镇江西门子PLC模块CPU供应商
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产品描述

产品规格模块式包装说明全新



镇江西门子PLC模块CPU供应商


KDF2纤维滤棒成型机组是生产滤棒的设备。经过十几年的应用,原组逐渐显示出技术上的局限性:机械结构复杂;电控系统相对落后;生产环境比较差,噪音响;维修难度高,能源利用率低等。因此,原组越来越不适应现代生产要求。
为此,笔者参照上的高速滤棒成型设备的设计原理,结合的需求和机组的特点,运用伺服传动系统的优良特性及PLC在工业控制中的优势,设计了此套控制系统。
1 系统概述
纤维滤棒成型机组控制和传动系统采用了Lenze公司的伺服系统、Digital公司的触摸式控制屏和西门子公司的PLC,分别通过MPI和DP通讯控制。

纤维滤棒成型机通过二次开松、增塑剂添加、卷制成形、盘切断和排列装盘的过程生产滤棒。
2 控制策略
(1) 对增塑剂添加的控制策略
起初延用原系统的欠阻尼响应曲线的控制方式。但是,在实际调试过程中,发现该控制方式存在一定的缺陷,具体表现为:每天次上电开机时,增塑剂存储器中增塑剂积累时间过长,造成一段时间内滤棒增塑剂含量过低。根据售后服务部门的反馈,某些为保证滤棒质量往往会剔除盒滤棒。这样会有较大的浪费。
产生这种情况是因为每天工作结束时或者CPU重启时机组都会停机,并排空存储器中的增塑剂。由于欠阻尼响应到达设定值时间过长,造成开始阶段滤棒增塑剂含量过低。日常生产班次中,每次停机不排空增塑剂,而是在存储器中保有一定储存量。
根据自动控制原理,车速斜坡响应可以分为过阻尼响应、临界阻尼响应和欠阻尼响应。理论上说,临界阻尼响应是理想的控制方式,这种响应方式既实现了控制的快速性又实现了控制的稳定性;过阻尼响应是为了稳定性牺牲快速性;欠阻尼响应则是为了快速性牺牲稳定性。然而,临界阻尼由于条件过于苛刻,在实际控制中是无法实现的。
根据剩余的两种响应曲线的特性,笔者认为CPU启动时使用欠阻尼响应曲线,其理由是:CPU启动状态下,对增塑剂积累时间的要求于增塑剂含量的稳定性;而其他状态下使用过阻尼响应曲线,此时对含量的稳定要求于积累的快速性。
因此,利用S7-300启动时的组织块OB100在CPU启动中只执行一次的特性,对增塑剂伺服电机的控制方式依据机组不同的启动状态采取了不同响应曲线下的控制方法。具体来说,在CPU启动时(此时增塑剂存储量必定为零),通过启动组织块OB100中送出高速运转命令至增塑剂伺服电机,使控制曲线成为欠阻尼响应状态以实现对存储器中增塑剂的快速积累。而在非CPU启动状态,控制增塑剂伺服电机的FC功能块将送出普通速度命令,使控制曲线成为比较接近临界阻尼的过阻尼响应状态。
新的设计避免了CPU重启时带来的增塑剂积累过慢的问题、减少了废品数量,因此这样的设计不会影响正常生产状况时增塑剂含量的稳定性。
(2) 对滤棒剔除支数的计算策略
在纤维滤棒成型机的生产中,为保证滤棒质量,每当速度一定的设定值时,机组就会剔除此时的滤棒。此时机组的速度是不断变化的,按通常方式无法计算出具体的剔除支数。这对统计生产效率带来了相当的困难。
笔者可以得到动态的车速反馈,但这条反馈曲线是不断波动和变化的非线性曲线。对于非线性曲线,数学上只能够采用面积积分求解的计算方法。对于此项目就是要求给出一定时间内主电机的圆周行程,即机组一段时间内所生产的滤棒长度。
从这一角度出发,笔者考虑采用了对车速进行模拟积分的计算方法,即从积分的基本定义出发,求出剔除时间内的滤棒生产长度L=Σ(Δv*Δt),再除以单个滤棒长度得剔除支数的计算方法。
按照积分的定义要求,积分求解是在一定条件下才能够成立。这个条件就是Δt要足够的小即Δt→0。在实际过程中,近似认为Δt=20ms时可以满足条件。此时,计算得出的滤棒支数与实际滤棒支数的误差在±3支以内。在精度上,以生产速度3300支/分钟计(此时滤棒长度为120mm),±3支的精度是可以满足精度要求。所以笔者认为只要将Δt控制在20ms时就可以满足积分求解的条件。
原系统的PLC扫描一周的时间高达几十毫秒,显然不满足要求。而此项目采用的S7-315-2DP,其单指令扫描周期为10μs级、整个扫描周期被缩短为7~8ms,这样就满足了积分计算的要求。
(3) 对拼接纸圈的控制策略
