西門子PLC S7-400H系統特點-西門子S7-400模塊開關量輸入模塊

一、概述

　　在工業自動化領域，西門子PLC系列得到了廣泛的應用。在某些特定的行業，例如：垃圾發電，運輸，水處理，食品加工等行業，需要自動化控制系統有較高的可靠性和容錯能力，從而避免由于故障導致停機，給工廠造成巨大的經濟損失。因此在這些行業中需要使用西門子冗余系統，即西門子PLC S7-400H系列，用戶通過這種冗余型西門子PLC系列，可以有效的保證控制系統穩定可靠運行。本文下面就對西門子PLC S7-400H系列的特點做一個介紹，供用戶在使用過程中進行參考。

　　二、西門子PLC S7-400H系統

　　西門子PLC的冗余系統是指當系統中的一臺CPU發生故障時，冗余系統自動切換到第二臺備用的CPU上繼續運行程序而不會導致系統中斷。典型的西門子PLC冗余系統是西門子PLC S7-400H系統，它的特點如下：

　　1. 系統亮點

　　（1）可以實現平滑的主從切換；

　　（2）自動同步事件；

　　（3）集成的錯誤識別和錯誤定位功能；

　　（4）操作期間可對系統進行修改；

　　（5）類似標準CPU的在線編程；

　　（6）下載程序時，只對單個CPU進行操作，程序會自動復制到另一個CPU中；

　　（7）CPU修復后會自動再進入；

　　（8）所有部件模塊可以在線進行更換；

　　2. 實現CPU之間無擾動切換

　　西門子PLC S7-400H系統包含2個西門子PLC 400系列的CPU，用來實現一主一備的配置，這樣就可以保證系統在任何時候都至少有一個CPU保持在工作狀態：

　　（1）兩個CPU之間無切換時間；

　　（2）分布式I/O模塊IM153的切換時間取決于PROFIBUS通訊參數設置；

　　（3）切換期間輸出信號時鐘保持；

　　（4）切換期間無信息或報警中斷程序丟失。

　　三、總結

　　綜上所述，西門子PLC S7-400H系統為用戶提供了一套冗余系統，它為工業自動化領域中需要高可靠性的系統提供了合理的解決方案。用戶通過合理使用西門子PLC S7-400H系統，可以使得工廠中的自動化控制系統穩定可靠的運行，為工廠自動化設備的維護和生產過程節約了大量的成本，特別適合于某些對系統可靠性要求高的行業。如果用戶需要更多的了解和使用西門子PLC S7-400H系統及其配置方法，我們也會更好的提供相關技術支持。

西門子S7-400H系列PLC在垃圾發電項目上的應用-西門子S7-400模塊開關量輸入模塊

一、引言

　　隨著城市人口不斷擴張，每天產生的城市垃圾越來越多，依靠傳統的填埋方式已經無法滿足垃圾處理的需求，因此出現了垃圾焚燒廠來處理垃圾。由于垃圾焚燒過程中會產生大量的蒸汽，這些蒸汽帶動汽輪機，進而由汽輪機帶動發電機進行發電是一套行之有效的做法。目前，我國有多個城市都設有垃圾發電廠，一方面能緩解日益緊張的垃圾處理需求，同時又能產生經濟效益，是一個兩全其美的方法。但是，在垃圾處理過程中，會產生大量煙氣，對大氣造成污染，所以需要一個煙氣凈化系統來對垃圾焚燒產生的煙氣進行處理。在天津濱海新區的垃圾發電項目中，使用到了基于西門子S7-400H系列PLC的控制系統。該控制系統采用冗余結構，安全可靠，不會由于故障等原因造成停機，使得垃圾發電廠可以持續進行煙氣凈化處理，保持了控制系統的穩定運行。

　　二、煙氣凈化工藝簡介

　　煙氣凈化系統的工藝過程:

　　由垃圾焚燒產生的煙氣，首先經過脫酸系統，去除煙氣中包含的酸性氣體，在脫酸系統中加入石灰漿，作為原料，與氣體中的酸性物質中和從而達到脫酸的目的。然后加入消石灰，碳酸氫鈉，硅藻土等物質，進一步去除氣體中的酸性物質。其次，氣體進入到除塵系統，主要作用是去掉氣體中的灰塵；后，氣體到達脫硝系統，脫硝系統由尿素產生氨氣，用來去除氣體中的氮氧化物。經處理后的氣體達到環保要求，經煙囪排出，其中防白煙風機會改變煙氣中的含水量，改變氣體排出后的視覺效果。

　　脫酸系統，除塵系統以及鍋爐產生的灰渣，通過飛灰輸送系統采集到一起，后通過固化處理，填埋的區域。

　　三、控制系統組成

　　控制系統硬件的核心是西門子S7-400H系列PLC，本系統采用6套CPU414-5H冗余系列CPU，一旦主CPU由于某種原因停機，系統立即切換到副CPU工作，這樣可以保證控制系統的連續運行。I/O模塊采用西門子分布式I/O，ET200M系列，并通過IM153-2進行DP通訊。主控室有5臺計算機，其中2臺為工程師站，用于程序的修改和調試；另外3臺是操作員站，由操作員對控制系統設備進行操作。

　　四、控制系統工作流程

　　控制系統軟件采用STEP7 V5.5進行設計，從功能上講共分為6部分，其中第1，2部分是兩條生產線，包含脫酸系統，除塵系統，脫硝系統，尿素制備系統；第3，4部分是公共部分，包含石灰漿制備，硅藻土制備，活性炭、碳酸氫鈉輸送系統等；第5部分是飛灰輸送，將氣體中的灰渣和鍋爐中的灰渣收集起來；第6部分是飛灰固化，將收集后的灰渣作固化處理，為填埋做好準備。

　　上位機共5臺，軟件使用WinCC V7.0，可以對設備進行單體操作和流程控制。

　　五、結束語

　　本套控制系統采用西門子*的S7-400H系列冗余系統，大限度的保證了客戶對煙氣凈化系統的要求，尤其是對系統穩定性，持續性的要求。S7-400H冗余系統保證了系統即使出現故障的情況下，不會停機，保證控制系統穩定運行。同時，上位機工程師站和操作員站界面友好，易于操作，設備狀態顯示和控制清晰可靠，報警狀態完備。該控制系統投入運行以來，安全穩定，保證了煙氣凈化控制系統的平穩運行，得到了客戶的充分肯定，贏得了良好的口碑。