孔令峰

摘要：本文共分两部分，第一部分着重介绍四循装置控制系统组成，系统采用西门子公司的PLC系统；第二部分着重介绍如何实施四循风机自动控制改造。

关键词：PLC；控制系统；自动控制

中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）01-0019-01

动力厂四循F401、F402冷却塔风机为现场控制，控制室无法监控风机运行状况，风机调速也在现场调节，因此需改造为风机调速远程手操控制，并将风机运行状态信号引入四循控制室原有PLC系统监视，F401、F402电机的设备运行状态显示；远程控制电机为变频，并增加正反转切换功能，便于工艺监控及操作。

1 四循控制系统组成

动力厂空分二车间的四循装置控制系统采用S7-400H系列西门子PLC控制系统，是西门子公司最新一代具有冗余及容错技术的PLC控制系统。该系统以双冗余的中央处理器CPU414H为核心，基于过程自动化，中央处理器CPU进行程序运算处理，通过I/O模块发送及接受指令，自下而上形成完整的全集成自动化架构。

该系统I/O模块共5个NODE节点，每个NODE节点可挂6个I/O模块，NODE节点之间的通讯，由双冗余的IM153-2通讯卡来实现，CPU与上位机之间的数据通讯，通过CP443-1以太网通讯卡来实现，其中工程师站和操作站的通讯是通过以太网线来实现的。

上编程软件为SETP7 V5.4版本，采用梯形图（LAD）编程组态，可实现各种逻辑运算控制。上位机画面系统是西门子WINCC 6.0系统，操作系统为WINXP。

2 实现四循风机自动控制改造

在动力厂空分二车间四循装置风机停运期间，进行风机F401、F402控制改造技术攻关，敷设与电气配电间之间的信号电缆，机柜内重新配线，增加硬件地址，并且对数字量输入卡和模拟量输出卡进行组态；主要是增加程序组态，分别对上位机和PLC系统进行了程序组态修改，将风机运行状态、风机正反转和风机变频控制增加到上位机画面上，以便于工艺监控及操作。

2.1 上位机画面组态

在上位机WINCC软件中进行建立变量软点，双击四循项目组态“Named Connections”，在文件夹NewGroup_4中建立变量软点，其中对风机运行状态YLHF401、YLHF402和风机正反转控制变量HF401、HF402为二进制变量，风机变频控制变量为模拟量输出变量HZ401、HZ402，即浮点数32位IEEE754变量，这些变量与PLC进行数据交换。

（1）增加风机运行状态显示，取一个电机的组图，进行色变组态。选择F401、F402风机运行状态变量软点，当变量软点YLHF401、YLHF402等于0，即选择否/假，代表风机停止，并且电机画面变红色；当变量软点YLHF401、YLHF402等于1，即选择是/真，代表风机运行，并且电机画面变绿色。

（2）增加风机正反转控制，取一个长方形按钮的组图，进行色变组态。选择F401、F402风机反转控制变量软点，当按下正转按钮时，并且当变量软点HF401、HF402等于0时，代表风机正转控制，并且按钮显示变为绿色；为了避免工艺误操作，造成风机损坏，对反轉按钮进行程序限制组态，即加入风机运行状态变量YLHF401、YLHF402等于1时，让反转的按钮显示灰色，无法进行操作。反之，当按下反转按钮时，也是上面的组态，只是变量进行取反。

（3）增加风机变频控制，取数据变量，进行输入数字显示。选择F401、F402风机变频控制变量软点HZ401、HZ402的进行直接数据连接，从而实现输入0-50HZ的变频控制，送到PLC中，进行数据转换处理。

2.2 PLC控制系统编程组态

四循PLC系统为西门子S7-400系统，控制系统软件由SETP 75.3软件进行编程组态，使用梯形图进行组态，下面具体描述PLC程序组态。

首先建立硬件地址，双击四循项目硬件组态“HW config”，分别建立数字量输入、数字量输出、模拟量输出硬件地址点，主要是风机运行状态和风机正反转控制为数字量输入、数字量输出硬件地址，风机变频控制为模拟量输出硬件地址，下面是具体的硬件地址表1。

风机运行状态和风机正反转控制的输入、数字量输出硬件地址，可与上位机的变量软点直接进行数据连接。而风机变频控制的模拟量输出需要进行数据转换，才能通过AO模拟量输出模块，将流程图画面中的数据0-50HZ转换成4-20MA输出到电气变频器中，从而实现控制风机转速。

3 结语

通过改造，实现了模拟量输出风机转速控制和风机状态显示，实施后效果理想，方便了工艺调整远程转速和监视风机运行状况，不但减少了工艺劳动强度，还提高了系统的稳定性，工艺监控和操作也简便了，也安全可靠了，使得四循装置安全生产更加平稳，消除了安全隐患。

Abstract：This paper is divided into two parts， the first part focuses on the four-cycle device control system composition， the system USES the SINEMENS company's PLC system；The second part mainly introduces how to implement automatic control transformation of four-cycle fan.

Key words：PLC；control system；automatic control