6ES7253-1AA22-0XA0型号介绍

6ES7253-1AA22-0XA0型号介绍

系统要求
公司为提高自动化程度，提高管理效率，拟对原系统进行改造，改造后的系统需要实现集中监控功能，具体需求如下：
1）、控制功能。能够在中控室对现场设备进行集中操作控制，中控室操作时首先应给出声光报警信号，在征得现场的同意后方可操作。
2）、图形界面、数据显示及参数设定功能。能够完成对设备运行状态进行监控和操作、工艺参数设定、I/O状态监控及生产数据统计显示等功能。
3）、报表及数据存查。能够提供生产的查询，并能生成班报表、日报表、月报表、季报表及年报表。
4）、数据共享。能够提供所有生产线之间工艺参数的共享。
5）、报警和事件记录。能够完成*的报警功能，并有事故的追忆、分析、查询及统计功能。
6）、权限及安全管理。对用户进行分级管理，根据级别来限制访问、操作及修改权限。
7）、视频。在*的地点安装摄像，以便在中控室或通过因特网来了解生产过程或重要地点的安全状况。视频要求有录像功能。
8）、网络发布功能。要求可以通过内部局域网或者出差时通过互联网并根据访问权限进行察看生产情况以及统计的一些相关信息。

3、解决方案
为实现以上系统要求，需要在原系统上增加上位机进行监控。上位机安装三维力控科技公司开发的Forcecontrol6.0软件，该软件功能强大（详见软件描述）。

3．1、系统结构

此结构组网方便，布线简单，通讯速度快，需要增加以太网/串口转换设备。

4、软硬件增加
为改造原系统，需要增加部分软硬件，具体如下。

4.1 、硬件部分
硬件部分主要分为两个部分：中控室和现场。
1）、中控室
中控室需要增加的硬件为：工控机一台、交换机一台（32口）、UPS一台。
2）、现场
由于没有预留通讯端口的控制器，每个控制器需要增加一通讯模块。
软件部分需要增加：组态软件Forcecontrol6.0，SQL server。

5、软件描述
上位计算机软件选择北京三维力控科技有限公司的Forcecontrol6.0作为上位机软件。
力控6.0监控组态软件是北京三维力控科技根据当前的自动化技术的发展趋势，总结多年的开发、实践经验和大量的用户需求而设计开发的高端产品，是力控科技全体研发工程师集体智慧的结晶，该产品主要定位于国内自动化市场及应用，是企业信息化的有力数据处理平台。
力控6.0具有如下优点：方便、灵活的开发环境，提供各种工程、画面模板、可嵌入各种格式（BMP、GIF、JPG、JPEG、等）的图片，方便画面制作，大大降低了组态开发的工作量；
高性能实时、历史数据库，快速访问接口在数据库4万点数据负荷时，访问吞吐量可达到20000次/秒；
强大的分布式报警、事件处理，支持报警、事件网络数据断线存储，恢复功能；
支持操作图元对象的多个图层，通过脚本可灵活控制各图层的显示与隐藏；
强大的ACTIVEX控件对象容器，定义了全新的容器接口集，增加了通过脚本对容器对象的直接操作功能，通过脚本可调用对象的方法、属性；
全新的、灵活的报表设计工具：提供丰富的报表操作函数集、支持复杂脚本控制，包括：脚本调用和事件脚本，可以提供报表设计器，可以设计多套报表模板；
提供在Internet/Intranet上通过IE浏览器以“瘦”客户端方式来监控工业现场的解决方案；
支持通过PDA掌上终端在Internet实时监控现场的生产数据，支持通过移动GPRS、CDMA网络与控制设备或其它远程力控节点通讯
支持控制设备冗余、控制网络冗余、监控服务器冗余、监控网络冗余、监控客户端冗余等多种系统冗余方式。

