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西门子中国授权代理商-DP电缆总代理商报价
一、概述
现代化厂房、仓库、高层建筑施工及大型加油站等很多都使用了彩色钢瓦,甚至是琉璃瓦式彩色钢瓦,使得这些建筑的外观生动、漂亮。这些彩色钢瓦都是采用彩色钢板经压瓦机生产出来的。彩色钢板进入压瓦机,通过各种型状的辊轮,压制成各型状,通过切切成定量的长度。如果需要琉璃瓦状的,还可以压型。这样就可以做成各式各样的彩色钢瓦。
凯迪恩公司凭借的KDN-K3系列PLC,与压瓦机生产厂家合作开发出各种型号的压瓦机控制系统。下面介绍一种琉璃瓦型压瓦机控制系统。
二、工艺介绍
琉璃瓦压瓦机分为三部分,辊道成型部分、压型部分、切部分。
辊道成型部分是由电机拖动,链条带动各辊转动。压型部分是液压缸带动模具上下移动,可以把彩钢压成许多节,形似琉璃瓦。切部分是液压 缸带动上下移动,可以把彩色钢瓦切断。
生产过程如下:彩色钢板进入辊道成型部分,成型后到压型部分,压成等距离一节一节的,切负责定长切割。
三、控制介绍
执行部分有变频器驱动电机,液压站电机,压型的两个液压电磁阀,切的两个液压电磁阀。
检测部分有:检测彩色钢瓦长度的脉冲编码器,压型的上下行程开关,切的上下行程开关,压型的上下操作按钮,切的上下行程按钮,急停开关,液压启停开关等等。
PLC选用KDN-K3系列的KDN-K306-24AR。它带有14个输入/10个继电器输出,刚好满足输入输出要求。再配KDN文本屏,可以完成参数设定,报警显示,帮助信息,生产数据显示等等。
压瓦机一定要用高数脉冲输入功能,KDN-K306-24AR高数输入性能优良,选AB相抗干扰能力强。并用定值中断功能,保证精度。
压瓦机有许多参数要设定,用文本屏设定。参数设定有设备参数和用户参数设定两种。设备参数有:单脉冲长、过冲量、压型距、压型时间、切时间等等。用户参数有:张数、长度、节、末节、节距、节数等等。
琉璃瓦压型机控制系统还能完成单板切割功能。
四、控制系统的特点
1、该控制系统操作简单,正常自动生产不需要先倒退,而是一次前进,压型,切割完成。
2、精度高,每片剪切精度小于0.1mm,满足工艺要求。
3、程序运行稳定,。
五、结束语
用KDN-K3系列PLC和文本屏为组成压瓦机控制系统,操作简单,精度高。受到用户的。现在这种控制系统已经替换了板机控制系统。用这种控制系统控制的压瓦机已经出口到国外。
①该隧道窑全长106米,共有43个温度采集点,14个温度控制区,采用开关信号控制助燃风电磁阀以此实现对烧嘴的燃烧控制。
②该窑共有76点开关量信号(39入37出),58路模拟量信号(55入,3出)。
③用三台变频器风机分别控制排烟压力,助燃压力和急冷温度,另外还有其他一些辅助控制,比如气幕,推车,抽热,缓冷控制等,并且该窑所有电机都是热备连锁。
如此多的I/O,A/D信号如果采用进口PLC及A/D模块将会给系统成本带来很大压力。如果采用原有现场仪表和计算机控制系统将会使系统的稳定性,可维护性和可操作性大打折扣。基于以析,控制部分采用了科威二代现场总线产品,选用了10台科威自产的现场总线模块,分别是2台40点开关量PLC EASY-M2416R,5台24点混合型PLC EASY –M0808R-A44NB和2台热电偶型AD1216A模块,一台0-10V型AD1216模块。由于CAN总线技术及嵌入式PLC芯片组技术的应用,系统中的10台设备既能集中控制又能分散协作,主PLC除处理CAN网络通讯及与上位PC机通讯外还与另外一台40点EASY-M2416 PLC一起处理开关量信号。整个系统的运行状态通过人机界面(HITECH PW3261)监视,同时预留了中控PC接口。
科威EASY-M0808-A44NB混和型PLC在系统中的应用
