工业自动化技术方案标准样本文档格式.docx

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对不同应用规定提供专用操作画面。

1.4普通供货条件

控制系统包括如下构件：

Ø

PLC柜，涉及主控PLC，所有输入输出模块和有关控制接线，详情见控制系统技术规格和材料单

操作台1个

上位监控计算机1台，接口卡和有关监控编程软件

系统软件与控制软件

其他附件

现场服务及现场培训

资料

1.5资料

所有资料将基于西门子原则。

语言∶中文和英文

纸张规格：

DINA4

单位：

公制

二控制系统技术规格和材料单

2.1概述

乙方保证给新PLC提供先进、可靠SIMATICS7PLC和STEP7应用软件。

在合同执行过程中遇到技术发展和产品更新状况下，为了尽量达到最先进设备性能，在征求顾客批准后，乙方可以依照规格书中必要技术某些做有关变化。

2.2SIMATICS7-300硬件

SIMATIC提供了最新设计硬件，软件系统，应用原则，同步也提供了服务，这统一代表特性组合予以系统相称高灵活性以满足整个生产厂应用需求。

依照过程运用不同规定，SIMATIC可从原则元件中组态以符合过程解决控制系统任务。

取决于将要完毕任务，工艺过程独立分部可应用一种或各种SIMATIC控制站来实现。

所有必须过程解决功能如调节，控制，排列顺序，锁定等都组入这些站中。

模仿和二进制输入/输出模块使得过程解决站与工艺过程相连接。

有用于各种不同类型过程解决信号输入/输出模块，必要时可把过程解决信号连接和延迟转换到S7-300站CPU中。

A、CPU315-2DP

规格型号：

CPU315-2DP

通讯接口：

9针Sub-D插座MPI，9针Sub-D插座PROFIBUSDP

传播合同：

MPI/PROFIBUS-DP

最大传播速率：

12Mbit/s

最大地址空间：

1024字节输入，1024字节输出

最大从站数量：

32个

额定电源电压：

24VDC

电源电压范畴：

20～30VDC

空载电流输入：

60mA

电源故障缓冲：

5ms

保护级别：

IP20

工作环境：

温度：

0～＋60℃，湿度：

10～95％

尺寸：

40×

125×

120mm

重量：

0.29Kg

B、分布式I/O

B．1ET200M分布式I/O站重要构成

ET200M分布式I/O站重要由如下几某些构成：

SITOP直流电源

DIN安装机架

BM总线模板

IM153-1通讯接口模块

高可靠I/O信号接口模块

B．2ET200M分布式I/O站重要功能

现场控制站ET200M分布式I/O站通过PROFIBUS-DP现场总线与S7-300中央控制器进行实时通讯，它重要功能是：

采集现场I/O信号，通过ET200MI/O信号接口模块将现场数字量或模仿量信号传送到中央控制站，同步将中央控制器发送来控制信号送至现场。

每个ET200M分布式I/O站最多可配备8个S7-300系列I/O信号接口模块。

依照标书技术规定，本自控系统选用了如下几种I/O信号接口模块：

SM321数字量输入模块：

16通道/32通道

SM322数字量输出模块：

SM331模仿量输入模块：

8通道

SM332模仿量输出模块：

4通道

ET200M分布式I/O站所有模块均采用了光电隔离

ET200M分布式I/O站所有I/O信号接模块均采用了光电隔离，并具备限流、限压保护，现场任何高压、大电流信号都不会导致ET200M分布式I/O站其他模块损坏，具备较好抗干扰性能。

