施耐德QUANTUM_PLC在TRT应用
TRT仪控系统简介
莱芜钢铁集团自动化部 李兴旺
二零壹壹年五月
目 录
1、仪控系统组成 2、PLC硬件简介 3、PLC软件简介 4、2~4#TRT控制思路 5、 交流
仪控系统组成：信号输入
温度传感器 压力变送器 位置传感器 振动传感器 位移传感器 转速传感器 压力开关 TSI系统 转速变送器 伺服控制器 PLC输入 CPU 计算机 操作员
执行机构
PLC硬件简介
Modicon电气公司推出的世界上第一个通用自动化平台Quantum， 是具有强大处理能力的大型控制系统，可以满足大部分离散和过程 控制的经济和灵活的硬件控制平台。 Modicon Quantum自动化控制平台拥有业界领先的性能，包含： 5种IEC编程语言（FBD 、LD、SFC 、ST 、IL）适用于各种应用 需求 高性能多任务系统 高达7MB 储存空间 涂层保护模块，适用于恶劣环境；安全I/O,高可靠性；支持第三方 设备 高性能热备解决方案。每个模块均有小型LCD荧幕及按键，便于本 地监控 前面板有多个内置端口（USB、Ethernet TCP/IP、Modbus Plus、 以及至少一个 Modbus 端口） 本地机架上可安装第三方模块以连接Profibus-DP
仪控系统组成：电涡流传感器
根据法拉第电磁感应原理，块状金属导 体置于变化的磁场中或在磁场中作切割 磁力线运动时，导体内将产生呈涡旋状 的感应电流，此电流叫电涡流，以上现 象称为电涡流效应。而根据电涡流效应 制成的传感器称为电涡流式传感器。
仪控系统组成：信号输出
伺服控制器
电器设备 操作员 计算机 CPU PLC输出 调节阀 高炉 电磁阀
PLC硬件简介
优势 操作简便，功能强大 Modicon Quantum自动化控制平台拥有全系列完整的处 理器，适用于复杂的过程控制与基础设施关键系统 集成优异的通讯功能，诊断功能，大容量的数据储存空 间，Modicon Quantum仍保持极佳的扫描周期 无需停机，即可安装新模块 应用范围 过程控制 基础设施关键系统
施耐德电气QuantumPLC在火电厂辅控网系统中的应用
施耐德电气Quantum PLC在火电厂辅控网系统中的应用以云南大唐红河电厂辅控网系统为例，论述施耐德电气Quantum PLC在火电厂辅机系统中的应用。
对Quantum系统的硬件、软件结构、事情原理进行了说明，论述电厂辅控网模式在经济、治理上的公道性和技能上的可行性，并且凭据江边取水系统重点介绍Quantum PLC 的具体应用。
二、概述随着产业自动化技能的飞速生长，电力系统的进一步深入革新，电厂对辅控网系统自动化水平的不停提高。
在火力发电厂的辅机系统的设计中，一般是凭据辅控设备的功效，按“水”、“灰”、“煤”三个系统设立了独立的会合监控网。
但为了包管设备优质高效的运行、提高劳动生产率、提高运行人员整体素质，满足减员增效的要求，取消一般的“水”、“灰”、“煤”三个独立的监控网，只构建一个电厂会合辅控网的新思路，并把辅控网数据并入SIS系统中。
三、工程描述大唐红河电厂辅控网包罗江边取水、生水石灰预处置惩罚、次氯酸钠、锅炉补给水、产业废水、凝结水精处置惩罚、炉内加药、含煤废水、输煤、燃油泵房、制氢、气力除灰、电除尘一共十三个子系统，全部使用Quantum PLC系统。
辅控网对PLC有较高要求，主要有以下几个特点：1、由于电厂控制水平要求高，所以凭据工艺段的重要级别，大部门子系统选用Quantum PLC双机热备系统；2、在满足工艺、控制要求的前提下，提高性能代价比，对点数不太多的子系统选用了CPU11303双机热备系统;3、为包管电源的可靠性，子系统选用了冗余电源；4、对I/O模块的选型，设计进行了优化；在开远大唐红河电厂辅控网中，我们充实利用了Quantum PLC强大的功效，很好解决了控制系统中存在的问题和难点。
在通讯上，我们使用产业以太网，用TCP/IP协议加光纤远距离传输，构建百/千兆网络。
NOE通讯模块至互换机接纳双绞线，厂区内各系统到辅控网根本上没凌驾2公里，所以用多模光纤；江边取水系统距离较远，所以用单模光纤，网络速度好，信息传输要领机制公道，所以实时性相当强。
施耐德Quantum产品与其它PLC产品比较
施耐德Quantum产品与其它PLC产品性能比较1.施耐德Quantum产品的背板总线（即机架）通讯速率可达80Mbps，主要有以下优点：●通讯速率是所有PLC产品中速度最快的，而且通讯速率恒定不变，与机架槽位无关；●所有P模块在机架上可以任意安装，因此方便产品维护；●全面支持100M快速以太网（机架通讯速率是以太网通讯的瓶颈，机架速率越快，以太网通讯的带宽越宽）。
以太网通讯带宽可达80M；西门子S7-400产品的背板总线通讯速率最快为30M。
而且通讯速率不统一，与CPU距离越远，距离越低。
由于通讯速率较低，因此，实现以太网通讯时带宽最多为30M。
AB公司ControlLogix产品的背板总线通讯速率最快为30M。
因此，实现以太网通讯时带宽最多为30M。
2.施耐德Quantum产品所有模块都支持任意带电插拔，因此，可以支持带电情况下的产品更换和维护。
西门子S7-400产品的CPU和电源模块不支持带电插拔。
因此，CPU和电源模块出现故障时，必须将PLC断电，更换完模块后才能上电。
所以，为增加维护时间。
AB公司ControlLogix产品的CPU和电源模块不支持带电插拔。
因此，CPU和电源模块出现故障时，必须将PLC断电，更换完模块后才能上电。
所以，为增加维护时间。
3.施耐德Quantum产品的开关量输出、模拟量输出模块支持故障状态预制功能，即在CPU、通讯模块、通讯电缆、通讯附件出现故障时，可以通过开关量输出、模拟量输出模块输出相应的状态值，降低故障引发的事故损失。
