一、系统概述
1.1 设备现在状况
1）、现有设备系统上世纪90年代初期设备，经十多年运行设备老化现象十分严重，其控制核心PLC的数据经常丢失，某些自动功能完全丧失；
2）、外部检测元件多年未进行校定，许多元件检测失灵，难以准确监控现场状况；
3） 、原设计过于复杂，检测点多，电气控制冗余；
4） 、由于老化，控制系统某些功能失灵，有的完全失去功能；
5） 、其设备配件现基本已淘汰，配件一旦损坏，更换困难，难以维护；
6） 、原系统图纸、资料均为英文，给使用者带来十分的不便，不利于使用者维护和检修；
1.2 解决方案
基于以上设备的情况，我们考虑将原有施耐德PLC换为德威尔DU300系列CPU和I/O组成，从而解决了上述设备存在的问题。
二、系统要求
2.1 硬件要求：
1） 、更换原“施耐德”PLC为德威尔DU300系列PLC；
2）、增加DAD-PCAUTO7.1人机界面；
3）、原用于模拟量控制和显示的6个仪表改为DU300的A/D模块控制，并在人机上显示及工控机上显示；
4） 、更换原控制柜，包括控制柜内的低压电器，控制系统，PLC，控制线路，柜体，安装附件，操作面板；
5） 、接触器、空气开关，按钮、指示灯采用施耐德产品；
6）、保持系统的液压和气压的执行元件，包括气压和液压阀不变；
7）、新控制柜采用仿威图制作柜体，柜体尺寸大小不变；
8）、通过PROFIBUS标准现场总线的站控系统，增加上位机作为主机对三台机组进行集中监控。
2.2 软件要求
1）、通过德威尔DU300编程软件实现原机组的自动功能；
2）、人机界面实现以下功能：
a）、机组运行的实时数据；
b）、机组运行状况；
c）、机组故障信息；
d）、机组参数设定；
e）、机组控制功能。
3）、组态王实现：
a）、机组的状态监视；
b）、机组工艺气流程监控；
c）、发动机压缩机报警停车点设置；
d）、发动机压缩机故障停车点输出；
e）、量程设置；
f）、实施报表输出；
g）、日报表查询；
h）、历史趋势曲线。
三、系统配置与功能实现
3.1 设备选型原则
1）、设备选用进口品牌工控产品和国产品牌相结合；
2）、国产设备选用具有“3C”认证先进、质量可靠的工控产品；
3）、控制柜采用仿威图结构的隔爆型产品。
3.2 主要设备及软件
● PLC：采用德威尔DU300PLC；
● I/O:DU300系列I/O；
● 低压电器：基本采用西门子公司或者施耐德公司产品；
● 工控机：采用台湾研华P4工控机；
● 触摸屏人机界面：采用eView公司的MT510T触摸屏；
● 总线及通信协议：采用西门子公司PROFIBUS标准现场总线、CP5611 PCI卡及PROFIBUS-DP标准通信协议；
● DAD-PCAUTO7.1版本；
硬件实现
1）、系统构成：针对用户提出采用上位机对所有机组进行集中监控，通过PROFIBUS现场总线组成一个中控系统，如图
系统构成图
◆ CPU314-2DP
. I/O点数： 1024
. 存储容量： 64KB
. 处理速度： 0.3us/步
. 存储卡 采用MMC存储卡,FLASH存储,数据保持10年以上,且更换容易,数据不会丢失
系统的控制核心，进行数据处理和程序运算，与人机通信，数据交换，带个DP口，可扩展性好
◆ SM331模拟输入
. 8路A/D转换(3路备用)
. 精度13位
模拟量输入控制，将原来的仪表控制的进气、出气压力和温度数字化，通过PLC处理以后，可对现场控制并在人机上显示
◆ SM321数字输入、SM322数字输出
. 16点，24V, 数字量信号处理
◆ 人机界面
. 10．4’，640*480 ,256色
. 采用Intel 32位处理器
. 具配方和实时时钟
. WINDOWS 界面风格
显示工艺参数，历史数据记录，报警记录，可对工艺参数进行修改
◆ PC适配器
.MPI/RS232转换，用于PLC编程和与人机通信
◆ 工控机
.工控机为台湾研华,显示器为飞利普21英寸
◆ PROFIBUS电缆、PROFIBUS总线连接器及CP5611卡
3.2.2 软件实现：
3.4.1组态实现
◆ 系统界面全部汉化；
◆ 能动态监视压缩机系统各工艺参数当前值及工艺过程的工作状态；
◆ 能对相关参数进行修改；
◆ 能提高系统自诊断能力、故障信息全部进行汉化处理，同时给出警告显示；
1）、主画面:
对三台机组所有的模拟量参数实现动态实时监视，使操作者在中控室内就能对所有机组的运行状态进行掌握
主画面图
a)用户登陆监控系统权限；b) 同时在线动态显示两台发动机，压缩机运行参数；
c) 记录发动机本次运行时间；
d) 记录发动机累计运行时间
监控画面图
a) 在线动态显示站内工艺气运行参数。
b) 具有动画显示压缩机组工艺流程。
c) 同时显示发动机，压缩机停车值，以便操作者对现在机组运行数据比较。
3）、发动机压缩机报警停车点设置画面，管理员通过此
报警图
b) 具有记录显示功能。
4）发动机压缩机故障停车点输出画面：
输出画面
a) 对发动机，压缩机故障停车点设定值进行改动的功能（有系统权限）b) 具有记录显示功能。
c) 报警解除和报警消音按钮。
d) 发动机紧急停车按钮。
5）量程设置画面:
量程设置画面图
a) 具有对发动机，压缩机检测点(温度，压力，转速)进行量程的设置。
b) 有系统权限。
6）实施报表输出画面：
报表输出图
a) 打印当前发动机，压缩机运行参数。
b) 按用户实际报表格式编写。
7）日报表查询画面:
报表查询图
a) 提供可查询的日报表打印输出。
b) 按用户实际日报表格式编写。
8）历史趋势曲线画面:
历史趋势图
提供可查询的发动机，压缩机历史趋势曲线并打印输出。
通过组态王使操作者在中控室就可以了解机组的运行状况，发生故
障的原因，使解决机组故障更快捷、方便。
3.2.2人机实现
通过MPI协议与PLC进行通讯， EasyBuilder 500组态软件设置相关参数，并在人机上实现以下功能：
1）、运行状态画面实现对单机运行状况进行全程监控；
2）、故障监视画面实现对机组的故障显示；
3）、参数设置画面实现对机组参数设置及修改（具有操作权限，只有管理员才能进行操作）。
3.2.3网络实现
通过PROFIBUS-DP通讯协议把DU300和上位机链接起来组成一个网络，实现一个完整的系统。工控机作为服务器负责所有机组的数据收集，并生成报表、历史曲线，保存所有数据，同时通过PROFIBUS总线对机组控制及参数设置修改。
四、使用效果分析：
本系统采用了成熟的通用类型的德威尔CPU和DU300 的I/O模块，互换性好，可降低备品备件数量，节省成本。并使整个系统结构紧凑系统线路大大简化，可靠性高，可大大降低故障率及维护费用。从统投运到现在，运行状态一直良好。