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广州西门子模块代理商CPU供应商
1 前言
连续准确地对回转窑和分解炉进行喂煤,是降低煤耗,提高熟料质量,保证设备和连续稳定运转的关键因素。因此,喂煤计量控制装置具有稳定、准确、动作等特性。
原来我公司采用由德国KHD成套设备公司提供的冲击式固体流量计,由于该流量计容易受到外界的干扰,计量波动大,引起喂煤量的波动, 影响了窑的工况。喂煤装置分隔轮是由直流电机拖动,直流电机的换向器和电刷的故障率较高,维护量很大。公司经过调研论证,决定进行技术改造,将其替换成2套由合肥水泥设计院生产的科氏力秤煤粉定量给料系统。该秤依据科里奥利原理设计,实现对窑尾分解炉和窑头喂煤的计量及控制。
2 科里奥利原理
质量微粒m在以角速度ω转动的系统中除受到离心力FZ和摩擦力FR外,还受到垂直于其运动方向的惯性力FC的作用,通过测量这个力,可测得质量m,这就是科里奥利原理,如图1所示。
一、引言
近几年随着我国经济建设的快速发展,在能源供应上很多地区都出现电力资源紧缺的状况,因此许多电厂纷纷进行新建或扩建改造。深圳西部电厂原有4台(#1—#4)300MW 机组,为提高发电能力又续建#5、#6机组(2×300MW)。西部电厂原有两列化学水处理系统,续建工程的化学水处理系统扩建一列100~140m3/h化学除盐系统,其余设备与已有化学水处理系统共用。原有化学水处理系统使用传统的模拟屏方式进行监控,自动化水平不高并且效率很低。续建2台机组后,废除原有化学水处理系统的控制系统,将原有化学水处理系统和扩建的一列化学水处理系统统一采用一套冗余PLC控制系统进行集中控制。
二、化学水处理系统工艺流程
1、化学水处理系统流程
原有化学水处理系统流程为:自来水→蓄水池→升压泵→活性炭过滤器→阳离子交换器→除二氧化碳器→中间水箱→中间水泵→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵。通过对现有系统运行状况的现场调查和对水质分析报告分析,自来水中的悬浮物含量较高,严重地污染了活性炭和离子交换树脂。因此,续建工程增加3台纤维过滤器对自来水进行深度过滤处理。
续建化学水处理系统流程为:自来水→蓄水池→升压泵→纤维过滤器→活性炭过滤器→阳离子交换器→除二氧化碳器→中间水箱→中间水泵→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵。
2、续建工程与原有系统的连接及运行方式
原有120t/h出力的一级除盐+混床设备2列,续建工程仅再扩建1列出力为120t/h的同样设备。除盐水泵、再生水泵、压缩空气系统、酸碱再生系统和废液处理系统与原有系统共用。
3台过滤器采用并联运行方式,正常工况2台运行,1台备用。过滤器不仅对续建工程所需的自来水进行预处理,而且对原有系统的自来水也进行预处理。
2台活性炭过滤器和一级除盐设备构成一个系列,采用串联运行方式,正常工况2列运行,一列备用。其中每系列的2台活性炭过滤器,当水质好时1台运行(去除游离余氯),1台备用;当进水水质恶化时2台同时运行(去除物)。
混床采用并联,正常工况2台运行,1台备用。
3套一级除盐单元与3台混床之间设有切换阀门,受已有系统的限制,仅#1一级除盐设备和#1混床与#2一级除盐设备和#2混床可以同时交叉运行,#1一级除盐设备和#1混床与#3一级除盐设备和#3混床可以同时交叉运行。机组启动时,上述3列设备同时投入运行,满足大的补给水量。
三、系统配置
为改善生产环境,沱牌公司清洁水技改工程并建成一座日产水2.5万顿的供水系统,分别建设了抽水泵系统、加压泵系统和高位水池。根据公司用水需求特点,从抽水泵系统过来的水一部分直接供给生产用水部门,一部分则需通过加压泵输送到高位水池,而供给生产用水部门的水压与供给高位水池的水压相差较大。同时高位水池距抽水泵房较远达十多公里,高位水池的液位高低和加压泵系统的设计以及如何与抽水泵系统“联动”也是较难解决的。
