己烯分離自控設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書

1、信控學(xué)院專業(yè)綜合設(shè)計(jì)說明書 己烯分離自控設(shè)計(jì)說明書 學(xué)生學(xué)號(hào)： 10xxxxxx 學(xué)生姓名： xxx 專業(yè)班級(jí)： xxxxxxx 指導(dǎo)教師：xxx xxx 職 稱： xx 起止日期：2013.08.262012.09.13專業(yè)綜合設(shè)計(jì)說明書專業(yè)綜合設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目：己烯分離自控設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)目的1、 進(jìn)一步鞏固和加深所學(xué)的自動(dòng)化專業(yè)的理論知識(shí)，進(jìn)一步提高學(xué)生設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖、編寫技術(shù)文件、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、文獻(xiàn)查閱和報(bào)告撰寫等基本技能；2、 熟練掌握工業(yè)過程控制系統(tǒng)的常規(guī)設(shè)計(jì)過程，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力及獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問題的能力，查閱參考文獻(xiàn)與資料、儀表類型選擇的能力；3、 熟練運(yùn)用aut

2、ocad等繪圖工具制圖；4、 學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、創(chuàng)新意識(shí)、嚴(yán)肅認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)。三、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1、 熟悉工藝流程；根據(jù)工藝要求，確定自控方案；用autocad繪制工藝管道及控制流程圖；2、 儀表及plc選型；3、 繪制施工圖，編制自控設(shè)備表相應(yīng)表格。四、設(shè)計(jì)時(shí)間及進(jìn)度安排設(shè)計(jì)時(shí)間共三周（2013.8.262013.9.13）,具體安排如下表：周安排設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容設(shè)計(jì)時(shí)間第一周熟悉工藝流程，查找相關(guān)資料，根據(jù)工藝要求完成自控方案；繪制autocad流程圖。2013.8.262013.8.30第二周進(jìn)行儀表及plc選型；繪制單回路圖。繪制儀表接線端子圖；供電系統(tǒng)圖，填寫自控

3、設(shè)備相應(yīng)表格。2013.9.22013.9.6第三周完成并提交課程設(shè)計(jì)說明書及相關(guān)電子文檔。課程設(shè)計(jì)答辯。2013.9.92013.9.13五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及學(xué)生成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):年 月 日成績(jī)指導(dǎo)教師(簽字):- i -目 錄專業(yè)綜合設(shè)計(jì)任務(wù)書i第1章 工藝流程簡(jiǎn)述11.1 工藝流程及簡(jiǎn)要說明11.2 己烯分離描述及性能指標(biāo)11.3 控制方案的確立21.3.1 均勻控制回路21.3.2 單回路控制31.4 設(shè)計(jì)圖介紹3第2章 儀表選型52.1 io點(diǎn)表確立52.2 現(xiàn)場(chǎng)儀表的選取6第3章 plc選型103.1 plc系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖103.2 計(jì)算i/o點(diǎn)數(shù)103.3 cpu的選擇113.4 i/

4、o模塊的確定11第4章 系統(tǒng)接線圖134.1 電源接線圖134.2 端子排接線圖144.3 安全柵接線圖154.4 卡件接線圖17結(jié)論18參考文獻(xiàn)19- 19 -第1章 工藝流程簡(jiǎn)述1.1 工藝流程及簡(jiǎn)要說明圖1-1 己烯分離工藝流程圖己烯分離工藝流程圖如圖1-1所示。原料罐中的原料由泵（p0101）引入己烯塔（t0101），由于己烯沸點(diǎn)較低，在壓力和溫度達(dá)到一定的程度時(shí)，己烯由己烯塔頂部流出，通過己烯塔冷卻器（e0102）進(jìn)入己烯塔回流罐（v0101）。進(jìn)入己烯塔回流罐（v0101）的己烯含有部分雜質(zhì)，雜質(zhì)通過泵（p0103）回到己烯塔（t0101）；己烯直接流入己烯產(chǎn)品中間罐（v0103）

