6ES7332-5HB01-0AB0安装调试
汽轮机由锅炉产生的高温高压蒸汽带动高速运转,是火力发电厂的关键动力设备,汽轮机的本体保护系统(ETS)是发电厂对系统可靠性要求较高的子系统。传统上,200MW以下机组的汽机本体保护都是用继电器搭建的,可靠性差,保护逻辑修改麻烦,不能与主控制系统构成有效的通讯连接。若与电厂主DCS合并在一起控制,则因DCS处理周期较长等原因无法满足快速保护要求,一般都不采用。近年来PLC因其可靠性高、处理速度快、逻辑修改方便等特点在汽机本体保护中得到了广泛的应用。
下面介绍和利时公司承担的几个火电厂项目中采用和利时PLC作为ETS应用的实例。
合肥发电厂#3机为125MW**高压中间再热凝汽式汽轮机,进汽压力为13Mpa,进汽温度535℃,转速3000转/分钟。汽机本体保护采用和利时公司的PLC与继电器模块并存的方式,PLC独立执行保护程序,同时通过Profibus-DP与主DCS控制器通讯,将保护过程状态信息上传DCS,使两套系统实现无缝连接。此项目于2000年9月投运,经现场使用,用户反映良好。
在耒阳电厂#1机(200MW)DCS改造中,出于对ETS可靠性的考虑,用户要求必须实现双机热备控制,我们向用户推荐了两套PLC并存的汽机本体保护方案,从现场来的过程信号经信号分配器同时输入到两套PLC系统中,两个CPU执行相同的程序,运算结果经处理后变成单一的输出送到现场。在这种方案中,任何一台PLC的故障都不会影响保护系统正常工作。此方案得到厂方认可,于2001年5月投运,运行稳定、可靠。
在以上两个电厂ETS系统成功使用后,和利时公司相继赢得了沈阳皇姑热电厂、武汉晨鸣热电厂等用户的信任,和利时PLC在一批中小汽机的本体保护中得到应用。
锅炉吹灰系统是锅炉控制系统的一个子系统,作用是定时用高压蒸去附着在水冷壁、过热器、尾部烟道上的煤灰,以避免煤灰影响热效率。镇海热电厂#3 机是200MW机组,锅炉额定蒸汽流量670吨/小时,按工艺要求应每周进行一次吹灰,并且其过程可在主DCS上操作和监视。为此用户选择和利时PLC与主DCS构成通讯系统,PLC接受主DCS的指令启动吹灰程序,过程状态通过网络传送到主DCS,进而在DCS的操作站显示,操作员也可以通过人机界面人工干预吹灰进程。
汽机本体保护、锅炉吹灰等系统逻辑简单,可靠性要求高。和利时PLC作为高性价比的PLC系统,在火力发电厂项目中与DCS系统配合,既有效地提高了控制水平,又为用户节省了大量投资。同时和利时PLC出色的通讯能力使得它可以通过Profibus、Interbus、CAN或Ethernet与多种DCS构成互补的、适用于火力发电厂的控制系统。
项目简介
纺纱工程中的精梳工序完全是为了提高条子及成纱的质量而设。主要的任务是排除生条(即梳棉条)内的较短纤维,提高纤维长度的整齐度。排除了生条内的棉结,杂质和疵点。精梳条内的纤维获得了进一步的伸直平行和分离。而梳棉机械的主要任务是:开松棉束制成单纤维,通过接受高速回转刺辊的开松整理,排除杂质和短绒,纤维在锡林盖板的两个针面作用下被分梳成单纤维。纤维纵向定位,成条供以后的工序
SIGMATEK的解决方案
系统采用SIGMATEK的 PLC作为控制器,同时应客户需求配备德国KEB的变频器,两者之间采用SIGAMTEK开发CAN总线安全高速地通讯,可以使锡林钳次较高可达300以上。控制界面采用256色真彩显示屏外加薄膜按键,可以进行各项参数设定,显示当前锡林钳次、棉条输送速度、棉条剩余长度、满筒剩余时间等关键参数,可以较多记录5个班组的当前产量和累计产量。同时能够自动显示当前警报内容,帮助及时的制动,调试和修理。
运用SIGAMTEK的PLC后大副提高了该系统的自动化程度,该系统可实现车头点动、自动运行等不同的工作状态,实现多种装置自动,如自动换筒、小卷自动运输、自动上卷、**梳自动清洁、停车钳板自动复位等,实现了一定程度的工艺参数的在线调整和单步调试,可以定时自动清洗锡林。该系统还具备各种完善可靠的报警功能,主要体现在采用多种高灵敏度的自停装置:如断头自停、满筒自停、涌条自停、空卷自停、绕罗拉绕皮辊自停、分离和牵伸皮辊加压不足自停、各种安全自停等,同时可以根据警报类型级别的不同进入慢速运行或是停车。