系统中采用了五台科威混和型PLC,其基本参数为16点开关量I/O(8I,8O),8点模拟量A/D,4AI(0-55mv),4DO(0-20ma)其中四台用来控制14组控温区,每一组控温区分别对应有1路K,S或者B分度热电偶mv AD输入信号,两路燃气阀正,反转开关量输出信号。另外一台混合型PLC控制三台变频器 ,即两路排烟、助燃压力,一路急冷温度.系统中EASY-M0808-A44NB的输入信号有两类:热电偶0-50MV温度信号和0-20MA,量程-50—0KPA,0-50KPA压力信号。所有模拟量输入后经过PID运算,输出信号分别为每路燃气阀正反转开关量信号和4-20MA变频器控制信号。由上可知这五台混合型PLC的输入,输出信号类型多样,既有K,S,B分度热电偶mv信号,也有不同量程的压力ma信号,既有开关量,也有模拟量输出信号。下面就来介绍这款产品对以上信号的适应及控制功能的实现。
由于EASY –M0808R-A44NB是建立在高速CAN总线和公司的嵌入式PLC芯片组技术的应用基础之上,所以产品除了具有CAN总线连网功能外还具有梯形图编程设置功能。产品在底层编程设计时留有功能函数接口和系统控制字,用户可以结合自己工艺及设备要求通过对输入输出口串并联电阻及用梯形图编程来设置AI,DO为0-10V,4-20ma等标准信号,从而可以适应大多数传感器,执行器的输入输出要求。对于该窑温度控制,由于可以输入各通道分度号及温度---毫伏非线性表使得EASY-A44NB不仅适用常见的K,S,B分度热电偶,也可适用于其他一些不常用分度热电偶,比如T分度等。对于该窑压力信号通过对零点,量程设置及调用线性转换程序也满足了其不同量程的输入,输出要求。
结合梯形图PID及顺控,功能指令使得这台混合型PLC在各类型,各量程的模拟量信号控制中大显身手,并且其价格只相当于一台控制仪表,从而可以向下兼容覆盖部分控制仪表市场,增加了其广泛实用性和性价比 。据调查在一款控制产品上集成如此多的功能在尚属空白。
采用一种基于PLC的全矿井胶带运输机集中监控系统,该系统设置了现场控制站和一个控制主站,建立了CC-bbbb通讯网络,实现了对胶带运输机系统设备的CRT集中监控,了提高生产效率、减少现场操作人员、提高性的良好效果。
1 前言煤矿胶带机系统运行与否直接影响矿井的经济效益。为提高系统的性和性,实施集中监控,实现系统的综合保护和集中监控,是十分必要的。系统与调度电话系统、工业电视系统一起,构成一个完整的操作、调度、监视网络,实现对整个系统的遥测、遥信、遥控。该系统可实现提高生产效率、降低事故率,减少故障处理时间、减少现场操作人员、提高经济效益。
2 系统的描述本系统采用全分布式控制结构。由井下控制站和综合操作台构成。综合操作位于地面控制室。系统采用日本菱电公司的 AnS和FX系列PLC,控制主站与控制分站之间采用菱电开放的网络总线结构CC-bbbb,控制分站与传感器之间采用距阵结构联接,控制主站与综合操作台的监控上位机之间通过CC-bbbb总线网络联接。控制分站负责现场设备的数据采集和控制,通过监控,可对整个系统的设备进行监视和集中控制。本系统是以菱电AnS和FX系列PLC作为主控元件,具有防潮、抗干扰能力强,现场易编程、易扩展,基本免维护,并能够实现软件控制化,自动检测系统故障等功能。系统采用多台PLC组成网络,达到不同的规模控制。完成一个系统内多条皮带全过程的监控、监测、连同地面指挥管理站,构成一个完善的监控系统。
