PLC+HMI一体机在能源工厂应用案例

摘要:位于新西兰帕默斯顿北部的能源工厂方案公司提供了许多能源解决方案。他们需要一种成本效益高的自动化解决方案,用于他们一系列新的锅炉中。他们希望将整个过程更加自动化一些以提升设备的安全性。使用Unitronics的Vision 1040 PLC+HMI后,他们便能够控制锅炉、远程监测其中的关键功能,以及使用Unitronics的警报功能以便来迅速应对可能出现的麻烦。

        位于新西兰帕默斯顿北部的能源工厂解决方案公司专门从事工业能源工厂的供应和安装。他们的目标是为了一个可持续和节能的未来,提供高效率节能的产品。为了实现这一目标,他们需要为他们的一系列成套的锅炉提供一种有效的自动化解决方案;该方案将控制锅炉的所有功能,包括水泵、压力控制和液位控制。他们希望通过使用一体化的PLC+HMI来规范锅炉控制系统,从而减少开发时间,提高效率。

        能源工厂方案公司(EPS)选择了Unitronics 的Vision 1040;该PLC集成了10.4英寸的彩色触摸屏和功能按键。他们还使用I/O扩展模块增加了近100个本地的数字量以及模拟量的I/O口。由于I/O口数量庞大以及通需求,Vision 1040的大屏幕非常必要地提供了显示重要信息的空间。类似地,物理按键允许EPS始终可访问某些功能,而不需要为它们分配额外的屏幕空间。

        Vision 1040使用分立的I/O控制燃烧器。EPS对关键安全程序的自动化特别感兴趣;例如,PLC会在触发某些警报时关闭燃烧器。他们还使用PLC监控和记录燃烧器的运行数据,包括执行机构位置、燃烧器风扇转速、烟气剩余氧气、燃料阀状态和故障细节。这些趋势跟踪的数据使用Vision1040的SD卡功能存储。EPS还使用SD卡存储设置点,从而在硬件发生故障时可以快速还原至上次的设置点。

        这些数据不仅存储在本地,还可以使用SCADA软件对其进行监控。Vision 1040使用Modbus IP来将数据传输到Wonderware®InTouch®SCADA,并使用以太网连接到工厂网络。EPS可以使用Unitronics免费软件工具远程访问安装在其锅炉上的任何一个Vision 1040 PLC。高级电气工程师Justin Butler解释了这些优势。他表示:“通过远程操作,我们可以通过VPN看到在我们国家另一端的办公室的情况,而且这都没有经济成本或是开发时间成本。”如果客户需要帮助解决问题,这就是一个巨大的优势。”

        Unitronics Vision 1040强大的通信选项也支持必要的安全特性选项。锅炉控制系统包括一个GSM调制解调器,即支持短信。如果一个故障条件触发了警报,PLC会依次向一组操作人员发送一条SMS消息,通知他们情况如何。操作员收到一个实际的故障描述,而不仅仅是一个普通的“锅炉故障”消息,以允许操作员评估响应的紧急程度。如果操作员响应SMS警报,它将阻止消息被发送到列表上的其他操作员,从而避免了修复问题的重复工作。故障信息也会出现在HMI面板上;这个HMI警报消息和SMS警报是相同的,并且是从同一个字符串库中提取的,所以EPS不需要编写两个不同的消息。

        EPS选择Vision 1040的另一个原因是它使用不间断电源,即UPS。它可以在断电时维持PLC和I/O的电源。Unitronics产品使用24V交流电源,其余锅炉系统使用230V直流电源。使用24V交流 UPS使系统更安全,因为当主电源断开时也就没有230V的交流电了。

        此外,使用Unitronics使EPS能够在现场安装应用程序之前轻松地对它们的应用程序进行仿真。Justin Butler解释说:“Unitronics 的PLC允许我们在没有任何I/O连接的情况下运行PLC来进行仿真……我们可以输入任何我们喜欢的值来测试PLC的性能……这意味着我们甚至可以在访问站点之前完成90%的仿真测试。”这种预先仿真测试意味着EPS避免了长时间的现场调试,这节省了他们很大部分的时间和精力。

        Butler指出,UNitronics的PLC与传统PLC相比有节省了很多不必要的经济支出和时间支出。他解释道,这款PLC节省了“开发软件许可”以及开发PLC+HMI软件所需的时间。Vision 1040采用Unitronics VisiLogic软件编程,该软件为梯形图、人机界面设计和通信配置提供了一个单一的环境。Butler说:“如果你可以在添加新的逻辑到PLC的同时就能将新元素添加进HMI中而不需要再另外导入或导出标签时,那么编程和修改操作就会变得快很多。”

        他继续说道:“使用Unitronics的HMI与PLC混合控制器让其他的系统控制器显得有些跟不上时代。Unitronics的技术支持,无论是本地的还是邮件或者是论坛都是非常厉害的。”

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