7
广州西门子中国一级代理商变频器供应商
1 引言
气箱式脉冲袋收尘器是具有二十世纪九十年代水平的收尘器。它综合了分室反吹清灰和喷吹脉冲清灰等各类袋式收尘器的优点,克服了分室反吹清灰强度不够、喷吹脉冲清灰与过滤同时进行等缺点。本文介绍基于和利时公司HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC控制的气箱式脉冲袋收尘器的应用实例。
2 气箱式脉冲袋收尘器的工作原理
国内某水泥厂有一套气箱式脉冲袋收尘器。该收尘器共有9个分室,其中每个分室有1个提升阀和1个脉冲阀,共计18个控制阀。这些控制阀的分类如表1所示,接线图如图1所示。下面介绍控制阀的工作原理。
进行分组。18个控制阀被分为A和B两个阀组,控制阀YV1~YV10组成阀组A,控制阀YV11~YV18组成阀组B,通过阀组选通继电器KA6来进行阀组A或阀组B的选通控制。
然后进行分类。18个控制阀是由提升阀和脉冲阀等两类控制阀所组成,每类控制阀各有9个。通过脉冲阀选通继电器KA7来进行脉冲阀的选通控制。
例如,如果阀组选通继电器KA6吸合,分室1选通继电器KA1也吸合,那么提升阀YV1动作,而脉冲阀YV2不动作。如果此时脉冲阀选通继电器KA7也吸合,则脉冲阀YV2也动作,实现分室1的清灰动作。其它分室的动作与分室1类似。
3 PLC控制系统硬件设计
该系统以前采用单片机进行集中控制,分室的清吹时间和喷吹脉冲依靠时间继电器来进行设定和修改。单片机程序的可读性差,系统不易维护,程序改复杂。而且由于单片机控制系统的性和抗干扰能力较差,在现场恶劣的环境下,该控制系统经常出现故障。我们对运行环境进行了现场考察和反复研究,在性、稳定性、方便性等方面做了大量工作,采用、实用、的PLC对多个分室进行集中控制,提出了基于和利时公司HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC的控制系统改造方案。
根据图1所示气箱式脉冲袋收尘器控制阀的接线图,通过对阀组和阀类的选通来控制某一个阀,因此,PLC控制系统只需使用7个开关量输出点就可以控制18个阀。此外,PLC控制系统至少需要自动起动和过载保护等2个开关量输入信号。考虑到此系统需要一定的备用I/O点,CPU模块选择带有24点开关量I/O的LM3107,其中开关量输入14点,开关量输出10点,满足系统要求。
4 PLC控制系统软件功能
改造后的PLC控制系统有手动和自动两种运行方式。
4.1 手动运行方式
当PLC检修或系统其它环节出现故障时,可以将控制系统随时切换为手动运行方式,通过手动转换开关、按钮和继电器等对收尘器进行控制。手动运行时,阀组的选择如图2所示,将手动/自动转换开关SA0扳到手动位置,通过阀组选通转换开关SA6选择要清灰的阀组。然后通过分室手动选通转换开关SA1~SA5选择分室1至分室9的提升阀,如图1所示。通过脉冲阀手动选通点动按钮SB1选择分室1至分室9的脉冲阀,如图2所示。
4.1 自动运行方式
如图2所示,将手动/自动转换开关SA0扳到自动位置,则PLC控制系统根据预先编好的控制程序,自动控制相关设备的运行。当控制系统给出自动运行的信号后,过载保护开关FR1用来自动检测系统的负载情况。如果系统发生过载,则禁止系统运行,并发出报警信号。如果没有发出报警信号,则系统延时5秒钟后进入自动运行状态。
分室1的提升阀1关闭(Q0.0和Q0.5输出)。2秒钟后,分室1的脉冲阀1动作(Q0.6输出)。0.15秒钟后,分室1的脉冲阀1停止动作(Q0.6停止输出)。8秒钟后,分室1的提升阀1打开(Q0.0和Q0.5停止输出)。
