6ES7222-1HD22-0XA0规格说明

6ES7222-1HD22-0XA0规格说明1．概述        计量站是油田的重要组成部分，每个计量站都担负着多口油井的生产计量任务。通过计量站对油井生产情况的计量，可及时、准确地了解每口油井的工作情况，同时为油田地质部门提供油藏工程资料。但是，目前我国很多油田的计量站仍然采用人工计量方式，劳动强度大，效率低，且人工计量次数少、时间短，计量结果代表性差。        为了实现计量的自动化，提高计量的效率和准确度，越来越多的PLC和HMI（人机界面）被应用在了计量站自动控制系统中。其中PLC安装在计量站，用于实现每天的自动计量与计量数据的传输；而HMI可放置在计量站，直接接收PLC的数据，进行实时显示，并自动记录生成相关报表，并将信息传送至厂区总控室等；也可由PLC的直接通过无线传输将计量相关信息数据送厂区总控室，在总控室的HMI上进行实时监控，实现无人值守。        通过浙大中自公司工程技术人员的实践，已成功地将SunyPLC250和SunyTech工业控制应用软件（HMI）成功的应用在了油田的计量站控制中。下面某一计量站为例，说明计量站自动控制系统的实现。    2．工艺流程    该计量站通过分离器可实现11口油井的计量工作。当某口油井需要计量时，将其对应的三通阀切到计量位，油井向分离器中进液，根据分离器中液位由计量下限上升到计量上限所需的时间，可换算出该井的产液量，再根据该井的油样化验，终得出其日产油量。依次通过导阀，分离器进液和排液，可实现对每口油井的计量。    3．系统构成    3.1 产品简介        SunyPLC250是浙大中自公司推出的一种模块式结构的中小型PLC，具有结构灵活、维护简单、的特点。产品采用32位嵌入式处理器，逻辑指令执行时间可达0.50us/步。        SunyPLC250由各种功能模块（CPU模块、接口模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、电源模块等）及底板、个人计算机、编程软件SunyTech工业控制应用软件、通信电缆和人机界面构成。        SunyTech工业控制应用软件是浙大中自公司推出的DCS系统组态软件，亦可单独作为HMI软件使用。    3.2 系统结构        计量站控制系统主要由SunyPLC250可编程逻辑控制器，SunyTech工业控制应用软件（上位机运行），传感器（液位、温度、压力）以及执行器（电动三通阀、电动球阀）组成。如下图所示：[NextPage]    温度传感器安装于单井来液管上，用于实时监测来液温度；液位传感器安装于分离器，用于测量计量液位，判断计量所处阶段；压力传感器安装于分离器，测量分离器内的压力。电动三通阀安装于来液管道上，根据SunyPLC250的输出控制产生相应动作，从而控制单井处于计量态还是生产态。        SunyPLC250可编程逻辑控制器是整个计量站自动控制系统的核心，它按照程序设定，每天定时进行自动计量，依次将每口单井三通阀切换到计量位，待计量完成后再将其切换到生产位。被计量的单井根据其在分离器中进液时，由计量下限到计量上限所需要的时间换算出该井的日产量。同时，SunyPLC250通过SNET网络，以ModbusRTU协议将采集到的温度、液位、压力信号，和计量结果送到上位机。上位机通过SunyTech软件实时显示、记录测量值，并在信号不正常时发出声光报警，提醒值班人员注意，并可根据需要定时打印生产报表。    3.3 系统配置        SunyPLC250为模块式结构，根据系统设计，该计量站自控系统得I/O点数为AI：13、DI：13、DO：26，系统配置如下：4．控制方案    [NextPage]计量站自动计量控制主要完成以下功能：    ?     每天定时单井按顺序进行自动计量，上位机可干预设置哪口井不参与计量，且单井停井时，计量必需跳过此井计量下一口井。    ?     上位机可人工单独指定某口井进行计量。    ?     单井计量完成时，自动打开分离器排液阀进行排液，并根据排液情况，关闭分离器气出口阀。        与一般的PLC编程软件不同，SunyPLC250编程软件提供了符合IEC61131-3标准的FBD、LD、SFC、IL和ST五种编程语言，编程者可根据编程需要选用任意一种或几种编程语言来实现。    4.1 自动计量        每天上午8：00点（时间可以由操作人员上位机更改）根据默认井位自动从口可计量井开始计量，计量井号由上位机给定。PLC将自动根据预先设定好的顺序进行倒阀、计量、排液操作。计量过程中,30分钟未长1公分（可由操作人员更改）的井（认为该井停产）将被跳过,继续计量下一口井。        