系统能够满足企业目前的需要，而且需适应企业未来发展的需要。
       (2)可靠性原则。系统稳定可靠，可实现全年、全天24h的连续运行。
       (3)可操作性原则。具有先进且友好的人机操作界面，可实现信息共享，有便于查询使用的数据库等。
       (4)率性原则。能与相关系统的数据共享，提升工厂能源管理系统的整体运行效率。
       (5)实时性原则。设备与终端信息交互快，可实现多终端实时监控。
       (6)完整性原则。依靠设计过程中的良好集成和完善配置，实现系统运行信息和功能的完整、全面，充分满足能源的生产、供需平衡、调度、计量、能效分析等管理需求。
       (7)安全性原则。通过在系统部署相关的安全措施，有效确保系统、网络、应用与工艺配套等层面的安全。
       (8)可拓展性和开放性原则。考虑到能源管理系统需随主工艺系统不断拓展的特点，在设计时要考虑好能源管理系统拓展的便利性和技术的可行性，同时还要考虑拓展后的能源管理系统与其他系统的兼容性、交互性。
       (9)可维护性原则。从应用系统的规划和设计、硬件选型和软件系统开发等方面通盘考虑通用性、兼容性、开放性;出现局部故障时，运行维护人员能及时发现问题并处理，避免影响整体系统的运行。
2能源管理系统设计模式
       能源管控中心系统(EMS)主要针对企业使用的水、电、蒸汽、压缩空气、燃气、可再生能源等能源介质进行集中监管。为实现以上功能，需要进行的系统设计内容主要包括电气仪表的设计、传输网络的设计、监管平台应用的设计。
在工业领域，EMS实质就是数据采集与监视控制系统(SA)的集成，其构成主要包括监控中心计算机主站、通信通道和现场各种远程终端单元，其能够实现对工厂各单元的设备等进行远程监测、控制及保护，并能与工厂管理信息系统(ManagementInformationSystem，简称MIS)连接，以提高工厂管理的自动化水平。
一个优秀的能源管理系统设计，需要从三个方面进行考虑，即计量的监测电气仪表设计、稳定的网络设计、满足用户多要求功能的平台设计。
2.1监测电气仪表设计
       能源管控中心系统(EMS)所需的数据大多是通过安装在设备上的监测仪表采集并由传感器传输来的硬件数据，为使系统能够实时、准确、稳定地获取各种监控数据，EMS设计选型时应使现场监测单元具备监测数据可靠、满足使用条件并能及时反映控制参数状态的特点。仪表的选型，满足生产需要的同时应尽可能提高监测的精确度，保证工艺控制参数能准确、实时反馈，并满足所在环境的安全防爆等要求。
       为实现各种监控要求，设计应**选用新型仪表，特别是新技术条件下出现的智能型仪表———智能电表、智能水表、智能气表等。智能仪表是以微型计算机(又称单片机)为主体，将计算机技术与检测技术**结合而成的新一代智能化仪表，是未来建设智能工厂的硬件条件之一。随着各种智能仪表的涌现，不同仪表的接口应具有统一的标准，以兼容大多数厂家的设备，采集到的数据应具有统一的格式，能够灵活地根据不同用户的需求设定采集频率，并可把硬件数据转换成关系型数据库，从而实现数据的多平台、多终端共享与使用;同时，监测电气仪表设计还需考虑今后技术升级所要求的扩展性。
2.2网络设计
       在工业领域，能源管控中心系统(EMS)需完成较初的终端设备(传感器)数据采集，以及通过网络控制器和设备控制箱等实现串口协议信号向TCP/IP协议数据的转换，数据通过网络传输至控制器、服务器的数据库进行处理、统计、分析等。在智能工厂模式下，能源管理系统的传输网络作为工厂网络系统的一部分，是与工厂网络系统同时设计的，工厂网络系统将各种服务器、自动生产控制设备、办公计算机、智能终端设备联系在一起，形成一套完整的应用系统网络支撑构架。网络系统作为智能工厂信息化的基础承载体，其设计应遵循以下原则。
       (1)链路冗余原则。网络系统的主干连接应采用负载均衡的冗余方式，设置的两条连接均提供并互为备用，两条线路可实时、自动进行切换且不影响系统的应用。
       (2)模块冗余原则。核心层设备和汇聚层设备所有模块和环境部件应具备1+1热备份功能，并具备热插拔功能。
       (3)设备冗余原则。核心交换机由2台或2台以上设备组成，当其中一台出现故障时，另一台自动接替其工作，且不会引起其他节点的路由表重新计算，进而提高网络的稳定性。
       (4)拥塞控制与服务质量控制原则。由于接入方式、接入速率、应用方式和数据类型的多样性，网络数据突增而致拥塞是不可避免的，为应对这一问题，网络应支持区分服务模型机制，根据用户所在网段、应用类型、大小等自动进行业务分类，使接入的业务遵守先期设定的接入速率承诺，在网络出现拥塞前能自动采取措施进行先期拥塞控制，以避免瞬间大量“丢包”现象的发生。
