6ES7334-0CE01-0AA0千万库存

6ES7334-0CE01-0AA0千万库存

二次滤网是一种自动过滤污水的装置，可以强力污水中的杂物，适用于火力或水力发电机组循环冷却水的过滤和其它工业循环冷却水的过滤，尤其是对一些以江、河、湖水为一次循环的厂家，其排污的效果为明显。该设备具有结构合理、性能、自动化程度高、经济实用等优点。
1 二次滤网的工作原理
二次滤网的工作原理主要分为压差排污和时间排污两种情况。
种是压差排污，即根据压差的大小进行排污。二次滤网接入管道系统后，污水由下部进水口进入滤水器，过滤杂物后，水从出水口流出。当水中杂物通过网芯时，由于杂物的体积大于网芯孔的尺寸，从而被聚集在网芯的内侧表面上。当杂物聚积到一定的数量时，由于截流口的减压作用，从而造成进水口和出水口之间产生一定的压力差。当滤网进口压力表和出口压力表的水压差值增大到规定数值时，设备自动清洗排污。排污时，控制机构自动打开排污阀，水流对于附着在网芯的内侧表面上的杂物进行反向冲洗，经由排污管路和排污阀门排入冷却水的出水管中，将其排出滤网。当压力差值恢复到正常时，控制机构自动关闭排污阀，从而完成过滤排污的工作过程。
二种是时间排污，即根据时间的长短进行排污。清洗排污的时间间隔可以自由设定。在设定的清洗排污时间，控制机构自动打开排污阀，进行清洗排污。
2 PLC选型与I/O点分配
根据二次滤网的工艺要求，PLC控制系统需要有一定电流容量的开关量输出点来控制主电机和排污阀门。要求PLC能够和上位操作界面进行通讯，在上位操作界面中实现对变量的监控和修改。要求能够对现场的压差信号进行采集，供CPU或上位操作屏幕显示。
根据统计，PLC控制系统的I/O点共有14个，其中开关量输入点8个，开关量输出点5个，模拟量输入点1个，没有模拟量输出点。根据输入和输出的要求，选用和利时HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC，CPU模块选择带有24点开关量的LM3107，其中开关量输入14点，开关量输出10点。该CPU模块的性能价格比很高，广泛用于工业控制的各个领域。对于现场模拟量的采集，选用4通道模拟量输入模块LM3310，该模块具有如下优点：
•采样精度高，常温下的满量程误差为0.2%。
•响应速度快，4个通道完成一次采样的时间为20ms。
•信号范围广，可以接收0～20mA电流信号、4～20mA电流信号和0～10V电压信号。
大庆石油管理局钻井二公司从提高钻机设备的科技含量入手，大力开展科技。去年，公司对司钻操作间的操作系统进行了改进，试验应用了钻机PLC（可编程序控制器）系统，使电器故障率由过去的2.9‰降为0.4‰，向智能化钻井迈出了可喜的一步。近，该项科研成果通过了管理局鉴定。
近年来，这个公司科技投入不断加大，逐步取消了钻台上的刹把。现在司钻不是站在钻台上手握刹把，而是坐在操作间里用电控手柄进行操作。这项科研成果在钻井行业也属。然而，随着科技进步和发展，工程技术人员通过调查发现，司钻操作系统存在线路多、故障率多、维修时间长、手动操作误差大等问题，既影响了钻井速度，也制约着钻井质量。为此，公司组织工程技术人员有针对性地进行研究试验，确定了以PLC为的井场电器控制、实现变频和自动系统控制、运行状态显示和故障跟踪等方面的研究方案。
由于PLC系统具有绘制、编写指令程序等功能，有效解决了人机界面问题，司钻可以在智能触摸屏上进行控制操作，对所有钻井参数一目了然，可以随时看到监控数据，方便了司钻操作。这套系统缩短了故障处理时间，可随时观察到故障类型和提示，故障处理从30多分钟缩短为10分钟；增加了系数，智能防碰系统具有自动声、光报警提示功能，使误操作发生率降为零、显示系统准确率达到**、性能达到**；解决了手动操作误差大、钻压忽大忽小的问题，尤其是施工特殊井时，全程恒压钻进，有效的提高了钻井质量；建井周期比过去缩短8.87%。
据介绍，该项技术使手动控制转变为自动控制，从简单控制设备转变为自动控制系统，综合应用了计算机、自动控制、电子技术、自动检测等技术，总体设计达到国内水平，具有推广和应用。据了解，这个公司将在2至3年内在所有电动变频钻机上进行应用。
1 引言
可编程控制器（简称PLC）以其强大的功能、很高的性、抗干扰性、编程简单、使用方便、体积小巧等优点，在工业陶瓷生产过程控制中得到了普遍使用。但是当陶瓷生产工艺发生变化或有特殊要求以及生产过程出现新问题时，PLC控制系统或编程方案就应作相应的改变和优化。本文就一条年产100万m2 釉面砖生产线关键设备之一的PLC自动入坯控制系统的改造，作以探讨。
2 入坯工艺流程简介
如图1所示，图1中:M1、M2为皮带电机，M4、 M5为辊台为电机，G1-G6为光电检测管，YV1为电磁阀，BX1为操作盒。当施釉线或素坯线的坯体经M1电机的传送带送至光电检测管G1位置时，G1动作，M2电机转动，由其传送带将坯体向窑前的辊台上传送，若G1处无坯体时，M2则停止; 当坯体送至G2时，M1停止，送至G3时M2停止，同时电磁阀YV1得电，M2的皮带支撑架下落，坯体由窑前的辊台变速电机M4、M5驱动，由辊子传动送向窑内;至G4时，YV1失电，皮带被升起，M1电机启动，重复上述过程。