人机界面的运用更加加强了精梳质量的在线检测与计算机监控系统的功能,如可快速显示精梳机的产量与质量信息、显示机器出故障的位置,当质量达不到要求时自动报警等。
SIGEMTEK应用优点
1. 系统效且自动化程度高,有效降低挡车工劳动强度,提高单台效率;
2. 可根据工艺需要选择不同的工作状态,可调性大;
3. 数据通讯高速安全,使锡林钳次达到国际水平;
4. 操作界面美观大方,操作方便。 该系统控制范围包括从冷渣器正常出口以及事故出口开始到原气力输送系统的进口之间的所有设备的控制。
一、系统描述
每台冷渣器排渣口,两个事故排渣口和正常排渣口下设一台链斗式输送机和刮板输送机将底渣送至冷渣器外,由斗式提升机提到位于渣斗**部的破碎机,由破碎机破碎后,进入气力输送系统,由气力输送系统送至渣仓。
为保证冷渣器运行的正压以及保证热空气不会从事故排渣口排出,在冷渣器一、二室装设压差检测装置,以压差信号来控制事故排渣口插板门开关,从而控制冷渣器内底渣的料高以达到保证冷渣器内热空气不会从事故排渣口排出。
为保证冷渣器中底渣能从正常排渣口全部排出,将原DN420的正常排渣口扩至DN550。正常排渣口下装设中间渣斗,中间渣斗上设高、低料位计,以料位计控制中间渣斗中料高,从而保证冷渣器中热空气不会排至后续机械输送系统。中间渣斗出口装设插板门和电动给料机,以达从正常排渣口均匀给后续机械输送系统给料。
考虑到从事故排渣口排出的底渣温度较高,为保证斗式提升机的性,每套系统斗式提升机设两台,一台运行,一台备用;斗式提升机出口设有就地事故排渣口,以保证后续气力输送系统故障时能就地排渣。
鉴于以上情况,通过采用PLC(可编程控制器)控制系统,解决当前存在的问题。系统的工作原理框图如下:
系统操作运行分别设有“远程自动”、“远程手动”、“就地手动”三种工作模式。“远程自动”模式为正常的主要运行方式,根据系统满足自动顺序运行的条件,在操作员站(控制室内的触摸屏)上操作完成整个除渣工艺流程。在自动顺序执行期间,出现任何故障或运行人员中断信号,都能使正在运行的程序中断并回到安全状态,使程序中断的故障或运行人员的指令都将在触摸屏上实时显示。当故障排除后,自动控制在确认无误后可再进行启动。系统有丰富的保护和故障界面供操作人员进行操作和分析。 “远程手动”模式为运行人员在触摸屏上点触每一个被控对象。远方控制操作有许可条件,以防止运行人员误动作。在远方手动模式下,系统提供了丰富帮助操作指导和反馈信息,指引操作人员的操作,以防止误操作。“就地手动”模式是运行人员通过就地控制箱操作被控对象,就地操作与远方程控操作之间有相互连锁。
1、PLC控制系统的特点及组成
PLC在现代工业控制领域中早己得到了广泛的应用。以PLC的控制功能而言,具有严谨、方便、易编程、易安装、可靠性高等优点。它通用性强,适应面广,特别在数字量输入/输出等逻辑控制领域有无可比拟的优点。PLC具有丰富的逻辑控制指令和高级应用指令,它提供高质量的硬件、高水平的系统软件平台和易学易编程的应用软件平台。另外,PLC即有自身的网络体系又有开放I/0及通讯接口,很容易组建网络并实现远程访问。
PLC采用的Siemens公司生产的S7-300系列,由于现场的PLC系统与控制室的上位机距离较远(800米左右),因此通讯系统需成对加装RS-485中继器,确保系统运行的稳定性。
(1) 系统结构及硬件配置
根据控制需求,CPU模块采用CPU314、数字量输入(DI)采用SM321模块,数字量输出(DO) 采用 SM322模块,模拟量输入(AI) 采用 SM331模块,模拟量输出(AO) 采用 SM332模块以及IM365等模块组成,IM365实现机架扩展,上位机采用Easyview公司MT510T真彩触摸屏进行显示和控制,整个干渣系统的工艺流程及测量参数、控制方式、顺序运行状况、控制对象状态等均能够清楚地显示在触摸屏上,当参数越限报警或控制对象故障或状态发生变化时,以不同的颜色进行显示,使操作人员能够一目了然地了解到系统的运行情况,并实时地根据工艺要求进行系统参数进行调整。
(2) 控制系统的功能实现