ET200M分布式I/O站所有模块均具备自动故障检测和显示功能

ET200M分布式I/O站所有I/O信号接模块均具备LED状态显示功能，可直观地显示出模块工作与否正常。

SM331模仿量输入模块还具备信号开路、非正常输入信号检测功能。

ET200M分布式I/O站符合下列国标或国际原则

DIN、EN、IEC

ULcertificate

CSAcertificate

FMclass1div.2；

groupA,B,C,D

温度组T4（≤135℃）

造船业认证

B.3ET200M分布式I/O站重要技术参数

通讯接口模块

IM153-1

9针Sub-D插座

PROFIBUS-DP

128字节输入，128字节输出

最大模块数量：

8个

最大电流消耗：

625mA（额定电压时）

额定输出电压：

5VDC

最大输出电流：

1A（对于底板总线）

40×

0.35Kg

数字量输入模块

SM321

输入点数：

16点/32点

额定输入电压：

输入电压范畴：

信号1时：

15～30VDC；

信号0时：

-3～5VDC

典型输入电流：

信号1时，7mA

最大静态电流：

1.5mA

最大输入延时：

4.8ms

最大电缆长度：

600m（未屏蔽）

典型功率消耗：

6.5W

15mA（背板总线）

光耦合器隔离：

有

绝缘实验电压：

500VD

0.26Kg

数字量输出模块

SM322

输出点数：

电源电压：

24VAC

短路保护：

有

200m（未屏蔽）

3W

70mA（背板总线），160mA（前连接器）

0.23Kg

模仿量输入模块（0-20mA）

SM331

8路

输入信号：

0/4～20mA

容许最大输入电压：

60V

容许最大输入电流：

40mA

辨别率：

15位

基本误差极限：

±

0.05%

积分时间：

2.5~100ms

输入阻抗：

50欧姆

故障诊断功能：

有（红色LED表达总故障，诊断信息可读出）

温度：

0.29Kg

模仿量输入模块（热电偶/热电阻）

SM331

8路热电偶/8路RTD电阻式温度计

热电偶类型T,U,E,J,L,K,N,R,S,B

热电阻类型Pt100,Pt200,Ni100

10M欧姆

0.6W

0.21Kg

模仿量输出模块

SM332

4点

输出范畴：

0/4～20mA

最大负载阻抗：

500MΩ

额定负载电压：

最大开路电压：

14VDC

0.1%

最大转换时间：

2.5ms

4W

80mA（背板总线）,180mA（前连接器）

0.28Kg

C、人机界面

C．1WinCC

WINCC是SIEMENS在过程自动化领域中先进技术与MICROSOFT在软件世界领先水平相结合产物。

WINCC即WINDOWS_CONTROL_CERTER（视窗控制中心）。

WINCC是一种强大全面开放监控系统，既可以用来完毕小规模简朴过程监控应用，也可以用来完毕复杂应用。

在任何状况下WINCC都可以生成美丽而便捷人机对话接口，使操作员可以清晰地管理和优化生产过程。

WINCC拥有先进人机界面产品所有功能，其集成功能已涉及：

图形系统：

用于自由地组态画面，并完全通过图形对象进行操作，图形对象具备动态属性并可对属性进行在线组态。

报警信息系统：

记录和存储事件并予以显示，可自由选取信息分类、信息显示和报表，操作非常简便。

变量存档：

接受、记录和压缩测量值，用于曲线和图表显示及进一步编辑功能。

报表系统：

顾客自由选取一定报表格式，准时间顺序或事件触发来对信息操作、文档当前数据进行顾客报表输出。

数据解决：

对图形对象动作使用C语言及C编译器进行编辑。

原则接口：

通过ODBC和SQL访问用于组态和过程数据数据库。

应用程序接口：

容许顾客编写可用于扩展WINCC基本功能原则应用程序。

此外，WINCC还提供各种可选软件包。

如，通讯开发工具CDK，容许顾客开发用于连接数据管理器与任何目的系统通讯软件。

WINCC组态及归档数据存储在关系型数据库中，数据可用原则工具如ODBC和SQL等读出。

诸多原则应用如MicrosoftExcel等可以和WinCC并行运营，同步可通过DDE装载过程数据。

操作员站软件容许通用OCX、ActiveX链接。

更进一步，集成OPC（OLEforprocesscontrol）服务器使得过程数据可由其他应用程序（OPC客户机）访问。

显示

控制系统每个CRT都能综合显示字符和图形信息，机组人员完全可以运用鼠标通过CRT实现对机组运营过程操作和监视。

（每幅）画面上都能显示过程变量实时数据和设备运营状态，这些数据和状态在规定期间内更新一次。

数据或图形显示随过程状态而变化。

棒图和趋势图可以在任意画面任意位置显示。

控制系统所有测点，涉及模仿量输入、模仿量输出、数字量输入、数字量输出、中间变量和计算值都可以在画面上显示。

对每一种测点，还涉及显示其位号、文字阐明、工程单位、高低限值等。