6、计算机管理
6.1、显示功能
（1） 实况图  在线显示整条生产线的运行状况,工艺流程状态，逼真的模拟现场实况；现场设备运行情况以实况图方式显示，图象由一系列图例系统组成，图上有相关的实时生产过程的动态参数值显示，并且可以对生产过程进行控制。友好的人机界面，大大简化了操作，提高了生产效率。
（2） 测量值显示 模拟量参数的数字显示和动态图，仪表测量值以多种图形式动态显示，包括趋势图、直方图等，有上下设定值，设定值是可修改的；测量数据记录入系统历史数据库，当需要时可从历史数据库调用已存储数据；数据的存储时间可人为整定。

（3） 报警显示，可以指示灯和报表的形式显示，过程或运转设备出现越限或故障时，流程图上相应的图例红光闪动，并发出报警加以提示。报警可以通过键盘解除，闪动的红光继续保持，直至该故障，闪动才停止。报警对象、内容、时间列表记录并按照要求打印。

6.2、报表功能
（4） 系统可生成实时报表和历史报表，通过对历史数据的查询和参数的采样设定，可制作以满足用户需求的班、日、月、年报表。还可根据实际需求，制作复杂的报表，对生产信息进行统计，分析，查询等。极大地提高了生产数据分析的效率和速度，使生产管理人员可以迅速根据分析做出决策。

6.3、打印功能
趋势曲线、直方图和报表等反映测量值的单元画面均可通过打印功能打印出来以方便保存和分析，根据用户要求可设置为定时打印、事件触发打印和人为打印等多种不同的打印方式。

6.4、安全功能
为保护系统安全，系统提供授权操作的安全保护功能。在安全配置程序中可以设置节点的安全性为允许/不允许、创建用户和组的帐号、分配用户使用程序和程序功能的权限、分配用户名和密码、分配安全区名等。一旦节点有安全保护，操作人员必须访问登录程序，输入姓名和密码。在登录后，操作人员才能访问权限允许范围内的内容。一旦操作员提供了正确的密码，他可以修改他的密码，而他的权限不能发生变化。一般分为三种操作用户：
一般操作员：只能查看*的信息，不能进行任何的输入/输出操作：
高级操作员：具有一级功能，同时可以进行键盘数据输入、打印输出、报警确认和，修改一般设定值；
系统管理员：具有二级功能，同时可进行程序和参数的调整、模拟画面产生和建立动态数据显示连接、数据库配置、报表格式定义即编辑、各种文件检索归档、密级设定和口令赋值、系统管理和优化。
根据操作人员登录及操作过程中输入的姓名、口令，系统可自动记录所有登入登出，进而可以记录每一步操作的操作人员姓名、操作时间、操作内容及操作人员性质，以备随时查验。

6.5、数据共享
丰富的数据接口，包括DDE、OPC、ODBC以及API等多种数据接口，使系统能够方便地与第三方应用程序进行数据交换。为企业CRM，ERP系统提供数据，方便企业决策层根据相关生产信息合理地调整生产结构，优化生产，合理利用资源等，以提高企业效益。

6.6、网络功能
系统支持丰富的网络功能，进行网络发布后，即使管理人员远离现场，通过企业的Intranet网络（局域网），可以在任何一个办公室内轻松地查看所有的现场信息，了解设备运行情况；而通过Internet（广域网），无论在世界的任何地方，都可以轻松地查看所有的现场信息。
网络客户端是一个完全的“瘦”客户端，客户端不需要特殊的驱动程序或支持软件，只需要使用标准的IE浏览器，也支持PDA掌上终端访问WEB服务器。

6.7、在力控软件中集成了视频的功能
力控内置了视屏监控功能模块，所以，在力控中可以轻松集成视频动态，实时监控各个摄像头的真实情况，这样大大提高了管理水平

2. 水位测量
选择液位计时应考虑以下因素：
(1) 测量对象，如被测介质的物理和化学性质，以及工作压力和温度、安装条件、液位变化的速度等；
(2) 测量和控制要求，如测量范围、测量 ( 或控制 ) 精确度、显示方式、现场指示、远距离指示、与计算机的接口、安全防腐、可靠性及施工方便性。
给水工程中常用的液位计及选型要点如下：