图1 入坯工艺流程
3 存在的问题与改进
原控制系统的梯形图如图2所示。采用了OMRON SP10小型机，从试运行几个月的情况来看，该机性高，基本能满足使用要求。但从生产工艺、控制方式以及实际使用过程来看，其控制系统还存在下述缺陷。






图2 坯体排列监控图
3.1 生产工艺方面
该单层辊道窑既可作为产品的釉烧，又可作为素烧。当作为素烧时，传送带上的坯体是素坯，机械强度釉坯，工艺要求无碰伤等;当作为釉烧时，工艺上还要求严禁坯体层叠等。因此在传送过程中，应运行平稳，衔接处过渡自然，皮带升降缓慢。这些要求可以从调整传送带和对电机的控制方式（如采用变频调速）、以及对电磁阀的改造来解决。但是由电机M4、M5控制的辊台辊子，由于长期工作在较高的温度环境下，不可避免地会产生弯曲变形等，使入窑坯体排列紊乱，甚至层叠粘连而产生废品。通常这一现象由人工来监控，费时费力，笔者在图1中增加了两个光电检测管G5、G6，与报警电路及PLC相连，成功地实现了自动监控，如图2所示。


3.2 控制方面
（1） PLC自停故障
该机在试运行时，时常出现停机现象。究其原因主要是环境温度太高，导致PLC自动保护系统动作所致。工业陶瓷窑炉的环境温度高，是一个很普遍的问题。却未引起设计者的足够重视，PLC控制柜虽然距辊道窑低温段有一定距离，但PC机与控制电机的磁力等电气元件，同时被控制面板封在一个较小的空间内，且柜内无风扇，散热不良。夏季环境温度的升高，加之生产车间通风条件有限，导致PC机停机频繁。当增设柜内风扇后，再无停机现象。
（2） 急停按钮的设置问题
原系统急停按钮SB3设置在控制柜上，不便于实现两地控制，常造成半成品的大量损坏。因此在图1上增加按钮盒BX1,与施釉线急停按钮及SB3串联，使停机、开机方便自如。






图3 原梯形图


（3） 电机M2频繁点动影响寿命
本生产线未设置大型储坯器，当坯体供应不连续时，电机M2的等待时间太短，频繁启动而发热，曾烧坏一台。其问题出在编程上，从原梯形可以看出（如图3所示），G1处一有坯体M2便动作一次。应改为若坯体到达G2处，且G1处有坯体时，停M1;否则M1继续转动，使坯体供应连续。
（4） 控制系统的进一步优化
原系统电磁阀YV1是通过中间继电器KA1来控制的。现已去掉KA1，直接由制。
从图1可以看出，光电管G4控制M2传送带支撑架的升降，若坯体排队不整齐时，有的坯体先到达G4处，有的还未脱离M2传送带，而支撑架却开始升起，损坏坯体。且G4一旦失灵，将造成整个系统的混乱。去掉G4，由PC内部时间继电器代替，不但节省费用、调节方便，而且增加了系统的性。

