企业信息

    浔之漫智控技术(上海)有限公司

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  • 公司认证: 营业执照已认证
  • 企业性质:私营企业
    成立时间:2017
  • 公司地址: 上海市 松江区 永丰街道 上海市松江区广富林路4855弄52号3楼
  • 姓名: 聂航
  • 认证: 手机已认证 身份证已认证 微信未绑定

    6ES7231-7PB22-0XA8型号大全

  • 所属行业:电气 工控电器 DCS/PLC系统
  • 发布日期:2024-07-11
  • 阅读量:11
  • 价格:面议
  • 产品规格:模块式
  • 产品数量:1000.00 台
  • 包装说明:全新
  • 发货地址:上海松江永丰  
  • 关键词:西门子代理商,西门子一级代理商

    6ES7231-7PB22-0XA8型号大全详细内容

    6ES7231-7PB22-0XA8型号大全


    一、前言

    国内工业生产技术的进步和自动化技术的发展,企业对自动化监控系统的需求越来越大,要求越来越高。组态王软件以界面简单明了、易于操作、数据采集实时性好和高性等特点得到越来越多用户的青睐。由于组态王还具有工程开发、系统便于升级和维护,以及丰富的图库和操作向导等优势,在工业锅炉吹灰和数据采集系统中得到广泛应用,现已成为诸多电厂、化工和冶金行业用户的软件。

    二、吹灰系统组成

    锅炉吹灰系统由吹灰硬件设备(包括吹灰器、进汽电动阀、压力调节阀、输水阀等组成)、PLC和上位监控系统等组成。其中吹灰器、进汽电动阀门、减压阀、输水阀是现场设备,属于系统的执行机构。PLC主要控制吹灰器、各种阀门的运行。上位监控系统进行实时数据采集和监控。其中吹灰系统的工作流程如图1所示:

     


    三、系统实施

    系统实施包括硬件连接,吹灰程序编写,监控系统工程制作。硬件的连接包含PLC和现场设备接线,PLC和上位监控的通讯连接。吹灰程序经过多次反复完善,合理分配IO地址,保证吹灰设备按要求顺序运行,并具备联锁和报警输出等功能。在本系统中,选用了组态王kingview6.53系列软件做为工业锅炉吹灰系统的上位软件,主要进行的工作有设备配置、图形界面的设计、定义数据变量、建立动画连接和运行调试等工作。

    3.1、设备配置

    设备配置就是完成组态王与PLC之间的设置。组态王依靠大量的设备驱动可以支持几百上千种PLC和仪表驱动,使用户的硬件选型具有相当大的选择空间,而且这些驱动都是经过实际工程验证,符合实际应用要求的驱动产品,提供给用户使用。本次采用的较为常见的PLC产品,只需简单配置即可实现组态王和PLC设备的通讯。

    3.2、图形界面的设计

    图形界面用于模拟现场实际设备运行,本系统主要绘制工业锅炉吹灰系统界面。主界面包括了进汽电动阀、蒸汽压力调节阀、输水阀、长短吹灰器、蒸汽温度显示、蒸汽压力显示、蒸汽显示、自动/手动切换按钮、手动控制按钮和急停按钮等组成。

     


    3.3、定义数据变量

    数据可以描述工控对象属性,组态王定义的各种数据变量读取现场PLC的实时数据,为界面的动画连接提供数据源,软件还提供实时数据和历史数据两种方式进行数据的查询、分析。对于定义了报警限值的数据,一旦发生报警,系统将自动弹出报警窗口,及时提示操作人员详尽的报警信息及处理办法。组态软件还支持和关系型数据库(如ACCESS、SQL SERVER和ORACLE)实现数据存储,可以方便进行查询、插入、删除等操作,对于用户定制自己特殊的数据表格提供了很大的方便。数据变量的定义直接影响到整个系统的功能和性。是系统开发十分重要的环节。

    3.4、建立动画连接

    动画连接是画面的图形对象和数据词典的数据变量之间建立的一种关系,当数据词典里的变量的值发生改变的时候,在画面上会呈现一定的动画效果,或者由操作人员对画面进行操作,进而实现远程控制。本系统的动画连接包括吹灰器的动作模拟,阀门开启和关闭的颜色变化以及按钮的操作等。将画面的图形对象与数据词典的变量建立连接并进行适当的设置,那么组态画面可以完成诸如阀门开关闪烁、吹灰器推进和缩回等动画效果。

    3.5、运行调试

    运行调试是为了检查组态画面与实际吹灰系统的双向通讯功能,检验实际的控制效果。运行调试期间,除了调试系统以满足工艺要求外,还要对系统测试以保证日后地运行。按照流程,需要将系统所有功能都逐一测试,对于关键的运行参数进行记录备案,这也是系统交工的一部分。

    系统通过稳定的试运行阶段,将进入正式运行。试运行时间依据系统规模和甲方要求不等。正式投入运行的系统具有:

    -友好人机界面、动态显示工作流程;

    -、容错性强,系统具备自动的互锁控制,限报警和误操作保护等功能;