PLC程序的编制直接关系着底渣系统能否正常工作,而程序设计的关键在于编程者对工艺系统的理解程度和程序编制技术的灵活应用。因此,在程序设计中首先考虑了供气压力调节系统的特点,将程序设计细化,分成多个程序模块,实行模块化编程。这样既可以方便的增加或删除程序模块,便于现场对工艺的调整,又可针对配套设备可控性对不同程序模块进行完善。
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PLC的编程软件采用SIEMENS公司的SIMATIC STEP7 V6软件平台用来完成硬件组态、地址和站址的分配以及编制整个生产过程的控制程序的。上位机软件采用国产软件组态王,全部采用汉化界面,便于系统的开发与操作,该系统运行于bbbbbbs2000中文平台,可实现对生产过程的全面监控,对重要参数形成历史记录,以报表或曲线的形式显示给操作人员。通过VB语言脚本,可以在主控室的上位机显示重要参数的历史趋势、实时趋势,实现联锁调节的手自动切换、操作、压力的高、低限报警、流量数据的显示与累计,满足高生产率的调度需求。
(3) 现场显示
现场采用MCC屏进行参数控制,触摸屏程序由组态软件来完成,人机界面采用中文菜单,界面友好,操作方便,功能较强,主要用于现场压力、流量、阀位的显示与操作。可作为操作人员现场操作的依据。
二、系统实现排渣系统的自动控制和监控
主要包括如下功能:
(1) 灵活的操作方式以及强大的系统控制功能:系统可以实现上位机操作、控制柜操作和就地手动操作;
(2) 报警功能:当温度**过工艺要求,可在现场、就地实现越限报警;
(3) 简单、方便的参数设定: 压力调节的压力设定值、P、I、D等参数可以在上位机中设定。
1 、系统控制功能
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(1) 过程控制的功能:
1)系统对床压实现了PID自动调节控制;
2)对所采集的模拟信号进行线性化、滤波、工程单位转换处理;
3)实现了流量信号的温、压补偿,提高了仪表的测量精度。
(2) 逻辑控制
联锁逻辑控制实现开/关的控制,逻辑控制及用户自定义功能块等。系统可以实现电磁阀控制以及参数越限报警等功能
(3) 人机接口
HMI系统中包含主工艺画面,分系统画面,画面直观、丰富,具备PID在线调节、在线显示功能,包括过程量变化趋势的实时趋势。
三、软件设计
根据该系统具体情况,PLC系统软件设计过程中着重要考虑的是以下几个方面:
(1) 数据采集及工程量转换
(2) PID算法
(3) 温压补偿计算以及流量的累积计算
对于系统中的逻辑控制选用梯形图(LADDER)编程,直观、方便;对于PID回路控制温压补偿计算以及流量的累积计算部分则采用语句表(STL)编程,结构紧凑而又灵活。 PID调节是该系统中较为重要的控制程序,因此特将PID算法作一重点介绍。
1、PID算法
STEP7提供了两种常用的PID算法:连续型PID(FB41)和离散型PID(FB42),根据实际要求,选用的是FB41。并在组态王中使用画图功能模拟一个PID调节器的操作面板,完成PID调节控制中的手/自动切换、给定值输入、手动输出值输入、PID参数(比例系数、积分时间)输入等功能。
PID算法的输出实际上是比例(P)、积分(I)、微分(D)三部分作用之和:
Mn=MPn+MIn+MDn
MPn = GAIN(SPn- PVn)
MPn = GAIN TS/ TI(SPn- PVn)+ MX
MDn = GAIN TD/ TS(PVn-1- PVn)
Mn:*n次采样时刻的输出值。
MPn:*n次采样时刻的比例作用,与偏差成正比。
MIn:*n次采样时刻的积分作用,可以静差,提高控制品质。
MDn:*n次采样时刻的微分作用,根据差值的变化率调节,可抑制**调。
SPn:*n次采样时刻的设定值。
PVn:*n次采样时刻的过程值。
MX:*n-1次采样时刻的积分作用,每次采样计算后自动刷新。
GAIN:回路增益,P参数。
TI:积分时间常数,即I参数。
TI:微分时间常数,即D参数。
TS:采样时间。