编程逻辑控制器（PLC）于60年代末期在美国出现, 是70年代发展起来的新一代工业控制装置, 是自动控制、计算机和通信技术相结合的产物,是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。
由于可编程逻辑控制器（PLC）具有体积小、抗干扰能力强、性高、应用范围广和价格低廉等特点, 使其在中小型工业设备自动控制方面得以广泛应用。火力发电厂辅助系统, 如除灰系统、补给水处理系统、凝结水精处理系统、废水处理系统、输煤系统等, 普遍应用了PLC 控制技术。
本文主要介绍为贾汪发电厂4×135MW 机组水汽品质实时监控系统开发的基于PLC 的控制系统。该系统具有控制功能强、编程简单、实现工艺联锁方便、维护方便, 可在线修改逻辑等特点。PLC 不仅能完成复杂的继电器控制逻辑, 而且也能实现模拟量的控制, 甚至智能控制, 并能实现远程通讯、联网及上位机监控等。
1．工艺要求
贾汪发电厂水汽品质实时监控系统主要包括水汽监测系统与自动加药控制系统。
水汽监测系统主要采集取样架仪表变送过来的模拟量信号和开关量信号, 进行必要的处理、显示、保存。对发电厂4台机组各个管道内的水或蒸汽的温度、电导率、pH值、溶氧量、含氧量、含钠量等进行实时监控, 以便随时了解水汽的品质。
自动加药控制系统主要包括加氨、加联氨、加磷酸盐等。它由相关数据采集反馈仪表、变频器、加药泵等设备组成, 泵的启ö停及频率直接由仪表反馈信号值决定。它的功能是对水与蒸汽的加药处理过程进行自动控制和调节, 使处理后水汽的品质指标达到要求的范围。
2．控制系统
水汽品质实时监控系统与水汽取样架相配套。
系统采集取样架仪表变送过来的模拟量信号和开关量信号, 进行必要的处理后显示并保存; 系统同时具有对加药系统进行实时监控的功能。本系统I/O 点数量分别为: DI点120 个、DO点60个、AI点124个、AO点32个。
系统实现了以下功能:显示功能: 通过操作员站CRT 画面对整个工艺系统进行监视, 控制室不设常规控制仪表盘。
CRT屏幕能显示工艺流程和测量参数, 以及控制对象的状态。
控制功能: 在控制室能对现场设备进行远程控制, 且可由PLC逻辑实现处理过程的自动控制。
报警功能: 当设备运行状态变化或者现场参数过给定范围时, 要求按照等级显示报警, 重要设备和参数有语音报警功能。
打印功能: 可以实现报表、报警信息和某重要参数的历史数据打印功能。
（1）硬件配置
水汽品质实时监控系统由两台工控机、一个电源柜、两个程控柜及传感器和二次回路组成。程控柜内有双机热备双网冗余的PLC 可编程控制器一套,程控对象为水汽品质实时监控系统中的所有设备。
上位机主要作为监控画面与逻辑组态使用, 使用了西门子IL40 型工控机。上位机运行bbbbbbs2000 操作系统下的PLC应用软件, 提供图形、列表、操作等功能, 并可通过打印机输出历史数据。下位机选用Schneider 电气公司Modicon TSXQuantum PLC 系列, 作为逻辑编程、信号处理、时序控制、PID 控制、数学运算、过程控制之用。
本控制方案采用标准的二级网络结构, 上层为通用型、开放式的以太网（Etheret） , 构成管理级网络; 下层使用性好、使用简便的ModBus Plus（MB+） 协议, 构成控制网络。
本PLC系统是双机热备结构。根据主机投入的先后, 先投入的一台处于主控地位, 另一台处于备用状态。这两台主机通过装在这两个机架中的热备模块不断地交换信息, 使处于备用状态的主机得到与主控状态下的主机一样的新信息。一旦主控的主机发生故障而退出控制时, 后备主机能无扰动地接过全部控制, 使控制不致中断, 有效地提高了系统的性。
I/O 模块用于与现场设备的连接, 本系统使用了4只DI （开关量输入） 模块、2只DO （开关量输出）模块、8只AI（模拟量输入） 模块和2只AO （模拟量输出） 模块。DI 模块用来接收现场的压力开关、液位开关和状态开关等开关量输入信号。PLC 提供对现场输入干接点的“查询”电压为48V; 开关量输出模块对外输出DC 24V 电压, 通过中间继电器驱动现场的电动机和电动阀门; 模拟量输入模块用以接收现场的液位计、电导仪表等反馈的4～20 mA电流信号, 并将其转换为相应的实际参数; 模拟量输出模块对外提供4～20 mA 电流, 供变频器或者调节阀门等设备使用。
（2）软件配置
在本系统中组态编程软件为施耐德自动化的Concept软件, 而软件则采用了Inbbtion公司的IFIX 软件。
1）Concept软件特点
Concept 是基于bbbbbbs 环境的的编程工具。Concept 为控制系统编程提供了包括FBD、LD、SFC、IL、ST、LL 984 等多种编程语言的单一开发环境, 通过使用标准化的编辑器, 用户可以创建将控制, 通讯和诊断逻辑集成在一起的应用。
Concept 软件具有以下功能:a.程序开发以简单的方式产生的程序。梯形图逻辑和参数号注解的编程可以清楚地理解程序。以符号编程可使编程人员能比记数码为直观地记住特殊含义的报文。
下拉式菜单, 快速键及上下文帮助, 可减少击键次数且可提供命令和指令的详细说明。
顺序功能图编程（SFC）, 以过程自身的排列说明一个顺序的过程, 以好地组织编程。
梯形图逻辑宏功能, 它可简化编程, 对于重复的程序内容可只写入一次但可经常使用。
输入和输出注释的ASCII文件, 它允许使用字处理器, 这样具有好的编辑能力。
b.在线检查和调试Concept 这一特点使检查及调试过程简化。观察I/O 模块以确定正在运行的I/O是否良好。
使用SFC 可确定现在正解算的逻辑, 观察屏幕就可发现在过程中有问题的点, 监视梯形图逻辑程序中的参数值, 能够观察相关的参数而确保的操作。
c.对系统进行优化Quantum 主机的扫描速度可高达0.1m s/k , 在逻辑复杂, 网络数较多以及有多个远程的时候,Concept可以利用系统结构的逻辑与对I/O 站服务的并行处理手段来优化系统的吞吐量, 即用段调度来修改逻辑的顺序, 以提高关键I/O 的吞吐量, 改进系统的性能和改善通讯端口的服务。
2）Concept 软件应用
在贾汪发电厂水汽品质实时监控系统中, 应用了CONCEPT 编程软件, 使得系统工艺要求易于实现

