老曹带你做大神之走进奇妙的工控世界(一)

今天开始,每周二由老曹带领大家一步一步进入到自动化控制系统的奇妙世界;一步一步告诉大家如何从一张P & ID(Piping and Instrumentation diagram)图设计一套PLC控制系统,其中包括:IO点统计、PLC选型、IO表设计、IO端子图设计、机柜布置图设计、总线设计、网络设计、PLC程序编制、上位机画面编制、文档制作;让你轻轻松松完整以PLC为主控制器的控制系统设计。

今天首先带领着大家做IO点统计和IO表设计,我们以一个废水零排放的项目来从P & ID图中获取有效信息,生成IO设备清单,并设计成IO表:

 一、IO设备(控制对象)统计

上图是一张废水零排放的系统PID图,那么我们怎么来统计IO设备呢:

遵循以下原则:

4、所有手动阀门不属于统计范围(更多P&ID图例请参考HG/T 20505-2000

根据以上四个原则基本上可以把一张P & ID图中的IO控制对象统计出来;接下来我们来根据IO设备来设计IO清单。

二、IO清单设计

IO清单设计遵循以下原则:

1、 电机、水泵

开关量输入:远程/就地、运行、故障(过电流)(3个开关量输入)

开关量输出:启动/停止 (也有设计为得电启动,失电停止)(两个开关量输出)

模拟量输入:电机电流(1个模拟量输入)

2、 电动阀门:

开关量输入:远程/就地、阀门开到位、阀门关到位、阀门故障

开关量输出:打开、关闭

3、 温度变送器、压力变送器、流量变送器等:

变送器均设计为模拟量输入信号(4-20mA),PT100温度计设计为RTD输入。

4、 调节阀、变频器

模拟量输入:信号反馈(4-20mA输入)

模拟量输出:信号调节(4-20mA输出)

根据上面的P&ID图我们统计出IO设备如下:

1

00HDA01AP001

锅炉集水池1号泵

2

00HDA02AP001

锅炉集水池2号泵

3

00HDA00AM008

锅炉集水池1号泵出口电动门

4

00HDA00AM010

锅炉集水池2号泵出口电动门

5

00HDA00AM021

锅炉集水池1号泵入口电动门

6

00HDA00AM020

锅炉集水池2号泵入口电动门

7

00HDA00AA151

锅炉集水池出口总电动门

8

J0GNF60AA011

精处理再生排水树脂捕捉器入口电动门

9

J0GNF60AA012

精处理再生排水树脂捕捉器出口电动门

10

J0GNF60AA013

精处理再生排水树脂捕捉器旁路电动门

11

00HDA00AA152

化学地沟排水至锅炉集水池电动门

12

J0GNF62AP001

一期精处理排水箱1号排水泵

13

J0GNF63AP001

一期精处理排水箱2号排水泵

14

J0GNF60AA001

一期精处理排水箱总排水电动门

15

00HDA00CL011

锅炉集水池液位

16

J0GNF60CL001

一期精处理排水箱液位

17

00HDA00CF011

锅炉集水池排水流量

18

J0GNF60CF001

一期精处理排水箱排水流量

因此以集水池1号水泵为例1号水泵IO清单为:其他水泵类似

00HDA01AP001XP01

锅炉集水池1号泵运行 DI

00HDA01AP001XP02

锅炉集水池1号泵停止 DI

00HDA01AP001XP03

锅炉集水池1号泵远方 DI

00HDA01AP001XP04

锅炉集水池1号泵故障 DI

00HDA01AP001YP01

锅炉集水池1号泵启动指令 DO

00HDA01AP001YP02

锅炉集水池1号泵停止指令 DO

00HDA01AP001XA01

锅炉集水池1号泵频率反馈 AI

00HDA01AP001YA01

锅炉集水池1号泵频率给定 AO

锅炉集水池1号泵出口电动门IO清单如下,其他阀门类似

00HDA00AM008XP01

锅炉集水池1号泵出口电动门开反馈

00HDA00AM008XP02

锅炉集水池1号泵出口电动门关反馈

00HDA00AM008XP03

锅炉集水池1号泵出口电动门远方

00HDA00AM008XP04

锅炉集水池1号泵出口电动门故障

00HDA00AM008YP01

锅炉集水池1号泵出口电动门开指令

00HDA00AM008YP02

锅炉集水池1号泵出口电动门关指令

锅炉集水池液位IO清单如下,其他液位、流量、类似:

00HDA00CL011

锅炉集水池液位计

J0GNF60CL001

一期精处理排水箱液位

00HDA00CF011

锅炉集水池排水流量

J0GNF60CF001

一期精处理排水箱排水流量

其他设备IO清单按照以上原则统计,下图的控制设备IO清单就统计完了;

今天的内容就讲到这里,下一节指导大家通过IO清单统计IO点数,并进行PLC设计选型。

作者介绍

曹俊义资深工业网络通讯专家,工业自动化控制系统专家,ProSoft产品顶级技术专家。 

    工业通讯领域沉浸十数年,深喑各种工业通讯协议和工业网络架构以及国内外多种主流PLC应用和操作、熟知罗克韦尔、施耐德、西门子、GE等知名品牌的冗余系统,对工业无线通讯、工业物联网、工业IT与OT的融合,有着前瞻性的独到见解和务实的实践经验。

    现任伟联科技董事长。努力为中国工业信息化、数字化、智能化的深入发展做出贡献。