基于PROFIBUSDP現(xiàn)場總線技術(shù)在水電廠監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的研究與設(shè)計

1、基于profibus-dp現(xiàn)場總線技術(shù)在水電廠監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的研究與設(shè)計院系：電氣信息工程學(xué)院專業(yè)班級：自動化08-1姓名： 摘要：介紹了profibus-dp現(xiàn)場總線技術(shù)的特點和功能，結(jié)合水電廠監(jiān)控的特點和要求，論述了profibus-dp現(xiàn)場總線在水電廠監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中的硬件和軟件設(shè)計。關(guān)鍵詞：現(xiàn)場總線；profibus-dp；水電廠；plc；監(jiān)控系統(tǒng)1 現(xiàn)場總線技術(shù)概述現(xiàn)場總線是安裝在生產(chǎn)過程區(qū)域的現(xiàn)場設(shè)備儀表與控制室內(nèi)的自動控制裝置系統(tǒng)之間的一種串行、數(shù)字式、多點、雙向通信的數(shù)據(jù)總線。其中“生產(chǎn)過程” 包括斷續(xù)生產(chǎn)過程和連續(xù)生產(chǎn)過程兩類?；蛘哒f，現(xiàn)場總線是以單個分散的數(shù)字化智能化的測量和

2、控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，用總線相連接，實現(xiàn)相互交換信息，共同完成自動控制功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)。profibus支持type 3現(xiàn)場總線是一種國際化、開放式、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，用于工廠自動化系統(tǒng)三級網(wǎng)絡(luò)中的底層，即車間級監(jiān)控和現(xiàn)場設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制，適用于分散的、具有通訊接口的現(xiàn)場受控設(shè)備對底層設(shè)備有較高的數(shù)據(jù)集成和遠(yuǎn)程診斷、故障報警及數(shù)字化要求的系統(tǒng)。2 profibus-dp及其主要特性profibus-dp（decentralizedperiphery）：是一種經(jīng)過優(yōu)化的高速便宜的通信連接，專為自動化控制系統(tǒng)與分散的i0 設(shè)備級之間通信使用而設(shè)計的。它可取代24vdc或

3、420ma信號傳輸。profibus-dp使用物理層，數(shù)據(jù)鏈接層（第1，2層）和用戶接口，用于現(xiàn)場層的高速數(shù)據(jù)傳送。主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息。總線循環(huán)時間必須要比主站（pie）程序循環(huán)時間短。此外，profibus-dp還提供智能化現(xiàn)場設(shè)備所需的非周期性通信以進(jìn)行組態(tài)、診斷和報警處理及復(fù)雜設(shè)備在運(yùn)行中參數(shù)的確定。profibus-dp的基本功能和特性如下：（1）遠(yuǎn)距離高速通信：波特率從96kbits12mbits；最大距離12mbps時100m，15mbps時200m，還可以用中繼器加長。（2）分布式結(jié)構(gòu)：各主站間令牌傳遞，主站與從站為主一從傳送。每段可達(dá)32個站

4、，用連接器連接段，最多可達(dá)126個從站。（3）易于安裝：總線結(jié)構(gòu)使得一個站點的裝卸載不影響其它站點的正常工作，系統(tǒng)的安裝還可以分別進(jìn)行，后期安裝的系統(tǒng)不會對前期安裝的系統(tǒng)造成妨礙。（4）dp主站和dp從站間執(zhí)行循環(huán)用戶數(shù)據(jù)傳送，各dp從站可動態(tài)激活，并可檢查組態(tài)；經(jīng)過擴(kuò)展的profibus-dp診斷能對故障進(jìn)行快速定位，診斷信息在總線上傳輸并由主站采集。診斷信息分3級：本站診斷操作；模塊診斷操作；通道診斷操作。（5）所有信息的傳輸按海明距離hd=4進(jìn)行；dp從站帶看門狗定時器(watchdogtimer),對dp從站的輸入j輸出進(jìn)行存取保護(hù)；dp主站上帶可變定時器的用戶數(shù)據(jù)傳送監(jiān)視。（6）可靠