在传统的水塔／水箱供水的基础上，加入了PLC及液压变送器等器件．利用PLC和组态软件来实现水塔水位的控制．提供了一种实用的水塔水位控制方案。
控制系统组成
1．系统的工作原理
供水系统的基本原理如图1所示，水位闭环调节原理是：通过在水塔中的三个液压变送器，将水位值变换为4～20 mA电流信号进入PLC，把该信号和PLC中的设定值的程序进行比较，并执行较后程序，通过水泵的开关对水塔中的水位进行自动控制。当PLC出现故障时，还有一套手动控制来进行对水塔水位控制。手动控制采用交流接触器。

当上水箱液位Y3时，M1、M2同时工作，F2打开。液位上升至Y2时，M2停止，F2关闭，M1继续工作。液位上升至Y1时，M1也停止。打开F1手阀使上水箱放水，液位下降。当液位又Y1时M1起动工作，如F1开度较大下水量大于上水量，使液位继续下降至Y2时，M2启动工作同时F2打开，使上水量大幅上升，保持液位。Y0为下水箱缺水报警开关，当下水箱液位Y0时意味着水泵进水口缺水，此时应自动切断电源并报警。
2．PLC的选择
由于该系统为中型PLC自动控制系统，要求PLC能够提供可编程逻辑分析和PID功能，故选用中达公司生产的台达DVP14ES00R可编程逻辑控制器。台达DVP14ES00R具有标准的输入、输出及通信单元，可用于较为恶劣的环境中。主要配件有处理器CPU，电源单元PSE，I/O单元。包括数字输入板IDP　　G、数字输出板ODPG、附属单元。
3．供水的控制方法
系统的硬件接线图如图2、3所示。从整个流程中可以看到两套控制方式：①由一台可编程序控制器来控制两台水泵的自动运行。②由交流接触器来控制两台水泵的手动运行。当换项开关KKl打到手动时，按下起动按钮SBl，1#泵起动运行向水塔注水，由于设置了顺序开启和逆序关闭，在1#泵没有开起的情况下，2#泵不能起动运行，而在两个水泵同时运行时，2#泵在没有停止的情况下，1#泵不能够停止。现在1#泵运行的时候，按下起动按钮SB2，2#泵起动运行向水塔注水。此时，控制台上的水位灯，由水塔中的液位变送器将水位变换为4～20mA电流信号输入到PLC中，经IDPG将其转换为数字信号。该信号与水位给定值进行比较，由PLC输出一个控制信号经ODPG转换控制信号点亮此时水塔水位所在的水位灯。当换项开关KK1打到自动时，系统将根据水塔中水位的情况，通过在水塔中的液位变送器送出的4～20 mA电流信号由PLC接受并对其于给定值进行比较，执行事先编译好的程序。程序流程是：在水塔中无水时，1#、2#泵同时开起，对水塔进行注水；水位到达低水位时，控制台上的低水位灯点亮；水位到达中水位时，2#泵停止，1#泵继续运行，中水位灯点亮；水位到达高水位时，1#、2#泵都停止，高水位灯点亮。而当下水箱水位到达报警水位的时候，报警器开始报警，并切断1#、2#泵的运行。