3 网络系统考虑到煤矿的现场情况和控制距离,在地面控制设置控制主站,采用三菱的大中型PLC-AnS系列,网络选用开放的CC-bbbb总线,在控制距离大于1200米的两个控制站间要加中继器,在皮带机头设置控制设备分站。控制设备分站负责现场的信号采集与现场的实时控制。系统为实时监控网络结构,具备有完善的生产监控管理功能,对皮带运输主要环节及相关的辅助环节的生产过程进行实时数据采集、传输、处理、显示、记录打印,对井下运输皮带系统进行远程集中监控,同时配合工业电视系统进行图像监视,以确保人员及设备的。监控网络实施后,操作员可在中控室终端上监视控制运输皮带生产过程,完成对运输皮带生产及相关环节的“遥测、遥信和遥控”,实现矿井运输皮带生产系统的综合自动化。
1.实时运行参数监测。各监控系统实时采集生产工况参数,可以采用图形、报表的形式显示系统的实时工况及目前产量、仓储等。
2.实时过程控制。分析采集的参数,各系统自动完成过程控制,或由操作员操作控制。
3.历史数据查询。以上生产实时监测数据均可存贮于生产实时数据历史数据库中,可实现历史回显、历史趋势分析,及直方图、饼图等进行综合分析。
4.设备故障及模拟量限报警。当设备故障或模拟量,生产监测及管理网络同步显示故障设备名称,并可实现语音报警、实时打印故障功能。服务器将该故障信息存入故障信息数据库,供以后统计分析。
5.优化生产计划。在网络服务器中建立了综合历史数据库,定时将生产、经营等数据存入数据库中,制作计划、生产完成情况的趋势分析图表,为今后的生产计划提供参考;根据外运下达计划和设备实际状态、仓储煤量,合理安排生产计划、设备维修计划,以大限度地减少对生产的影响。
4操作员工作站根据监控子系统功能,在监控设置工作站,运输系统监控工作站它们的功能有:
1.根据操作人员不同,设定不同的使用权限,各司其职;
2.提供交互式全中文界面的操作平台,各子系统设备运行状态及参数直观动态显示;
3.根据工艺流程及联锁关系实现各子系统的自动/手动/就地控制;
4.实时设定各种运行、生产工艺参数;
5.实时监视各子系统设备的运行参数及状态,同时将各参数数据贮存在硬盘上,将必要的数据上传至数据服务器;
6.实时监视各子系统传感器的当前状态及参数;
7.对各个设备及必要传感器的故障状态实时报警,报警方式为声光报警。并且打印实时报警,同时将报警数据贮存入数据服务器,便于统一管理,以便对报警信息进行事故分析;
8.随时查询、打印实时趋势以及任意时间段的历史趋势;
9.随时查询、打印任意时段历史数据报表。
5 工程师站工程师站除具有操作员工作站的一切功能外,还具有如下功能。
1.根据工艺的调整在线修改控制器程序,以适应新工艺的需要;
2.将监控系统中有关数据进行转换,进入全矿的信息管理系统中;
3.设置彩色打印机,打印实时的彩色画面及彩色的趋势图;
4.当某个子系统的操作员工作站发生故障时,可以马上通过设定操作人员权限,将工程师站转换成为该子系统的操作员工作站。



保护的迫切性
近年来,我国机床加工等装备企业得到快速发展。从技术上,机床装备相继得到很大的进步,已经不亚于水平,有些甚至达到水平。但是在市场上,很多机床的售价偏低,特别是机床,面临洋、价格、质量等很多方面的挑战。主要原因之一是国内很多企业只注重在机床功能和应用上的研发、改进,而在、环保等方面,未能满足相关的标准,和市场接轨还有很大差距,从而导致一些企业产品出口受阻,不能在舞台和国外一争高低。出于企业出口的需要,很多企业已经逐渐从开始模到自觉加强保护,自我约束和意识不断提高。另一方面,随着广度和深度的不断加大,众多外资企业进驻国内,参与竞争,抢占市场。装备企业不得不面临很大的竞争压力,采取积措施应对。单纯通过降低生产成本的方式是有限的,增加产品附加值才是主要途径。除了产品功能完善、齐全外,产品、性高越来越成为用户选择的主要原因之一。国内**竞争的加剧,导致企业追求生产率以降低经营成本,事故也相应增加。国家不断在加大立法、执法的强度,标准相继出台,已经成为人们日常生活、工作关心的话题。机床加装保护装置,不仅成为个人的自我保护要求的体现,也是维护企业利益,降低意外风险损失的有效途径,因此加装保护措施已经成为数控类机床的标准配置。目前数控类机床保护大多采取的方式是各个保护装置立设计后拼装在一起,不能很好有效地实现一个完整的系统解决方案。为此,笔者这里对某进口机床配置的ESALAN PLC 继电器产品给予介绍,并提供给大家设计选择保护装置的内容和方法,也可作为选择继电器的参考。
