6ES7211-1BE40-0XB0详细说明
为了补偿油田采油生产过程中地层压力衰减，需要使用注水工艺维持地层压力进行采油作业。注水压力高低是决定油田合理开发和地面管线及设备状态的重要参数。由于在注水工艺和机电设备配置设计中需要适应的工艺条件复杂多样，因此注水工艺设计和机电设备配置工程裕量。这些工艺条件包括：后期开发注水井的增多；储油地层压力及油气水分布不断发生变化；开关井数的增减；洗井及供水不足的影响等等。工艺条件的不确定性引起注水压力波动，注水量不均匀不稳定，注水压力控制难度大，给油田生产稳产高产和管理带来困难。由于油田注水要求难于准确预测和控制，考虑到油田开发中的需要，设备裕量通常按照油田*大可能需求设计，在注水系统设计中尤为突出。油田注水设备采用离心泵电机拖动，大功率系统经常运行在大马拉小车的轻载低效状态。注水压力靠泵出口闸门手动控制，即靠改变管网特性曲线来调节泵的排量，泵、电动机匹配难以达到在泵的**工况点运行，管网效率低，电能损失高达50%以上。
变频恒压技术能够十分有效的稳定注水工艺过程和大幅度降低大裕量型风机泵类工程电耗。注水站恒压变频自控系统的技术路线是充分利用现有生产设施，对注水设备的电动机转速进行调节，达到稳压、稳流供注水。同时软起软停功能代替减压启动，使电动机起停平稳，减少对电网和机械设备的冲击，不会造成管网压力、流量、流速剧烈变化，无需阀门截流，因此对防止汽蚀、水击、喘振极为有利，可延长管网、泵、阀门维修周期和使用寿命。配套完善自动控制系统，搭建需求信息平台，提高污水处理效果，加强监督管理机制，*大限度地降低岗位员工劳动强度，提高企业信息化管理水平，具有非常大的经济效益和社会效益。
2 系统组成及功能设计
控制系统结构如图1所示。系统分为2个级别，即现场级和控制级，通过人机界面（HMI）实现工艺流程显示与控制。
图1 系统结构
系统核心自动化设备选用台达机电产品。控制级是实现系统功能的关键，其主要功能是HMI（人机交互界面）与现场级之间的枢纽层。接受HMI设置的参数或命令，对注水生产过程进行控制，同时将现场状态输送到HMI。控制部分由台达PLC与触摸屏集成。包括DVP-32EH00R（CPU单元）、DVP-04AD-H（模拟量输入模块）、模拟DVP-04DA-H（量输出模块）、DOP-A80THTD（触摸屏）组成。控制级设备安装在控制室内电控柜。台达PLC的CPU模块 DVP-32EH00R其带有一个RS232和一个RS485通讯接口，DOP-A80THTD触摸屏带有1个RS232接口和1个USB接口。触摸屏通过RS232串口与控制器通讯。
现场级是实现系统功能的基础。现场级由智能一体化压力变送器和变频器组成。智能一体化压力变送器选用霍尼韦尔压力变送器，变频器选用台达VFD系列变频器。现场注水电机1台160kW、2台75kW（备用1台），因此变频器选用160KW VFD-1600F43A一台与75KW VFD-750F43A分别组成一拖一和一拖二方案，参见图2。利用1台PLC控制2台变频器拖动2台注水电机变频横压注水。现场级控制采用屏蔽电缆连接，智能一体化压力变送器将压力信号转换为4-20mA信号输入到模拟量输入模块DVP-04AD-H，控制器PLC输出的控制量通过模拟量输出模块DVP-04AD-H转换为4-20mA信号输入2台变频器，实现2台注水电机的恒压注水变频控制。
3 工艺流程及控制系统设计
横压注水工艺自动化系统原理如图2所示。系统采用三种控制方式：自动运行，手动变频运行和工频运行。
图2 自控系统原理图
3.1 自动运行
系统自动启动第一台变频器，利用PID来控制注水泵的注水压力，如果一台泵输出压力不能满足压力要求，系统会自动启动第二台变频器以满足压力要求。
3.2 手动变频运行
通过控制面板上的按钮在手动模式下可以单独启动变频器，此方式可以灵活控制变频输出。满足复杂情况下的控制要求。
3.3 工频运行
变频器启动电机运行到工频频率后，利用接触器切换电机脱离开变频器，投入工频运行，参见图2。变频器充当大功率电机的软启动器。
通过以上三种控制方式，可以保证注水电机的正常运行，达到满足不间断生产的要求。
3.4人机界面设计
工艺流程图如图3所示，控制参数如图4所示，控制器参数设置如图5所示。
图3 工艺流程图
图4 控制参数
图5 控制器参数设置
随着全球化的影响，让全世界都进入了网络时代，不管是商业或工业，对于网络的依赖性也与时俱增。
全球化*大的效应就在于无国界的商业型态。有可能今天本土的机器设备刚完成，明天就安装运行在地球的另一端。或是有可能人在几千公里远外的控制中心，必须监控操作分布各地的机器设备。而这样的型态更是凸显网络重要性的关键，工业网络的发展也渐渐的将范围扩展，数据传输速度增加。
以太网络的发展解决了这些需求，没有距离限制，数据传输速率可达100M bps，相当高的普及率。身处各地的机器设备，可轻易的先经由以太网互连，资料交换，然后再转换到内部的串行网络作命令执行的动作。