       (5)可扩展原则。网络的交换容量应具备在现有基础上扩充1~2倍容量的能力，以适应IP类业务的急速膨胀;端口密度扩展应能满足网络扩容时设备间的互联能力;主干带宽应具备2~4倍甚至更高的扩展能力，网络体系、路由协议规划和设备CPU/NP(*处理器/网络处理器)的处理能力应具备2倍以上规模的扩展能力。
       (6)多种接入模式原则。智能工厂网络以有线为主、无线补充的方式使多终端无缝接入网络，实现访问业务和共享数据。厂区中办公区工位、生产车间等均需部署有线信息点，且接入点需要预留实际接入数量25%的点数。无线AP(无线接入点)主要采用双星型冗余组网结构，将无线AP连接至接入交换机，无线控制器连接至核心交换机，用户通过无线控制器和无线网络管理软件实现对所有无线AP设备的集中管理，而且选择的无线接入需要支持无线转发技术，实现无线WiFi的厂区覆盖。互联网接入主要用于智能工厂的物联网服务、邮件服务、远程办公及维护等，需特别注意针对互联网的安全防护———设置DMZ隔离区，使无法直接访问企业网络，将面向互联网服务的业务部署在DMZ隔离区域，需要通过防火墙、IPS访问服务器;在DMZ隔离区域内部署*网关，方便用户远程办公使用，同时不失安全性。在互联网出口部署热点缓存设备，实现资源内网化;针对网络内违规使用网络的行为部署智能流控设备，合理分配宝贵的带宽资源，****关键业务。
2.3能源管理平台设计
       智能工厂能源管理平台的主要功能是综合监控与基础能源管理，通过将设置的各能源监管设施进行系统整合，形成工厂能源管理平台，实现对能源供需的判断处理与提高劳动生产率的调整，在客观信息基础上对能源实绩进行分析和评价。
       综合监控功能包括能源数据采集与基本处理、系统集中监控与重点用能设备状态及能耗监视、在线能效分析、能源信息归档和管理、能源系统时间及故障记录、工艺与设备故障报警与分析等功能。
       基础能源管理功能包括能源计划管理、能源对标管理、能源平衡管理、能源质量管理、能源综合分析、能源运行支持管理等。该部分是能源管理过程信息化的应用平台，其功能是解决能源管理各核心业务的主要问题，通过数据统计分析，对能源生产、使用、过程、质量、设备以及辅助生产安全等信息进行管理，为能源调度、人员及用户管理等提供查询，实现能源系统的全面、规范、精细化管理。基础能源管理作为能源管理系统在线调度、管理的补充，以友好的界面为能源管理提供一体化的操作平台，是能源管理中心的离线数据中心、报表与统计展示平台、对比分析平台、决策平台、无纸化平台。具体而言，智能工厂能源管理平台需实现的功能如下。
       (1)能耗实时监控。通过能源流程图(包括电力系统、水系统、燃气系统、热力系统、冷风系统、循环水系统等)的监控画面、历史趋势、报警等实时监控能源系统的运行状态。
       (2)能耗统计分析。报表统计分析是衡量能源管理系统运行质量的主要依据，能够通过系统生成的多种图表(如曲线图、折线图、柱状图等)清晰地展现能耗设备的各项指标，全面呈现系统的能耗情况、设备情况、报警统计、运行统计等，为故障诊断、量化评比、生产决策提供科学依据，并可通过分析确定重点耗能设备，以加强重点耗能设备的管理力度。
       (3)能源报警管理。能源管理系统出现异常或报警时，企业能够通过综合监控作出及时、快速、准确的判断及处理，把因能源系统故障引发的事故影响降到，确保能源供应系统的安全稳定运行;同时，可以对一段时间内系统记录的报警信息进行统计分析，获取设备详细报警信息，以便对设备作出预测性维护决策。
       (4)能源计划管理。企业可以建立能源网络模型，实现能源供需平衡，进而编制能源供需计划，作为生产经营管理过程中制定能源消耗计划或外购计划的依据。
       (5)能源对标管理。通过对年度、季度、月、周、日、班组等的综合能耗数据进行统计、分析，实现产品单耗、厂级能耗、车间能耗、班组能耗的多角度分析，对标能耗先进水平，及时进行相关工艺或设备的优化。
       (6)能源质量管理。据工厂对电能、蒸汽、水等的质量、消耗要求，设定预警、报警值，对能够反映能源、介质质量的数据及时进行监控、分析，提前针对能源质量问题采取应对措施，从而避免不必要事故的发生。
       (7)基于能源优化的调度决策管理。通过能源管理的调度决策功能，能源调度管理人员可以对系统的设备状态、运行情况、各相关系统的运行工况、能源供需平衡的动态趋势、调度日志、运行事故预案等进行全面监控，平台可以根据系统记录的历史数据和当前数据建立起来的数据库进行过滤、整理，自动分析、计算、统计、分类、显示，预测能源在未来一段时间内的自产、外购和消耗情况，以帮助调度人员发现能源供需不平衡的趋势及运行趋向，确保能源供应安全稳定，进而达到节能增效的目的