分室1动作结束后,延时5秒钟,分室2动作。
分室2的提升阀2关闭(Q0.1和Q0.5输出)。2秒钟后,分室2的脉冲阀2动作(Q0.6输出)。0.15秒钟后,分室2的脉冲阀2停止动作(Q0.6停止输出)。8秒钟后,分室2的提升阀2打开(Q0.1和Q0.5停止输出),
以此类推,直至分室9清灰结束,完成一个循环。下一个循环又从分室1开始清灰。如此循环执行清灰过程。
5 PLC控制系统的优点
气箱式脉冲袋收尘器控制系统的改造选用和利时公司的小型一体化PLC取代了原系统中的单片机,较大程度地提高了系统的配置,增加了系统的灵活性,能够好地满足用户的需求。本系统有以下优点。
(1)连锁与保护
在系统中,相关设备的运行要求具有一定的连锁关系和时间顺序,这些功能由PLC的连锁程序完成,从而保证了系统的运行,避免发生堵塞。
(2)灵活性
通过PLC面板的电位器,无须专门工具,也无须知识,一般操作人员可以方便地设定清灰的时间间隔。利用PLC的内部时间继电器取代传统的时间继电器,不但节省和简化了系统的硬件,而且计时加、准确和稳定。
(3)性高
本系统的控制是和利时公司HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC,能够在恶劣的环境中长期、、无故障地运行,接线简单,维护方便,隔离性好,抗腐蚀能力强,能够适应较宽的温度变化范围,平均无故障时间间隔(MTBF)大于15年。
(4)功能强大
和利时公司HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC的编程语言遵从IEC61131-3标准,易学、易懂、易用。除了具有传统的指令表、梯形图和功能块图等编程功能外,还具有结构化语言和顺序功能图等编程功能。和利时公司的PLC系统提供了多种应用功能模块,包括各种通讯功能模块、可以具体到年月日和时刻的多种定时器和长时间继电器等,方便了各种功能的实现,有利于缩短开发周期和节省程序容量。
6 结论
改造后的气箱式脉冲袋收尘器PLC控制系统的实际运行结果表明,基于和利时公司HOLLiAS-LEC G3小型一体化PLC的控制系统达到了预期的效果,实现了对气箱式脉冲袋收尘器的控制,可以方便地改收尘器的设定时间,减少了外部电路与元器件,具有、、经济、灵活等显著特色。
1:引言
在制造业现代化高速发展的今天,生产的率和产品的高质量要求使得一些电气系统和自动控制系统应运而生,同时也使许多普通电气控制系统难以解决的问题变得相对的简单一些,并且在很大程度上增加了自动控制系统的稳定性。三菱电机有限公司目前推出的Q系列PLC以及Q系列运动控制器Q172CPUN和Q173CPUN就是专门针对需要电气控制的产品。下面对Q系列PLC以及Q系列运动控制器系统和三菱驱动伺服(MR-J2S-口B)以及机械结构介绍如下:
2:连轴压模设备工艺说明:
(一):工艺简介:该设备是压模生产厂家自行开发的三轴伺服高速同步连轴压模机组。但根据加工不同产品和相应的工艺以及控制精度的需要,该设备实际由五个伺服轴和一个变频主轴组成。中间三个伺服轴为连轴同步轴。在中间三轴伺服同步连轴压模机组前后分别有一个伺服放料轴和伺服收料控制轴,分别用于在自动控制过程中的放料动作和收料动作。压模的模具由变频主轴直接驱动,由于压模模具下压进行压模加工动作时,被加工的物料静止地保持在加工台面上才能保证加工物料的和高稳定性。因此系统的生产过程中,被加工的物料动作并不是连续的;而是断续的。经过一高速定位后就静止停在被加工台面待压模动作。这样一来加工的物料之间虽然有张力但很难被准确出来,这就增加了控制的难度。于是在三轴伺服同步连轴压模机组前后的伺服放料轴和伺服收料控制轴分别加了位置检测开关,用来模糊控制放料和收料之间的张力,而没有采用压力传感器来检测压力进行控制张力。