改造之前,纤维滤棒成型机执行的是降低运行速度再进行纸圈拼接。这种降速接纸方式对实际生产是不利的:每次降速都会造成车速的大幅度变化,影响了滤棒的质量。为这种影响,笔者采用了不降速拼接的方法。
不降速拼接和降速拼接并没有本质的区别:两者采用的接纸动作一样,两者只是在机械结构和电气控制元件上有区别。接纸速度的提高势必使纸圈的静摩擦力同等上升。如果转速斜坡率过高会产生很大的静摩擦力,该力会撕裂纸圈。如果转速斜坡率过低,拼接时的纸圈浪费将增加。
为避免烦琐,该项目放弃变频器对接纸电机转速的分段控制。为求出静摩擦力和纸圈长度两者之间的优控制,笔者对接纸电机上升时间采取优筛选法。通过优筛选法得到的电机上升时间大约为3.4s。考虑到生产情况及电磁阀等器件的时滞效应,将这一时间进一步放宽为3.5s。
3 程序设计
程序设计采用了结构化设计,将所需实现的各主要功能编制成为S7-300中的用户功能块(FC块),在主程序循环模块(组织块OB1)中调用这些已经编制好的子程序。
程序设计分成硬件设计和软件设计两方面。在硬件方面针对系统要求进行设计,在软件方面则按需要编制了速度计算模块、报警和故障模块、伺服电机执行模块、增塑剂执行模块、生产统计计算模块等FC块和预设、保持系统及生产数据的数据块DB块。
(1) 硬件设计与组态
本系统在S7-300的硬件方面采用了1块PS307 电源模块,1块CPU-315-2DP,4块24V/0V SM321数字量输入模块,3块24V/0. SM322数字量输出模块,1块FM352-2高速计数模块,2块SM331模拟量输入模块,1块SM332模拟量输出模块以及用于DP总线通讯的IM153-1通讯模块1块。
S7-300外围设备为5个伺服电机的DP通讯端。
对上述硬件按要求进行组态,分别占据Profibus-DP通讯端的2、3~7和9号站,具体硬件组态如图3所示。
(2) 软件设计
由于编制的用户功能模块很多,限于篇幅,在这里不能一一作出介绍。以下介绍几个比较重要的用户功能模块。
① 数据块组(Group of Data-Blocks)
数据块组由一系列数据块组成。这些数据块除了一部分是S7-300程序中FB(功能块的一种)所要求的之外,其他的数据块都是用户自定义的。这是因为生产中机组的一些系统和生产数据被预设或保存。由于S7-300内部保持型M区的保存数量相对不足,例如:CPU315-2DP中整个可使用的M区的容量仅1024Bytes。同时,程序运行中所大量使用中间参数也需要不可重复的地址空间,所以将大部分的数据(特别是在触摸屏上显示的参数)编制成保持型DB块。
② 速度计算模块(FC for Speed)
虽然机组的生产能力为400m/min,但是在许多并不需要一直运行在高速度下。该项目提供可从触摸屏上选择5档不同的车速系统,本模块就是将无序设定的参数按由大到小的方式降序排列,并在触摸屏上以这种次序显示出来。在程序内部,本模块会进行数据转换并将转换后的数据提供给伺服电机执行模块          ③ 伺服电机执行模块(FC for Servo-Motor)
在得到速度计算模块和一些其他模块(如开松辊参数模块等)的数据后,伺服电机执行模块会向对应的伺服控制块发出指令和接收伺服电机状态参数。指令包括伺服控制字、车速命令、快停命令、上升时间和下降时间等,状态参数包括电机当前运行速度等。这些指令和参数通过过程通道和参数通道两种方式控制“一主三从”共计4个伺服电机。
④ 增塑剂执行模块(FC for Glyceride-Motor)
控制增塑剂的伺服电机是相对立于其他伺服电机,控制结构类似于主电机。增塑剂执行模块通过内部计算得到增塑剂伺服电机的运行速度。同时,由于存在增塑剂软件补偿的问题,所以高速和低速运行的参数为不同的两组参数,程序按设置发送。这是这个模块区别于伺服电机执行模块的地方。
⑤ 生产统计计算模块(FC for Statistics)
由于要在生产中向工作人员实时的生产状况,所以编制了这个功能块,这样就可以通过多次反复调用FC205来得到各班次的生产状况。这样节约了编程的时间和工作量,也同时减少了程序编写出错的隐患。
4 结语
该控制系统提高了纤维滤棒成型机组的总体性能,控制功能得到完善和提升。将旧的交流变频控制系统升级为由S7-300控制下交流伺服系统,使KDF2型纤维滤棒成型机具有新的竞争力。