西门子S7-400产品的模块不支持故障状态预制功能，因此，当模块出现故障时，会导致控制系统的事故损失扩大。
AB公司ControlLogix产品支持故障状态预制功能。
4.施耐德Quantum产品实现一个热备系统很简单，两套完全相同的PLC模块通过1根光纤电缆连接、无需编程即可实现全部自动硬件热备功能。
热备模块通讯速率可达10M。
热备系统切换时间为13～48ms。
施耐德昆腾PLC应用
Quantum1．Quantum远程I/O如果分布于主站的两个方向，是否可行？可行。
常见有两种方案：（1）RIO处理器上有双电缆端口，在每个RIO分站适配器上有一单电缆端口，这样从RIO处理器的两个电缆端口有两个线性的电缆沿着分开的路线至不同的远程分站装置。
干缆的长度和在每一根干缆上的分站数目在这种双电缆系统中不要求保持平衡。
在大多数情况下，该两条线路的安装可看作是两个独立的电缆系统。
但必须注意在两条线路上的分站总数不得超过由PLC支持的最大分站数目，在两条干缆上的每一个分站要有唯一的RIO网络地址。
（2）采用光纤中继器的光缆拓扑结构也可实现RIO分站分布在主站的两个方向。
详细拓扑结构可见《Modicon远程I/O设计和安装手册》。
2．QuantumMB+通讯卡SA85如何连到MB+光纤网络中？通过光纤中继器490NRP25400连到MB+光纤网络中，在这里光纤中继器起到了介质转换的作用。
3. Quantum热备系统带一个RIO，除配分离器MA-0186-100外，因只有一个RIO，还必须配分支器MA-0185-100吗？必须配，且在MA-0185-100的干线出口端用干线终端器52-0422-000来终止。
4．4个MODBUS口至1个MODBUS PLUS口的桥多路器NW-BM85-C002，其背面的MODBUS口，物理层是RS-232口，还是RS-485口？其背面的MODBUS口为RS-232口。
5．在配置Quantum顺序事件记录模板140ERT85410时，常遇到的问题：（1）多个ERT模板，要配多个GPS接收器（470GPS00100）吗？不需要，一个GPS接收器可同时连接多个ERT模板。
（2）GPS接收器与ERT模板之间的最大距离为多远？最大距离为1000英尺。
（3）GPS接收器的配置软件需要单独定购吗？不需要，如定购了GPS接收器，即附带了配置软件，GPS接收器与PC机之间的电缆470XCA32300需要单定。
Quantum PLC使用及其维护
Modicon Quantum & Premium/Atrium
Unity产品线成员
> 操作
Modicon Quantum ，Premium和 Atrium
Modicon Quantum
为过程控制行业打造，高度可靠
ModicoLeabharlann Premium为制造业和离散自动化行业打造，性能卓越
1. 市场信息 2. 新的Unity CPU产品目录 3. 更好的内存和性能 4. 升级信息 5. 通信服务 6. 结论
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Momentum Advantys STB
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Altivar
TeSys
Transparent Ready
新服务
内置Ethernet 链路
直接访问，无需预先指定IP地址（内置的缺省IP） 和NOE模块具有相同的特性，带嵌入式web-server
时间同步服务
同步PLC时钟，与一个精确的外部时间服务器同步 可用于定位时间敏感的自动化应用市场 在最新的NOE77111/ETY 5103模块中提供
实时诊断、报警管理和用户自定义 的HMI页面
保持对现场的监控 时间同步 直接记录
Transparent Ready
Global Data : 现成的数据同步方式 Producer/consumer机制 64站 每站可发布1个Global Data ，并订阅64个Global Data区 域 1个Global Data区域= 多达1 KB变量
面向其它标准的现场总线开放
提供市场上最宽泛的选择 与已安装系统相兼容
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1. 市场信息 2. 新的Unity CPU产品目录 3. 更好的内存和性能 4. 升级信息 5. 通信服务 6. 结论
高炉TRT_自动化控制系统的研究与应用
一、引言高炉TRT（高炉煤气余压透平发电装置）是利用高炉炉顶煤气具有的压力能及热能，使煤气通过煤气透平膨胀机做功，将其转换为机械能，驱动发电机发电的一种二次能源回收装置，该装置既回收了减压阀组泄放的能量，又净化煤气、降低噪音、稳定炉顶压力、改善高炉生产条件，不产生任何污染，是现代国际、国内钢铁企业公认的节能环保装置。
二、工艺流程及自动化系统配置1.工艺流程。
高炉TRT主要机组配置有透平膨胀机，汽轮发电机，永磁发电机，交流无刷励磁机等，其工艺流程为高炉煤气经过布袋除尘后，经入口电动蝶阀、入口插板阀、快速切断阀后，进入透平机，然后经出口插板阀、出口电动蝶阀到煤气管网，在入口插板阀之前，透平出口之后并连着旁通快开阀组，旁通阀组在紧急停机时，进行高炉顶压控制。
具体控制要求如图1所示：2.系统自动化控制的实现。
为了提高控制精度，保证TRT机组长期安全、稳定地运行，高炉TRT控制系统采用施耐德的Quantum系列PLC，采用冗余配置，两个CPU分别可以作为主控制器或者备用控制器，当主控制器出现故障时，可以迅速切换到备用控制器运行，这个切换是在一个执行周期内完成，对控制信号没有任何影响，这样的配置大幅度提高了PLC的可靠性，对于安全生产具有不可估量的作用。