(二):工艺动作说明:如图当整个系统初启动时,变频主轴得到启动命令旋转起来,并负责给模具一和模具二直接提供动力驱动。在变频主轴的轴承上套轴连接了一个高速光电位置开关,用于变频主轴的旋转次数,也就说变频主轴每旋转一转,高速光电位置开关就给出一个高速脉冲信号给Q-PLC。Q-PLC将其传送给运动控制器。运动控制器利用这一个高速光电脉冲信号作为同步一、二、三轴的位置同步控制启动信号。进行高速同步定位控制,高速同步定位控完成后。由Q-PLC程序控制过程中输出一个定位完成信号,定位完成信号作为模具一和模具二的向下压模动作启动信号,压模动作动作完成后,模具一和模具二自动返回。等待下一个周期的到来。
(四):放料轴收料轴控制。放料轴和收料轴则采用速度控制,放料轴到物带在检测一位置时,则启动速度控制,当放料轴检测到物带在检测二位置时,则停止速度控制。收料轴也采用速度控制,收料轴到物带在检测二位置时,则启动速度控制,当放料轴检测到物带在检测一位置时,则停止速度控制。利用这样方式可以不考虑放料和收料轴的半径的改变。
3:系统硬件配置
该系统采用了三菱公司的Q系列PLC(Q02CPU)和MOTION运动控制器(Q172CPUN)作为整个系统的电气控制部分。Q02CPU主要用于协调整个控制程序的运行和管理,Q172CPUN运动控制器作为系统的运动控制处理器,协调和控制整个系统的运动定位控制。A970GOT-TBA-CH人机界面主要用于控制数据的输入和显示。
伺服放大器采用了三菱电机MR-J2S-40B,该伺服放大器具有SSCNET高速串行总线通讯同步功能,控制器和伺服放大器之间的通讯循环时间长为0.888ms。这样一来可以确保整个系统的高速响应和控制精度。
4:Q系列的运动控制器功能介绍
Q系列的运动控制器采用运动SFC编程软件编程,该软件采用流程图形式编程。编程介面形象、直观、易懂。十分适合初学者使用。并且其功能强大。主要分为实模式和虚模式二种形式。
实模式下提供了6种原点回归方式。分别为下:
1:近点DOG型。
2:计数型。
3:数据设置型。
4:DOG支架型。
5:停止器停止型。
6:限位开关混合型。
另外在实模式下还有各轴JOG操作功能以及多种速度控制功能和多种定位控制功能,并且实现多四轴插补控制。
虚模式下提供了多种传递模块和输出模块。其中传递模块有以下四种:分别为1:齿轮输入模块。2:离合器输入模块。3:变速机输入模块。4:变速齿轮输入模块。输出模块有以下四种:分别为1:滚简输出模块。2:滚珠丝杆输出模块。3:回转台输出模块。4:凸轮输出模块。在虚模式下可以设置虚模电机进行多轴同步控制。
V.1电机为虚拟电机。可以通过虚模式程式对其进行速度控制和定位控制,从而实现其虚轴上的三个电机的高速同步控制。
在Q系列运动控制器的SFC编程软件编程过程中实模式和虚模式很容易地被用户切换。可以灵活地现实多功能的复杂控制。
5:调试和用户反馈
当客户将电气设备和机械设备安装完毕后,经检查无接线错误后次上电,伺服电机动作并不是很理想,个别电机有轻微的抖动。可以用SETUP161E调试软件进行细致的调试。增加其滤波功能,提高伺服电机的响应频率。确保整个系统高速、稳定地运行。