    -完整的数据记录,灵活的数据查询和曲线分析功能;

    -合理的用户权限,防止非法和误操作;

    四、总结

    在工业锅炉吹灰监控系统开发过程中,以KingView 6.53系列产品作为开发平台,充分利用软件的资源,合理规划,明显缩短项目设计和开发周期,提高了工作效率,从而大大降低了开发成本。使用组态王软件开发的系统界面直观友好,对吹灰流程进行自动控制和报警处理,确保系统可以稳定运行,在锅炉吹灰系统里面发挥着的作用。


    一、引言 

    在水源地内,多眼井星罗棋布在水库上。为了确保供水生产的、、连续。针对水厂制水过程的特点和控制系统的功能要求,我们采用基于西门子PLC的恒压力供水系统。 

    二、编程控制器概述 

    PLC即可编程控制器,是一种以计算机技术为基础的新型工业控制装置。电工(IEC)对PLC曾作了如下定义:“PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械和生产过程。PLC及其有关设备,都应该按易于与工业控制系统形成一个整体。易于扩充其功能的原则设计。”这段话道出TPLC的特点和应用领域。其主要有以下特点: 

    1.性高。为了满足工业生产对控制设备性的要求,PLC采用了微电子技术,大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成。 

    2.环境适应性强。PLC具有良好的环境适应性,可应用于十分恶劣的工业现场。在电源瞬间断电的情况下,仍可正常工作,具有很好的抗宅间电磁干扰的能力,它一般对环境温度要求也不高。在环境温度-20至65度、相对湿度为35%至85%情况下仍可正常工作。 

    3.灵活通用。在完成一个控制任务时,PLC具有很高的灵活性。,PLC产品L三经系列化,结构形式多种多样,在机型上又很大的选择余地。其次同一机型的PLC其硬件构成具有很大的灵活性,用户可以根据不同任务的要求,选择不同类型的输入输出模块或特殊功能模块组成不同硬件结构的控制装置。 

    4.使用方便、维护简单。PLC控制的输入输出模块。特殊功能模块都具有即插即卸功能,连接十分容易。对于逻辑信号,输入输出均采用开关方式,不需要进行电平转换和驱动放大;对于模拟信号,输入输出均采用传感器仪表和驱动设备的标准信号。各个输入和输出模块与外部设备的连接十分简单。整个连接过程仅需要一把螺钉旋具即可完成。 

    三、变频恒压供水系统控翻方案的设计与选择 

    变频恒压供水系统主要有压力传感器、压力变送器、变频器、恒压控制单元、水泵机组以及低压电器组成。系统主要的设计任务是利用恒压控制单元馒变频器控制一台水泵或循环控制多台水泵,实现管网水压的恒定和水泵电机的软起动以及变频水泵与J:频水泵的切换,同时还要能对运行数据进行传输。根据系统的设计任务要求,结合系统的使用场所,有以下方案可供选择: 

    1.有供水的变频器+水泵机组+压力传感器。这种控制系统结构简单,它将PID调节器和PLC可编程控制器等硬件集成在变频器供水基板上,通过设置指令代码实现PLC和PID等电控系统的功能。它虽然简化了电路结构.降低了设备成本,但对压力设定和压力反馈值的显示比较麻烦,无法自动实现不同时段的不同恒压要求,在调试时,PID调节参数的系统优化比较困难。调节范围小,系统的稳态,动态性能不易保。其输出接口的扩展功能缺乏灵活性,数据通信困难,并且限制了带负载的容量,因此仅适用于要求不高的小容量场合。 

    2.通用变频器+单片机(包括变频控制、调节器控制)+人机界面+压力传感器。这种方式控制精度高、控制算法灵活、参数调整方便,具有较高的性能价格比,但开发周期长,程序一旦固化,修改较为麻烦,因此现场调试的灵活性差,同时变频器在运行时,将产生干扰。变频器的功率越大,产生的干扰越大,所以采取相应的抗干扰措施来保证系统的性。该系统适用F某一特定领域的小容量的变频恒压供水。 

    3.通用变频器+PLC(包括变频控制、调节器控制)+组态软件十压力传感器。这种控制方式灵活方便,具有良好的通信接口,町以方便地与其他的系统进行数据交换:通用性强,由于PLC产品的系列化和模块化,用户可灵活组成各种规模和要求不同的控制系统。在硬件设计上,只需确定PLC的硬件配置和UO的外部接线,当控制要求发生改变时,可以方便地通过Pc机来改变存储器中的控制程序,所以现场调试方便。通过对以上这几种方案的比较和分析,可以看出“变频器主电路++PLC(包括变频控制、调节器控制)十组态软件十压力传感器”的控制方式适合于本系统。这种控制方案既有扩展功能灵活方便、便于的优点,又能达到系统稳定性及控制精度的要求。 