整个PLC控制系统由2台监控工控机，1台控制站和2个远程站组成，每个工控机分别通过交换机和CPU进行通讯。
两个扩展机架用RIO电缆和适配器连接，采用Quantum的内部通讯协议，两个扩展机架的DROP地址分别是2和3，在主站和扩展机架之间用这个地址来联系。
RIO通讯网络也采用冗余配置，由两个总线组成（A总线和B总线），当一个总线出现故障时，会切换到备用总线，以保证总线通讯的畅通。
该系统PLC编程软件采用施耐德的Unity Pro进行程序设计，监控画面制作采用Wonderware公司的监控软件。
TRT装置的自动化控制，主要包括启动联锁、什速控制、正常调节顶压、正常停机控制、紧急停机控制等，而各过程中保持高炉顶压的稳定是装置实现自动化的关键。
施耐德Quantum PLC在上海外高桥发电厂烟气脱硫系统中的应用
施耐德Quantum PLC在上海外高桥发电厂烟气脱硫系统中的应用望亭发电厂张振江外高桥发电厂王爱琳一、摘要关键字：脱硫氧化二氧化硫石灰石石膏PH值GGH FGD二、概述1、电厂现状上海外高桥发电厂位于上海市浦东新区,长江南岸,北隔长江南港航道与长兴岛相望，电厂南侧为外高桥保税区，西面是外高桥新港区。
电厂一期工程装机容量为4×300MW，#1、#2机组于1995年先后投入运行，#3、#4机组分别于1996年、1997年相继投入运行。
二期工程装机容量为2×900MW，于1995年投入运行。
三期工程装机容量为2×1000MW，目前正值施工高峰，计划2008年两台机组都将投入运行。
2、项目背景本工程为外高桥电厂二期2×900MW超临界机组的配套工程，设计范围为在外高桥电厂一期4×300MW中#1、#2机组烟囱后新建两套烟气脱硫装置。
包括石灰石制备部分、烟气吸收部分、石膏脱水部分、废水处理部分及相应的自动控制系统和电气系统电源供应系统等。
3、行业动态我国能源以煤碳为主，由煤碳排放的SO2所造成的酸雨危及24个省、市、自治区。
随着国民经济的发展和能源的不断增长，我国酸雨问题为得越来越严重，给世界生态环境带来了严重的危害。
因此酸雨和SO2污染防治是我国环境保护的工作重点之一。
国家规定，通过发改委审批的新建火电厂，燃煤含硫量在0.7%以上的，必须安装烟气脱硫设施。
而目前已投入运行的烟气脱硫项目仅占全国火电装机总容量的2.1%，据数据统计未来几年，还要有3亿千瓦装机的烟气脱硫装置急需投运和建设，因此火电厂烟气脱硫产业将迎来高速成长期。
三、工艺描述本项目采用湿法石灰石强制氧化脱硫工艺，未处理烟气经FGD进口档板、增压风机、GGH降温后引入吸收塔，吸收塔采用逆流喷雾空塔结构，其下部设有反应槽，来收集未反应的石灰石浆液和已生成的石膏浆液。
吸收塔配3台浆液循环泵，以保证塔内合理的液气比；设置2台氧化风机，使塔反应槽内的生成物得到完全氧化。
施耐德电气 Unity Quantum 硬件说明书
Unity Quantum 硬件参考手册2文档汇编介绍本套资料包括以下手册：z《Quantum 硬件参考手册》z《Quantum 离散量模块与模拟量I/O模块参考手册》z《Quantum 专用模块与通讯参考手册》z《PLC系统接地与电磁兼容性用户手册》z《984 800 系列I/O参考手册》345目录安全信息 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9关于手册 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11第 I 部分介绍 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15第 1 章系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17系统概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18典型的 Quantum 系统配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19第 2 章系统部件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21控制器模块(CPU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22电源模块(CPS). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23I/O 模块(Dxx ，Axx). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24网络接口模块 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25智能/专用I/O 模块 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26模拟器(XSM)模块和电池(XCP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27底板(XBP) 和底板扩展模块(XBE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28I/O 模块的 CableFast 配线电缆 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29热备系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30第 3 章网络支持 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313.1概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32所支持的网络 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Quantum 网络接口技术 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353.2远程I/O(RIO) 和分布式I/O(DIO). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37目录6远程I/O(RIO). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38分布式I/O(DIO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393.3以太网网络接口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40TCP/IP 以太网 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Sy/Max 以太网 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423.4Modbus/Modbus Plus 网络接口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45Modbus 和 Modbus Plus 服务 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463.5现场总线网络接口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47INTERBUS (NOA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48Profibus (CRP). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49AS-i (EIA). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Sercos (MMS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51第 4 章Quantum 配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534.1Quantum 本地I/O、远程I/O和分布式I/O. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55本地、远程和分布式I/O配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564.2Quantum 本地I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58举例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594.3Quantum 远程I/O(RIO). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60单电缆配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61双电缆配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 624.4Quantum 分布式I/O(DIO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63单电缆配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64双电缆配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65第 5 章模块配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67一个本地 QuantumI/O工作站的映射 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68打开参数配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70目录第 6 章硬件安装和维护 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71空间要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72安装支架 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74模块安装 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79端子板的安装与拆卸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80安装跳线片 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82拆卸模块护门 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83第 II 部分控制器模块(CPU). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85第 7 章概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87CPU 概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88机器停机代码 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89第 8 章低端 CPU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93介绍 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94前面板开关 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95后面板开关 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98钥匙开关 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99Modbus 连接器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101指示灯 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103Unity Pro 配置对话框 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106140 CPU 311 10 技术规格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116140 CPU 434 12A 技术规格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118140 CPU 534 14A 技术规格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121第 9 章高端 CPU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125使用 Unity 140 CPU 671 60 模块的 Modicon Quantum 热备系统概述 . . . . . . . 126介绍 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128高端 CPU 的存储卡 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131安装/拆卸高端 Quantum CPU 上的 PCMCIA 存储扩展卡 . . . . . . . . . . . . . . . 133利用键盘，操作Modicon Quantum 热备系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138指示器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140利用液晶显示屏，操作 Modicon Quantum热备系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1427目录8访问基本配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151140 CPU 651 50 技术规格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152140 CPU 651 60 技术规格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154Modicon Quantum 热备系统(使用 Unity)的 140 CPU 671 60 技术规格 . . . . . 156附录 F机构认证与保护涂层 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159机构认证：电源 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160机构认证：CPU. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161机构认证：I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162机构认证：DIO 分站 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165机构认证：RIO 主站和分站 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166机构认证：NOA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167机构认证：NOE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168机构认证：NOM 和 NOL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169机构认证：运动模块. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170机构认证：电池及模拟器模块 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171附录 G系统技术规格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173机械和电气技术规格. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174电源技术规格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175I/O模块技术规格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176工作和存储条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1779安全信息重要信息使用须知在对相关装置进行安装、操作或维护之前，应对照本设备，仔细阅读相关操作规程，以便熟悉该装置。
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施耐德Unity Pro PLC双机热备技术在TRT发电生产中的应用摘要：介绍鑫海TRT项目6MW单机发电机采用 QUANTUM PLC系列硬件为基础的PLC控制系统的设计与工程应用情况关键词：TRT，iFIX，快切阀一．概述 TRT高炉产生的煤气，经重力除尘器，进入TRT装置。
经入口电动碟阀，入口插板阀，调速阀，快切阀，经透平机膨胀作功，带动发电机发电，自透平机出来的煤气，进入低压管网，与煤气系统中减压阀组并联。
发电机出线断路器，接于10KV系统母线上，经本地变电所与内部电网相连，当TRT运行时，发电机向电网送电，当高炉短期休风时，发电机不解列作电动运行。
TRT装置由透平主机，大型阀门系统，润滑油系统，液压伺服系统，给排水系统，氮气密封系统，高，低发配电系统，自动控制系统八大系统部分组成。
二. TRT工作原理TRT的工作原理是在减压阀组前把高压的高炉煤气引出，经过TRT入口的大型阀门进入透平入口，通过导流器使气体转成轴向进入静叶，气体在静叶和动叶组成的流道中不断膨胀作功，压力和温度逐级降低，并转化为动能作用于转子使之旋转，转子通过联轴器带动发电机一起转动而发电。
作功后的气体经过扩压器进行扩压，以提高其背压达到一定值，然后经排气涡壳流出透平，经过填料脱水器后进入煤气管网,来进行能量回收的一种节能装置。
减压阀组是高炉顶压控制的重要手段，根据高炉炉容大小的不同，减压阀组中阀门的口径和数量亦有区别，但其作用是相同的。
减压阀组一般由一台自动阀、两台或三台手动阀等组成。
TRT装置与高炉减压阀组在煤气管网配置中既有串联也有并联的。
TRT串联在减压阀组之后，正常运行时，减压阀组全开。
优点：适合泄漏量大，不易改造的减压阀组。
缺点：整个系统的安全性较并联来说较差。
将TRT与减压阀组进行并联，正常运行时，减压阀组全关。
本系统采用并联运行,这样便于高炉顶压自动调压,利于高炉顺行。
为配合TRT工程，对减压阀组进行如下改造：1.设置一台自动阀，接受来自顶压调节器的控制信号，自动调整炉顶压力。
2.设置一台量程阀，根据自动阀阀位进行自动调整，保证自动阀在线性区工作。
3. 设置两台快开阀，一用一备，当TRT发生故障紧急停机时，该阀能够自动开启，保证炉顶压力的波动范围在允许值之内。
三、TRT装置的工艺流程和系统组成TRT装置在工艺中的设置一般是：高炉产生的煤气经过重力除尘器，进入TRT 装置，TRT与减压阀组是并联设置。
高压的高炉煤气经过TRT的入口蝶阀、入口插板阀、（调速阀）、快切阀，进入透平机膨胀作功，带动发电机发电，自透平出来的低压煤气，进入低压煤气系统。
发电机的出线断路器接在10kv系统母线上，经变电所与电网相连，当TRT运行，高炉正常时，发电机向电网送电，当高炉短期休风时，TRT不解列停机，作电动运行，从电网吸收电能。
在入口插板阀之后、出口插板阀之前，与TRT并联的地方，有一旁通管及快开慢关旁通阀(简称旁通快开阀)，作为TRT紧急停机时TRT与减压阀之间的平稳过渡之用，以确保高炉炉顶压力不产生大的波动，从TRT和减压阀组出来的低压煤气再送到高炉煤气柜和用户。
1、透平主机：透平主机是TRT的主要部分，由它来完成压力能向动能的转化，同时通过静叶的调节功能来保证高炉炉顶压力的稳定，其结构已在前面介绍过，不再赘述。
2、大型阀门系统：TRT系统的大型阀门主要有入口蝶阀、入口插板阀、调速阀、快切阀、旁通快开阀、出口蝶阀和出口插板阀。
其中插板阀用于对煤气的完全切断，给机组创造检修和安全条件；入口蝶阀可以适当的调节进入TRT的煤气量，同时可以作为敞开式插板阀开关时的辅助阀门；出口蝶阀一般在出口插板阀为敞开式时才配置；调速阀用于机组启动过程中的转速调节和机组并网后的功率调节；快切阀能够在机组出现重故障时，在0.5-1秒时间快速关闭，切断TRT 的煤气来源，保证机组安全停机；旁通快开阀的作用是当TRT机组重故障停机快切阀快速关闭时，能够快速打开到一定角度，使高炉煤气有出路，保证高炉炉顶压力不产生大的波动，并且可以作为TRT与减压阀组顶压调节转换时的过渡手段，具有一定的顶压调节功能。
3、润滑油系统：大型透平机械都是靠轴承支撑来进行旋转工作的，要保证机组安全可靠的运行，其重要的一个环节，就是要给各轴承润滑点及时提供一定的稀油循环润滑，以满足机组在正常工况下及事故状态下的润滑油供给，这个系统就是润滑油系统。
该系统主要包括润滑油站、滤油器、冷油器、高位油箱、油泵、阀门和检测仪表等，油泵和油站能够提供一定压力、一定流量、温度正常、清洁的润滑油，高位油箱是在停电等紧急事故状态下，靠自然位差维持机组停机惰走时的润滑油供给。