用户使用三轴连轴压模设备生产以来,该设备一直处于稳定运行中,生产出来的压模产品也符合设计的要求,还提高了产品的市场竞争力。
1、引言
水处理是长期以来倍受关注的领域之一,它是改善居民生活环境、提高人民健康水平的重要手段。旋转流管式膜微滤水处理装置是一种新的水处理工艺,它采用OMRONPLC对整个工艺流程进行控制,采用Inbbtion公司的FIX6.1组态软件对整个工艺流程进行动态实时显示,实现了对流量和压力瞬时值的数据采集、显示及曲线记录,以及各种事故的报警控制等功能。
2、系统工艺流程及控制要求
(1)工艺流程
旋转流管式膜微滤水处理工艺流程如图1所示,被控系统有两套净化装置,这两套净化装置不允许同时工作,当一套处于净化状态时,另一套应处于反冲状态或备用状态。净化时,进水加压泵M1工作;反冲时,反冲加压泵M2工作。不论是在净化状态还是在反冲状态,均有相应的仪表对流量和压力信号进行检测和记录。
(2)系统的控制要求
根据工艺流程,对所设计的控制系统提出以下要求:
①将开关SA打到微机控制状态,在微机控制界面上起动Ⅰ套净化装置,由接触器KM1控制进水加压泵M1(由变频器控制)工作,同时电磁阀YVX11及YV112、YV113、YV114(后三个阀由KM1通过中间继电器KA1控制)打开,控制Ⅰ套的净化工作。
②Ⅰ套进行净化工作时,通过压力表PIT1、PIT2,流量计FIT1、FIT2、FIT5对其管道中的压力与流量进行监测。当流量计FIT5所检测到的流量值小于某一给定的流量值时,说明Ⅰ套的净化装置由于杂质堵塞而效率过低,此时应使Ⅰ套停止净化,加压泵M1停止工作,电磁阀YVX11、YV112、YV113、YV114关闭;进行Ⅰ套反冲洗,由KM2控制的反冲泵M2工作,电磁阀YVX21、YV122和YV123打开(反冲工作一段时间后自动停止);Ⅰ套反冲洗的同时,起动Ⅱ套净化装置进行净化。
③Ⅱ套装置净化时,由接触器KM1控制的进水加压泵M1(由变频器控制)工作,同时电磁阀YVX11及YV212、YV213、YV214(后三个阀由KM1通过中间继电器KA3控制)打开,同时通过压力表PIT3、PIT4,流量计FIT3、FIT4、FIT5对其管道中的压力和流量进行监测,当流量计FIT5所检测到的流量值小于某一给定的流量值时,说明Ⅱ套的净化装置由于杂质堵塞而效率过低,此时应使Ⅱ套停止净化,加压泵M1停止工作,电磁阀YVX11及YV212、YV213、YV214关闭;进行Ⅱ套反冲,由KM2控制的反冲泵M2工作,电磁阀YVX21、YV222和YV223打开(反冲工作一段时间后自动停止);Ⅱ套反冲洗的同时,起动Ⅰ套净化装置进行净化,如此反复循环。
④Ⅰ套和Ⅱ套装置在工作的过程中可通过微机界面上的停止按钮随时可以停止工作,Ⅰ套和Ⅱ套装置也可以单地进行反冲。
⑤进水加压泵M1通过模拟量输出模块对变频器进行变频调速。
⑥当M1、M2过载或变频器故障时,进行声、光报警,以提示操作人员进行处理。
⑦变频器故障时可给PLC提供相应的控制信号。
⑧必要时,可将电磁阀YVX15打开,使净化装置断水。
⑨考虑到电动机的惯性,系统停止工作时,先停止水泵,短暂延时后再关闭阀门。



3、控制系统的设计
(1)控制系统的结构
根据工艺要求,考虑到系统中处理的主要是开关量信号,所以采用PLC来实现对整个系统的控制;采用组态软件对系统进行显示和监控。
(2)PLC系统设计
本系统采用OMRONC200HE系列的PLC,从系统的输入/输出点数考虑。