考虑到今后信息集成化和网络化数据采集的需要,这里使用的S7-300已经预留了数据采集端口,在程序中也进行了相应的处理。这无疑又增强了机组的生命力。

1引言
随着人们生产、生活中对玻璃制品的需求不断增大,做为玻璃深加工的重要一环,人们对玻璃清洗设备提出了越来越高的要求。本文以意大利产的燕华玻璃洗涤设备(1999年产)改造为例,阐诉了如何改造此类设备。
意大利产的燕华玻璃洗涤设备(1999年产)是一类较简单的玻璃洗涤设备。设备中大多是直接采用电气控制系统,控制原理落后,接线复杂,其维护和改进都较困难。随着电气元件的老化,故障增多,故障查找不易,已不能满足生产,近期我们对燕华玻璃洗涤设备(1999年产)中改造中,采用了PLC控制系统,其性能稳定且造价低廉。增加了故障显示功能,大大改善了设备运行的性,使设备维修方便。
2设备工作原理及改造方案
2.1设备工艺流程
深加工的洗涤设备在生产中主要的作用是在玻璃将切割后的玻璃进行洗涤,然后送去各种加工设备加工,其洗涤能力是玻璃深加工质量的重要保证。其工作原理:玻璃由传输送入洗涤仓经水洗,然后将其送入风干室风干。洗涤和风干的能力,是洗涤机的两个重要参数。
2.2控制要求
意大利产的燕华玻璃洗涤设备(1999年产)是一类较简单的玻璃洗涤设备。设备中大多是直接采用电气控制系统,控制原理落后,经过多年的运用我们发现它主要存在以下问题:
1、控制简单,无法将许多重要参数引入控制,靠人为方式进行产品,产品性能无法。
2、风干风机采用星、三角型启动,电机启动电流大,能耗高。
针对其存在的问题,我们决定采用PLC和软启动器对其进行控制。其优点如下:
1、在洗涤机上增加高度参数,使用阻式高度测量仪,将高度传回PLC,PLC可针对不同的产品进行高度调节,以达到能洗涤的目的。
2、水温、风量是保证玻璃洗涤质量的重用参数。将洗涤机的水温度传回PLC,当达到一定的水温和风量才允许玻璃送入洗涤仓,有效地了洗涤能力。
3、使用电磁阀控制循环水和去离子水,根据生产自动调节,有效地节约了水的消耗。
4、将故障信号传入PLC,出现故障时,查找方便,有效地生产。
5、使用西门子软启动器。
3系统构成
该自动控制系统如图1所示,采用西门子公司的 S7-100 PLC系统;该系统是具有高速、、高、一体型CPU的PLC系统,界面采用西门子公司的TD200屏显。


