CODESYS在嵌入式自动化的应用案例：蒸汽发生器-专业自动化论坛-中国工控网论坛

CODESYS在嵌入式自动化的应用案例：蒸汽发生器点击：2057 | 回复：3

张涛

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注册：2020年1月13日

发表于：2020-03-06 23:46:44

楼主

地点：
德国Krefeld

目标

根据需要并以节能的方式提供蒸汽。

解决方案：
带有SmartWire-DT系统的电动机启动器PKZ、安全控制继电器easySafety、断路器FAZ。

背景

许多工厂都需要连续性、季节性或阶段性的使用蒸汽。应用范围从消毒或容器清洁（例如在食堂厨房和医院中）到食品加工或混凝土厂。蒸汽还可以加热足球场的草坪，或为北极的破冰船除冰。

挑战

快速蒸汽发生器启动后，首先将水泵接入加热系统，达到目标流速后，锅炉立即启动，最终通过水汽分离释放蒸汽。现在，锅炉升至设定的目标压力。过去，蒸汽发生器尤其是大容量的热水锅炉，具有两级回路，即50％和100％。如今，Certuss生产高速蒸汽发生器，从第一阶段开始就以调节方式产生50％至100％的蒸汽。无需存储蒸汽，就可以保证恒定、均匀的蒸汽输送。通过这种方式，可以精确调节能量。

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解决方案

Certuss选择了具有7英寸宽屏、集成CANopen总线和SmartWire-DT接口的Eaton XV102----带触摸屏的控制器，用于蒸汽发生器的电气控制。带触摸屏的控制器可直接访问各个执行器，例如泵，鼓风机，风扇或其他加热器。泵通过SmartWire-DT的PKZ电机启动器进行控制，SmartWire-DT软件的一个优势是集成用户诊断功能：故障以纯文本形式显示在触摸屏上，因此可以快速定位并消除故障。

一个PLC控制整个系统，可以与Galileo可视化软件通信，能够使用CODESYS编程。将来，根据客户的要求，Certuss蒸汽发生器还将通过Profibus或A-DSL或GSM模块配备基于以太网的远程访问，届时整个系统可以通过SMS服务器启动或停止。有几种授权级别可以防止未经授权的访问，最低级别仅允许操作员打开和关闭锅炉，必要时向技术或生产经理发送SMS批准请求。此外，该过程以图形方式进行动画展示，因此通过图形提示操作员必须在哪个时间操作哪个阀门。该系统设计为全自动系统，但出于安全原因每次开机时需要初始化。

所有设备运行时间和错误消息均与系统日期和时间一起保存。这样，管理人员可以随时查看锅炉的状态或手动开启和关闭设备的频率。为了符合当前的信号采集需求，Eaton的easySafety分别为所有压力和温度分配输入通道。easySafety的优点是易于安装：安全信号灯指示是否存在接线错误或电线短缺。凭借其新一代系统，Certuss尤其重视在任何控制技术中实现无故障集成。这些系统可以通过总线系统的分散连接，这样可以在发生故障的情况下简化锅炉的排气控制，或支持其他锅炉的蒸汽生产需求。在较大的工厂中，可以通过环形线路系统（例如，通过以太网）在锅炉之间分配生产需求。

赛特斯（Certuss）系统还为控制柜的构造提供了高度的灵活性：气体控制柜是标准型，对此控制系统进行较小的改动便可用于制造油或气油。为这些额外的功能提供了电路图，同样软件也有类似的扩展能力。因此，客户在订购软件系统时不会只考虑现在的需求，而是想要拥有面向未来的系统。由于SmartWire-DT现在可以全面地支持此模块化系统，因此Certuss与伊顿签署了巨额的合同-因为“ SmartWire-DT”在市场上还是一片空白。

Certuss Dampf automaten公司的开发主管Alfred Thomas总结道：“安全问题是我们设计蒸汽发生器之初考虑的重中之重。不管是使用按照EN/IEC标准进行测试和认证的组件，还是按照北美/加拿大使用的UL和CSA认证的组件，甚至按照是俄罗斯的GOST-R认证的组件，对于我们来说都一样重要，而伊顿的控制组件均满足这些要求。

为了使硬件设备可以使用基于IEC 61131-3标准的编程环境CODESYS IDE进行编程，必须在对应的硬件设备中移植CODESYS Runtime System。CODESYS Runtime System为工业级的实时操作系统内核，通过在硬件平台上移植CODESYS Runtime System，可以将任何嵌入式设备或基于PC的设备转变为符合IEC 61131-3标准的工业控制器。

CODESYS代码执行机制为编译执行，即在CODESYS IDE中编写的IEC代码，通过集成的编译器编译为机器代码，再通过网线或串口下载到CODESYS Runtime 里。CODESYSRuntime可以调动硬件平台的资源（如时钟资源、内存资源等）来处理这些指令。3S公司的技术工程师负责将CODESYS Runtime部署到客户选用的硬件平台上，并且我们开放CODESYS Runtime接口，支持用户作二次开发。