5、，存入己烯產(chǎn)品罐。進(jìn)入己烯塔的環(huán)己烷，由己烯塔底部，通過泵（p0102）進(jìn)入環(huán)己烷塔（t0102），環(huán)己烷由環(huán)己烷塔頂部流出，通過環(huán)己烷冷卻器（e0104）進(jìn)入環(huán)己烷回流罐（v0102）。進(jìn)入環(huán)己烷回流罐（v0102）的環(huán)己烷含有部分雜質(zhì)，雜質(zhì)通過（p0105）回到環(huán)己烷塔（t0102）環(huán)己烷直接流入環(huán)己烷產(chǎn)品中間罐（v0104），存入環(huán)己烷產(chǎn)品罐。環(huán)己烷罐塔底的雜質(zhì)通過泵（p0104），經(jīng)過環(huán)己烷塔釜液冷卻器（e0105），流入殘液回收罐。1.2 己烯分離描述及性能指標(biāo)己烯的主要生產(chǎn)線包括：己烯塔、冷卻器、回流罐及雜質(zhì)回流系統(tǒng)。己烯分離過程在己烯塔中分離，再經(jīng)過冷卻器及回流罐得到己烯成品，雜

6、質(zhì)回流到己烯塔中，環(huán)己烷在己烯塔底部流到環(huán)己烷塔，經(jīng)過冷卻器及回流罐到環(huán)己烷成品罐，雜質(zhì)回流到回收罐。1.3 控制方案的確立根據(jù)工藝過程的簡(jiǎn)述，以及性能指標(biāo)的要求，確定使用的控制方案是兩個(gè)均勻控制控制回路以及一些簡(jiǎn)單回路控制。因?yàn)椴捎脝位芈返目刂葡到y(tǒng)雖然簡(jiǎn)單但對(duì)于蒸汽回路中所受的外部擾動(dòng)，如蒸汽控制閥閥前壓力的變化，系統(tǒng)的抗擾動(dòng)能力弱，都可能影響控制系統(tǒng)的品質(zhì)。因此增加了旁路，另一部分運(yùn)用了均勻控制，這樣可以大大提供控制品質(zhì)。1.3.1 均勻控制回路在連續(xù)生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)設(shè)備是緊密聯(lián)系在一起的，前一設(shè)備的出料往往是后一設(shè)備的進(jìn)料，特別是石油化工生產(chǎn)過程中，前后塔器之間操作密切，互相關(guān)聯(lián)，前一精

7、餾塔的出料就是后面塔的進(jìn)料，為了保證塔器的正常運(yùn)行，要求進(jìn)入塔的流量變化平緩，同時(shí)要求塔釜液位穩(wěn)定。如果對(duì)前面精餾塔采取液位控制，對(duì)后面塔采取流量控制，其調(diào)節(jié)參數(shù)都是塔底出料量，顯然，這兩個(gè)控制系統(tǒng)工作時(shí)是有矛盾的，因?yàn)楫?dāng)前面塔的液位由于干擾作用而升高時(shí)，液位調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)使調(diào)節(jié)閥開大，塔底出料量增大（即送入后面塔的進(jìn)料量增大）。為了保持后面塔進(jìn)料量的穩(wěn)定，流量調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)使流量調(diào)節(jié)閥關(guān)小，這樣串聯(lián)在同一管道上的前后兩個(gè)流量調(diào)節(jié)閥動(dòng)作方向相反，發(fā)生矛盾。因此這種不協(xié)調(diào)的控制方案是不可取的。為了解決前后兩塔供求之間的矛盾，可在兩塔之間設(shè)置一個(gè)中間貯槽，這樣既滿足了前面塔液位調(diào)節(jié)的要求，又緩沖了

8、后面塔進(jìn)料量的波動(dòng)，但增加了設(shè)備和投資，而且遇有化合物易于分解或聚合時(shí)，不宜在貯槽內(nèi)貯存時(shí)間過長(zhǎng)，于是企圖設(shè)法采用自動(dòng)調(diào)節(jié)來模擬中間貯槽的緩沖作用，力圖使液位和流量能均勻地變化，組成所謂均勻控制系統(tǒng)。由此可知均勻控制是指控制目的，而不是指控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。均勻控制系統(tǒng)的過渡過程控制質(zhì)量指標(biāo)要求服從于控制目的，塔釜液位和塔底出料量之間的動(dòng)態(tài)聯(lián)系密切，往往兩個(gè)參數(shù)的調(diào)節(jié)質(zhì)量都要照顧，只要兩個(gè)參數(shù)在某一范圍內(nèi)作緩慢變化，前后工序維持正常就達(dá)到了目的。據(jù)上所述，均勻控制應(yīng)具有以下特點(diǎn)： 1. 前后兩個(gè)設(shè)備的兩個(gè)參數(shù)都應(yīng)該是緩慢變化的。當(dāng)采取液位定值調(diào)節(jié)時(shí)，是通過調(diào)節(jié)流量的手段達(dá)到的，因此要使液位平穩(wěn)，流