    四、变颏恒压供水控制器性能特点 

    1.节能。优化的节能控制软件,使水泵实现大限度地节能运行。由电机学公式可知。系统电机功耗与电机转速成立方关系,在压力不变时。水泵出水量与电机转速成上E比。本设备采用恒压量:r作方式。当用水量减小时,系统保持管嗍恒压,通过降低水泵转速来减少供水量,耗电量按立方特性降低。根据实际用水情况设定管网压力,自动控制水泵出水量,减少了水的跑、漏现象。 

    2.设备投资省、占地面积小。本系统与其它供水方式比较,由于主要设备只是控制柜及水泵,省去了大量的设备占地面积,从而大幅度节省了上建投资,而且就设备本身而言,供水量越大,采用变频恒压供水设备的价格优势就越显著。 

    3.设备运行合理、性高、配置灵活。采用闭环调节控制技术,达到了恒压供水,避免了由于压供水造成的电能浪费。变频器采用软起动工作方式,了直接起动对电网的冲击和干扰,避免了水泵启动时大电流和水压突增的情况,减少对供电电网的冲击,降低了电机及电气元件的故障率。 

    4.联网功能。采用全中文工控组态软件一Kingview,实时监控各个站点,如电机的电压、电流、工作频率、管网压力及流量等。并且能够累积每个站点的用电量,累积每台泵的出水量,同时提供各种形式的打印报表,以便分析统计。 

    5.减少污染。由于变频恒压调速宜接从水源供水,减少了原有供水方式的二次污染,防止了很多传染疾病的传染。 


    1 引言 

    螺杆式压缩机广泛应用于矿山、化工、动力、冶金、建筑、机械、制冷等,具有性高和适用性强等优点,逐步替代了其他类型的压缩机。统计数据表明,螺杆式压缩机的销售量已占所有容积式压缩机销售量的80%以上。今后,螺杆式压缩机的市场份额仍将不断扩大,特别是无油螺杆式压缩机会获得快的发展。 

    2 螺杆式压缩机的基本工作原理 

    螺杆式压缩机属于容积式压缩机。螺杆式压缩机气缸内装有一对相互啮合的螺旋形阴阳转子,两个转子都有几个凹形齿,两者互相反向旋转。转子之间和机壳之间的间隙仅为5~10丝,主转子又称阳转子或凸转子,由发动机或电动机驱动,其中大多数由电动机驱动。另一转子又称阴转子或凹转子,由主转子通过喷油形成的油膜进行驱动,或者由主转子端和凹转子端的同步齿轮驱动。 

    螺旋转子凹槽经过吸气口时充满气体。当转子旋转时,转子凹槽被机壳壁封闭,形成压缩腔室。当转子凹槽封闭后,润滑油被喷入压缩腔室,起到密封、冷却和润滑作用。当转子旋转压缩油气混合物(即润滑剂和空气的混合物)时,压缩机室容积减少,向排气口压缩油气混合物。当压缩腔室经过排气口时,油气混合物从压缩机排出,完成一个吸气、压缩和排气过程。螺杆式压缩机的工作循环可以分为吸气、压缩和排气三个过程。随着转子的旋转,每对相互啮合的齿相继完成相同的工作循环。 

    3 螺杆式压缩机控制系统硬件设计 

    早期的螺杆式压缩机自控系统所安装的仪器仪表安装在现场仪表箱内,无远程仪表,靠人工现场操作。通过现场的压力开关、差压开关和温度开关与电气柜配合来控制压缩机的启动和停车操作。而温度、压力、差压开关和电气的接触器、时间继电器等互相配合,实现压缩机的自动保护连锁功能,压缩机平稳运行。这种控制方式的缺陷比较明显,因为操作人员无法详细了解压缩机的具体运行状况,而且此类仪表稳定性较差,精度也较低。 

    为了解决上述这些缺陷,本控制系统的硬件部分由PLC、监测仪表、输入设备、输出设备和触摸屏等组成。现场数据采集采用远程仪表,用压力变送器、热电阻来替换原来的压力开关、差压开关、温度开关和现场温度计,实现数据远传,提高测量精度。控制部分采用PLC和HMI,利用PLC强大的逻辑控制和上位机的记录分析功能,画面友好直观,实现数据集中显示和操作,完善机组连锁保护功能,提高操作控制性能。既可以集中运行,又能够使操作人员详细了解机组的运行状况。螺杆式压缩机控制系统硬件结构示意图如图1所示。

     
    图1 螺杆式压缩机控制系统硬件结构示意图

    可编程控制器采用和利时公司的LM 3109,改模块I/O包括24通道24VDC输入/16通道继电器输出,大可以扩展7个扩展模块,用户程序存储空间为120K字节,掉电保持区为6K字节;拥有密码保护和实时时钟;定时器计数器不限点;基本指令340条,扩展指令为47条;通讯接口包括一个RS232和一个RS485;支持专有协议(仅RS232)/MODBUD RTU协议/自由协议。触摸屏用于工作状态、数据已经报警显示和参数设定及远程控制。 