鉴于以上特点,从技术和经济实用角度综合考虑,我们设计了用PLC控制与变频器控制相结合的自动恒压控制供水系统,同时通过主水管线压力传递较经济地实现了加压泵系统与抽水泵系统“远程联动”的控制目的。
2 系统方案
系统主要由三菱公司的PLC控制器、ABB公司的变频器、施耐德公司的软启动器、电机保护器、数据采集及其辅助设备组成。
2.1 抽水泵系统
整个抽水泵系统有150KW深井泵电机四台,90KW深井泵电机两台,采用变频器循环工作方式,六台电机均可设置在变频方式下工作。采用一台150KW和一台90KW的软起动150KW和90KW的电机。当变频器工作在50HZ,管网压力仍然系统设定的下,软起动器便自动起动一台电机投入到工频运行,当压力达到高,自动停掉工频运行电机。 系统为每台电机配备电机保护器,是因为电机功率较大,在过载、欠压、过压、过流、相序不平衡、缺相、电机空转等情况下为确保电机的良好使用条件,达到延长电机的使用寿命的目的。
系统配备水位显示仪表,可进行高低位报警,同时通过PLC可确保取水在合理水位的水质监控,同时也保护电机制正常运转工况。
系统配备流量计,既能显示一段时间的累积流量,又能显示瞬时流量,可进行出水量的统计和每台泵的出水流量监控。
2.2 公司内不同压力供水需求的解决
为稳定地满足公司内部分区域供水太力(0.4~0.45Mpa)主管网水压力(0.8~0.9Mpa)的要求,配备稳压减压阀来调节,可调范围为0.1~0.8Mpa。
2.3 加压泵系统
由于抽水泵房距离高位水池较远,直接供水到高位水池抽水泵的扬程不足,为此在距离高位水池落差为36米处设计有一加压泵房,配备立式离心泵两台(一用一备)电机功率为75KW,扬程36米。该加压泵的控制系统需考虑以下条件:
(1)若高位水池水位低和主管有水,则打开进水电动蝶阀和起动加压泵向高位水池供水;
(2)若高位水池水位满且主管有水,则给出报警信号并关闭加压泵和进水电动蝶阀;
(3)若主管无水表明用水量增大或抽水泵房停止供水,开启出水电动蝶阀由高位水池向主管不。
像抽水泵一样,我们为加压泵配备了软起动器和电机保护器,确保加压泵长期地运转,同时配备了高位水池的水位传感器和数显仪和缺水传感器。
为保证整个主水管网的恒压供不,当高位水池满且主水管有水时,加压泵停止,此时主管压力将“憋压”,终导致主管压力上升,并将此压力传递到抽水泵房,抽水泵的控制系统检测到此压力进行恒压变频控制,进而达到整个主管网的恒压供水,这是整个控制系统设计的关键。
3 系统实现功能
3.1 全自动平稳切换,恒压控制
主水管网压力传感器的压力信号4~20mA送给数字PID控制器,控制器根据压力设定值与实际检测值进行PID运算,并给出信号直接控制变频器的转速以使管网的压力稳定。当用水量不是很大时,一台泵在变频器的控制下稳定运行;当用水量大到变频器全速运行也不能保管网的压和稳定时,控制器的压力下限信号与变频器的高速信号同时被 PLC检测到,PLC自动将原工作在变频状态下泵投入到工频运行,以保持压力的连续性,同时将一台备用的泵用变频器起动后投入运行,以加大管网的供水量保证压力稳定。若两台泵运转仍,则依次将变频工作状态下的泵投入到工频运行,而将另一台备用泵投入变频运行。
当用水量减少时,表现为变频器已工作在速信号有效,这时压力上限信号如仍出现,PLC将工频运行的泵停掉,以减少供水量。当上述两个信号仍存在时,PLC再停掉一台工频运行的电机,直到后一台泵用主频器恒压供水。另外,控制系统设计六台泵为两组,每台泵的电机累计运行时间可显示,24小时轮换一次,既保证供水系统有备用泵,又保证系统的泵有相同的运行时间,确保了泵的寿命。