选择产品的基本原则
根据欧洲机器指令和EN954-1 等级的基本要求,依据机器的工作模式、功能,需要对机器工作可能存在的所有危险进行分析、评估,确定机器各个部分的危险等级,从而选择相应的等级,一般选3 级可以满足大多数的应用。接着对所有要做保护的部分进行统计,包括输入、输出、保护的等级、系统的工作模式、系统复位方式等。后设计、选择合适的保护方式和产品。
ESALAN COMPACT 的外观和性能简介
ESALAN COMPACT 是一集成若干继电器(5~8 个)于一体的PLC。可以提供用户24 个输入(E02.0~E04.7),9 个半导体输出(A00.1~A00.7, A01.0, A02.0) 和3 个继电器输出(A01.1~A01.3),以及内部64 个时间继电器(T00.0~T63.0) 和512 个标志符( M00.0~M63.7)。
1 引言
某机场采用一个集中的油库给飞机加油车供应油料,由于加油点与油泵站有1000m左右,该油料股希望设计一个自动启动和停止油泵的控制系统,以取代原来人工控制的单片机的恒压供油系统。用户现有两台55kW的油泵,一个油压传感器,四个加油点。要求只要有加油点的油阀打开,油泵启动且恒压供油,当加油点的油阀都关闭了,油泵能自动停止。
2 需求分析
加油控制系统的控制对象是两台油泵,由于加油压力要恒定,而加油点的开启和关闭是随机的,因此要采用变频器来控制和调节油泵,才能达到恒压的目的。现场只一个油压传感器,充分利用这个信号。经过实地考察和实验,发现油管路的密闭性良好。因此采用压力差来控制油泵的启动和停止是可行的。加油点的油阀的流量是一致的,这给设计带来了一些便利。尽管加油点比较分散,仍然可以把四个加油阀看成一个大的加油阀,将大的加油阀分为四级开度,可以对应加油阀的开启个数, 而不必考虑其组合。同样可以两个油泵合为一个考虑。这样我们就可以把一个较复杂的系统简化为一个简单的系统。我们现在可以很容易的给出控制的策略,根据加油阀的四级开度,也将泵的转速分为四级,在油压恒定条件下,使开度与转速一一对应。因此我们根据开度来控制变频器的速度,即可达到恒压的目的。但现场只一个油压传感器,如何能知道泵的开度呢?其实泵在静态运行时,泵速、油压、流量是恒定的,当开度增加或减少时,必然随着增加或减少,在泵速不变的情况下,流量与油压成反比。油压的变化可以由压力传感器反映出来,尽管的信号比实际的动作滞后5s左右,但不影响系统的控制,因此我们可以根据这个变化量来控制泵速的增加或减少以及启动和停止。
3 硬件设计及系统简介
考虑到加油站是机场的重要部门,保证系统,我们采用一台变频器带一台泵的设计方案,控制系统采用西门子S7-200系列PLC,型号为CPU224,数量一台;模拟输入输出模块一块,型号为EM235;显示元件为TD200;变频器采用三垦SHF系列变频器。系统控制方式分为自动和手动两种,自动方式用于正常运行情况,而手动方式用于调试和检测器失效情况下使用。油泵的起停按钮只有在手动方式时才有效。同时手动的调速旋钮R1,R2也是在手动方式时才有效,由K1在选择开关置于手动时接通。Q0.0和Q0.2分别为1#和2#变频器的启动信号, Q0.1和Q0.3为1#和2#变频器全速(50Hz)运行命令。Q0.7和Q1.0为1#和2#变频器的转速调节模拟信号切换。通过开关SW2可以选择那台台变频器启动。