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西门子ET 200iS在某著名药厂的成功应用

西门子ET 200iS在某著名药厂的成功应用

[摘要] 主要介绍了ET 200iS在某国内某著名药厂的成功应用,以及如何解决自动化控制系统在危险区域应用的相关问题。
[关键词] ET 200iS;PROFIBUS-DP;本安型


一、项目简介
  项目所在地为杭州的一家国内知名药厂。某著名药厂新上了一个醇提项目,控制系统采用了SIEMENS S7 300系列的315-2DP。采用了分布式控制,PROFIBUS-DP协议。触摸屏采用了TP 270-10,子站采用了ET 200Is、ET 200M,上位机采用了DELL的台式机,通讯模块CP 5613,临控软件采了了WinCC。此生产线生产保健药品。
3、控制点数
大约有将近200个点。

二、系统介绍
1、目的简要工艺
用酒精来提取有用的药物,再将废酒精回收。
2、设计方案
  由于洒精属于易爆物品,所以在设计方案时特别考虑了安全性。整个系统的点数大约有将近二百个,分布较分散,采用分布式控制将大大减少布线量,使系统的控制层次较为分明,故考虑了分布式控制。用户还要求能在现场操作,现场修改工作参数,采用触摸屏将非常方便,可以实现柔性化操作,但目前还没有防爆的触摸屏,故采用了正压防爆柜,将触摸屏放置在柜内,可用USB鼠标进行操作。还要求上位机监控。用户为了节约成本,阀门采用了气动阀门,将电磁阀放在安全区,再由PLC驱动,这样就不用本安型的电磁阀了。所以DO全部由ET 200M上的数字输出模块完成。SIEMENS的产品目前在国内应用非常普遍,口碑很好。人们信赖SIEMENS的产品,信赖MADE IN GERMAN。故最终选用了SIEMENS的产品作为其控制系统。

三、控制系统构成
1、硬件配置
CPU:315-2DP;
触摸屏:TP 270-10;
I/O站:ET 200Is(包含了PS、IM、DI、AI、AO模块),ET 200M(包含了
PS、IM、DO模块);
总线隔离器:包含在ET 200iS的软件包里;
柜体:正压柜,隔爆柜,RITTAL的控制柜
通讯卡:CP5613;
通讯模块:CP 343-1。
UPS:SANTAK电源;
开关电源:SITOP电源;
空气开关:5SX2系列;
液位变送器:雷达式、超声波式、电容式、音叉式;
温度变送器:PT100;
流量变送器:转子式;
压力变送器:绝对式、相对式;
阀门:气动式;

2、软件配置
软件:STEP 7 V5.2,PDM V5.2,Protool/PRO,WinCC V5.1;

3、ET 200iS简介
1)可直接挂在PROFIBUS-DP总线上。
2)安装安便,可直接安装在35 mm导轨上。模块化,可在线插拨,便于维护。
3)在通过PDM软件修改ET 200iS参数。
4)由于是本安型的,不用安全隔离栅,大大简化了接线,减少了故障。
5)可用PDM在线监测模块的运行状态,如和硬件配置软件综合用,效果更好。

四、控制拓朴图
  采用S7 300系列中的315-2DP作为控制器,通讯采用PROFIBUS-DP协议,CPU站、ET 200M站、PC站、还有一个TP270放在安全区,三个ET 200iS站放在危险区,经过总线隔离器通到三个ET 200iS的PROFIBUS-DP接口。每个站独立地实现相应的功能。如下图所示:

五、控制系统完成的功能
1、完成的功能
该控制系统完成了客户要求,如手动/自动切换控制,现场信号的采集,流量的累加,对现场的监控。
2、难点
1)现场对防爆的要求,比如触摸屏如何安装在危险区,如何控制;
2)电磁阀的驱动(因为ET 200iS的DO是不能驱动非本安的电磁阀的)
3)通讯的问题(因为现场的各个站点的距离较远,有400多米,再加上用了总线隔离器,波特率不能太高,否则通讯不稳定)
4)由于现场未知的因数较多,这些因素都可能导致CPU停机,故应在CPU里加上一些相应的中断,以防止CPU停机,这样可以避免不由于现场的因累导致的停机,比如,热插拨、编程错误、电源问题,I/O错误等等。
5)ET 200iS对背板电流的限制。

六. 结束语
  本系统在9月份投产以来,一直稳定运行,用户对SIEMENS的产品非常信赖

七. 应用体
1、ET 200iS由于是本安型的I/O站,所以省去了隔离栅,接线非常方便。整个系统看起来非常简洁。
2、可以用硬件配置软件在线监测I/O站,发现哪个模块出现了问题,再用PDM检测,就可以快速判断问题出在哪里。
3、S7 300的CPU可以在有故障的情况下继续运行(把需要的OB下载进去),这种特性非常适合现场调试,还不影响设备的运行,非常好。
4、采用了分布式设计,层次非常清楚。
5、软件采用了模块化设计,思路很清楚。
6、STEP 7有许多现成的软件模块,大大加快了调试的进度。
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