此时又出现了透过以太网络联络各项设备作中央监控功能的系统，称为SCADA或远程监控系统。
本篇择要介绍InTouch、Ciect、BroadWin、Labbbbb等四套**SCADA软件如何使用，以透过以太网络与台达PLC产品联机。
2 SCADA概要
2.1什幺是SCADA？
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。
由于各个应用领域对SCADA的要求不同，所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。
2.2 SCADA Driver
SCADA Driver是控制系统（DCS, PLC, DDC）与SCADA通讯监控所必备的要项。台达目前已完成以太网络联机测试的SCADA为Wonderware Intouch, GE iFix, Citect, Broadwin, Labbbbb（超鼎）。而因台达PLC内建Modbus通讯协议，其余所有SCADA系统皆可使用内建Modbus Driver透过串行传输与台达PLC作联机。
2.3基于台达PLC网络架构的SCADA
目前台达所有PLC都内建了Modbus通讯协议，可透过RS-485作资料传送与接收。除此之外，今年也针对SV机种推出了以太网络模块、DeviceNet主站模块等，让台达PLC在与其它装置的连接与利用上更为灵活，用途更为广泛而不受限制，参见图1。
图1网络连接示意图
3 台达SCADA系统集成设计
3.1 如何设定 InTouch 透过EN01连接DVP28SV
InTouch是由Wonderware公司开发的SCADA图控软件，若需更多有关此软件信息，请参考其****，http://us.wonderware.com/，或是台湾代理商科胜科技网站http://www.utitech.com.tw/。
1.使用Wonderware’s InTouch 软件中的 MODBUS Ethernet I/O Server (MBENET) 与EN01 通讯。MBENET server支持所有使用MODBUS TCP的通讯协议。在执行InTouch之前请先确认MBENET已安装完成。根据以下步骤开启I/O server：
Start> All Programs > Wonderware FactorySuite > IO Servers> Modicon MODBUS Ethernet。
2.在窗口Configure选单中选择 Topic Definition，并且创造新的I/O server Topic。
3. 将会显示Topic Definition 窗口，并且如下述步骤设定。
①. 新增 Topic Name.
②. 设定 EN01的 IP 地址
③. 于 Slave Device Type 字段
选择584/984 PLC
④. 设定 Block I/O Sizes为
Coil Read: 80
Coil Write: 80
4. 开启 Wonderware > InTouch。
5. 设定完成后，选择 Done 储存设定。
6. 开启 Start > All Programs > Wonderware > InTouch。Application Manager 将会开启，在预设路径下创造新的资料夹并定义一个名字，如『EN01』。并创造一个新的应用。
①. 设定储存InTouch 应用资料路径
②. 设定目录
③. 键入应用名称
④. 设定完成后点击『完成』
7. 双击之前创造的应用来开启InTouch-bbbbbbMaker 窗口。
8. 进入 InTouch-bbbbbbMaker窗口前往 Configure > Access Names 并双击呼叫出新增窗口，选择 Add 来新增Access Name。 输入 Access Name. Application Name必须为“MBENET”、并且Topic Name必须与之前输入的MBENET 应用名称相同(如“EN01”)。
9. 每个使用者欲新增的I/O信道都必须需要建立一个tag、并且具有独特的tag名称。开启Tagname Dictionary来定义tag。
10. 开新档案，而 “bbbbbb Properties” 窗口弹出并要求输入窗口名称。
11. 开启 “Wizard Selection” 
图标来新增对象。
12. 选择所需求的对象。 举例来说，若是使用 数字输出入点，选择“Switches”。
13. 在编辑窗口中点选对象设定其详细资料输入之前所设定的tag名称。
14. 完成设定后，点击 Runtime 来执行以设定好的应用，并且可以观察到MBENET server与EN01通讯状况。