操作步骤为：将要计量的井对应的三通阀切至计量位，当分离器液位达到计量下限时开始计时，到达计量上限时，记下计量时间；自动打开排液阀，关闭分离器气出口阀，开始排液；并将该井三通阀切至生产位；当液位排至低液位时，再打开气出口阀，关闭排液阀，并将所需计量的下一口井对应的三通阀切至计量位，进入下一口井的计量。    该程序采用LD语言组态，如下图所示：[NextPage]4.2 指定计量        单井的指定计量由上位机控制，操作员发出指定计量的单井井号。        单井计量应选择自动计量完成后，操作员在计量控制表中点击所需计量井按钮，确认后上位机发出指令，SunyPLC250自动将自动对该井进行计量。计量时，先将其三通阀切换至计量位，向分离器进液，当液位到达计量下限时开始计时，当液位进一步上涨，到达计量上限时，记下计量时间，然后打开排液阀，关闭分离器气出口阀，开始排液，将三通阀切换至生产位计量完成。        单井指定计量流程图如图所示。[NextPage]5．操作管理（HMI）        上位机的操作管理主要是通过SunyTech工业控制应用软件实现人机界面功能。通过对计量站工况的监控，操作员可监视自动计量的全过程，并控制哪口井参与自动计量，以及指定某口单井进行指定计量。HMI画面包括计量站总貌、自动计量选择、单井计量指定等画面。计量站总貌画面用于监视计量站的实时运行情况（如下图所示），自动计量画面用于选择设置参与自动计量的井号，单井计量画面用于设置要进行指定计量的单井。系统还可根据每天的计量情况生成计量站计量数据日报表。6．结束语        SunyPLC250可编程逻辑控制器技术先进、功能丰富、运行稳定，在油田计量站的应用中，既提高了计量站现场控制的自动化水平，又保证了计量的准确可靠性，取得了良好的效果，值得在泵站、气站等类似行业中推广使用。为了加强对库存药品的管理，保证药品质量，保障群众用药安全，国家药品监督管理局于2002年开始向国内医药企事业单位发布了《关于实施GSP认证工作的通知》。按照GSP认证工作的要求，对药品库房温湿度监测及控制要做到“养护配合保管，每日上下午各一次并做好库房温湿度记录，库房温湿度超出规定范围则及时调控并予以记录”。出于药品的存储质量安全保障和降低人力成本的需要，多数医药企业迫切需要实现药品库房温湿度的自动监视和控制。    1. 概述        我公司工程技术人员在深入了解药品库房管理自动化需求的前提下，成功将浙大中自公司的SunyPLC250可编程逻辑控制器应用于药品库房的温湿度监控：通过接受安装在库房的温湿度传感器信号可实时监测药品库房的温湿度变化，同时根据预定控制方案和设定值控制风门、风机、压缩机及水泵，以保证库房内温湿度符合要求。该系统与上位机相连，构成一套集采集、控制与存储为一体的高性能控制系统，具有性能稳定、成本低廉、功能齐全、易于维护等特点。    2. 产品简介        SunyPLC250是浙大中自公司（www.sunytech.com）自主研发的小型模块式可编程逻辑控制器，体积小、重量轻、功耗低、功能强，适用于中、小规模装置或设备的监测控制。该产品采用了先进的软、硬件技术，结构灵活、维护简单、可大幅降低使用成本，满足各种中小规模过程控制、顺序逻辑控制和数据采集任务要求。SunyPLC250可编程逻辑控制器主要包括以下组成部分：    2.1. CPU模块        CPU模块是SunyPLC250可编程逻辑控制器的核心，用于程序处理、操作输入/输出模块及处理过程数据。    2.2. I/O模块        I/O模块是SunyPLC250可编程逻辑控制器的过程接口，输入或输出开关量、模拟量信号。    2.3. 电源模块        电源模块是SunyPLC250可编程逻辑控制器各电路模块的电力驱动，用于向CPU模块和I/O模块提供隔离工作电源。    2.4. 软件        SunyTech工业控制应用软件平台用于实时数据库生成、控制方案编程、流程画面设计、报表打印以及实时运行等。软件开放、友好、方便、稳定，支持OPC、ODBC、DDE和TCP/IP，内嵌多种通讯协议，可与第三方系统实现无缝连接。    3. 系统设计    3.1. 现场设备        理论上讲，药品库房内温湿度传感器布置越多，测量越准确，但这样势必带来投资的增加和资源的浪费。一般情况下，在封闭或半封闭的药品库房空间内，如果任意两个随机采样点的大测量值之差小于2％，即认为满足测控精度的要求。因此，为了节省成本又保证获得准确的测量结果，在净高6米的药品库房内，每500平方米安装一台温湿度传感器。        保温除湿设备的选择可根据库容的大小来确定，原则上应与库房内的温湿度传感器以及面积相匹配。