5、性和保護(hù)機(jī)制。每個系統(tǒng)包括3種類型的設(shè)備：（1）一級dp主站，即中央控制器（如pc、plc），可與其它站交換信息。（2）二級dp主站，指組態(tài)設(shè)備、編程器、或操作面板，完成各站點的數(shù)據(jù)讀寫、系統(tǒng)配置、故障診斷等。（3）dp從站，指進(jìn)行輸入輸出信息采集和發(fā)送的外圍設(shè)備（如pie，分散式io，驅(qū)動器、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等）3 plc介紹可編程序控制器（簡稱plc）是基于計算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來的一種工業(yè)控制器。國際電工委員會對它作了如下定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作

6、的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備都應(yīng)按易于與工業(yè)控制器系統(tǒng)連成一個整體和易于擴(kuò)充其功能的原則進(jìn)行設(shè)計?！?plc具有可靠性高，編程簡單，使用方便，控制系統(tǒng)構(gòu)成簡單等優(yōu)點，是實現(xiàn)機(jī)電一體化的重要手段和發(fā)展方向。經(jīng)過30多年的發(fā)展，plc除可以完全取代傳統(tǒng)繼電接觸器控制系統(tǒng)的基本功能外，還具有了計算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通訊、模擬量處理等功能。3. 1 西門子s7系列plc簡介德國西門子（siemens）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子（siemens）公司的plc產(chǎn)

7、品包括logo，s7-200(cn)，s7-1200, s7-300，s7-400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，hmi人機(jī)界面，工業(yè)軟件等。 西門子s7系列plc體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性更高。s7系列plc產(chǎn)品可分為微型plc（如s7-200），小規(guī)模性能要求的plc（如s7-300）和中、高性能要求的plc（如s7-400）等。3. 2 s7-200系列simatic s7-200 plc s7-200 plc是超小型化的plc，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。s7-200 plc的強(qiáng)大功能使其無論單機(jī)運(yùn)行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。 s7-20

8、0plc可提供4個不同的基本型號與8種cpu可供選擇使用3. 2. 1 s7200 cpu224s7-200系列中的cpu 224主要技術(shù)性能。1一般性能s7-200 cpu224的一般性能如表4-13所示。表4-13 s7-200 cpu224一般性能電源電壓dc 24v，ac 100230v電源電壓波動dc 20.4-28.8v，ac 84-264v（47-63hz）環(huán)境溫度、濕度水平安裝0550c，垂直安裝0450c，595%大氣壓8601080hpa保護(hù)等級ip20到iec529輸出給傳感器的電壓dc 24v （20.4-28.8v）輸出給傳感器的電流280ma，電子式短路保護(hù)（600

9、ma）為擴(kuò)展模塊提供的輸出電流660ma程序存儲器8k字節(jié)/典型值為2.6k條指令數(shù)據(jù)存儲器2.5k字存儲器子模塊1個可插入的存儲器子模塊數(shù)據(jù)后備整個bd1在eeprom中無需維護(hù)在ram中當(dāng)前的db1標(biāo)志位、定時器、計數(shù)器等通過高能電容或電池維持，后備時間190h（400c時120h），插入電池后備200天編程語言lad，fbd，stl程序結(jié)構(gòu)一個主程序塊（可以包括子程序）程序執(zhí)行自由循環(huán)。中斷控制，定時控制（1255ms）子程序級8級用戶程序保護(hù)3級口令保護(hù)指令集邏輯運(yùn)算、應(yīng)用功能位操作執(zhí)行時間0.37s掃描時間監(jiān)控300ms（可重啟動）內(nèi)部標(biāo)志位256，可保持：eeprom中0112計數(shù)

10、器0256，可保持：256，6個高速計數(shù)器定時器可保持：256，4個定時器，1ms30s16個定時器，10ms5min236個定時器，100ms54min接口一個rs485通信接口可連接的編程器/pcpg740p = 2 * roman ii，pg760p = 2 * roman ii，pc（at）本機(jī)i/o數(shù)字量輸入：14，其中4個可用作硬件中斷，14個用于高速功能數(shù)字量輸出：10，其中2個可用作本機(jī)功能，模擬電位器：2個可連接的i/o數(shù)字量輸入/輸出：最多94/74模擬量輸入/輸出：最多28/7（或14）as接口輸入/輸出：496最多可接擴(kuò)展模塊7個2輸入特性s7-200 cpu224的輸