操作站（WINCC）可提供各种窗口显示。

操作站软件具备顺控逻辑和步序模仿图显示功能，画面数量是不受限制。

运营人员可以通过鼠标对画面中被控装置进行手动控制。

画面上设备正处在自动程控状态时，模仿图上显示出设备最新状态及自动程序目迈进行至哪一步。

如果自动程序失败，则有报警并显示故障出当前程序哪一步。

WINCC为顾客提供了丰富图形和仪表符号图库，顾客还可以建立自定义新图库，新建图库可以被存储和检索。

操作站WINCC性能直接依赖于PC硬件性能。

采用高性能PC将明显获得高性能。

画面数量只受硬盘容量限制，每幅画面容纳过程测点数可以达到500个以上。

WINCC采用多层显示构造，显示层数可依照工艺过程和运营规定来拟定，这种多层显示可使运营人员以便地翻页，以获得操作所必须地细节和对特定工况进行分析。

多层显示涉及总貌显示（区级显示）、成组显示和回路显示。

报表（记录）和存储

WINCC提供了一套集成报表系统，数据库里所有过程点都可以打印输出。

它可以将在过程中录入数据以各种方式输出，如：

信息顺序记录、信息归档报表、操作者记录报表、系统信息报表、顾客报表、硬拷贝等。

输出页面格式是自由，顾客自定义。

右图：

报表与记录

除了打印到打印纸，还可以打印输出到文献及在屏幕上打印预览。

可以定义打印任务按小时、天、星期及月报表形式循环输出。

报表输出可由如下状况触发：

准时间顺序触发、事件触发、操作者触发。

信息顺序记录可以将输入信息及时打印输出到预先定义好打印机上，逐行打印。

信息存档可以提成短期存档和长期存档。

短期存档最多可存储10000条信息，以环形档案库方式储存在内存或硬盘中。

顾客可以通过某些选取条件规定哪些特定信息需要归档。

短期档案库为一种环形缓存区，新来信息总是一方面覆盖最老信息。

长期存档用作短期存档延续，普通被置于硬盘或软盘上，可设计成环形档案库或持续档案库。

长期存档只受磁盘空间大小限制。

顾客可以调出和返回存档，系统会发出信息来告知顾客磁盘尚有多少可用空间，使得顾客可以及时作出反映。

WINCC借助其WIZARD（向导程序）及AS控制站功能，可以轻松地实现操作记录。

WINCC通过标签管理器可以周期地或事件触发地记录测量值。

顾客不但可以记录过程值，还可以记录内部标签值、来自任何应用值以及手动输入值。

数据被存储在硬盘测量值存档中，采样周期范畴在500ms到一年之间。

为了迅速地获得这些测量值，系统在内存中提供了一种循环缓冲区来管理这些数据（在线曲线）。

WINCC提供持续周期存档、有选取周期存档、非周期存档、有变化时存档等几种不同办法来记录测量值。

持续周期存档是系统一经启动就按照时间顺序以一定周期存储测量值，直到系统关机为止。

运用此方式可以生成交接班记录、日报和月报，自动进行记录打印。

有选取周期存档是从指定启动事件开始，按照时间顺序以一定周期存储测量值，直到停止实践发生为止。

非周期存档时，一种或各种事件触发或停止测量值记录。

有变化时存档是系统只在被监控值变化超过了预先定义阈值时将该值存档。

计算

WINCC提供集成原则C语言编程环境，任何顾客程序都可以同步与WINCC一起运营，并且可以使用WINCC数据库和WINCC内部函数。

用这种办法，WINCC可以解决任何性能计算问题。

2.3防雷与接地设计

2.3.1防雷系统

由于电子设备不断普及增多，各工业公司电子设备遭受雷击事故时有发生。

因此，如何削弱与防范雷电危害已经引起各公司足够注重。

按照防雷理论，雷击从形式上可分为直接雷击与感应雷击两种。

直接雷击是指雷电直接击在物体上，产生电效应、热效应和机械力破坏雷击现象。

对于直接雷击防护，重要采用给建筑物设立避雷装置（如避雷针、避雷带等）以及在强电系统安装高低压避雷器装置等办法。

感应雷击是指雷电通过静电感应或电磁感应途径破坏被击物，普通当前弱电设备发生雷击多为感应雷击故障，其重要破坏力重要体现为：

1）由于雷电引起电荷分布不均，通过静电感应而产生局部过压对仪器仪表电子设备损害、据关于资料，此电压有时可达几十千伏，足以使接地不良电器受破坏。

2）由于雷电流形成电磁场变化，通过电磁感应使周边导体产生过压，此感应电压往往会沿导线传播，破坏与之相连关于电子设备。

3）雷击使微电子设备地不“干净”，电位不均，导致高电位地反击破坏电子设备。

完整防雷系统，应当对直接雷击与感应雷击实行由最外层到最内层多级保护。

最外层是直接雷击区域，危险性最高，普通在土建时采用避雷针方式，保护范畴大，运用建筑主钢筋作为引下线，接地电阻不大于4欧姆，抑制上行雷形成、减少雷击发生概率和延缓雷击放电时间。

内部防雷是为了防止雷电或其她内部过电压，通过电缆和导电导体等侵入各级用电设备而导致损失。

对于高低压进线和配电系统设备，应实行一、二级防雷；

对于用电设备终端、网络设备等，依照设备重要性，选取性采用三级防雷（如仪表）。

2.3.2防雷设计

对于自控及仪表系统来说，最常用、对电子设备最具危害干扰形式是暂态过电压，产生因素诸多，如沿电源线来雷电过电压波或主开关操作、无功补偿电容器及电梯等重负荷设备投入和切除。