    4 螺杆式压缩机控制系统软件设计 

    螺杆式压缩机的负荷调节由6台电磁阀来实现。每台电磁阀的开度可以为25%、50%、75%、**。压缩机加载时,工作时间少的先开启,然后按照25%、50%、75%、**四个能级依次开启。压缩机卸载时,工作时间多的先卸载,然后按照**、75%、50%、25%四个能级依次关闭。需要注意的是,在25%能级时,先关闭压缩机,延迟一定时间后再关闭25%电磁阀



    电磁重力淘洗机是磁选粗精矿的精选设备,入选物料无论是低品位矿还是磁选中间粗精矿,经磁选精选均可产出品位65%以上的高品位磁铁矿精矿。给矿品位50-57%,柱精矿品位提高幅度10-15%;缎带矿品位60-63%,柱精矿品提高幅度为3-6%。电磁重力淘洗机还可用过滤前浓缩设备,浓度可达60‰以上,兼有提高品位作用。 

    电磁重力淘洗机是一种新型弱磁选设备。该设备借鉴了原来永磁磁聚机的选别原理与运动磁场对磁性矿物的联合作用。设计一个自上而下磁场强度逐渐减低的新型选设备。是提高精矿质量的理想设备。采用了电磁磁系代替原来的永磁磁系,使恒定磁场变为可以随时调节的磁场;满足给矿量和矿石可选性变化对选别效果的影响。 

    电磁磁系采用间断的直流供电方式,使线圈选别区的磁场时有、时无。提高了原来磁聚机的团聚—分散—团聚的作用。电磁重力淘洗机自上而下设计了八个电磁线圈,中间六个采取自上而下循环的供电方式,形成对磁性矿物向下运动的磁场力;提高了对磁性矿物的选别效果。 

    根据选别工艺需要,设计了给矿点上部选别区的磁场强度高、下部低的特殊磁系。平衡了选别过程给矿点上部的上升水速高,而下部上升水速低的问题。 

    该设备设置了矿浆比重检测装置,同时还配置了自动控制系统自动调节选别的磁场强度。自动控制原理:系统随时检测进入电磁聚机的矿量变化,当矿量增加时,矿浆的比重增加,系统自动增加电磁磁系的磁场强度,增加对磁性矿物向下的吸力;当矿量减少时,矿浆的比重减少 系统自动减少电磁磁系的磁场强度,减少加对磁性矿物向下的吸力。这样不需要人工参与设备始终工作在状态。 

    我司设计生产的设备控制系统从根本上改变了有触点、调压器阶梯调整磁场的传统方式,采用西门子PLC200控制调功器的手段,大大提高了系统运行的性。输入、输出模块采用深圳亿维自动化技术有限公司生产的UNIMAT系列模块,输入采用的的是UN231-7PD22-0XA0,输出模块采用的是UN232-0HB22-0XA0模块,之所以选择深圳亿维自动化技术有限公司生产的产品,我们有以下5大理由: 

    1、 深圳亿维自动化技术有限公司生产的UN200、UN300系列模块和西门子S7-200、S7-300的PLC兼容。 

    2、 从技术角度考虑,亿维的模块在某些方面要西门子现在模块。比如说,西门子新推出的1200系列模块,输出模块的总线电流消耗,西门子1200为80mA 而亿维公司生产的UN232-0HB-0XA0只有40mA 降低了功耗,增强了电源的带载能力。 

    3、 从售后服务的角度考虑,亿维公司承诺5年保修,出西门子所承诺的保修期限,我们在应用中出现过不是模块本身的问题,亿维公司也帮我们积地想办法,来人来电帮我们解决,为此我们表示感谢。 

    4、 从价格方面考虑,亿维公司推出的产品,价格远远西门子模块的价格,好的让我们有了利润空间和竞争力。亿维公司推出的UN232-0HD22-0XA0,4点模拟量输出的模块,是西门子所没有的,不仅节约了成本,也减少了接口之间接触不实而带来的麻烦。 

    5、 从供货周期来看,亿维公司的产品,全部为,相对西门子来说,供货很多。 

    另外,我们生产的电磁重力淘洗机已在唐山地区好多矿业公司的水厂选矿厂进行了推广;通过生产实践了比原来磁聚机好的效果,设备运行稳定,具有耗电耗水低、单位面积处理能力高、无噪声污染、不用润滑维护等特点,设备使用,得到用户的肯定和。 



    其它轴则会加装一个编码器模块,这样它就能够处理二个信号,例如来自激光测量仪等设备。

    在Dürr 喷漆车间,通风与排气工作由200 多台额定功达110 kW 的驱动装置执行。除此之外,它们还控制着一系列液的鼓风机与泵。大多数这些驱动装置采用开环控制模式,用Interbus 通讯线路与相应的PLC 相连。15-工作站阴浸渍电镀设备采用的同步电机,其分解器反馈信号发送到Unidrive SP 控制驱动装置,一方面用于输送,另一方面控制车身壳体在浸渍漆液中的旋转。在这个部分中,所有驱动装置都采用Profibus 通讯线路,包括开环控制的升降驱动装置。