9、量變化就較大，這樣就不能滿足下一工序平穩(wěn)進(jìn)料的要求；如果采取流量定值調(diào)節(jié)，流量穩(wěn)定，但前一設(shè)備的液位波動(dòng)就比較大；如果采取均勻控制，就能兼顧液位和流量都在允許范圍內(nèi)緩慢均勻地變化，因此符合均勻控制的目的。 2. 前后互相聯(lián)系又互相矛盾的兩個(gè)參數(shù)應(yīng)保持在工藝操作所允許的范圍內(nèi)波動(dòng)。如塔釜液位過高會(huì)造成沖塔現(xiàn)象，液位過低又會(huì)使塔釜有流干的危險(xiǎn)，而后塔的進(jìn)料量也不能超過它所能承受的最大負(fù)荷和最低處理量。所以在均勻控制中涉及兩個(gè)指標(biāo)：1. 貯罐的輸出流量要求平穩(wěn)或緩慢變化。2. 在最大干擾時(shí)，液位仍在允許的上、下限間波動(dòng)。1.3.2 單回路控制單回路控制又稱單回路反饋控制。由于在所有反饋控制中，單回路

10、反饋控制是最基本、結(jié)構(gòu)做簡(jiǎn)單的一種，因此，它又被稱之為簡(jiǎn)單控制。其簡(jiǎn)圖如圖1-2所示。圖1-2 單回路均勻控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖單回路反饋控制由四個(gè)基本環(huán)節(jié)組成，即被控對(duì)象（簡(jiǎn)稱對(duì)象）或被控過程（簡(jiǎn)稱過程）、測(cè)量變送裝置、控制器和控制閥。 所謂控制系統(tǒng)的整定，就是對(duì)于一個(gè)已經(jīng)設(shè)計(jì)并安裝就緒的控制系統(tǒng)，通過控制器參數(shù)的調(diào)整，使得系統(tǒng)的過渡過程達(dá)到最為滿意的質(zhì)量指標(biāo)要求。1.4 設(shè)計(jì)圖介紹設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)的步驟方法如下：1 熟悉工藝流程。2 確定自控方案，畫出工藝管道及控制流程圖。3 供電系統(tǒng)圖及儀表供氣系統(tǒng)圖的繪制。4 儀表選型，編制自控設(shè)備表。5 依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的條件，繪制控制室與現(xiàn)場(chǎng)間聯(lián)系的有關(guān)圖紙，繪制有

11、關(guān)表格。6 根據(jù)自控專業(yè)有關(guān)其他設(shè)備，材料的選用情況，編制相應(yīng)的表格。7 設(shè)計(jì)工作基本完成后，編寫說明書，自控圖紙目錄。根據(jù)以上步驟，確定如下工作：1. 計(jì)算自控設(shè)計(jì)概念計(jì)算是工程總概算中的一部分，概算內(nèi)容包括設(shè)備費(fèi)，材料費(fèi)，安裝費(fèi)等。概算工作應(yīng)根據(jù)國(guó)家有關(guān)部門制定，規(guī)定，和要求來進(jìn)行。通過概算，能確定自控部分的投資及占整個(gè)工程總投資的比例，以便進(jìn)一步合理選用儀表，使資金使用恰當(dāng)。2. 施工圖中需要說明的問題說明書：本說明書是對(duì)施工部門闡明儀表工程施工，檢驗(yàn)，試驗(yàn)的方法，程序和要求。儀表數(shù)據(jù)表：包括重要的工藝，機(jī)械數(shù)據(jù)和技術(shù)要求。主要儀表設(shè)備表：表中列出儀表，導(dǎo)線，管纜，特種金屬管材，合金鋼等