大某些暂态过电压产生带有随机性和重复性，往往随着配电网中其她扰动现象（如开关跌落或供电中断等）发生而产生，甚至会损坏UPS和稳压电源等设备。

因而，在防雷系统工程中，除了有良好避雷针、下引线和地网系统外，同步必要在电源系统、数据信号系统进行可靠、有效防护工作，并具备可靠接地装置。

基于以上分析，本方案从各种也许引入雷电流和感应浪涌及各种过电压电源和数据信号线路入手，选用世界一流电源及数据信号防雷器件，对监控系统进行保护，防雷工程重点放在因雷击或线路过电压产生浪涌过电压和浪涌过电流而导致对内部设备损坏上，重要采用如下办法防雷：

敷设线路时，电源线将尽量远离信号线，避免并排敷设。

✧对于每一种PLC控制柜电源进线均加装过电压电源防雷器；

✧对于每一路模仿量信号均加装专用信号防雷器；

✧对于每一路通讯网络返回柜内某些加装网络防雷器；

✧将所有防雷器接地线全接到公共主地线上。

2.3.3防雷设备选型

本工程防雷设备分为电源防雷（过电压保护）和信号防雷（浪涌吸取）。

2.3.3.1电源防雷

电源防雷按耐过电压级别重要分为：

Ⅳ类6KV、Ⅲ类4KV、Ⅱ类2.5KV、Ⅰ类1.5KV如下；

按防雷办法重要分为：

Ⅰ级（主配电系统）、Ⅱ级（分派电系统）。

由于自控及仪表系统电源系统属于分派电系统和终端设备。

因而电源防雷只选Ⅱ级防雷（分派电系统，本系统为UPS）。

方案选用是LEIDUNLD620-V/2型保护器，其重要性能：

✧安装位置：

控制器柜

✧防雷级别：

II/C

✧UnitVoltageUn：

230V

✧最大抗浪涌能力Imax：

40KA（8/20μs），

✧标称电流IN：

>

20KA（8/20μs）

✧最大持续工作电压UC：

383V（L-N）/260V（N-PE）AC

✧制电压：

≤800V（Testcurrent3KA8/20μs）

✧电压保护级别：

≤1KV（测试电流，10KA8/20μs）

✧熔丝保护：

有

✧反映时间tA：

<

25ns

✧工作环境温度：

-40℃至80℃

✧保护模式：

L-N,L-G,L-L,N-G

✧远程监控干接点：

0.75A（250VAC）/3A（125VAC）/2A（30VDC）

2.3.3.2信号防雷

信号防雷采用是短路方式，短路方式是在防雷器遇到瞬间过电压时对地短路使雷电流导入大地，从而保护电子设备。

由于这种方式防雷器自身承受反压低，设备经济简朴，因此逐渐被广泛应用。

信号防雷重要用于24VDC如下信号（涉及24VDC供电，4~20mA信号，通讯等）防雷，选用型号为LDS2-24/L。

24V

✧最大负载电流：

26A

✧最大工作电压：

34V

✧最大抗浪涌能力Imax：

10KA

✧限制电压保护水平：

，≤180V

✧漏电流：

1μA

✧接入阻抗Rs：

≤2.2Ω/line

✧响应时间：

≤1ns

✧构成构造：

可插拔构造，可以进行带电热拔插，安装维护以便

-40~+85︒C

✧安装方式：

串联导轨安装

✧防护级别IP20

2.3.4系统接地

2.3.4.1概述

接地是避雷技术最重要环节，不论是直击雷、感应雷或其她形式雷，避雷工作最后都是把雷电流送入大地。

储存雷能量为人类造福，当前科技还达不到，因而没有合理而良好接地装置是不也许谈及防雷。

因此说设计、施工好高原则接地系统是防雷工作重中之重。

过去讨论接地时候，总是把讨论焦点放在规定接地电阻不大于多少欧姆上。

长期以来，人们有一种错觉，以为接地电阻越小避雷效果就越好，被保护对象就安全。

固然电阻越小散流越快，雷击高电位保存时间越短，危险性越小，其跨步电压、接触电压产生机遇也就越小。

但是，近十几年来实践证明，与其说接地电阻值重要，不如说接地装置构造更合理、重要。

当前都市，在一座建筑物内有许多不同性质电气设备，需要各种接地装置，如避雷接地、电气安全接地、交流电源工作接地、通信及计算机系统接地（也叫直流接地，在数字逻辑系统中叫逻辑接地）等，这样多系统接地究竟采用哪种好呢？

依照实践证明，共用接地是应用最为广泛接地方式。

2.3.4.2接地方式

仪表及控制系统信号绝大多数是低频信号，低频信号接地原则是单点接地，因而应按单点接地原理设计，即设备工作信号接