11、入特性如表4-14所示。表4-14 s7-200 cpu224輸入特性類型源型或匯型輸入電壓dc 24v，“1信號”：14-35a，“0信號”：0-5a，隔離光耦隔離，6點和8點輸入電流“1信號”：最大4ma輸入延遲（額定輸入電壓）所有標(biāo)準(zhǔn)輸入：全部0.2-12.8ms（可調(diào)節(jié)）中斷輸入：（i0.0-0.3）0.2-12.8ms（可調(diào)節(jié)）高速計數(shù)器：（i0.0-0.5）最大30khz3輸出特性s7-200 cpu224輸出特性如表4-15所示。表4-15 s7-200 cpu224的輸出特性類型晶體管輸出型繼電器輸出型額定負(fù)載電壓dc 24v（20.4-28.8v）dc 24v（4-30v）a

12、c24-230v（20-250v）輸出電壓“1信號”：最小dc 20vl+/l-隔離光耦隔離，5點繼電器隔離，3點和4點最大輸出電流“1信號”：0.75a“1信號”：2a最小輸出電流“0信號”：10sa“0信號”：0ma輸出開關(guān)容量阻性負(fù)載：0.75a燈負(fù)載：5w阻性負(fù)載：2a燈負(fù)載：dc30w，ac200w4擴(kuò)展單元的主要技術(shù)特性s7-200系列plc是模塊式結(jié)構(gòu)，可以通過配接各種擴(kuò)展模塊來達(dá)到擴(kuò)展功能、擴(kuò)大控制能力的目的。目前s7-200主要有三大類擴(kuò)展模塊。（1）輸入/輸出擴(kuò)展模塊 s7-200 cpu上已經(jīng)集成了一定數(shù)量的數(shù)字量i/o點，但如用戶需要多于cpu單元i/o點時，必須對系統(tǒng)

13、做必要的擴(kuò)展。cpu221無i/o擴(kuò)展能力，cpu 222最多可連接2個擴(kuò)展模塊（數(shù)字量或模擬量），而cpu224和cpu226最多可連接7個擴(kuò)展模塊。s7-200 plc系列目前總共提供共5大類擴(kuò)展模塊：數(shù)字量輸入擴(kuò)展板em221（8路擴(kuò)展輸入）；數(shù)字量輸出擴(kuò)展板em222（8路擴(kuò)展輸出）；數(shù)字量輸入和輸出混合擴(kuò)展板em223（8i/o，16i/o，32i/o）；模擬量輸入擴(kuò)展板em231，每個em231可擴(kuò)展3路模擬量輸入通道，a/d轉(zhuǎn)換時間為25s，12位；模擬量輸入和輸出混合擴(kuò)展模板em235，每個em235可同時擴(kuò)展3路模擬輸入和1路模擬量輸出通道，其中a/d轉(zhuǎn)換時間為25s，d/a

14、轉(zhuǎn)換時間100s，位數(shù)均為12位。 基本單元通過其右側(cè)的擴(kuò)展接口用總線連接器（插件）與擴(kuò)展單元左側(cè)的擴(kuò)展接口相連接。擴(kuò)展單元正常工作需要+5vdc工作電源，此電源由基本單元通過總線連接器提供，擴(kuò)展單元的24vdc輸入點和輸出點電源，可由基本單元的24vdc電源供電，但要注意基本單元所提供的最大電流能力。（2）熱電偶/熱電阻擴(kuò)展模塊 熱電偶、熱電阻模塊（em231）是為cpu222，cpu224，cpu226設(shè)計的，s7-200與多種熱電偶、熱電阻的連接備有隔離接口。用戶通過模塊上的dip開關(guān)來選擇熱電偶或熱電阻的類型，接線方式，測量單位和開路故障的方向。（3）通訊擴(kuò)展模塊 除了cpu集成通訊口