PLC控制系统中包括:8槽CPU底板(C200HW-BCO81-V1)一块,通过内置的总线将各模块连接在系统中;电源模块(PA204)一块;CPU(CPU42-E)一块;16点开关量输入模块(ID212)一块;16点开关量输出模块(OC225)一块;8路模拟量输入模块(AD003)两块,分别对Ⅰ套和Ⅱ套净化装置的压力和流量进行采集;8路模拟量输出模块(DA004)一块,对变频器进行控制,从而对进水加压泵进行控制。
编程软件采用OMRON公司SYSMAC-CPT通用软件包,它可对C200HE系列及其它系列进行编程。SYSMAC-CPT是基于bbbbbbs环境下的编程软件,将它装入上位计算机中,用RS-232通信线和PLC连接,采用梯形图直接对PLC编程和监控,编制的程序可在PLC和计算机之间相互传送或存储在磁盘上。
(3)上位机监控组态软件
本系统采用美国Inbbtion公司的FIX6.1工业控制组态软件,通过RS-232串行通讯口使PC机与C200HE系列的PLC进行通讯。
通过FIX组态软件可以对工艺过程进行实时监控。FIX组态软件是以块为基础的,不同类型的块可以定义多种不同的节点,每个节点承担了一定的控制功能,在整个水处理的工作过程中,要用到模拟数值输入/输出块、数字数值输入/输出块、计算块等。上位机对电磁阀的控制就通过数字数值输出块来进行,每个阀门的控制对应了相应的数字输出节点。因此,上位机不仅能接受来自PLC的控制信号并以动画的形式进行显示,而且还能够通过通讯端口向PLC发出控制命令,对现场进行控制。通过模拟块,上位机通过通讯端口可以从PLC上读取来自控制现场的仪表所采集到的压力和流量的实时数据,再经过计算块的转换,在上位机上将数值实时地显示出来,并对系统出现的故障能及时报警。
4、结语
旋转流管式膜微滤是一种新的污水处理工艺,采用本文所设计的控制方案对其进行自动控制,各项指标均达到工艺要求,了较好的控制效果。目前,控制系统已调试完毕并投运,运行情况良好。
PLC主机及I/O站组成本系统的基本控制层。PLC主机采用的是5槽底版,其上的卡件分别为一块PWR卡,一块CPU卡,两块GBC卡,一块ETH卡及一块空卡。用户通过编程器,使用其强大的内部控制指令来实现逻辑控制。I/O站采用的是VersaMax,本套系统总共挂接了5组VersaMax,每组VersaMax由一个网络接口单元(NIU)及多8个现场I/O模块构成。
上位控制层采用的是两台性能优良的ADVANCE工控机,其主要任务是控制和管理,并通过数据通讯对PLC进行监视与控制,进入PLC的信号通过以太网可在工控机上显示。
2系统特点和组态
两组PLC控制器互为冗余,双机热备软件MaxON负责管理两PLC之间的主、备切换以及数据的交换。正常情况下,主PLC控制器完成系统操作,一旦主PLC控制器失效,则备用PLC将立刻接管对整个系统的控制。主、备控制器的确定可以人为(%M1020),也可以由系统根据情况确定。
PLC与VersaMax进行通讯的Genius总线采用冗余结构。正常情况下,系统从Genius A总线数据,同时检测Genius B总线的状态,一旦系统检测到Genius A总线故障,则会对Genius B总线存取数据,从而保证了系统的运行。
GBC模块可以自动报警及某些PLC故障。在一个总线扫描周期,只有一条诊断信息发送,设备保存其余的诊断信息直到下一个可获得的总线扫描周期。GBC保存其接收到的任何诊断信息,该信息被CPU自动读取,并在Versapro软件的PLC故障表中显示。
CPU的扫描既可以尽可能快的进行也可以被分配一个恒定的时间段。不管是否使用恒定的扫描时间,CPU的扫描总是从执行逻辑程序及变I/O开始,其余的时间用于通讯及后台任务。