    要求为严格的驱动装置用于总装线,总共使用了400 个左右的Unidrive SP ,有开环模式也有闭环模式。

    高位传送机系统的所有开环控制运送装置通过可以进行CANbus 通讯的总线排系统为板载驱动装置/电机提供直流供电。Unidrive SP 驱动装置采用嵌入式安装技术,让控制箱变得非常紧凑。

    自动化控制车辆运送系统利用地板上导体产生的电感作用,运送如Sprinter 整套动力传动系统(发动机、变速箱、驱动轴和车桥)这样的部件。此外,6台Unidrive SP 逆变器(1.1 到1.5 kW )由500 V DC 供电。两台感应式电机用于控制移动和转向,两台Unimotor 型142 UMD 同步伺服电机用于升降作业平台,两台Unimotor 型115 UMD 电机用于微调。控制信号从位于地板上的接入点出,这样车辆就可在需要时进行移动而且按照既定的模式移动。CANbus/Interbus 网关位于车辆内部,通过Interbus 与这六台逆变器进行通讯。

    两套高密度存储系统采用Unidrive SP 交流驱动装置进行自动化的存取操作。

    车身壳体存储设备在两条轨道布了198 个存储位置,并用四个高位架子作为喷漆与总装操作之间的中转站,而且三个轴向运动都需要的控制。轴向运动包括升降(55 kW )、输送(37 kW )和平移(2.2 kW ),都采用带有编码器反馈信号的闭环控制模式。纵向与升降轴具有附加反馈信号,由可测量轨道全长的长距离激光器以及安装在升降轴转轮上的编码器提供该信号,这样可在必要时进行监控和误差纠正。如果这些信号与电机处的反馈信号之间出现明显的误差,则会执行故障跳脱保护。

    在小型部件存储系统中,在四个存储库中可容纳大约10,000 件不同的部件。该系统使用两部运输车,每个都装有四个Unidrive SP ,进行3轴伺服控制(升降轴18.5 kW ,纵向与横向轴11 kW ),同时用一个小型内置的1.5 kW 传送机进行部件提取操作。这里所用的所有逆变器也都装有用于程序处理和Interbus 通讯的应用模块。

    “我们十分喜欢Unidrive SP 系列产品的灵活性与开放性。它可以让我们将标准设备应用到各种场合,而且还可以让我们以标准用户程序的形式使用我们自己的加工技能。”

    Wagner 先生继续总结道:“为了简化保养操作,我们对于1.1 kW 以上应用的变频器只限定一种型号一种款式,而且该系统的设计了漫长的停机检修时间。”“我们的经验表明,Unidrive SP 非常,配置也非常灵活。”


    摘要:喷气织机的使用逐年增加,作为喷气织机的气源——空气压缩机越来越被关注,合理使用空气压缩机将给企业带来可观的节能收益。以下阐述如何控制空气压缩机运行,使其达到的节能状态。
    关健词:喷气织机,空气压缩机,变频器,PLC,人机界面。
    邯郸圣绵纺织生产中需要大量的压缩空气来供给喷气织机使用,而这些压缩气都需要空气压缩机来供应。要求压缩空气的供应连续稳定,但生产车间效率忽高忽低,用气量不是稳定的,因此五台250KW的空气压缩机连续运转。四台空气压缩机长期加载运行,一台空气压缩机加卸载运行。
    空气压缩机的工作原理简述
    空气压缩机其工作原理是由一对相互平行啮合的阴阳转子在气缸内转动,使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化,空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧,实现吸气、压缩和排气的过程,空压机的主电机为250KW,运行方式为星—角形减压起动,即按下起动按钮,电机开始星形减压起动,这时进气阀门关闭,而放气阀门打开以排放油气分离器内的压力,延时10秒后,空压机从星形自动改接成角形运行,此时,进气阀门打开,机组满载运行,若所需气量额定排气量,排气压力上升,过设定的压力大值时,进气阀门关闭,油气分离器放气,则空压机卸载运行,当压力下降到小压力值时,则进气阀门打开,油气分离器放气阀关闭,空压机加载运行。
    原系统工况存在的问题:
    1、         能耗:空压机的加卸载控制方式使得压缩气体的压力在小值和大值之间来回变化,当压力达到大值时,空压机通过关闭进气阀使电机处于空转状态,同时将分离罐中多余的压缩空气通过放气阀放出,造成能量浪费,另外,空压机在空载时还是要带动螺杆做回动,空压机卸载时的能耗约占满载运行时的40%,就是说空压机的卸载运行在做无用功。
    2、         当喷气织机开车效率低时,用气量减少,空气压缩机卸载时间长,造成能源浪费。这段时间若改为休眠控制,节能收益可观。
    3、         靠周期性地开关进气阀,使系统无法连续供气,当用气量不断变化时,供气压力不可避免地产生较大幅度的波动,用气精度不适合工艺要求,再加上频繁调节进气阀和放气阀,会加速进气阀和放气阀的磨损,增加维修成本。
    4、         主电机在工频起动时,对起动设备的冲击大,电机轴承的磨损大,设备维修量大。
    5、         主电机虽然星—角形减压起动,但起动时的电流仍然很大,会影响电网的稳定及其它用电设备的运行。周期性的加卸载同样会使电流波动大,影响电网的稳定性。
    喷气织机用压缩气节能措施的组成和控制原理
    随着变频调速技术的发展和成熟,变频调速器逐渐得到推广和应用,将变频器EV2000和PLC、人机界面成功连接,对空气压缩机进行休眠和PID控制。
    由压力传感器、PLC、变频器、人机界面、变频器输入输出电抗器等组成压力闭环和休眠控制系统,调节电机转速。
    压力传感器P:采取空气压缩机出口管道的压力信号,24V直流电源把压力传感器的阻值转变为电流信号,输出给PLC。
    中达电通的PLC:接收压力传感器的信号,进行内部比较,如果压力信号大于压力设定,则输出信号给变频器,使变频器带动空气压缩机休眠停车,如果压力信号小于压力设定,则变频器由休眠转为PID闭环运行。
    艾默生EV2000变频器:接收PLC的信号进行PID闭环控制或休眠停机,设定运行频率为20HZ。EV2000变频器实现了高转矩、、宽跳速驱动,满足通用变频器化的趋势,具有的防跳闸性能和适应恶劣电网、温度和粉尘的能力。再加上输入、输出电抗器的抗干扰设备,减少了变频器对电网的干扰。
    人机界面:可设定系统压力值、压力值,并显示实际管道的实际压力值。
    电铃:当系统出现故障停车,管道压力0.6MPa时,电铃报警。
    变频器的PID运行
    在空气压缩机管道处安装压力传感器,用来获得所需要的电流信号,赋予PLC,经过PLC比较,若处于0.6-0.7Mpa时,当系统用气量小时,空压机出口的压力升高,传感器的电流值增加,变频器与设定值比较后得到偏差ε,ε经过PID调节器进行调节后使输出的频率逐渐变小,电动机转速下降,排气量减少,当系统用气量大时,系统压力逐渐降低,变频器输出频率升高,电动机转速增加,排气量增大,满足系统用气量要求,当供气量与用气量基本持平时,变频器就会以该点的频率运行,空气压缩机一直运行于经济的状态。
     