15、外，s7-200還可以通過通訊擴(kuò)展模塊連接成更大的網(wǎng)絡(luò)。s7-200系列目前有兩種通訊擴(kuò)展模塊：profibus-dp擴(kuò)展從站模塊（em277）和as-i接口擴(kuò)展模塊（cp243-2）。s7-200系列plc輸入/輸出擴(kuò)展模塊的主要技術(shù)性能如表4-16所示。表4-16 s7-200系列plc輸入/輸出擴(kuò)展模塊的主要技術(shù)性能類型數(shù)字量擴(kuò)展模塊模擬量擴(kuò)展模塊型號em221em222em223em231em232em235輸入點8無4/8/163無3輸出點無84/8/16無21隔離組點數(shù)824無無無輸入電壓dc24vdc24v輸出電壓dc24v或ac24-230vdc24v或ac24-230va/d

16、轉(zhuǎn)換時間250s250s分辨率12bita/d轉(zhuǎn)換電壓：12bit電流：11bit12bita/d轉(zhuǎn)換3. 3 s7300系列simatic s7-300可編程序控制器是模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計。各種單獨的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合以用于擴(kuò)展。 系統(tǒng)組成： 中央處理單元 (cpu)各種cpu 有各種不同的性能，例如，有的cpu 上集成有輸入/輸出點，有的cpu上集成有profi- bus-dp通訊接口等。 信號模塊 (sm)用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出 通訊處理器 (cp)用于連接網(wǎng)絡(luò)和點對點連接 功能模塊 (fm)用于高速計數(shù)，定位操作 (開環(huán)或閉環(huán)控制) 和閉環(huán)控制。根據(jù)客戶要求，還可以提供以下設(shè)備：

17、負(fù)載電源模塊 (ps)用于將simatic s7-300 連接到120/230v ac電源。 接口模塊 (im)用于多機(jī)架配置時連接主機(jī)架(cr)和擴(kuò)展機(jī)架 (er)。s7-300通過分布式的主機(jī)架(cr)和3個擴(kuò)展機(jī)架(er)，可以操作多達(dá)32個模塊。運(yùn)行時無需風(fēng)扇。 simatic m7自動化計算機(jī)at-兼容的計算機(jī)用于解決對時間要求非常高的技術(shù)問題。它既可作為 cpu，也可以作為功能模塊使用。simatic s7-300適用于通用領(lǐng)域： 高電磁兼容性和強(qiáng)抗振動，沖擊性，使其具有最高的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性。通過profibus的過程通訊-s7-300通過通訊處理器，或通過集成在cpu上的 pro

18、fibus-dp接口連接到profibus-dp網(wǎng)絡(luò)上。-帶有profibus-dp主站/從站接口的cpu能夠?qū)崿F(xiàn)高速的、用戶方便的分布式自動化組態(tài)。-從用戶觀點出發(fā)，通過profibus-dp分布式i/o就像處理集中的i/o一樣，具有相同的組態(tài)、地址和編程。-下列設(shè)備可以作為主站： simatic s7-300(通過帶profibus-dp 接口cpu或通過 profi- bus-dp) simatic s7-400(通過帶profibus-dp 接口的cpu或通過profibus-dp cp) simatic c7(通過帶profibus-dp接口的c7或通過profi -bus-dp c

19、p) s5-115u/h，s5-135u和 帶im308的s5-155u/h 帶profibus-dp接口的 s5-95u simatic 505-由于性能的原因，在一條線上不要連接2個以上的主站。-下列設(shè)備可以作為從站： et200b/l/m/s/x分布式 i/o設(shè)備 通過cp342-5的s7-300 cpu315-2 dp，cpu316-2 dp 和cpu318-2 dp c7-633/p cp，c7-633 dp，c7-634/p dp，c7-634 dp，c7-626 dp 雖然帶有step7的編程器/pc或op在總線中是作為主站，但它們只使用部分通過 profibus- dp運(yùn)行的m

20、pi功能。西門子可編程siemens s7-300系列6es7312-5ac02-0ab0 cpu312，6kram，本機(jī)10i/6o，max 144di/o，32ai/o 29006es7313-1ad03-0ab0 cpu313，12kram，max 128di/o，32ai/o 29006es7314-1ae04-0ab0 cpu314，24kram，本機(jī)10i/6o，max 512di/o，64ai/o 42506es7315-1af01-0ab0 cpu315，6kram，max 1024di/o，128ai/o 75006es7315-2af03-0ab0 cpu315-2dp 1