GE90-30系列PLC有两种冗余方式,本套系统采用的是HBR冗余中的“Hot Standby(热备)”模式。
Maxon主要用于完成冗余系统(PLCA,PLCB)之间用户数据范围的定义、冗余变量的定义及冗余软件与VersaPro之间的结合。由于Maxon1.5与VersaPro2.02之间的版本兼容性问题,要求编程器系统平台为英文操作系统。
VersaPro的组态包括PLC硬件配置的组态及逻辑组态两部分,由编程器执行逻辑及配置信息的下装。
I/O系统的硬件配置由编程器来完成。通过编程器可设置NIU在Genius总线上的地址,所挂I/O模件的类型,每个通道的信号形式、范围与通讯有关参数的设置等。通过接口线缆将编程器的COM口和每个I/O站的NIU接口连接,并将相应组态文件下装。
PLC硬件组态包括CPU的组态、GBC(2个)的组态及以太网卡的组态。
本系统所选用的CPU为IC693CPU364,在CPU的组态过程中,需要注意的问题为:(1)对于双机热备的控制系统,在CPU的组态中,主PLC CPU的Chksum Wrds被设置为11,备PLC CPU的Chksum Wrds被设置为12,对于单片机系统该值为8。(2)SWEEP MODE通常设置为“NORMAL”。
本系统所选用的以太网卡为IC693CMM321,在以太网卡的组态过程中需设置的内容为:(1)IP Address(IP地址):用于标识TCP/IP主机的32位地址。(2)Subnet MASK(子网掩码):辨别某IP地址是在本地网络还是在远程网络。
本系统所选用的GBC卡为IC693BEM331,在GBC的组态过程中,需要注意的内容为:(1)PLCA中的两炔GBC的SBA均为31,PLCB中的两块GBC的SBA均为30。(2)对于冗余系统,GBC中bbbbb Def选项为OFF,Out at atart选项为DISABLE。
本系统的上位控制层采用的是美国GE Fanuc公司推出的能够提供企业级解决方案的人机界面和数据采集与监督控制软件CIMPLICITY HMI6.0。
3软件编程
PLC接收的现场输入模拟信号在CPU中是以0~32000的数值形式表示的,但是,由于各被测参数的测量范围不同,使相同的信号输入,代表的实际工业值却不同,大大降低了程序的可读性,同时给报警的测定运算带来不便,因此,我们对输入信号进行了相应的转换,利用VersaPro软件提供的乘、除运算模块先计算出相应的工程单位值,再进行数值比较,具体公式如下:
(PV*量程/32000)=工程单位值
其中PV代表以0~32000表示的现场输入信号值。
在VersaPro中提供了PID模块,“鞍炼机组”工程中有10个PID控制回路。下面以“主风机润滑油压力控制回路—1412”为例来介绍此模块的用法:
(1)PID ISA模
PID ISA模块从%R4201开始到%R4240,共占用了40个%R寄存器,其中14个即%R4214就是PID模块的输出“CV”。在PID ISA模块中填上相应的“测量值PV”、“给定值SP”、“手/自动切换开关量MAN”等参数地址,就构成了一个完整的PID控制模块。由于是在上位机HNI中用脚本来控制手动情况下PID的输出,所以“UP”、“DN”参数可以只定义地址,但不使用。
(2)无扰动切换的实现
在闭环控制回路中,当进行手/自动切换时要求输出无扰动。实现的办法是在手动状态下,“给定值SP”始终跟踪“测量值PV”的变化,只有这样才能实现从手动到自动状态时输出无扰动。