喘振现象的产生
压缩机在工作过程中,当入叶轮的气体流量小于机组该工况下的小流量(即喘振流量),管网气体会倒流至压缩机,当压缩机的出口压力大于管网压力时,压缩机又开始排体,气流会在系统中产生周期性的振荡,具体体现在机组连同它的外围管道一起会作周期性大幅度的振动,这种现象工程上称之为喘振。
喘振是离心式压缩机的固有特性,当发生喘振时需采取措施降低出口压力或增大入口,尽量降低喘振时间。为了确保压缩机稳定地工作,防止用量波动发生喘振,该装置设计了防喘振放空阀,当下游工艺设备空气用量减少或压缩机出现喘振时,可由放空阀减量放空来平衡。
防喘振方案的实施
      a、防喘振控制系统描述
1. 系统结构
本系统采用GE Fanuc 9030 PLC 作数据采集和控制,为了保证系统的性,控制部分采用双机热备结构,电源、CPU、通讯模块和通讯总线、以太网通讯模块等都是冗余的,通过GBC网络通讯模块与双机热备软件共同起作用,从而实现双机热备功能,保证系统的高性。
数据采集部分配置两层10槽机架,层为带CPU的10槽I/O机架,另一层为隶属于层机架的10槽I/O扩展机架,两层机架之间通过扩展电缆进行连接和通讯。双机热备部分与数据采集部分利用Genius Bus Controller (GBC)网络通讯模块通过Genius双总线进行数据的通讯与传输。
现场的各类模拟信号、电磁阀阀位回讯和报警接点信号、PLC输出到现场电磁阀的起停信号等均通过端子排与PLC I/O模块相连,实现数据的采集和控制。
上位机监控系统硬件选用触摸屏,操作系统为bbbbbbS NT 4.0,运行的软件为基于bbbbbbS NT 的CIMPLICITY Server版(700点),来实现监视和操作功能。这台监控站即可以作为工程师站用来组态各类画面,又可以作为操作站便于操作人员进行操作和监视。同时它又是一台服务器,本系统的全部数据均存储在此服务器的硬盘中,在此基础上,可以进行进一步的数据处理和存取操作。上位机(通过网卡)和PLC(通过以太网通讯模块)之间使用通用的标准10M以太网进行通讯连接。
2.系统的优化
为了使PLC能够快速执行PID算法,并实时刷新计算输出,我们选用PLC 9030中的模块CPU351来完成。利用PLC编程软件LogicMaster提供的梯形图功能,来实现防喘振算法和相关联锁逻辑功能。
现场导致压缩机停车的条件很多,在控制系统改造前还经常出现原因不明的意外停车,此次改造,我们在软件中增加联锁停车事故信号的捕获功能,使压缩机停车原因具体、明确,便于事故分析,收到很好的效果。
为了便于现场操作和维护,将PLC硬件和工艺操作用的触摸屏均安装在防爆控制柜上,将防爆控制柜安装在压缩机附近的现场操作室里。 􀂄
b、防喘振控制系统的特点 􀂾
PLC系统选用GE Fanuc的9030系列控制系统,性能优良,。
PLC系统具有双机热备功能,实现PLC主机冗余、电源冗余、通讯模块和通讯总线冗余,主机、从机可无扰动切换,增加了系统的性。
上位机与PLC之间通过10Mb/S的高速以太网ETHERNET实现数据的采集和传输,保的高速、。
系统具有强大的通讯功能,支持多种通讯总线协议,具有开放的网络结构,可与其它厂家的PLC和DCS进行通讯。
系统具有容错能力和强大的自诊断功能。
PLC的微处理器选用的INbbb处理器,系统运行速度高,可达0.22ms/K指令。能快速执行PID算法,并实时刷新计算输出。
PLC具有功能强大的梯形图编程软件LogicMaster,可实现防喘振算法和相关联锁逻辑功能。
联锁停车事故信号的捕获功能。
结束语
新的防喘振控制系统自投用后,运行效果一直很好,压缩机没有发生喘振现象,压缩机停车原因明确,机组运行加平稳,达到了设计要求,显著的经济效益。
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随着科学技术的发展,PM在给水工程中的应用也越来越广泛,在给水工程中成功地应用计算机和PLC系统遥控小井。
下面以沈阳汇津水务有限公司小井遥控系统为例,介绍PLC在小井遥控中的应用情况。  沈阳汇津水务有限公司采用计算机系统,并以设备进行装备,对取水井部分实行无线四遥控制,厂区内由多台微机构成计算机网络,由控制室进行集中监测、分散控制,使水源生产运行实现自动化管理。小井遥控系统采用SIMATIC的S7-200和S7-300系列PIC。
1、PLC的配置
本系统的中控室和配水泵房采用S7-300系列PLC,小井采用S7-200系列PLC,共配置电源模块23个,CPU模块23个,数字量输入模块3个、输出模块10个,模拟量输入模块28个、输出模块2个,还有通信模块4个。