12、設(shè)備材料的名稱，規(guī)格，型號(hào)和數(shù)量，安裝地點(diǎn)等。3. 工藝流程圖圖上確定了重要的控制點(diǎn)及所有控制系統(tǒng)。其中需要就地指示的參數(shù)有進(jìn)料溫度指示、塔頂溫度指示、冷凝器出口溫度指示、塔進(jìn)料壓力指示、塔頂壓力指示以及塔底壓力指示。4. 儀表接線圖儀表接線圖表明儀表的輸入，輸出電動(dòng)信號(hào)接線與交直流供電等接線。在儀表接線圖中，我們首先要考慮的問題是該要用到的所有儀表和它們之間聯(lián)系所用到的儀器。這些就需要我們考慮到儀表內(nèi)部接線方式。在我們需要記錄的五個(gè)參數(shù)中，溫度參數(shù)在進(jìn)入顯示器之前必須通過溫度變送器，之后才能送到調(diào)節(jié)器；液位、壓力參數(shù)在進(jìn)入顯示器之前必須要通過安保器；流量則要通過安保器才能進(jìn)行記錄。沒有記錄的

13、但又處于我們控制方案回路中的參數(shù)則要送到調(diào)節(jié)器。不管是溫度、液位、流量、壓力都應(yīng)該遵從以上原則。這里我們所提到的信號(hào)都不能直接在儀表間跨接，必須通過接線板轉(zhuǎn)接，儀表必須接地等。其他儀表所用電源均為dc24v。另外在接線過程中，即我們?cè)诖_定儀表的型號(hào)之后，我們還要查找各個(gè)儀表的接線端子。這些工作在制圖時(shí)我們都要仔細(xì)完成，否則，有一處出現(xiàn)錯(cuò)誤都可能導(dǎo)制失敗。5. 回路接線圖本圖表明調(diào)節(jié)回路或測(cè)量回路中所有儀表單元的連接線路，并標(biāo)注接線箱，接管箱及其連接端子的編號(hào)。在此回路接線圖中，我們可以任選一個(gè)回路制作它的回路接線圖，在制作回路接線圖時(shí)，每一條線都必須認(rèn)真連接，在連接線時(shí)，也要查清儀器表的接線端

14、子。 6. 供電原理圖供電原理圖表明電源箱，供電箱或配電板對(duì)操作臺(tái)，設(shè)備或儀表及儀表的供電方式。此處供電均為24v電源，所以我們?cè)诋嫻╇娫韴D時(shí)，要在220v電源上加一24v穩(wěn)壓電源把220ac電源轉(zhuǎn)換成24vdc電源供給需要的儀表。這要和前兩張圖聯(lián)系起來。至此，我們完成全部制圖工作。第2章 儀表選型2.1 io點(diǎn)表確立根據(jù)工藝要求，確立io表：表2-1 io點(diǎn)表序號(hào)位號(hào)描述i/o類型信號(hào)類型備注1pa101-stopp0101泵停止工作do2pa101-startp0101泵開始工作do3pa101-runp0101泵正常運(yùn)行di4pa101-errp0101泵出現(xiàn)故障di5pa102-st

15、opp0102泵停止工作do6pa102-startp0102泵開始工作do7pa102-runp0102泵正常運(yùn)行di8pa102-errp0102泵出現(xiàn)故障di9pa103-stopp0103泵停止工作do10pa103-startp0103泵開始工作do11pa103-runp0103泵正常運(yùn)行di12pa103-errp0104泵出現(xiàn)故障di13pa104-stopp0104泵停止工作do14pa104-startp0104泵開始工作do15pa104-runp0104泵正常運(yùn)行di16pa104-errp0104泵出現(xiàn)故障di17pa105-stopp0105泵停止工作do18pa1

16、05-startp0105泵開始工作do19pa105-runp0105泵正常運(yùn)行di20pa105-errp0105泵出現(xiàn)故障di21pt101t0101塔頂壓力變送ai22te101t0101塔頂溫度變送aipt10023ft101回流量液位變送ai24fv101控制回流量閥開度ao25lt101環(huán)己烷液位變送ai420ma26lv101控制塔底液位閥開度ao420ma27te102塔底溫度檢測(cè)aipt10028tv102t0101塔底溫度控制aopt10029te103溫度警報(bào)顯示aipt10030lt103v0101罐液位檢測(cè)ai420ma31lv103控制v0101罐液位ao420m

17、a 續(xù)表32te103e0102出口溫度檢測(cè)ai420ma33pt102t0102塔頂壓力變送ai34te105t0102塔頂溫度變送aipt10035ft102回流量液位變送ai36fv102控制回流量閥開度ao37lt102環(huán)己烷液位變送ai420ma38lv102控制塔底液位閥開度ao420ma39te106塔底溫度檢測(cè)aipt10040tv106t0102塔底溫度控制aopt10041te107溫度警報(bào)顯示aipt10042lt104v0102罐液位檢測(cè)ai420ma43lv104控制v0102罐液位ao420ma44te108e0104出口溫度檢測(cè)ai420ma2.2 現(xiàn)場(chǎng)儀表的選取