一、引言
隧道窑是一种连续式窑炉,由预热区、高温区、急冷区和缓冷区组成,主要用于建筑陶瓷、日用陶瓷等烧制。隧道窑的控制涉及传动控制,温度、压力的检测、控制以及其它控制。我们采用科威EASY系列PLC开发出的高性、高性价比的隧道窑控制系统,已于2005年7月成功应用在湖北华窑集团中亚窑炉公司承建的越南某隧道窑中。下面介绍此窑的控制方案。
二、用户要求
1、温度控制区8组。
2、温度显示区10组。
3、热电偶:18支。 其中: K分度11支 S分度7支
4、风机选型
排烟风机: 15kw 一开一备 要星-三角启动。
助燃风机: 15kw 一开一备 要星-三角启动。
急冷风机: 11kw 一开一备 (变频)
抽热风机: 15kw 一开一备 要星-三角启动。
快冷风机: 7.5kw 一开一备 直接启动。
轴流风机: 0.18kw 8台 直接启动
5、连锁。
开关量互锁:是硬件互锁和软件互锁。在设计时进一步落实工艺互锁要求。
6、使用人机界面控制
现场设人机界面,所有操作均可在人机界面上完成;面板按钮与人机界面按钮互为备份。(集中分散型控制)
7、关控制信息能传到计算机,计算机只作信息管理用,不参与控制。
计算机画面应含有:现场模拟图、温度实时曲线图、控制设定
曲线图、历史趋势曲线图、并完成报表打印功能。
三、解决方案
1、系统分析
1)温度采集部分
10支热电偶,K、S两种分度号。
2)温度控制部分
18点温度中,其中8点(设计时需)用来作温度控制用。
在这8点温度控制中,其中7点是控制执行器阀位值,改变燃料注入量,从而使温度稳定。另外一点是控制急冷变频器输出频率,改变急冷风机运行速度,从而调节急冷区温度。其它因素由人工调整(如助燃风、燃气压力等)。
每个控温点占用一路模拟量输出,急冷变频器占用一路模拟量
输出,执行器采取开度定位方式。
因此温度控制占用:
8路模拟量(输入、输出)。
3)相关风机部分
a、排烟风机控制
排烟风机一用一备,二者逻辑上互锁,电气控制采用两套立的星-三角控制,每套占三个开关输出点(主、星、三角),占三个开关输入点(启动、停止、故障),因此排烟风机控制占用:
6点开关输入:(启动、停止、故障)*2。
6点开关输出:(主、星、三角)*2。
b、助燃风机控制
助燃风机一用一备,二者逻辑上互锁,电气控制采用两套立的星-三角控制,每套占三个开关输出点(主、星、三角),占三个开关输入点(启动、停止、故障),因此排烟风机控制占用:
6点开关输入:(启动、停止、故障)*2。
6点开关输出:(主、星、三角)*2。
c、急冷风机控制
冷风机快慢由变频器调整,通过PLC内部PID运算输出4-20mA标准信号,来控制变频器的输出频率。同时在人机界面上也可以实行手自动切换进行控制。因此急冷风机占用:
5点开关输入:急冷A启动、急冷B启动、急冷停止、急冷A故障、急冷B故障
2点开关输出:(运行控制)*2。
1点模拟输出:频率调节(手自动调节)。
d、抽热风机控制
抽热风机一用一备,二者逻辑上互锁,但电气控制采用两套立的星-三角控制,每套占三个开关输出点(主、星、三角),占三个开关输入点(启动、停止、故障),因此抽热风机控制占用:
6点开关输入:(启动、停止、故障)*2。
6点开关输出:(主、星、三角)*2。
e、快冷风机控制
快冷风机一开一备,直接输出控制,因此占用:
6点开关量输入:(启动、停止、故障)*2。
2点开关量输出:(运行控制)*2。
f、轴流风机控制
轴流风机:0.18kw 8台,直接输出控制,因此占用:
3点开关量输入:启动、停止、故障。
