CN106224219B - 水流自动化控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了水流自动化控制系统包括加热炉区、旋流井区和层流冷却区，加热炉区、旋流井区和层流冷却区位置分散，加热炉区和旋流井区相距150米，旋流井区和层流冷却区相距300米。本发明各区水泵增加自动化控制，将其运行信号和电机电流等信号通过网络上传到值班室上位机；在上位机画面上实现的远程启动后，操作员到现场巡检时发现水泵运行异常，此时操作员按下现场操作箱的停止开关即可将水泵停机，无论是采用哪种方式启动的电机，在该设备的任何一处停止或急停都有效；经PLC和上位机管理可以24小时记录各水泵的工作状态，记录现场运行数据，对优化工作和分析故障提供数据。
Description
技术领域
本发明涉及控制系统技术领域，尤其涉及水流自动化控制系统。
背景技术
随着国内科技的发展，越来越多的企业和厂矿成立，在一些大型企业中，为了生产一些产品，需使用大量的工业用水，然而目前传统的企业和厂矿用水系统，大多功能不够完善，各项数据记录不完整，检修极为不便，且耗费大量的人力，使得生产成本增加，工作效率降低，为此我们设计水流自动化控制系统来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的水流自动化控制系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
水流自动化控制系统，包括加热炉区、旋流井区和层流冷却区，所述加热炉区、旋流井区和层流冷却区位置分散，加热炉区和旋流井区相距150米，旋流井区和层流冷却区相距300米；
所述加热炉区在加热炉附近，设有第一泵房，第一泵房由7台泵组成，传动设备为软启动器，第一泵房内设有传动柜配电室，其控制方式为两地启/停开关操作，即在第一泵房的水泵旁边设就地操作箱，在旋流井区设异地操作台；
所述旋流井区设有第二泵房，第二泵房由7台水泵组成，传动设备为5台软启动器、2台变频器控制，且设旋流井区有值班室和传动柜配电室，其控制方式为两地启/停开关操作，即在水泵旁边设就地操作箱，值班室内设两个操作台，操作台分别启/停加热炉区和轧钢区水泵，变频器控制的水泵频率给定由在传动柜门上的电位器手动调节实现，操作台上有电流及启/停状态显示，值班室设有独立PLC－S7－300系统和HMI上位机，旋流井区和层流冷却区之间设有中继站；
所述层流冷却区设有第三泵房，第三泵房由11台水泵进行成品冷却，传动设备均为软启动器，在第三泵房设有传动柜配电室及值班室，其控制方式为两地启/停开关操作，即在水泵旁边设就地操作箱，值班室内设操作台，所有操作均在操作台上实现，操作台上有电流及启/停状态显示，另设有一面仪表柜，显示水温、水压、流量和液位4种信号共22路信号在柜门上显示，层流冷却区值班室设有ET－200M远程站，且ET－200M远程站与PLC－S7－300系统通过PROFIBUS－DP网通讯连接，中继站实现旋流井区和层流冷却区之间的长距离通信；
所述PLC－S7－300系统实现与ET－200M远程站和HMI上位机通讯，实现加热炉区和旋流井区水泵的集中启/停控制以及这两个区的电流信号、水流量、压力、温度和液位信号的采集并记录；ET－200M远程站负责采集层流冷却区电机电流信号和仪表柜上的22个模拟信号上传到PLC－S7－300系统，利用HIM上位机编程通过ET－200M远程站输出实现对层流冷却区电机进行远程启/停操作；HMI上位机通过网络与PLC－S7－300系统连接，采用图形化界面，主要实现设备的启/停控制、状态变量显示、故障诊断、趋势记录分析(即实时记录设备的运行电流、水流量、水压力、水温度、水池液位)、变频器频率给定。
优选的，所述PLC－S7－300系统与HMI上位机的通讯为MPI通讯方式，PLC－S7－300系统编程软件为西门子STEP7V5.5，HIM上位机监控及操作软件为西门子WINCC。
优选的，所述加热炉区操作均由在旋流井区值班室的值班人员在异地操作台上进行操作。
优选的，所述旋流井区的值班室设有值班操作员、每班2人三班跟班值班，共6人。
优选的，所述层流冷却区的值班室设有值班操作员、每班2人三班跟班值班，共6人。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、各区水泵增加自动化控制，将其运行信号和电机电流等信号通过网络上传到值班室上位机；
2、在上位机画面上实现的远程启动后，操作员到现场巡检时发现水泵运行异常，此时操作员按下现场操作箱的停止开关即可将水泵停机，无论是采用哪种方式启动的电机，在该设备的任何一处停止或急停都有效；
3、统一全分厂的水系统操作和显示，集中到主值班室控制达到减员降本的目的；
4、经PLC和上位机管理可以24小时记录各水泵的工作状态，记录现场运行数据，对优化工作和分析故障提供数据。
附图说明
图1为本发明提出的水流自动化控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，水流自动化控制系统，包括加热炉区、旋流井区和层流冷却区，加热炉区、旋流井区和层流冷却区位置分散，加热炉区和旋流井区相距150米，旋流井区和层流冷却区相距300米；
加热炉区在加热炉附近，设有第一泵房，第一泵房由7台泵组成，传动设备为软启动器，第一泵房内设有传动柜配电室，其控制方式为两地启/停开关操作，即在第一泵房的水泵旁边设就地操作箱，在旋流井区设异地操作台；