18、根據(jù)工藝流程圖，進(jìn)行儀表選取如下：1. 壓力表選型表2-2 壓力表選型工程名稱己烯分離自控設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目自控設(shè)計(jì)編制儀表數(shù)據(jù)表指示壓力表圖號(hào)校核第 頁(yè)共 頁(yè)審核y：壓力表 p：膜片 f：耐蝕序號(hào)位號(hào)用途型號(hào)工藝數(shù)據(jù)刻度范圍隔離膜片材精度介質(zhì)壓力/mpa溫度/1pi0101t0101塔頂壓力指示hr-ypf-100a己烯0.16400.6mpacr15ni7mo2.52pi0102t0102塔頂壓力指示hr-ypf-100a環(huán)己烷0.18000.6mpacr15ni7mo2.52. 溫度表選型表2-3 溫度表選型工程名稱己烯分離自控設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目自控設(shè)計(jì)編制儀表數(shù)據(jù)表指示式溫度計(jì)圖號(hào)校核第 頁(yè)共 頁(yè)

19、審核序號(hào)位號(hào)用途型號(hào)工藝數(shù)據(jù)刻度范圍/插入深度/mm保護(hù)管材料精度壓力/mpa溫度/1ti0101t0101塔頂溫度指示hr-wss-484w0.16404003001gr18ni9ti1.52ti0104冷凝器出口溫度指示hr-wss-484w0r18ni9ti1.53ti0105t0102塔頂溫度指示hr-wss-484w0r18ni9ti1.54ti0108e0102出口溫度指示hr-wss-484w0.16404003001gr18ni9ti1.53. 熱電阻熱電偶選型表2-4 熱電阻熱電偶選型工程名稱己烯分離自控設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目自控設(shè)計(jì)

20、編制儀表數(shù)據(jù)表熱電阻熱電偶圖號(hào)校核第 頁(yè)共 頁(yè)審核儀表名稱序號(hào)位號(hào)用途型號(hào)工藝參數(shù)長(zhǎng)度（l/l）/mm保護(hù)管材料保護(hù)管直徑固定裝置形式壓力/mpa溫度/1trc0102t0101再沸器溫度hr-wzpk4380.184450/1501cr18ni9ti8固定法蘭2tia0103t0101塔底溫度報(bào)警hr-wzpk4380.184450/1501cr18ni10ti8固定法蘭3trc0106t0102再沸器溫度hr-wzpk4380.1164450/1501cr18ni11ti8固定法蘭4tia107t0102塔底溫度報(bào)警hr-wzpk4380.1164450/1501cr18ni12ti8固定

21、法蘭4. 流量計(jì)選型表2-5流量計(jì)選型工程名稱己烯分離自控設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目自控設(shè)計(jì)編制儀表數(shù)據(jù)表流速 容積式流量計(jì)圖號(hào)校核第 頁(yè)共 頁(yè)審核序號(hào)12儀表位號(hào)frc0101frc0102儀表名稱電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)儀表型號(hào)hr-ldg-d10hr-ldg-d10法蘭標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格gb9119-88dn50 pn1.6mpa gb9119-88dn50 pn1.6mpa測(cè)量元件材料殼體和受壓元件襯里：聚四氟乙烯襯里：聚四氟乙烯內(nèi)件電極：不銹鋼 電極：不銹鋼操作條件工藝介質(zhì)雜質(zhì)雜質(zhì)最大流量10m/s10m/s最小流量0.3m/s0.3m/s溫度/6480壓力/mpa0.10.1轉(zhuǎn)換器一體式 防爆一體式 防爆變

22、送信號(hào)420ma dc420ma dc電源24v dc24v dc數(shù)量11用途t0101塔頂回流量變送t0102塔頂回流量變送5. 液位計(jì)選型表2-6液位計(jì)選型工程名稱己烯分離自控設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目自控設(shè)計(jì)編制儀表數(shù)據(jù)表液位變送器圖號(hào)校核第 頁(yè)共 頁(yè)審核序號(hào)12儀表位號(hào)lrc0101lrc0103儀表名稱hr-3051dp差壓變送器hr-3051dp差壓變送器儀表型號(hào)hr-3051dp 5e23cfhr-3051dp 5e23cf管子規(guī)格和材料316鋼316鋼操作條件工藝介質(zhì)環(huán)己烷己烯、雜質(zhì)操作壓力/mpa0.10.1溫度/8464測(cè)量范圍/kpa0186.80186.8測(cè)量元件材料哈氏合金c哈氏合