例如，对净高6米的库房，每1500平方米选用一台50kW的空调机组。    3.2. 系统结构        下图所示为药品库房温湿度监控系统结构。主要由温湿度传感器、SunyPLC250可编程逻辑控制器、个人计算机和空调设备等组成。其中空调设备包括风机、压缩机、水泵和风门，一般由企业自供。[NextPage]    温湿度传感器安装于药品库房内，用于实时检测库房内的温度和湿度并将测量信号向SunyPLC250发送。风机、压缩机、水泵和风门等安装于空调机房，根据SunyPLC250运算结果产生相应动作，从而对温湿度进行调控。        SunyPLC250可编程逻辑控制器是整个温湿度控制系统的核心，它获得温湿度传感器信号，与给定值比较并进行PID运算，结果输出至风门控制风量，从而达到连续调节药品库房内温湿度的效果。风机、压缩机和水泵等设备的开停可由SunyPLC250实现手动操作或联锁动作。通过ModBus总线，SunyPLC250向上位机发送实时测量数据和运算结果，接收上位机管理操作命令。        上位机实时显示、记录温湿度测量值，当超限时能够及时发出声光报警，提醒仓管员注意或采取相应措施。现场所有电气设备的开停操作、过程参数设置等均通过上位机完成。另外，还可以定时或人工打印报表。    3.3. 硬件配置        药品库房温湿度控制系统主要包括以下类型的I/O点：[NextPage]    根据西北某企业药品库房的规模和控制要求，以SunyPLC250可编程逻辑控制器为核心构成的温湿度控制系统的硬件配置清单如下表所示：3.4. 软件        SunyPLC250可编程逻辑控制器的组态软件为浙大中自公司的SunyTech工业控制应用软件平台，该软件运行于bbbbbbs2000环境，符合IEC61131-3。主要包括SunyRDB实时数据库编辑器、SunyIEC算法编辑器和SunyMaker图形编辑器等部分组成。组态界面采用树形结构，传统的菜单、按钮操作，剪切、拷贝、贴贴、删除快捷方便。仿真功能使工程设计人员能够尽快找出错误、验证组态结果，从而大大减少了工程周期。    3.4.1. 人机界面[NextPage]         人机界面用于仓管人员监视、操作、管理库房状态和控制系统，包括库房总貌、报警信息、实时趋势、历史趋势、打印报表等。库房总貌用于监视药品库房的实时状态；报警信息用于检查温湿度的超限情况；实时趋势和历史趋势用于查看各检测点的温湿度实时变化趋势和某时间段内的变化曲线；打印报表用于定时和人工触发打印所有检测点的测量值、设备运行状态等。下图所示为库房总貌监控图。3.4.2. 控制算法        SunyIEC算法编辑器提供了FBD、LD、SFC和ST、IL五种符合IEC61131-3标准的编程语言，用户可根据自己的习惯和控制方案的要求选择合适的编程方法。在本控制系统中，温湿度调节采用FBD编程，而节能联锁则由LD实现。        由于温度与湿度存在一定的关联，导致采用常规的单回路PID调节不能很好地将药品库房内的温湿度控制在规定范围。我公司技术人员凭借其丰富的控制系统应用经验，在认真研究分析了空气温湿度的特性后，利用SunyIEC丰富的算法模块，采用了下图所示的双测量、双给定PID调节控制方案，获得了良好的控制效果。[NextPage]    为了降低能源消耗，系统设计了节能联锁功能：当温湿度偏差低于设定值并维持一定时间时，此时认为药品库房内的温湿度已经符合要求，可以将风机、压缩机和水泵停运，同时关闭风门。当温湿度偏差重新超限时，则启动上述设备并进行自动调节。事实上，由于空调设备通常为公用设施，对所有药品库房的温湿度进行调控，而不同的药品或不同的库房往往对温湿度有不同的要求，因此节能联锁控制必须全盘考虑所有药品库房的温湿度状况。        下图所示为空调设备与药品库房呈一对一关系时的节能联锁控制方案原理图。 4. 结论        使用SunyPLC250可编程逻辑控制器控制药品库房的温湿度，具有安全可靠、运行稳定、性能优越、投资较少、节能降耗、操作简单、维护方便等特点，能够高精度地将药品库房的温湿度控制在理想水平。        SunyPLC250药品库房温湿度控制系统解决了药品库房温湿度的自动监测与控制问题，有效地消除了药品的霉变、结块和潮解，极大地减少了药品的存储损耗，成功地降低了仓管人员的劳动强度，显著地提高了库房药品保障能力。该系统也可以应用于其它有类似要求的设施，如粮仓、档案室、人工温室等等，因此具有很好的推广应用价值。        当今变频调速技术已被广泛应用，如果将空调设备改造为变频调节，相应风门改为两位式，由SunyPLC250可编程逻辑控制器直接对变频设备进行无级调速，相信能够获得更好的调节效果。