控制系统运行前,先在TD200文本显示器中设定目标压力值、启动压力值和停机压力值,然后将SW1置于自动。如果压力传感器检测到管道的压力启动压力值时,系统将处于等待状态。直到加油点的阀门打开,管道的压力启动压力值时,系统将自动启动一台油泵,变频器按级开度的对应频率运行。如果在预设的时间内,压力未达到设定值,变频器按二级开度的对应频率运行。依此类推,当所有加油点的阀门全开时,则一台变频器处于全速运行,另一台调速运行。当加油点的阀门关闭时,压力传感器检测到管道压力有上升的趋势,则将变频器的频率按开度级依次降下来。直到变频器的运行频率级开度的对应频率或管道的压力停机压力值达到预定的时间,则系统停止变频器的运行,处于待机状态。另外,变频器运行在任一开度级频率时,程序会根据压力的误差,模拟人工作一些细微的调整,使管道压力维持恒定。
1 引言
传统的生活及生产供水的方法是通过建造水塔维持水压。但是,建造水塔需要花费财力,水塔还会造成水的二次污染。那么,可不可以不借助水塔来实现恒压供水呢?当然可以,但是要解决水压随用水量的大小变化的问题,通常的办法是:用水量大时,增加水泵数量或提高水泵的转动速度以保持管网中的水压不变,用水量小时又需做出相反的调节。这就是恒压供水的基本思路。交流变频器的诞生和PLC的运用为水泵转速的平滑性连续调节提供了方便。
2 恒压供水控制系统的基本控制策略
采用电动机调速装置与可编程控制器(PLC)构成控制系统,进行优化控制泵组的调速运行,并自动调整泵组的运行台数,完成供水压力的闭环控制,在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。系统的控制目标是泵站总管的出水压力,系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较,其差值输入CPU运算处理后,发出控制指令,控制泵电动机的投运台数和运行变量泵电动机的转速,从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。恒压供水就是利用变频器的PID或PI功能实现的工业过程的闭环控制。即将压力控制点测的压力信号(4-20mA)直接输入到变频器中,由变频器将其与用户设定的压力值进行比较,并通过变频器内置PID运算将转换为频率调节信号调整水泵电机的电源频率,从而实现控制水泵转速。
供水系统选用原则水泵扬程应大于实际供水高度,水泵流量总和应大于实际大供水量。
3 恒压供水系统的基本构成
恒压供水泵站一般需要设多台水泵及电机,这比设单台水泵电机节能而。配单台电机及水泵时,它们的功率足够大,在用水量少时来开一台大电机肯定是浪费的,电机选小了用水量大时供水量则相应的会不足。而且水泵与电机维修的时候,备用泵是必要的。而恒压供水的主要目标是保持管网水压的恒定,水泵电机的转速要跟随用水量的变化而变化的,那么这就是要用变频器为水泵电机供电。在此这里有两种配置方案,一种是为每一台水泵电机配一台相应的变频器,从解决问题方案这个比较简单和方便,电机与变频器间不须切换,但是从经费的角度来看的话这样比较昂贵。另一种方案则是数台电机配一台变频器,变频器与电机间可以切换的,供水运行时,一台水泵变频运行,其余的水泵工频运行,以满足不同的水量需求。
如图为恒压供水泵的水的构成示意图1。图1中压力传感器用于检测管网中的水压,常装设在泵站的出水口。当用水量大时,水压降低;用水量小时,水压升高。水压传感器将水压的变化转变为电流或电压的变化送给调节器。
图1 恒压供水泵的构成
调节器是一种电子装置,它具有设定水管水压的给定值、接受传感器送来得管网水压的实测值、根据给定值与实测值的综合依一定的调接规律发出的系统调接信号等功能。调节器的输出信号一般是模拟信号,4-20mA变化的电流信号或0-10V间变化的电压信号。信号的量值与前边的提到的差值成正比例,用于驱动执行器设备工作。在变频器恒压供水系统中,执行设备就是变频器。