3.2 半自动运行
当PLC系统出现问题时,自动控制系统失灵,这时候系统工作处于半自动状态,即一台泵具有变频自动恒压控制功能,当用水量不够时,可手动投入另外一台或几台工频泵运行。
3.3 手动
当压力传感器故障或变频器故障时,为确保用水,六台泵可分别以手动工频方式运行。
4 实施效果
实际运行证明本控制系统构成了多台深井泵的自动控制的经济结构,在软件设计中充分考虎变频与工频在切换时的瞬间压力与电流冲击,每台泵均采用软起动是解决该问题关键。变频器工作的上下限频率及数字PID控制的上下限控制点的设定对系统的误差范围也有不可忽视的作用。
①采用变频恒压供水,了主管网压力波动,保证了供水质量,而且节能效果明显,并延长了主管网及其阀门的使用寿命。
②用稳压减压阀经济地解决了不同用水压力的问题。
③拓宽运用变频恒压控制原理,较好地解决了加压泵房与抽水泵房的远程通讯总是并达到异地连锁控制的目的。
④在抽水泵房设置连续液位显示,并将信号传与PLC,防止泵缺水烧坏电机,设定的取水位置,确保水的质量。
⑤电机既有电机保护器,又有软起动器,克服了起动时的大电流冲击,相对延长了电机制使用寿命。
通讯程序设计在自动化系统的应用越来越广泛,例如plc与操作界面的数据交换,通过通讯对变频器的控制,plc的连网等等。
要想实现plc的通讯编程,所选的plc有强大的通讯能力,就是说plc的操作系统能够支持多种通讯格式,通常一种的plc如果能够提供给用户多的编程自由度,那么这种的技术开发能力就越强大,大多数只能提供固定格式的通讯格式或协议,这就大大局限了plc与其他智能设备的数据交换。
我们的plc产品具有RS232和光电隔离的RS485两个自由通讯口,两个通讯口可以同时收发数据,几乎可以适应所有通讯格式,可以提供CRC和BCC等多种校验方式。
以一台PLC通过485通讯控制多个某的变频器为例:
如果该变频器的波特率是9600b/s,8个数据位,奇校验,1个停止位。那么在plc的嵌入C窗口的初始化代码区编程一个通讯口设置语句:Set485Port(9600,o,8,1);仅仅一个语句就完成了对485通讯口的编程。
由于485通讯设定主从关系,这里是plc控制多台变频器,所以plc设置为主,因此还需在初始化代码区增加一个地址和主从设定语句:SetAddress(1,MASTER);事实上,对于主控制器来说,地址已经失去意义。
1、模拟量模板EM235的输入电阻是多少?
输入电阻的大小和您所选择的输入类型有关,如果您选择电压输入,这样输入阻抗不小10兆欧;如果选择电流输入则输入抗为250欧姆
2、在应用EM231RTD模块的时候其测量值代表什么含义?
当您应用EM231RTD模块的时候,将其测量值除以10.0就是实际的温度值。模块本身能够测量的范围是-3276.8到3276.7摄氏度,但实际测量值的范围取决于传感器的测量范围和实际温度。
3、在什么环境下可以编辑中文TD200?
建议采用STEP 7-Micro/WIN 32 V3.1 SP1中文版
4、EM235的量程问题:
通过调整电位计及DIP开关可以改变EM235的量程为:
0-10V;0-5V
0-1V;0-500mV
0-100mV; 0-50mV
±10V; ±5V; ±2.5V
±1V ±500mV; ±250Mv
±100mV; ±50mV; ±250mV
0- 20mA
5、在什么环境下可以编辑中文TD200?
建议采用STEP 7-Micro/WIN 32 V3.1 SPI中文版
6、什么是AC/DC/RLY?
这是S7-200CPU的型号
AC/DC/RLY对应:交流220供电,24V DC输入,继电器输出
另外的一类型号是:DC/DC/DC
DC/DC/DC对应:直流24V供电,24V DC输入,晶体管输出
7、开关量输入需要供电吗?