从上面的公式中可以看出,参数P(GAIN)与P、I、D作用都是成正比的,它决定了PID回路的灵敏度,即调节速度的快慢;I参数越大,积分作用越弱,而D参数越大,微分作用越强。不能单靠理论计算来确定PID参数,一的衡量标准就是被控参数(压力)的精度和稳定度,所以在实际调试中,都是参照被控参数的实时曲线,反复观察分析,从而达到较佳的控制效果



1、谈谈齿轮的大小的物理意义;
2、根据定义,电子齿轮比=编码器解析度×电机转速(r/s)/计数额定频率,知道电子齿轮比等=1时:
编码器解析度×电机转速(r/s)/=plc计数额定频率,plc计数额定频率是个定值,这样编码器解析度与电机转速成反比关系,编码器解析度越高,电机允许运行速度越低,如果电机速度**速会造成位置环脉冲计数过载;
3、这样在大家一味追求编码器高解析度、高分辨率的情况下,受plc位置环计数器额定频率的限制,电机的运行速度也受到限制而处于较低速运行状态;
4、如果要提高系统的速度,必须降低编码器的解析度、分辨率:
1)电机速度提高2倍,编码器的解析度就必须缩小2倍;
2)电机速度提高3倍,编码器的解析度就必须缩小3倍;
3)电机速度提高4倍,编码器的解析度就必须缩小4倍;
……
5、根据电子齿轮比的定义,电子齿轮比=编码器解析度×电机转速(r/s)/plc计数额定频率,知道
编码器解析度/电子齿轮比×电机转速(r/s)= plc计数额定频率,plc计数额定频率是个定值,
1)电子齿轮比=2,也就是电机速度提高2倍,编码器的解析度就必须缩小2倍
2)电子齿轮比=3,也就是电机速度提高3倍,编码器的解析度就必须缩小3倍
3)电子齿轮比=4,也就是电机速度提高4倍,编码器的解析度就必须缩小4倍
……
6、所以面对采用高解析度、高分辨率编码器的伺服系统,只允许电机**低速运行的状况,设置高电子齿轮比来缩小编码器的解析度和分辨率,换取电机的高速运行;
7、大家此时觉得太搞笑了,花大价钱安装了一个高解析度、高分辨率编码器,再设定一个高电子齿轮比,把解析度、分辨率,降下来,为的是电机速度不受限制,这不明摆着浪费骗人吗?
8、实际上,你的电机速度要跑的快,就不要安装高解析度、高分辨率的编码器,就安装普通编码器,电子齿轮比设成1多好!
9、还可以这样说,你的系统电子齿轮比设得越高,电机允许运行速度越高,系统的解析度、分辨率越低!
10、如果电子齿轮比小于1,那就没有必要了,因为编码器的解析度、分辨率不可能扩大
1 **程
当进给运动**过由软件设定的软限位或由限位开关设定的硬限位时,就会发生**程报警,一般会在crt上显示报警内容,根据数控系统说明书,即可排除故障,解除报警。
2 过载
当进给运动的负载过大,频繁正、反向运动以及传动链润滑状态不良时,均会引起过载报警。一般会在crt上显示伺服过载、过热或过流等报警信息。同时,在强电柜中的进给驱动单元上、指示灯或数码管会提示驱动单元过载、过电流等信息。
3 窜动
在进给时出现窜动现象:
(1)测速信号不稳定,如测速装置故障、测速反馈信号干扰等;
(2)速度控制信号不稳定或受到干扰;
(3)接线端子接触不良,如螺钉松动等。当窜动发生在由正方向运动与反向运动的换向瞬间时,一般是由于进给传动链的反向间隙或伺服系统增益过大所致。
4 爬行
发生在起动加速段或低速进给时,一般是由于进给传动链的润滑状态不良、伺服系统增益低及外加负载过大等因素所致。尤其要注意的是:伺服电动机和滚珠丝杠联接用的联轴器,由于联接松动或联轴器本身的缺陷,如裂纹等,造成滚珠丝杠转动与伺服电动机的转动不同步,从而使进给运动忽快忽慢,产生爬行现象。
5 机床出现振动
机床以高速运行时,可能产生振动,这时就会出现过流报警。机床振动问题一般属于速度问题,所以就应去查找速度环;而机床速度的整个调节过程是由速度调节器来完成的,即凡是与速度有关的问题,应该去查找速度调节器,因此振动问题应查找速度调节器。主要从给定信号、反馈信号及速度调节器本身这三方面去查找故障。
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价格战,是很多行业都有过的恶性竞争,不少厂家为了在价格战役中获胜,不惜以牺牲产品质量为代价,而我们公司坚决杜绝价格战,坚持用优质的原材料及先进的技术确保产品质量,确保消费者的合法利益。