21、10006es7307-1ba00-0aa0 s7-300電源dc24v，2a 8606es7307-1ea00-0aa0 s7-300電源dc24v，5a 11406es7307-1ka00-0aa0 s7-300電源dc24v，10a 14806es7321-1bl00-0aa0 數(shù)字輸入模塊32點入，dc24v 28006es7321-1bh01-0aa0 數(shù)字輸入模塊16點入，dc24v 12506es7321-1ff01-0aa0 8點120v/230vac輸入 8806es7322-1bl00-0aa0 數(shù)字輸出模塊32點出，dc24v，0.5a 38006es7322-1hf01

22、-0aa0 數(shù)字輸出模塊8點繼電器出，ac220v，2a 12006es7322-1bh01-0aa0 數(shù)字輸出模塊16點出，dc24v，0.5a 17406es7322-1hh00-0aa0 數(shù)字輸出模塊16點繼電器輸出2a 24006es7322-1ff01-0aa0 數(shù)字輸出模塊16點可控硅輸出，1a 17306es7323-1bh00-0aa0 數(shù)字輸入/輸出模塊，8入/8出，dc24v，0.5a 19006es7323-1bl00-0aa0 數(shù)字輸入/輸出模塊，16入/16出，dc24v，0.5a 32506es7331-7kf01-0ab0 模擬量輸入模塊，8通道，010v，420

23、ma 48006es7331-7kb01-0ab0 模擬量輸入模塊，2通道 15006es7332-5hd01-0ab0 模擬量輸出模塊，4通道，010v，420ma 40006es7332-5hb01-0ab0 模擬量輸出模塊，2通道 25006es7340-1ah01-0ae0 點對點通訊模塊，cp340-1a，帶rs232c口 30006es7340-1ah01-7ba0 cp340軟件手冊 3506es7340-1ch00-0ae0 點對點通訊模塊，cp340-1a，帶rs485口 40606es7350-1am01-0ae0 單通道計數(shù)模塊（fm350-1） 30006es7350-

24、1ah00-7bg0 fm350-1組態(tài)軟件手冊 4006es7350-2ah00-0ae0 8通道計數(shù)模塊（fm350-2） 70006es7951-0kd00-0aa0 flash eprom 16k 6006es7951-0ke00-0aa0 flash eprom 32k 9506es7951-0kf00-0aa0 flash eprom 64k 12506es7951-0kg00-0aa0 flash eprom 128k 19006es7951-0kj00-0aa0 flash eprom 512k 27506es7971-1aa00-0aa0 后備電池，3.4v，1ah（cpu3

25、13，314用） 1006es7392-1aj00-0aa0 前連接器，20針 1806es7392-1am00-0aa0 前連接器，40針 2806es7390-1ae80-0aa0 導(dǎo)軌，480mm 2106es7390-1af30-0aa0 導(dǎo)軌，530mm 2406es7390-1aj30-0aa0 導(dǎo)軌，830mm 3406es7360-3aa01-0aa0 中央模板接口模板 14006es7361-3ca01-0aa0 擴(kuò)展模板接口模板 16006es7365-0ba01-0aa0 接口模板（一對），帶1m電纜 9006es7368-3bb01-0aa0 接口模板連接電纜，1m 4

26、506es7368-3bc51-0aa0 接口模板連接電纜，2.5m 6006es7972-0ca21-0xa0 pc mpi電纜 38306es7972-0ba40-0xa0 l2網(wǎng)接口不帶編程口 3006es7972-0bb40-0xa0 l2網(wǎng)接口帶編程口 4006es7972-0aa00-0xa0 rc485 l2/mpi中繼器 21006gk1561-1am00 cp5611 pci通訊卡 43806gk1561-13aa00 cp5613 pci通訊卡 76506gk1342-5da01-0xe0 cp342-5通訊模塊 74406av3607-1nh01 tp7 觸摸屏 5.7寸