a. 浮球式液位计
在液体中放入一个空心的浮球，当液位变化时，浮球将产生与液位变化相同的位移。可用机械或电的方法来测得浮球的位移，其精确度为 ±(1~2)% ，这种液位计不适用于高粘度的液体，其输出端有开关控制和连续输出。
在净水厂的设计中，多将此种液位计用于集水井的液位测量以控制排水泵的自动开停。

b. 静压 ( 或差压 ) 式液位计
由于液柱的静压与液位成正比，因此利用压力表测量基准面上液柱的静压就可测得液位。根据被测介质的密度及液体测量范围计算出压力或压差范围，再选用量程、精确度等性能合适的压力表或差压表。这种液位计的精确度为 ±(0.5~2)% 。

c. 电容式液位计
在容器内插入电极，当液位变化时，电极内部介质改变，电极间 ( 或电极与容器壁之间 ) 的电容也随之变化，该电容量的变化再转换成标准化的直流电信号。其精确度为 ±(0.5~1.5)% 。

电容式液位计具有以下优点：传感器无机械可动部分，结构简单、可靠；精确度高；端消耗电能小，动态响应快；维护方便，寿命长。缺点是被测液体的介电常数不稳定会引起误差。电容式液位计一般用于调节池、清水池等的液位测量。

当测量范围不超过 2m 时，采用棒状、板状、同轴电极；当超过 2m 时，采用缆式电极。当被测介质为水时，采用带绝缘层 ( 可用聚乙烯 ) 的电极。

d. 超声液位计
超声液位计的传感器由一对发射、接收换能器组成。发射换能器面对液面发射超声波脉冲，超声波脉冲从液面上反射回来，被接收换能器接收。根据发射至接收的时间可确定传感器与液面之间的距离，即可换算成液位。其精确度为 ±0.5% 。

这种液位计无机械可动部分，可靠性高，安装简单、方便，属于非接触测量，且不受液体的粘度、密度等影响，因此多用于池、药罐、排泥水池等的液位测量。但此种方法有一定的盲区，且价格较贵。

3. 流量测量
流量测量分为两种，一种用于流量检测，参与过程控制，以达到提高生产自动化水平，改善生产工艺条件，提高产品质量和产量的目的。另一种用于流量的计量，不仅计量产品的产量，还是供水企业主要技术经济指标计算的依据。在供水企业*主要的 8 项经济指标中，有 3 项指标是以流量计测量的数据为基础的。

流量计的选型应考虑以下因素：
(1) 任何型号的计都必须有国家计量部门检定的证书方可选用。
(2) 流量计本身的压力损失要小。
(3) 根据行业要求，流量计的准确度应不低于 2.5 级。
(4) 安装现场条件应满足所选流量计对直管段的要求。
(5) 所选流量计应能适应安装现场环境条件如温度、湿度、电磁干扰等。
(6) 所选流量计应能适用于待测的液体介质。

目前，在给水工程设计中，采用*多的是电磁流量计和超声流量计。

a. 电磁流量计

电磁流量计的原理是应用法拉弟电磁感应定律，由传感器和转换器组成。
在测量中，液体本身为导体，磁场通过安装在管路中的两个线圈产生。线圈由交流或直流电源励磁，磁场作用于管道内流动的液体，在管道中产生一个与被测流体平均流速 V 相对应的电压，且该电压与流体的流速分布无关。
与管道绝缘的两个电极监测液体的感应电压。磁场方向、流体流向及两个检测电极的相对位置三者互相垂直。

电磁流量计的优点：
(1) 测量不受被测液体的温度、压力或粘度的影响。
(2) 没有压力损失。
(3) 能连续测量，测量精确度高。
(4) 口径范围和测量范围大，测量范围连续可调。
(5) 与流速分布无关。
(6) 前后直管段较短，前置直管段为 5D(D 为仪表的直径 ) ，后置直管段为 3D 。
(7) 稳定性好，输出为标准化信号，可方便地进入自控系统。
(8) 变送器导管内壁有衬里材料，具备良好的耐腐、耐磨性。
(9) 转换器体积小，消耗功率小，抗干扰性能强，便于现场观察。