系统各种功能的实现
1．水位显示及报警功能
为了及时观测到水塔中的水位，特别在控制台上安装了4盏水位显示灯，并将它们与PLC连接，根据变送器给PLC的信号，由PLC输出信号开启这4盏水位灯来显示当前水塔水位的情况。其中一盏灯是报，在下水箱缺水的时候进行报警，提醒工作人员前来处理。
2．手动/自动功能
为了系统能正常运行，设置两套手动/自动运行方式。手动方式是利用继电器-接触器控制，可以在环境比较恶劣的条件下继续工作，自动方式是利用PLC来控制。
3．组态软件功能
在这里利用组态软件的数据的功能，对水塔的水位进行实时监控，通过实际的数字和图表反映出现在的水位状况。

啤酒发酵是啤酒生产过程非常重要的环节，特别是对发酵过程中温度、压力的控制尤其重要。早期，由于人们对发酵机理认识不深，再加上采用控制器的限制，对发酵采取自动控制未能成功。随着人们对发酵机理的逐步认识，并随着性高、能经受恶劣环境器件的引用，对发酵采用自动控制逐渐成功。
系列产品，设计开发了发酵控制系统，并已成功地应用于我公司现场。经实际运行，该系统技术性能优良，运行稳定，操作直观方便，对发酵控制成功。
1、 控制系统的组成与功能
根据啤酒发酵工艺，我们在发酵罐的上、中、下三段各设了冷却盘管，管内的冷媒采用酒精溶液，通过控制阀门的开启来控制发酵温度。其生产过程流程图如图1所示。

本系统上位机配置1台586微型计算机和1台打印机。下位机采用西门子S7-300可编程控制器，通过Profibus-DP总线接口与上位机相连，构成整个监控系统，其组成结构图2所示。

① 对每个发酵罐的上、中、下3个测量点的温度进行检测，实现自动控制，罐内实行压力检测。整个发酵过程按照发酵机理，根据主酵→双己酰还原→冷却→酵母回收→后贮的阶段，分别设定曲线进行控制，并采用滞后预估等控制方法，使系统控制精度符合工艺要求。
② 上位计算机可以动态显示每个发酵罐的工艺流程，即温度、压力、进酒时间、酒龄及限声光报警等，以便对发酵罐进行宏观管理，并具有阀门的开关状态显示，阀门的手自动控制，实时报表打印等功能。
③ 能监视每个发酵罐的温度、压力周期曲线，当累积酒龄达到时，自动出信号，以便人工确定是否执行下步操作。
根据工艺要求设有操作员、工艺操作员及总工三级密码，并对各工艺参数进行保存及报表处理功能。保证了系统，强化了生产管理，为经济责任制的考核提供了依据。
啤酒发酵是内部机理复杂的生化反应。其反应时间长，惯性大，不易控制，尤其是发酵罐三点温度控制是关联的，相互影响。我们从整体考虑，采用预估，时间PID以及模糊控制方式，按照设定的工艺控制曲线进行监测控制。
主酵阶段的自支控制程序
当冷却的麦汁和酵母进入发酵罐后，就开始进入主酵阶段。由于发酵是入热反应，温度升高，产生大量的CO2，使发酵液产生强大的对流。在控制上应t上　　在双己酰还原联阶段，由于主酵完成，只是在等待双己酰指标符合要求后进行降温，此时要抑制发酵液的对流。在控制上要保持罐内温度均衡，即t上=t中=t下。
2.3 冷却排酵母阶段控制程序
一旦双己酰符合工艺指标要求，就可对发酵液进行冷却，使酵母沉淀。为了加快酵母的沉淀，应使罐内上面热，下面冷，酵母不上翻，即温度控制满足t上> t中>t下。这样控制冷却阀门开启的顺序为TV上→TV中→TV下。
2.4 后贮阶段的控制程序
当酒酒液冷却至-0.5℃左右时进入后贮阶段。在这个阶段要使温度尽量均衡，且使罐内上中下温度为t上=t中>t下。这主要是为了避免温度回升，以免下面温度中上部温度，引起酒液对流，使酵母溶于酒液中，影响产品质量，也给滤酒增加困难。另外，低温贮酒时应控制阀门的开启时间，不宜太长，以免结冰。
3、 结束语
该控制系统在现场运行了两年多时间，实践证明设计合理，性能，组成系统灵活方便，控制品质好，满足工艺要求，提高了装置的自动化控制水平，也大大减轻了员工的劳动强度，给我公司带来显著的经济效益。