用PLC代替调节器,其控制性能和精度大大提高了,因此,PLC作为恒压供水系统的主要控制器,其主要就是代替调节器实现水压给定值与反馈值的综合与调节工作,实现数字PID调节;它还控制水泵的运行与切换,在多泵组恒压供水泵站中,为了使设备均匀的磨损,水泵及电机是轮换的工作。如规定和变频器相连接的泵为主泵(主泵也是轮流担任的),主泵在运行时达到频时,须增加一台工频泵投入运行。PLC则是泵组管理的执行设备。PLC同时还是变频器的驱动控制。恒压供水泵站中变频器常常采用模拟量控制方式,这需采用PLC的模拟量控制模块,该模块的模拟量输入端子接受到传感器送来的模拟信号,输出端送出经给定值与反馈值比较并经PID处理后得出的模拟量信号,并依此信号的变化改变变频器的输出频率。另外,泵站的其他控制逻辑也由PLC承担,如:手动、自动操作转换,泵站的工作状态指示,泵站的工作异常的报警,系统的自检等等。
4 PLC的模拟量扩展单元的配置和选型
4.1 PLC模拟量扩展单元的配置及应用
PLC的普通输入输出端口均为开关量处理端口,为了使PLC能完成模拟量的处理,常见的方法是为整体式PLC加配模拟量扩展单元。模拟量扩展单元可以将外部模拟量转换为PLC可处理的数字量及将PLC内部运算数字量转换为机外所需的模拟量。模拟量扩展单元有单用于模/数转换的,单用于数/模转换的,也有兼具模/数及数/模两种功能的。如用S7-200系列PLC的模拟量扩展模块EM235,它具有四路模拟量输入及一路模拟量输出,可以用于恒压供水控制中。
4.2 PLC系统的选型
系统共有开关量输入点6个、开关量输出点12个;模拟量输入点1个,模拟量输出点1个。如果选用CPU224的PLC,也需要扩展单元;如果选用CPU226的PLC,价格比较高,这样形成的浪费较大。因此参照西门子S7-200产品目录及市场价格可知选用的主机为CPU222一台,加上一台数字量扩展模块EM222,再扩展一个模拟量模块EM235。这样配置是为经济的。整个PLC系统的配置如图2所示:
图2 PLC系统的配置
5 电控系统的原理设计
电控系统的原理图包括主电路图、控制电路图及PLC的外围接线图。
5.1 主电路设计
如图3为电控系统的主电路图。三台电机分别为M1,M2,M3。接触器KM1,KM3,KM5分别控制电机M1,M2,M3的供频运行;接触器KM2,KM4,KM6分别控制电机M1,M2,M3的变频运行;FR1,FR2,FR3分别为三台水泵电机的过载保护的热继电器;QS1,QS2,QS3,QS4分别为变频器和三台水泵电机主电路的隔离开关;FU1为主电路的熔断器;VVVF为通用变频器。
图3 恒压供水系统主控电路
5.2 控制电路设计
图4为电控系统控制的电路图。SA为手动/自动转换开关,SA打在1的位置时候为手动控制状态;SA打在2的位置时候为自动控制状态;在手动运行时,可用按钮SB1~SB8控制三台电机的起/停和电磁阀YV2的通/断;自动运行时,系统在PLC程序控制下运行。
图4 控制电路图
图中的HL10为自动运行状态时的电源指示灯。对变频器的频率进行复位控制时只提供一个干触点信号,由于PLC为4个输出点为一组共用的一个COM端,而系统本身又没有剩下单的COM端输出组,所以通过一个中间继电器KA的触点对变频器进行复位控制。
图4中的Q0.0-Q0.5及.Q1.0-Q1.5为PLC的输出继电器触点。在此可以看到在检修是的控制原理和水泵在正常运行是的控制原理一样的,终是通过控制接触器的通与断来控制水泵的启动与停泵。