2、系统的功能
系统控制全厂生产过程以及井群的调度,控制管理和信息处理。井群仪表输出的数据、生产设备运行中电气量数据及开关量信号,通过CRT以动态画面显示井群及全厂生产过程、变配电系统状态及工艺设备运行情况;能进行报警、显示、记录、处理,与井群建立无线四遥系统,控制井群操作运行、打印整理汉化工作报表,绘制曲线;采集取水井的电流、电压,水泵开关箱的电源信号,采集泵房内流量、出口压力,清水池水位等有关工艺参数,电气量数据以及设备运行状态信号:在显示器上以动态画面显示本区域生产过程、电气系统,并在相应屏幕位置上显示实时数据。


·色标封切的工作原理与白袋运行原理相似,也是封切在低位时伺服电机驱动出料辊夹着塑料薄膜带以系统设定的塑料袋长度转动一次;
·色标封切与白袋运行的差异在于色标封切时,会产生累积误差,累积误差过大时会影响塑料袋封切的品质,所以色标封切到达一定的累积误差后,就要进行停机及误差补正;
·色标封切—封切到达低位点时,系统会自动对批量计数一次,同时每追到一次色标信号时计数一次(当没追到色标信号时,追色不计数)批量的计数次数与色标的计数次数的差值等于设定的追色误差次数时,系统停机且报警;
·追色理想的情况是使用色标信号来控制封切及停机,这样可以做到封切没有累计误差,由于封切机对精度要求0.5mm,一方面强调速度,故可以根据客户需求自行选择。

2.3 回切功能
·系统回切功能的目的是为了防止“在封切时由于温度太高导致塑料袋溶化与辊轮相粘,造成下次送料在切处堆积”的缺失;
·当系统设定为回切功能开始送料时,伺服先会反转回切设定的长度距离后停止,然后再正转“回切长度和设定袋长距离之和”后停止;
·回切运行时,需在人机上设定的口袋长度,采用回切会降低系统精度,所以使用过程中将回切速度开放给客户,以利客户调整速度改善精度。

3 系统简介
根据封切机系统的特点和功能要求,将整个系统主要分为控制系统、伺服驱动系统、监控系统、变频器调速系统四大部分。

(1) PLC控制系统
控制系统采用台达DVP ES系列的PLC作为主控,台达DVP-14ESPLC 具有8个输入点及6个输出点,该PLC主机自带两个串行通讯口,一个为RS485通讯口另一个为RS232通讯口。
选用ES PLC的原因;
·在原有的成本基础上,提供高厂商产品的附加;
·ES PLC 具有的双通讯口,可以运用通讯的方式,简化系统程序以及配线,完成系统整合与控制;
·PLC对伺服的控制是以通讯的方式完成,而不是由传统的PLC发送脉冲的形式来控制伺服,以通讯的方式对伺服位置、转速等参数进行设定与控制,具有度高、的特点;
·与台达伺服、人机界面等产品,可透过通讯及内部协议,强化了工作效率;
·台达伺服特有的定位功能,是实现封切机单轴控制的关键,台达伺服编码器10,000线以及伺服内部自带定位模块的功能,使在同等精度的情况下,PLC的运行速度能远远其它PLC;同时因为伺服具有输入/输出的灵活定义性能,省去了PLC对的定位需求,也使开发过程变得简单、容易。