    PLC控制变频器休眠阶段
    若喷气织机开车效率低,用气量小时,变频器运行频率逐步下降,当降到20HZ时(设定变频器运行频率为20HZ)频率不再下降,这时,车间用气量仍然没有提高,则空气压缩机侧的压力会逐步升高,当升高到设定值0.7Mpa,则传感器采取管道的压力信号,赋予PLC,PLC把传感器的信号进行比较,若压力信号0.7Mpa,则PLC的Y0输出信号给变频器的多功能端子X1使变频器休眠,若压力信号0.6Mpa时,PLC的Y0端子停止输出,变频器由休眠状态进入PID闭环运行阶段。
    系统调试
    根据工艺要求,电机参数,负载特性设置变频器的参数,进行工频试运行,观察变频器频率上升时的情况,设备运行声音是否正常,空压机的压力上升是否正常,如一切正常则改换恒压PID闭环控制,观察变频器的频率上升与下降的速度应和空压机的压力的升降相匹配,变频器PID运行时,压力振荡控制在+/-0.02  Mpa。注意机器共振点,将共振点附近的频率跳过去。在人机界面设定压力值和压力值,若系统达到压力值时,变频器休眠运行,达到压力值时,变频器启动空气压缩机进行PID闭环运行。
    在调试变频器应注意以下问题:
                      i.              变频器的起动时间
                 ii.              PID闭环控制时,调节比例增益和积分增益,使其变化平稳,减小压力波动,使压力平稳
            iii.              如果变频器对其它设备的干扰很大,则把载波频率调低,但这样会使电机的噪音增大。
                 iv.              因变频器带动的是普通异步电动机,所以变频器在低频运行时注意电动机的温度。
    空压机变频改造后的效益
        节约能源:变频器控制空气压缩机是根据空气量的需求来给定的,减少了空载时的无用功,节约电能用以下表格显示:
     
     
    电流(A)
    电压(V)
    频率(hz)
    实际功率(KW)
    节电率(%)
    改造前
    500
    380
    50
    250
    0
    改造后
    485
    230
    30
    150
    40
    从上表可证实,节电效果十分明显,如果空压机每年按350天工作日计算,则每年可节约电能84万度电。
    提高压力控制精度,变频控制具有的压力控制能力,使空压机的空气压力输出与用气设备所需的气量相匹配,变频控制空压机的输量随电机的转速改变而改变,变频器控制电机速度的精度提高,可以使储气罐中的压力保持在7bar左右,减少了压力波动。若喷气织机开车效率低,用气量小时,还可使空气压缩机自动停车,待压力低时,自动启动。
    延长机器使用寿命,变频器的软启动可以减少起动时对空压机的电器部件和机器部件的冲击,增强系统性,延长使用寿命。
    由于频繁的加卸载运行,电流波动较大,这一波动电流影响电网的用电质量,而变频器PID闭环控制则避免了这项缺陷。