1点开关量输出:运行控制。
g、连锁
开关量互锁:的硬件互锁和软件互锁。在设计时进一步落实工艺互锁要求。
2、控制器件选型
据以上统计,有温度采集8点;开关量输入:49点; 模拟量输入:8点;开关量输出:34点; 模拟量输出:8点
故需选用:温度采集模块:CAN—AD1216 1台
温度控制:EASY—M0808R—A0404NB 2台
风机控制部分采用:Easy-M1608R 2台
另需做主站的PLC(Easy-M1608R)1台,用于控制拖车部分的PLC(Easy-M1608R)4台,显示控制的人机界面一台(10.4英寸,真彩色),用于监控的普通计算机一台。其他电器部分:变频器,开关电源,空气开关,接触器,继电器,按钮,指示灯,报警器,柜体等。
CAN-AD1216:
有16路温度输入有与CAN网连接的现场总线接口,可与各采集模块、Easy系列的PLC互连组成网络。
Easy-M0808R-A0404NB:
有8点开关量输入、8点开关量输出。有4路模拟量输入、4路模拟量输出。
有与CAN网连接的现场总线接口,可与各采集模块、PLC互连。
有与通用人机界连的RS0串口,便于现场监视和操作。
有与计算相连的RS1串口,便于计算机记录管理。
Easy-M2416R:
有24点开关量输入、16点开关量输出。
有与CAN网连接的现场总线接口,可与各采集模块、PLC互连。
有与通用人机界连的RS0串口,便于现场监视和操作。
有与计算相连的RS1串口,便于计算机记录管理。
每台块Easy-M1608R:
有16点开关量输入、8点开关量输出。
有与CAN网连接的现场总线接口,以便于各采集模块相连。
有与通用人机界连的RS0串口,便于现场监示和操作。
有与计算相连的RS1串口,便于计算机记录管理。
上图是主画面,由四部份组成。上面是日期时间显示与警报走马灯及中英文切换按钮。其中时间日期可以在“画面四”中进行设置(一般情况下无须设置)。警报走马灯显示11台风机的运行故障与燃气限(上下限)以及9个从站掉线显示。当系统无故障时,报警走马灯显示设备运行正常。
中间上半部分是现场模拟图, 从中可以观测到现场设备及工艺运行的一些情况,如11台风机的运行指示灯,在风机运行时,相应的指示灯会变成;主电磁阀以及各支电磁阀开启时其对应的指示灯会变成。
中间下半部分是11台风机的启动、停止按钮以及主电磁阀的开、关按钮,根据工艺及连锁要求,只有排烟风机(A或B)启动后才能启动助燃风机(A或B),助燃风机启动后(A或B)才能开启总阀,总阀开启后才能开启各支电磁阀。以上各设备的连锁要求依次是排烟风机——助燃风机——总阀——各支电磁阀。在没有启动前级设备的情况下,是不会启动后级设备的,反之如果停止了前级设备,后级设备也相应的自动停止。上述各设备之间的启动顺序在程序上进行了连锁,同时在硬件配线上也进行了连锁。
底部是四个换面按钮与警报解除按钮以及按键锁按钮,按压各个换画面按钮可以进入其对应的子画面。“警报解除”按钮是一个交替型按钮,按压“警报解除”按钮可以解除发生故障时的声光报警输出,它只能暂时解除当前的声光报警,报警走马灯上还会显示相应的故障,如果故障没有排除,在下次PLC启动运行时还会发出声光报警。“按键有效”按钮是一个交替型按钮,“按钮无效”键是为了保护界面按钮不被误按而设置的,当“按钮无效”时,按压风机启停按键及总阀按钮是不会产生动作的。
五、总结
本控制系统采用EASY系列PLC,硬件结构简单,廉,响应速度快,,还可以根据实际需要很方便地进行扩展,有强的灵活性和适应性。现场使用表明,其性能稳定,运行。