27、stn顯示 76806av6545-0aa15 tp070 觸摸屏 5.7寸stn顯示 38206av6545-0ba05 tp170a 觸摸屏 5.7寸stn顯示 51006av6545-0bc15 tp170b 觸摸屏 5.7寸彩色顯示，可連接s7，s8，ab，te，三菱 104806es7353-1ah01-0ae0 fm354步進(jìn)電機(jī)定位模塊 44506es7354-1ah01-0ae0 fm354伺服電機(jī)定位模塊 71006es7355-0vh10-0ae0 帶4個模擬輸出的四通道閉環(huán)控制模塊fm355c 74606es7355-1vh10-0ae0 用于四個步進(jìn)或脈沖控制器的閉環(huán)控

28、制模塊fm355s 64503.4 s7300系列的cpu3152dppie具有中、大規(guī)模的程序存儲容量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如果需要，可以供simatic 功能工具使用 對二進(jìn)制和浮點數(shù)運(yùn)算具有較高的處理能力 profibus dp 主站/ 從站接口 可用于大規(guī)模的i/o 配置 可用于建立分布式i/o 結(jié)構(gòu)4 profibus-dp現(xiàn)場總線用于水電廠監(jiān)控的優(yōu)越性實現(xiàn)了系統(tǒng)的全開放性，而開放自動化系統(tǒng)是現(xiàn)場總線發(fā)展的必然趨勢；實現(xiàn)了真正的分散控制，把控制功能下放到現(xiàn)場，每個控制回路完全由分散安裝的現(xiàn)場智能儀表來實現(xiàn)，增強(qiáng)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的就地化；實現(xiàn)了全數(shù)字化通信，使系統(tǒng)抗干擾性和檢測精度大為提高；安全可

29、靠、組態(tài)靈活、簡單易用，現(xiàn)場總線充分利用了用戶層規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)的“功能模塊”來組態(tài)成為系統(tǒng)，使控制策略的組態(tài)操作非常簡單；經(jīng)濟(jì)效益高，現(xiàn)場總線構(gòu)成的水電廠監(jiān)控系統(tǒng)共用一條數(shù)據(jù)總線傳遞信息，總線介質(zhì)豐富，節(jié)省電纜和控制設(shè)備等。5 水電廠監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案51 水電廠監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求水電廠計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象包括水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、饋電線路、廠用變、開關(guān)柜、公用設(shè)備等。根據(jù)需要，一般要求監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：（1）數(shù)據(jù)采集與處理功能；（2）運(yùn)行監(jiān)視、事件報警與事故處理指導(dǎo)功能；（3）生產(chǎn)過程的控制操作功能；（4）統(tǒng)計記錄和制表打印功能；（5）智能報警功能；（6）事故分析及故障診斷功能

30、；（7）通信功能；（8）實時在線診斷功能。52 硬件構(gòu)成根據(jù)水電廠監(jiān)控系統(tǒng)的特點和要求，設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，各個功能相互獨立，分別由系統(tǒng)不同部分結(jié)合相應(yīng)的軟件來實現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，設(shè)計硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示，下面對各組成部分作具體說明：521 主站一級主站采用西門子s7300系列的cpu3152dppie作為中央控制器，由其運(yùn)行整個控制程序，且實現(xiàn)于其它站的信息交換。二級主站采用研華工控機(jī)，通過cp一5613dp卡與總線相連，工程師站對整個系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)和編程；操作員站對整個系統(tǒng)進(jìn)行操作、運(yùn)行和監(jiān)控，但不能修改組態(tài)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)程序，同時還兼作局域網(wǎng)的服務(wù)器使用。觸摸屏采用西門子tp170a，通過mpi與s一300 pig：的mpi通訊h相連，安裝于現(xiàn)場實現(xiàn)對s7 300的簡單操作與顯示相關(guān)運(yùn)行參數(shù)。522 從站從站的形式多種多樣，從站1為ei200m im一153帶模擬量輸入輸出模塊；從站2為s7200 pie cpu224通過em277與總線相連，s7200plc可運(yùn)行自身程序，連接io輸入輸出。又可