毕业论文：油田联合站(7)

4.3.1 本次设计对硬件的要求

在本次设计当中对系统硬件的要求如下：

(1)系统硬件要有很高的安全可靠性。现场仪器仪表要有隔离与防爆功能，控制器要有稳定的性能等；

(2)系统硬件要有较高的实时性。转换模块的转换速率要快，执行器执行速度快； (3)系统硬件要有较高的扩展性。控制器与模块能够使用相应的扩展模块进行功能扩展。

4.3.2 系统硬件介绍

1.研华工控机IPC-610H

IPC-610-H是4U高14槽机架安装工业整机，带PFC（功率因数补偿）电源的高效300WATX和易于维护的双冷却风扇。机箱前面板上的系统状态LED指示灯可显示电源、硬盘和系

统电压的运行情况。所有这些特点使 IPC-610-H 成为性价比最佳和总价最优的选择。

研华工控机IPC-610H的CPU是INTEL P4 1.8-P43.06；它的驱动器可以支持3个5.25英寸驱动器、一个3.5英寸软驱、硬盘容量可选；接口分别有2个串口、1个并口、2个前置USB接口、标准键盘鼠标接口；并且带有两个高 CFM 风扇的先进冷却系统能够提供充足的气流来冷却系统的主要部件。

2.CPU 313C-2 DP

CPU 313C-2 DP 是一个用于分布式结构的紧凑型CPU。内置数字量I/O可以连接到过程信号，PROFIBUS DP 主站/从站接口可以连接到单独的I/O单元。因此，314C-2 DP CPU 可以用作局部单元进行快速预处理，也可以用作带从属现场总线系统的一个高级控制。此外，可以使用于过程处理相关的功能：计数、率测量、ID控制。

CPU 313C-2 DP的性能指标如下：

·微处理器：处理器处理每个二进制指令的时间达到 100 - 200 ns。

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·扩展存储器：64 KB 高速 RAM (相当于大约 21 K 的指令) 用于执行相关的程序部分，为用户程序提供充分的空间；微存储卡（最大8 MB）作为程序的装载存储器，也允许在 CPU 中保存项目（包括完整符号和注解）。

·灵活的扩展能力：多达 31 个模块，（4排结构）。

·多点接口 MPI：内置 MPI 接口可以最多同时建立8个与S7-300/400或与PG、PC、OP的连接。在这些连接中，始终分别为PG和OP各保留一个连接。通过“全局数据通讯”，MPI可以用来建立最多16个CPU组成的简单网络。

·PROFIBUS DP 接口:带有 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 313C-2 DP 可以用来建立高速、易用的分布式自动化系统。对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程)。

·内置输入/输出：16个数字量输入(均可用于报警处理)和16个数字量输出。 3.模拟量输入模块SM331

SM331：模拟量输入模板，用来实现PLC与模拟量过程信号的连接于连接电压和电流传感器、热电耦、电阻和热电阻，模拟量输入模块将从过程发送来的模拟信号转换成供PLC内部处理用的数字信号。

该模块具有如下特点：

·分辨率为9到15位+符号位（用于不同的转换时间），可设置不同的测量范围；

·通过量程模块可以机械调整电流/电压的基本测量范围。用PG上的STEP7硬件组态工具可进行微调。

·中断能力：模块把诊断和超限中断发送到可编程控制器的CPU中。 ·诊断：模块向CPU发送详细的诊断信息。 4.模拟量输入输出模块SM334

SM334：模拟量输入/输出 ，用于连接模拟量传感器和执行器，4输入，2输出。

功能模拟量输入/输出模块转换：将过程的模拟量信号转换为PLC所需的数字值；将PLC的数字信号转换为过程所需的模拟量信号。 功能如下：

·输入分辨率：8 位 (6ES7 334-0CE01-0AA0) ；12 位(6ES7334-0KE00-0AB0) ·输出分辨率：8 位

·量程：0-10 V, 0-20 mA；通过模板上的相应连接可以进行量程选择 5.数字量输入模块SM321

SM321：数字量输入模板用来实现PLC与数字量过程信号的连接。使用于连接标准开关和两线制接近开关(BERO)。 数字量输入模块具有以下机械特性：

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·设计紧凑：坚固的塑料机壳里包括：绿色 LED 指示输入端的信号状态；通过前盖保护的前连接器的插槽；前盖上的标签区。

·安装方便：没有插槽规则；输入地址由插槽决定。当在ET200M中与总线模块一起使用时，可以热插拔。

·用户友好的接线。

功能数字量输入模块把从过程发送来的外部数字信号电平转换成PLC内部信号电平。

6.数字量输出模块SM322

SM322：数字量输出模块用于从控制器向过程变量输出数字量信号。数字量输出模块把 S7-300 的内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平。用于连接电磁阀、接触器、小功率电机、灯和电机启动器。

数字量输出模块具有以下特性：

·设计紧凑：绿色LED，用于指示输出的信号状态；通过前盖保护的前连接器的插槽；前盖上的标签区。

·安装方便：没有插槽规则；输入地址由插槽决定。当在ET200M中与总线模块一起使用时，可以热插拔。 ·用户友好的接线。

·RC滤波器（用于继电器模块 6ES7 322-1HF20）：继电器模块

6ES7322-1HF20-0AA0的特点是有一个可切换的RC衰减网络(300 Ω/0.1 μF)，在切换大感应负荷（功率因子 = 0.4）时可降低触点电弧。 功能：

·数字量输出模块把 PLC 的内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平。 ·在与低漏电流的电路（例如，IEC I 型输入电路）一道使用时，网络可以断开，不会发出假的 ON 状态信号。 7.PLC S7—300可编程逻辑控制器

S7-300/300C系列CPU单元S7-300模块化微型PLC系统，满足中、小规模的性能要求,各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务,简单实用的分布式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活,方便用户和简易的无风扇设计。当控制任务增加时，可

自由扩展大量的集成功能，使它功能非常强劲。SIPLUS S7-300用于恶劣环境条件下的PLC扩展温度范围从-25°C到+70°C，适用于特殊的环境(污染空气中使用)，允许短时冷凝以及短时机械负载的增加。S7-300采用经过认证的PLC技术易于操作、编程、维护和服务,特别适用于汽车工业、环境技术、采矿、化工厂、生产技术以及食品加工等领域 低成本的解决方案。

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5 十一号联合站综合监控系统软件设计

5.1 计算机监控系统软件的选择

组态软件按照使用对象可以分为两类：一类是专用的组态软件，另一类是通用的组态软件。专用的组态软件主要是由一些集散控制系统厂商和PLC厂商专门为自己系统开发的，例如Honeywell的组态软件、Foxboro的组态软件等。通用的组态软件并不是针对某一类特定的系统，开发者可一个根据需要选择合适的软件和硬件来构成自己的计算机监控系统。通用的组态软件目前发展很快，也是市场潜力很大的产业。国外开发的组态软件有：Intellution公司开发的Fix/iFix、Wonderware的Intouch等。国产的组态软件有：北京亚控自动化软件科技有限公司的组态王、太力信息产业有限公司的Synall2000、华富计算机有限公司的开物2000等。

本次设计中选用北京亚控公司的组态王6.53，它是一种通用的工业监控软件，它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于一体，将一个企业内部的各个生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现最优化管理。组态王6.53基于Microsoft Windows XP/NT/2000操作系统，用户可以在企业网络的所有层次的各个位置上都可以及时获得系统的实时 …… 此处隐藏：2223字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……