在PLC控制时候与检修时的控制大的区别是,PLC可以通过变频器来控制水泵的转速从而达到对水压的压力控制,而检修的目的是对机器的维护而不是控制水压,因此不必通过对其转速控制。
6 电控程序设计
6.1 泵站软件的设计分析
(1) 由“恒压”要求出发的工作组数量的管理
为了恒定水压,那么在水压降低时,需要升高变频器的输出频率,并且在一台水泵工作是不能满足恒压要求时,这时需要启动二台或三台水泵。这样有一个判断标准来决定是否需要启动新泵即为变频器的输出频率是否达到所设定的频率上限值。这一功能可以通过比较指令来实现。为了判断变频器的工作频率达到上限的确定性,应滤去偶然因素所引起的频率波动所达到的频率上限值的情况,在程序中应考虑采取时间滤波情况。
(2) 台组泵站泵组的管理规范
由于变频器泵站希望每一次启动电动机均为软启动,有规定各台水泵交替使用,那么多台组泵站泵组的投入运行需要有一个管理规范。在本次设计中控制要求中规定任意的一台水泵连续运行不得过3h,因此每次需要启动新泵或切换变频泵的时候,以新运行泵为变频是合理的。具体的操作时,将现运行的变频器从变频器上切除,并且接上工频电源加以运行,同时将变频器复位并且用于新运行泵的启动。除此之外,泵组管理还有一个问题就是泵的工作循环控制,在本设计中所使用的是用泵号加1的方法来实现变频器的循环控制即3加上1等于0的逻辑,用工频泵的总数结合泵号来实现工频泵的轮换工作。
6.2 程序的结构及程序功能的实现
根据可知,PLC在恒压供水系统中的功能比较多,由于模拟量单元及PID调节都需要编制初始化及中断程序,本程序可以分为三个部分:主程序、子程序和中断程序。
(1) 系统的初始化的一些工作放在初始化子程序中完成,这样可以节省扫描时间。利用定时器中断功能来实现PID控制的定时采样及输出控制。初始化子程序流程框图如图5。在初始化的子程序中仅仅在上电和故障结束时用,其主要的用途为节省大量的扫描时间加快整个程序的运行效率,提高了PID中断的度。上电处理的作用是CPU进行内部继电器,复位所有的定时器,检查I/O单元的连接。
图5 初始化程序
(2) 主程序流程图如图6。其功能多,如泵的切换信号的生成、泵组接触器逻辑控制信号的综合及报警处理等等都在主程序中。生活及消防双恒压的两个恒压值是采用数字式方式直接在程序中设定的。生活供水时系统设定为满量程的70%,消防供水时系统设定为满量程的。本系统中的增益和时间常数为:增益 Kc=0.25,采样时间Ts=0.2s,积分时间Ti=30min。
图6 主控制程序
(3) 中断程序如图7,其作用主要用于PID的相应计算,在PLC的常闭继电器SM0.0的作用下工作,它包括:设定回路输入及输出选项、设定回路参数、设定循环报警选项、为计算内存区域、初始化子程序及中断程序。
图7 中断程序
7 结束语
恒压供水技术因采用变频器改变电动机电源频率,而达到调节水泵转速改变水泵出口压力,比靠调节阀门的控制水泵出口压力的方式,具有降低管道阻力大大减少截流损失的效能。由于变量泵工作在变频工况,在其出口流量小于额定流量时,泵转速降低,减少了轴承的磨损和发热,延长泵和电动机的机械使用寿命。实现恒压自动控制,不需要操作人员频繁操作,降低了人员的劳动强度,节省了人力。
水泵电动机采用软启动方式,按设定的加速时间加速,避免电动机启动时的电流冲击,对电网电压造成波动的影响,同时也避免了电动机突然加速造成泵系统的喘振。
由于变量泵工作在变频工作状态,在其运行过程中其转速是由外供水量决定的,故系统在运行过程中可节约可观的电能,其经济效益是十分明显的。正因为此,系统具有收回投资快,而长期受益,其产生的社会效益也是非常。
在实际应用中,采用PLC控制恒压供水,还能容易地随时修改控制程序,以改变各元件的工作时间和工作状况,满足不同情况要求。与继电器或硬件逻辑电路控制系统相比,PLC控制系统具有大的灵活性和通用性。