开关量的输入端需要供电,S7-200本身有相应的24V电源提供具体接线请在"技术规范"内查找
8、为什么有的编程软件下没有Ln指令?
有两个原因:一是编程软件的版本问题,建议采用新版软件,二是只有CPU224、226支持此指令,CPU221,CPU222没有此指令。
9、如果编程口的地址、波特率、等参数忘记了怎么办?
西门子提供一个wipeout.exe应用程序,可以恢复PLC为原厂设置,并且删除用户程序,数据块,和所有的配置信息,PLC将被设置为地址2,波特率9600。WIPEOUT在DOS环境下运行,不过您一定按照提示完成。如果一次不成功请重复测试,它的基本原理是这样的,PLC在上电这初期(非常短)是以出厂设置的状态工作的,WIPEOUT只有这段时间才有控制权改变PLC的设置的。所以您加电和键盘操作一定要配合好。Wipeout.exe文件拷贝在编程软件的光盘上,如果您没有欢迎下载
10、能否在CPU224中使用存储在存储卡上的CPU222的程序
答:可以,您可以从EEPROM存储卡向相同的、大的、或新的CPU22X中输入程序。
11、为什么在使用模拟量输入模块的时候,有时AD码值会有很大的"跳动"?
在应用模拟量模块的时候,您会有两个"电源地",一个是CPU的供电地,另一个是传感器信号地,两个电源的地线是没有连接的。这样就有可能产生高的共模电压,对模拟量输入值产生影响。
建议:建议将两个电源地线连接在一起,
注意:共地的时候一定保证两个电源只有一根共地线,以避免不必要的有害电生
12、在使用MODEM的时候,无法连接
MODEM和CPU之间的通讯故障可能由下列原因产生
1. CPU和PC/PPI电缆是为半双工设计的,而计算机的232口是全双工的
2. CPU既不产生DTS信号也不产生RTR信号,但是计算机可以产生
解决办法:
1. 预先在MODEM上地断开本地回波(例如用AT指令AT EO)
2. 在合适的地方断开DTS和RTR信号 关于"MODEM"和S7-200的有关问题我们将专题讨论
13、当PLC的输入点采用PLC本身的24V电源供电时应该注意什么?
如果您的I/O通过PLC本身的24V电源供电时,在PLC刚刚加电的时候不会立即有电,CPU要于输入先得电。这一点对于上电初始化的时候可能有影响,解决的办法是如果初始化程序与开关量输入有关,请延时几毫秒再初始化。
14、在使用TD200的时候信息为什么过一段时间会自动切换到其它的信息?
在组态TD200的时候,为信息赋予的级是降序排列的,条信息具有的权,在使能多条信息的时候,通过上下头键可以在多条信息间切换,黑色闪烁光标显示的是当前的信息,如果30秒内不做任何操作,系统会自动切换到级的那条信息。这是一个很好的功能,不是什么错误。如果您想固定显示某条信息,您只要在同一时刻只"使能"一条信息即可.
15、关于RCV及XMT指令使用时的常见问题:
1. RCV及XMT指令不能同时有效,如果同时发生则会产生错误,通讯口不能进行新的通讯,需要重新 启动才可以错误。
2. 在用PC/PPI电缆时,发送和接收之间有一定的时间间隔,这是由电缆本身的切换时间决定的。
3. 关于通讯时的问题,在SM187.2设为1的时候,并不是过SMW192的时间值即终止接收,而是只 有接收到字符后未能在规定时间内完成接收才可以自动终止接收,如果收不到字节,RCV将一 直保持有效。
16、一点解决办法:
如果要停止RCV,需要复位相应的SM187.7,但是需要执行一次RCV才能有效,因为只有新的RCV指令CPU才去读SMB
例如:
LD M0.2
RSM87.7,1
RCV VB99,0
XMT VB199,0
在发送之前断开接收
17、2001年后订的TP170A,程序下载不下去?
这是因为2001年后购的新版TP170A加进了新的功能和Firmware,原来的protool/pro V5.2+SP1不能支持这种新功能,所以应升级protool/proV5.2+SP1到 protool/proV5.2+SP2即好。