整个控制系统是以PLC的输入输出实现逻辑控制,通过通讯来实现对伺服的控制、人机命令的执行及状态的显示。PLC系统架构图如图3所示,I/O点规划见附表。

(3) 伺服驱动系统
台达ASDA系列伺服由低惯量100W到中惯量3kW产品齐全,其功能除了传统伺服驱动位置控制、速度控制及扭力控制外,开发了伺服驱动的新技术—强健性控制;所以ASDA系列伺服具有响应速度快、低转速具有高刚性而且非常稳定运转等优异的特性。
伺服系统是封切机的执行机构,它的好坏直接影响到切袋的精度和系统的稳定性。本系统充分展现了台达伺服系统的优势—通讯能力及内含NC控制器的功能,PLC通过通讯的方式与ASDA伺服进行控制,达到、高速度的要求。
(4) 变频器调速系统
变频器调速系统主要是对系统的送料速度、封切速度、出料速度进行调节控制,使送料、封切、出料达到很好的协调工作。本系统由成本和操作人员的习惯考量,仍采用了旋钮式的变频器调速装置,此方案具有方便、直观的特点。
(5) 其它辅助系统
系统其它辅助系统还包括温度控制系统和气动打孔装置。温度控制系统采用了简易温度控制调节系统,通过调节温度盘的旋钮,可以调节到用户需要的恒定温度,该系统具有方便调节、价格低廉、恒温性好等特点。气动打孔装置主要是对塑料包装袋(有的食品包装袋需要打孔)进行打孔,通过安装在轮轴上的位置传感器,当轮轴转到设定的位置后,信号会触发气阀打开,完成打孔的动作。

4 操作与调试
(1) 机械设计时,需要满足:
·(主)变频器频率工作在60Hz时,切与封来回往复运动达140次/分钟;
·在满足伺服电机的实际连续运行转速要小于或等于其额定转速及其它特性的要求下,伺服机构的传动比及出料辊的外径的合理设计是满足工艺要求的关键。
(2) 伺服传动机构采用同步带传动,伺服编码器脉冲数为2500P/R,故其本身误差远远小于0.5mm,引起定位误差较大的真正原因是由于伺服电机起停不够平滑,或者由于送料端的送料速度小于出料辊的出料速度,造成出料辊与塑料薄膜之间的相对滑动;故需要根据伺服电机的起停速度调整合适的加减速时间,调整送料变频器频率使其送料速度要大于出料辊的出料速度,调整要以出料辊与塑料薄膜之间不发生相对滑动为准。
(3) 温控器的设定温度一般设定在200℃左右,根据主电机的转速高低适当微调温控器的设定温度(以胶袋封口处结实耐拉为合格的标准)。需注意当主电机转速较快时,封上下往复运动快,封口时间短,若封温度偏低,会导致胶袋封口处不牢;当主电机转速较低时,封口时间长,若封温度偏高,会导致胶袋封口处烫穿。
(4) PLC程序根据伺服机构的机械传动比、伺服驱动器的电子齿轮比、伺服电机编码器的线数以及出料辊的周长,可计算出伺服驱动器接收一定数量的脉冲时,伺服电机就驱动出料辊转动带出一定长度的胶袋,如此即可实现定长控制。
(5) 色标封切时,PLC若在设定批量内检测不到时色标累计达到设定的保护值,需停止电机运转,并提示报警。
(6) 当回切功能运行开时,需确认设定回切长度是否工作正常及切袋是否准确完善。
(7) 外接旋钮调位器可对主电机、送料电机、出料电机进行调速;人机界面上伺服速度的设定值可对伺服调速。
(8) 系统包括:自动运行模式、手动运行模式及手动调试模式;自动/手动运行模式为生产操作模式,手动调试模式在调机或维修时使用。
5 结束语
提供客户稳定的系统集成方案是中达电通经营的宗旨,该塑料封切机项目,结合了台达PLC、变频器、伺服和人机界面等产品,为客户开发了一套稳定的系统,不但满足了工艺要求,提高了设备的性,提升了客户设备的工作效率。