    前言:
    槽下上料、炉上料自动控制由一个过程站完成,其为ABB公司Industrial IT AC—800F DCS 系统,采用双机热备用,双网冗余,通过PROFIBUS下挂I/O模块配置方式,放在槽下主控室, 系统配有2台工控机作为人机接口操作站,其中一台兼工程师站。炉压调节及高炉主要仪表参数由一个过程站完成,放在工长值班室,其为ABB公司Industrial IT F2K DCS 系统配有2台工控机作为人机接口操作站,用于高炉自控系统运行状态的监控及上料料单的设定等。热风炉和高炉的各种温度、压力、流量等仪表信号进入热风过程站,其为ABB公司Industrial IT AC800 系统,通过CAN总线下挂I/O模块配置方式,放在热风主控室,配有1台工控机作为人机接口操作站。各个过程站、操作站经双绞线通过交换机连接。 
     
    从图中看出:槽下过程站、值班室过程站、槽下操作站、本体操作站、值班室操作站是一个闭环的以太网;热风过程站、热风操作站是一个闭环的以太网;它们之间用光纤连接。 
     
    下面逐个介绍各个部分的组成及自动控制。

    一.操下过程站
    操下过程站采用ABB公司的Industrial IT AC—800F工业用集散过程控制系统(DCS)。该产品具有高的性,保证系统平稳运行、丰富的编程指令和扩展模块、灵活的模块组合,可以满足各种复杂工艺的控制要求,强的通信能力,完成的数据采集。由一台AC—800F(带冗余),通过FI830通信模件ProfiBus总线经CI830下挂AI810模拟输入模件,DI810数字输入模件,AO820模拟输出模件,DO810数字输出模件构成整套的控制站。通过TCP协议上挂DELL计算机,完成各种指令的操作,数据的监视、采集、归档等构成的操作站以及用于程序的在线调试、修改的工程师站〈见下图〉。 
     
    本控制站主要控制槽下上料、高炉本体上料、及通讯。

    〈一〉、槽下上料
    槽下上料系统共有16个贮矿仓,分别对应由8个变频器控制16个矿振动筛,筛往8个一次称斗,由运矿主皮带经翻板分别运往2个中间矿称斗;2个贮焦仓,分别对应2个焦振动筛,筛往2个焦斗;再由主卷扬运往炉受料斗。16个矿振动筛、运矿皮带、2个焦振动筛都由变频控制;主卷扬分别由两个变频控制。
    1、 称斗:根据料单的设定,启动由变频器带动的振动筛将烧结矿、球团等筛分为合格的入炉矿石,并做计量、补偿计算。
    2、 皮带:将一次称斗筛的料运往中间斗。
    3、 中间斗:当某一中间斗空时,启动主皮带,根据设置,开相应的一次称斗料门,装入矿石待用。
    4、 焦斗:根据料单的设定,启动焦振动筛对焦一次筛分;并做计量、补偿计算。
    5、 绞车:通过上料程序控制,是焦时,开焦斗门;是矿石,开中间斗门,将料装入相应绞车,由变频带动主卷扬将料运往炉受料斗。
     
    槽下上料系统
    〈二〉、高炉本体上料 
     高炉炉采用石家庄三环阀门公司制造的-C型串罐式无料钟炉设备。即摆动—旋转布料溜槽式炉,用一个旋转溜槽和两个密封料斗代替了以往钟斗型式的炉,无钟式炉的设备构成使其布料理想调整灵活,取消了庞大笨重而又要精密加工部件,代之以积木式系统的部件,解决了制造、运输、安装、维修和换方面困难。当然,它存在着许多问题,如控制系统较复杂,要求有的监护系统,防止堵料,卡料;炉温度不能太高,要有的材料等等。所以就要求我们程序设计时考虑周到,满足生产的各种需要。
    1、 受料斗:接受从绞车送来的料,下口有一个截料阀。截料阀、上密、放散阀都在关位置,受料斗料不够:绞车即可往上送料。料够后,通过截料阀、上密实现向料罐装料。
    2、 料罐:贮存炉料,可容纳一批矿或一批焦。在料罐上口安有上密封阀,可在料仓漏料入炉时,密封住炉内煤气。料仓下口有下密阀。料罐空,受料斗料够:打开放散,打开上密封阀,打开截料阀,关放散,料入料罐。受料斗料空后,上密封阀和截料阀关闭,料仓均压。当探尺发出装料入炉的信号时,打开下密封阀,同时给溜槽信号,使其由停机位置起动旋转。
    3、 探尺:探测炉内料面深度。当料面达到设定值,提探尺,允许料罐向炉内放料。
    4、 溜槽(倾动):它的传动机构,包括行星减速机和气密箱两部份,传动系统要使溜槽能完成绕高炉线的旋动和在垂直平面内改变溜槽倾角运动。溜槽的倾角驱动是由一台交流伺服控制器完成的。为了对溜槽泊位置进行准确定位,设置有角度编码器。在溜槽倾角的两个限位置设有两个位置传感器(接近开关)作为自锁和报置。
    5、 料流:是通过阀门角度(γ)的改变,调节向高炉布料的料流速度,用于和倾动倾角(α)和旋转(β)同步配合,达到符合要求的每层布料。
    6、 回转:通过变频电机控制溜槽的旋转速度,以达到工艺要求的溜槽在每一环上的圈数。
    7、 编码器:记录倾动、料流、回转角度。
     