23、金c輸出信號(hào)420ma420ma電源24v dc24v dc數(shù)量22用途t0101塔底液位調(diào)節(jié)回流罐液位指示第3章 plc選型3.1 plc系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖圖3-1 plc系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖3.2 計(jì)算i/o點(diǎn)數(shù)1. 計(jì)算i/o點(diǎn)數(shù)ai點(diǎn)數(shù)=16點(diǎn) * 1.2 =19.2,取整為20 點(diǎn) ；ao點(diǎn)數(shù)= 8點(diǎn) * 1.2 =9.6點(diǎn),取整為10點(diǎn)；di 點(diǎn)數(shù)= 10點(diǎn) * 1.2 =12點(diǎn)；do 點(diǎn)數(shù)=10點(diǎn) * 1.2 = 12 點(diǎn)。s7-300 有2/4/8點(diǎn)輸入三種ai模塊， ao 有 4點(diǎn)輸出和8點(diǎn)輸出兩種模塊，選用8點(diǎn)輸入和輸出模塊。2. 計(jì)算ai模塊數(shù)量模塊數(shù)量=20/ 8 =2.53個(gè)模塊，即實(shí)

24、配點(diǎn)數(shù)為3*8=24點(diǎn)3. 計(jì)算ao模塊數(shù)量模塊數(shù)量=10 / 8 =1.25 2個(gè)模塊，即實(shí)配點(diǎn)數(shù)為2*8=16 點(diǎn)4. 計(jì)算di和do模塊數(shù)量s7-300 有 8/16/32點(diǎn)di輸入模塊，選16點(diǎn)輸入模塊，1塊較為合理，實(shí)配點(diǎn)數(shù)為16點(diǎn)s7-300 有 8/16/32點(diǎn)do輸出模塊，選 16點(diǎn)輸入模塊 1塊 較為合理，實(shí)配點(diǎn)數(shù)為 16 點(diǎn)。最終實(shí)配點(diǎn)數(shù)為：ai 24點(diǎn)、ao 16點(diǎn)，模擬量合計(jì)40 點(diǎn)，di 16點(diǎn)、do 16點(diǎn)，開關(guān)量合計(jì) 32點(diǎn)3.3 cpu的選擇1. 從控制規(guī)模根據(jù)cpu技術(shù)參數(shù)手冊(cè)從i/o規(guī)模來看313c可帶3個(gè)機(jī)架31個(gè)模塊，314最多帶3個(gè)機(jī)架32個(gè)模塊，31

25、3開關(guān)量i/o為 992/992點(diǎn),模擬量i/o為248/124點(diǎn), 314開關(guān)量i/o為 1024/1024點(diǎn),模擬量i/o為256/256點(diǎn),均可滿足控制規(guī)模要求。2. 從經(jīng)濟(jì)角度314cpu 比313ccpu價(jià)格要低的多，因此選用314cpu。核算cpu存儲(chǔ)器開銷是否滿足控制要求。3. 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般模擬量顯示按每點(diǎn)0.1k，調(diào)節(jié)回路每點(diǎn)1k，開關(guān)量每點(diǎn)0.1k計(jì)算可滿足大多數(shù)復(fù)雜應(yīng)用要求。模擬量總數(shù)即為顯示點(diǎn)數(shù)=40點(diǎn)0.1k=4k；最大控制點(diǎn)數(shù)為16點(diǎn)1k=16k；開關(guān)量總點(diǎn)數(shù)為32點(diǎn)0.1k=3.2k；存儲(chǔ)器使用總量=4+16+3.2=23.2k。314cpu存儲(chǔ)器容量為48k大于存