4、电液伺服控制系统：该系统主要由液控单元、伺服油缸、动力油站三部分组成。
液控单元包括调速阀控制单元、静叶控制单元、快开阀控制单元；伺服油缸为双活塞杆结构；动力油站由油箱、恒压变量油泵、滤油器、冷油器、阀门和检测仪表等组成。
这一系统控制着调速阀、静叶和旁通快开阀的开关和调节性能，直接影响机组的转速稳定、机组正常运行和停机时的顶压稳定，因此也非常重要。
5、给排水系统：其给水部分主要有两个：一是静叶喷雾水管线，采用工业新水，在TRT运转时对机组的叶片进行冲洗，防止积灰，是保证TRT长期运行的重要手段；二是快切阀、调速阀冲洗水管线，在TRT停机后及启动前对阀门进行冲洗，防止阀门由于积灰造成卡塞。
机组和管道中的机械水和冷凝水通过排水管线排出，由于TRT入口前是高压煤气，因此采用排水密封罐取代普通水槽进行排水。
6、氮气密封系统：TRT的工质是高炉煤气，属于可燃有毒气体，故决不能让其外泄，因此采用惰性、无毒的氮气作为密封介质，配合机械的拉别令密封来保证煤气不从旋转的轴端外泄，并且该系统具有差压调节功能，保证氮气压力高于被封煤气压力0.02-0.03MPa。
7、高低压发配电系统：该系统主要包括同步发电机、高压配电系统、低压电控系统。
由于TRT是在煤气区域运行，因此同步发电机采用无刷励磁；高压配电系统设置有手动准同期并网装置、自动准同期并网装置，以及差动、复合电压闭锁过流、失磁等保护；低压电控系统包括备用油泵的自启动、加热器温度连锁、阀门连锁控制等设施。
8、自动控制系统：自动控制系统由检测仪表、操作站等组成，主要包括反馈控制系统、转速调节系统、功率调节系统、高炉顶压复合调节系统、电液位置伺服控制系统、氮气密封差压调节系统、顺序逻辑控制系统等。
由这些系统对TRT机组进行启动、运行、过程检测控制，在保证高炉正常生产、顶压波动不超限的前提下，完成TRT的启动、升速、并网、升功率、顶压调节、正常停机、紧急停机、电动运行等操作。
四、TRT并网条件TRT并网必须具备如下四个条件：1.应有一致的相序2.应有相等的电压，其最大误差在5%内3.应有同样的相位4.应有同样或者十分接近的频率五、TRT控制系统组成1.硬件组成图1硬件网络组成图2硬件组成图3 PLC硬件配置简图2、软件组成：2.1、工程师站组态软件包选用了Unity Pro XL3.0编程软件，它易于使用，功能丰富，具有5种符合IEC1131-3标准的编程模式。
特别是软件仿真测试功能最受用户欢迎，大大缩短了在线调试时间。
2.2、操作员站监控软件包选用了iFIX。
它是基于实时数据库核心的软件系统，工业现场数据采集实时性好，基于Server/Client结构的上位监控软件集HMI、SCADA、MES三大功能于一身。
TRT利用iFIX软件实现了实时、历史趋势，数据报表，数据采集，报警记录，动态显示等丰富功能。
2.3、运行环境：操作系统采用Windows XP中文版工作站。
3、网络构成：图中ES是工程师站， OS是操作员站，CS是控制站。
六、解决方案1、计算机控制系统选用施耐德公司Quantum自动化平台，采用Quantum系列CPU671 60冗余热备系统（CPU为热备），4台上位工作站，共有500余个I/O 点。
其中模拟量点180点，数字量点270 点，控制回路60个。
2、TRT计算机系统使用的Modbus TCP/IP Ethernet，数据传输速率高达100MBPS，采用信息行业的事实标准TCP/IP，应用层使用Modbus协议，几乎不会发生数据传输冲突，交换式以太网技术的使用，更加避免冲突发生。
通过140NOE77101模块Peer Cop可以定义I/O数据表，使用Internet Explorer查看以太网状态统计信息和现场I/O数据，也可通过其它内嵌功能，如基于Web的BOOTP服务器配置，SNMP协议支持等，使网络建立、调试、管理都变得简单。
3、每套PLC系统通过插在主底板上的140NOE77101 TCP/IP Ethernet模块连接在100M快速以太网上，由于位置比较集中，都采用双绞线连接。
上位监控机采用双绞线连接快速以太网。
PLC系统实现热备，每台上位监控机内各插1块3COM 公司生产的3C905B 100M以太网卡。
4、上位工作站由工业控制计算机完成整个系统的过程数据采集、运行状态监视、系统设备控制及其工业数据的采集、报表生成、打印、数据备份等工作。
具有画面显示、趋势曲线、报警处理、班日月报表、数据管理及网上浏览等功能。
涉及参数有压力、温度、差压、流量、阀位、液位等等。
5、TRT调节回路较多，控制工艺复杂，灵活的Unity Pro编程软件为实现各种控制工艺提供了丰富的功能。
例如PID功能块就有8种，可以根据生产实际编写出各种需求的功能。
6、软件系统设计包括PLC组态及参数配置、系统监控程序设计、网络通信配置、操作员站及调度室站人机界面系统设计等几个部分。
PLC组态及参数配置、监控系统编程均在Unity Pro环境下完成，程序功能包括系统初始化、参数量程变换、参数监视及异常处理、各种连锁及控制等。
网络配置包括PLC端和PC机端两部分。
人机界面系统设计由iFIX软件包实现，包括画面设计、过程数据库建立以及监控软件功能块的编制等。
七、应用总结1、LED状态指示器，直观地显示CPU及其I/O模板通道状态，为快速检修故障提供了极大方便。
2、开放的、标准的通讯协议满足了不同岗位计算机系统数据传递,易于连接到企业管理网，可与常见办公软件进行数据交换，大幅度降低工程设计、维护费用。
3、热备CPU可以在主CPU发生故障时自动迅速切换，提高了系统工作稳定性。
4、施耐德电气产品的优异性能、稳定可靠的运行为TRT创效提供了良好的技术支撑和保障。
八、参考文献1.Unity Pro编程软件手册2.TRT发电工艺流程3.炼铁工艺技术。