    〈三〉、通讯
    过程站PS包含有CPU模件、电源及系统网络接口,AC800F是现场总线控制器,它为用户提供了使用现场总线技术的灵活性,可采集来自4条现场总线(类型可不同)的过程数据和诊断信息,并完成与PS相同的控制任务。通过以太网(Ethernet)与整个系统(如OS、PS其它FC)通讯。此系统采用PROFIBUS现场总线完成与I/O模件的通讯,通过工业以太网(Ethernet)完成各站之间的连接。

    二.值班室过程站
    值班室过程站采用ABB公司的Freelance2000控制系统,下挂DAI04模件,DAI07模件,DAO01模件。本过程站主要完成高炉压、温、铁水温度、油压的A/D转换及炉压调压阀组的PID调节。 
     
    7#高炉调压阀组由三个调压阀和三台执行机构组成。执行机构均为ZHB型。ZHB电动执行机构由控制器、驱动电机、减速器和位移机构四部分组成。过程站通过压反馈信号与设定值比较,经过PID运算输出4~20Ma模拟信号给仪表手操器,手操器输出经A/D转换后,在单片机内与阀位信号进行运算比较,输出相应的开关信号,用于驱动伺服电机的正反转动,经机械减速变换后驱动阀门。阀位开度经位移传感器检测变换为与位移成正比的电压信号,这个信号经A/D转换后用于调节控制。当压进行自动调节时,一个阀可以设为自动,另两个设为手动,可以实现压自动控制。

    三、热风过程站
    热风炉自动控制采用ABB公司的Freelance2000控制系统,分为操作级、通讯级、过程级。配有模拟输入模件,数字I/O模件。主要完成高炉本体各种仪表温度、压力、流量的模拟信号采集;热风炉温度、压力、流量的模拟信号采集;热风炉各种阀位的反馈;调节阀位的PID调节。

    1、本体仪表
    来自高炉本体热电偶信号进DAI04模件,水流量、压力mV信号进DAI07模件经过A/D转换,通过网络传到高炉值班室操作站。
    2、热风炉
    热风炉自动控制主要包括三个热风炉的换炉与各调节阀的阀位开关显示以及其它阀的开关和各阀限位、各点温度、压力、流量等值的显示。
    热风炉主画面包括三座热风炉(它的图形是根据实际热风炉的正视图画制完成的),各个阀以及各炉操作按钮及各点数据的显示。 
     
    每座热风炉的状态包括闭炉、燃烧、送风三种,在画面中每种状态都用不同的颜色加以表示,每座热风炉上的各个阀的开关限位也有不同的颜色显示出来,而在开关转换的过程中,其过程状态则用另一种颜色表示。同时在画面中各种仪表数据也都用数字值显示出来。这种很直观的显示方式很能说明当前的炉况,给操作工观察及操作带来大的方便。
    在组画面中各调节阀的设定值以及过程值阀位反馈值等都可以显示出来,而且它的过程值也可以通过设定来重新改变差值,使调节阀根据差值来自动的开或者关。
    热风炉在高炉炼铁中起着非常重要的作用,而热风炉的关键就在于它在烧炉、送风等过程中的操作是否正确合理,这就关系到它的煤气流量、空气流量、烧嘴温度、压等控制是否达到要求,其中调节阀主要就是用来控制这些流量、温度、压力等的变化,所以它控制的成功与否直接与高炉的情况在着必联系。五号高炉中的四座热风炉的煤气流量、空气流量、压、烧嘴温度等模拟量均由PID调节阀来调节,调节阀的自动实现是这些参数运行稳定的。
    调节阀的自动控制原理是:由调节仪表给进来的4――20MA模拟输入信号接入过程站的模拟输入(DAI07)模件,经AD转换后与计算机内的调节阀阀位信号进行比较,根据差值输出相应的开关信号用于驱动伺服电机正反向转动,经机械减速变换后驱动阀门,输出4――20MA模拟信号供系统显示跟踪控制,控制原理图如下: 
     
    随着高炉投产一年多以来调节阀在热风炉中的实际应用,我们看到了它基本上达到了要求,充分发挥出了方便、准确的调节作用。从而使热风炉在高炉供热风的过程当中加稳定、,为保高炉的顺行提供了有力的。 

    四、结束语
    宣钢7#高炉的全自动控制系统,具备操作简单,监测到位,供料快,,准确等优点,达到了预定的要求,为高炉尽快达产、稳产、高产打下了坚实的基础。



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