26、儲(chǔ)器開銷，滿足控制系統(tǒng)組態(tài)要求。3.4 i/o模塊的確定1. 數(shù)字量模塊選型cpu選定以后，下一步我們將確定系統(tǒng)的i/o模塊。對(duì)于開關(guān)量輸入輸出模塊出于安全考慮盡量選用低電壓產(chǎn)品，所以選擇24v標(biāo)準(zhǔn)電壓輸入輸出模塊較好。根據(jù)前面i/o點(diǎn)數(shù)計(jì)算結(jié)果選擇一塊16點(diǎn)輸入，選型結(jié)果為：6es7 321-7bh01-0ab0 16點(diǎn) 24v.dc輸入模塊一塊。開關(guān)量輸出模塊選擇，因?yàn)槔^電器存在機(jī)械結(jié)構(gòu)，故障率較高，且為了保護(hù)plc系統(tǒng)一般do輸出均采用中間繼電器隔離，所以選用晶體管輸出的24v do模塊。選型結(jié)果為：6es7 322-7bh01-0ab0 16點(diǎn) 24v.dc 輸出模塊一塊。2. 模擬量

27、模塊選型模擬量輸入模塊的選擇主要有兩個(gè)方面，一是轉(zhuǎn)換速度，二是轉(zhuǎn)換分辨率。本項(xiàng)目中對(duì)轉(zhuǎn)換速度沒有特殊要求，所以不予考慮。對(duì)于分辨率，一般分辨率達(dá)到12位，即可完全滿足一般工藝要求。所以選擇性價(jià)比較好的 6es7 331-1kf01-0ab0 8路13位精度模擬量輸入模塊。ao模塊選擇 6es7 332-5hf00-0ab0 8路模擬量輸出模塊。3. plc系統(tǒng)電源選擇plc系統(tǒng)電源總功率=cpu+模塊+系統(tǒng)外部供電。個(gè)人認(rèn)為用plc系統(tǒng)電源對(duì)外部供電有一定風(fēng)險(xiǎn)，所以外部供電使用單獨(dú)電源，功率另算。314cpu滿載電流為0.9a,模擬量輸入模塊不消耗24v電源，但其變送器回路需消耗 24v電源，

28、假設(shè)全部模擬量均為二線制變送器則有 24路 * 22ma= 0.528a ,模擬量輸出模塊 3 * 每塊模塊消耗 320ma = 0.96a，16路高速帶診斷di模塊，自身消耗24v電源90ma電流，do模塊自身消耗24v電源340ma。所有di回路，每個(gè)di回路消耗24v電源7ma電流。 di回路總消耗電流=7ma16=0.112a電流。如果每路do帶一個(gè)中間繼電器，每個(gè)繼電器消耗24v電源40ma電流，則中間繼電器最高消耗24v電源 40ma16=0.64a電流。 核算24v電源總電流：24v電源總電流=cpu（0.9a）+變送器（0.528a）+模擬量輸出模塊（0.96a）+16路di模

29、塊（0.09a）+di回路（0.112a）+do模塊自身（0.34a）+中間繼電器（0.64a）=3.57，故選擇：6es7 307-1ea00-0aa0 5a電源模塊。4. 接線端子選擇i/o模塊本身不提供接線端子，還需要訂購(gòu)i/o模塊接線端子及系統(tǒng)安裝機(jī)架。16路di輸入模塊為20線端子外，其他模塊均為40線接線端子。具體型號(hào)如下：6es7 392-1aj00-0aa020針接線端子6es7 392-1am00-0aa040針接線端子6es7 390-1ae80-0aa0480mm導(dǎo)軌（機(jī)架）綜上得到本工程所需系統(tǒng)設(shè)備清單如下：表3-1 系統(tǒng)所需設(shè)備清單型號(hào)名稱數(shù)量6es7 307-1ea

30、00-0aa05a電源模塊16es7 314-1af19-0ab9314cpu 48k內(nèi)存16es7 953-8lf11-0aa0內(nèi)存卡16es7 365-0ba01-0aa0365接口模塊16es7 390-1ae80-0aa0480mm導(dǎo)軌（機(jī)架）16es7 321-7bh01-0ab016點(diǎn) 24v.dc輸入模塊16es7 322-7bh01-0ab016點(diǎn) 24v.dc 輸出模塊16es7 331-1kf01-0ab08路13位精度模擬量輸入模塊。36es7 332-5hf00-0ab08路模擬量輸出模塊26es7 392-1aj00-0aa020針接線端子16es7 392-1am00-0aa040針接線端子6 第4章 系統(tǒng)接線圖4.1 電源接線圖圖4-1 電源接線圖4.2 端子排接線圖圖4-2 端子排接線圖4.3 安全柵接線圖（a）（b）