旋流井区设有第二泵房，第二泵房由7台水泵组成，传动设备为5台软启动器、2台变频器控制，且设旋流井区有值班室和传动柜配电室，其控制方式为两地启/停开关操作，即在水泵旁边设就地操作箱，值班室内设两个操作台，操作台分别启/停加热炉区和轧钢区水泵，变频器控制的水泵频率给定由在传动柜门上的电位器手动调节实现，操作台上有电流及启/停状态显示，值班室设有独立PLC－S7－300系统和HMI上位机，旋流井区和层流冷却区之间设有中继站；
层流冷却区设有第三泵房，第三泵房由11台水泵进行成品冷却，传动设备均为软启动器，在第三泵房设有传动柜配电室及值班室，其控制方式为两地启/停开关操作，即在水泵旁边设就地操作箱，值班室内设操作台，所有操作均在操作台上实现，操作台上有电流及启/停状态显示，另设有一面仪表柜，显示水温、水压、流量和液位4种信号共22路信号在柜门上显示，层流区值班室设有ET－200M远程站，且ET－200M远程站与PLC－S7－300系统通过PROFIBUS－DP网通讯连接，中继站实现旋流井区和层流冷却区之间的长距离通信；
PLC－S7－300系统实现与ET－200M远程站和HMI上位机通讯，实现加热炉区和旋流井区水泵的集中启/停控制以及这两个区的电流信号、水流量、压力、温度和液位信号的采集并记录；ET－200M远程站负责采集层流冷却区电机电流信号和仪表柜上的22个模拟信号上传到PLC－S7－300系统，利用HIM上位机编程通过ET－200M远程站输出实现对层流冷却区电机进行远程启/停操作；HMI上位机通过网络与PLC－S7－300系统连接，采用图形化界面，主要实现设备的启/停控制、状态变量显示、故障诊断、趋势记录分析(即实时记录设备的运行电流、水流量、水压力、水温度、水池液位)、变频器频率给定。
本发明为了实现自动化控制，实时采集泵运行状态及水流量、压力、温度等数据记录优化供水方式及节约人工成本等因素，因此进行自动化系统改造，采用高性能可编程控制器西门子PLC－S7-300系统，下设一个ET－200M远程站及一台HMI计算机系统，实现加热炉区和旋流井区水泵的集中启/停控制以及这2个区的电流信号、水流量、压力、温度和液位信号的采集并记录，ET－200M远程站负责采集层流区电机电流信号和仪表柜上的22个模拟信号上传到主PLC，利用上位机编程通过ET－200M远程站输出实现对层流冷却区电机进行远程启/停操作，HIM上位机实现设备的启/停控制、状态变量显示、故障诊断、趋势记录分析(即实时记录设备的运行电流、水流量、水压力、水温度、水池液位)、变频器频率给定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.水流自动化控制系统，包括加热炉区、旋流井区和层流冷却区，其特征在于，所述加热炉区、旋流井区和层流冷却区位置分散，加热炉区和旋流井区相距150米，旋流井区和层流冷却区相距300米；
所述加热炉区在加热炉附近，设有第一泵房，第一泵房由7台泵组成，传动设备为软启动器，第一泵房内设有传动柜配电室，其控制方式为两地启/停开关操作，即在第一泵房的水泵旁边设就地操作箱，在旋流井区设异地操作台；
所述旋流井区设有第二泵房，第二泵房由7台水泵组成，传动设备为5台软启动器、2台变频器控制，且设旋流井区有值班室和传动柜配电室，其控制方式为两地启/停开关操作，即在水泵旁边设就地操作箱，值班室内设两个操作台，操作台分别启/停加热炉区和轧钢区水泵，变频器控制的水泵频率给定由在传动柜门上的电位器手动调节实现，操作台上有电流及启/停状态显示，值班室设有独立PLC－S7－300系统和HMI上位机，旋流井区和层流冷却区之间设有中继站；
所述层流冷却区设有第三泵房，第三泵房由11台水泵进行成品冷却，传动设备均为软启动器，在第三泵房设有传动柜配电室及值班室，其控制方式为两地启/停开关操作，即在水泵旁边设就地操作箱，值班室内设操作台，所有操作均在操作台上实现，操作台上有电流及启/停状态显示，另设有一面仪表柜，显示水温、水压、流量和液位4种信号共22路信号在柜门上显示，层流冷却区值班室设有ET－200M远程站，且ET－200M远程站与PLC－S7－300系统通过PROFIBUS－DP网通讯连接，中继站实现旋流井区和层流冷却区之间的长距离通信；
所述PLC－S7－300系统实现与ET－200M远程站和HMI上位机通讯，实现加热炉区和旋流井区水泵的集中启/停控制以及这两个区的电流信号、水流量、压力、温度和液位信号的采集并记录；ET－200M远程站负责采集层流冷却区电机电流信号和仪表柜上的22个模拟信号上传到PLC－S7－300系统，利用HIM上位机编程通过ET－200M远程站输出实现对层流冷却区电机进行远程启/停操作；HMI上位机通过网络与PLC－S7－300系统连接，采用图形化界面，主要实现设备的启/停控制、状态变量显示、故障诊断、趋势记录分析、变频器频率给定。
2.根据权利要求1所述的水流自动化控制系统，其特征在于，所述PLC－S7－300系统与HMI上位机的通讯为MPI通讯方式，PLC－S7－300系统编程软件为西门子STEP7V5.5，HIM上位机监控及操作软件为西门子WINCC。
3.根据权利要求1所述的水流自动化控制系统，其特征在于，所述加热炉区操作均由在旋流井区值班室的值班人员在异地操作台上进行操作。
4.根据权利要求1所述的水流自动化控制系统，其特征在于，所述旋流井区的值班室设有值班操作员、每班2人三班跟班值班，共6人。
5.根据权利要求1所述的水流自动化控制系统，其特征在于，所述层流冷却区的值班室设有值班操作员、每班2人三班跟班值班，共6人。
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