该系统为挤出机及其辅机设备推出的标准控制方案。此方案中的控制部分采用西门子公司的SIMATIC S7-300可编程序控制器,其强大的控制功能以及灵活的模块化结构可以满足各种类型挤出设备的控制;人机介面采用SIMATIC OP37操作面板,大屏幕彩色液晶显示以及用户定义的人机操作键盘,可以方便地对整个设备进行监视及操纵;调速部分采用MICRO/MIDI MASTER变频调速装置,利用及优越的矢量控制性能,可以确保挤出设备各部分运行的平稳与同步。
----挤出机控制系统的主要控制功能概括如下:
主机及机头温度控制(加热/冷却控制),可显示温度变化实时曲线及历史曲线,并可选择监视各加热区的加热电流
熔体压力监控,可显示压力变化实时曲线及历史曲线
可实现机头压力闭环控制以确保制品质量
熔体温度的监视,可显示温度变化实时曲线及历史曲线,并可设定熔体温度的报警范围
主机及辅机转速的设定、监视、控制及各电机转速的同步控制,并可实现速度闭环控制
可显示各电机转速及扭矩的实时曲线及历史曲线
主机及辅机电机负载电流的监视及过载报警
可存储1000套工艺参数配方
故障报警功能,可显示故障原因、故障位置、故障发生时间及故障排除方法,并可存储500条历史报警记录
设备使用及维护提示
生产计划,统计管理
多条生产线联网,集中管理
----此系统适用于各类挤出机生产线的控制,包括:
型材生产线
单壁、多壁及发泡管材生产线
板材及发泡板材生产线
片材生产线
单层及多层吹模生产线
造粒生产线

引言:
随着我国的社会和经济的高速发展,环境问题日益,尤其是城市水环境的恶化,加剧了水资源的短缺,严重影响着人民群众的身心健康,这些情况已经成为城市可持续发展的严重制约因素;我国现阶段很多大中型城市的废水排放量大,已造成城市地表水的严重污染;三峡库区水环境保护事关三峡工程长期运行和长江中下游地区经济社会的可持续发展,因此受到国内外广泛关注,但目前各城市仍然是直接排放污水或因水处理自控系统不完善没处理好就把污水排放了,很多操作和检测监控过程仍停留在人工阶段,监控时间覆盖率低,手工采集样品缺乏科学性和代表性,难以反映企业和城市污水处理及排放连续变化的情况。大范围的建立污水处理系统及在线自动控制监控体系,势在必行。
系统简介:
本文介绍的污水处理厂位于重庆某县城边缘,厂区紧邻长江流域,处于三峡库区,该污水处理厂采用的是典型Orbal氧化沟工艺,日处理污水量5万吨,厂区主体构筑物有:综合楼、配电房、进水提升泵房、粗细格栅井及旋流沉砂装置、Orbal氧化沟、终沉池、污泥回流剩余泵井、脱水机房等;整个厂区设备及阀门均采用MCC和PLC两种控制方式,正常情况下可以实现仪表、PLC的自动检测控制及运行状况监控;下位机采用西门子400系列和300系列PLC,上位机采用北京华富Control2000软件。该厂自动控制系统于2004年12月完成调试,目前系统运行正常。(图一)Orbal氧化沟工艺简图



Orbal氧化沟水处理工艺起源于南非,后经不断改进和推广,在范围得到广泛应用。城市污水由管道集中后,水流经过粗格栅,将粗的垃圾去除,然后由提升泵将污水提高水头(后面工艺要求有高水头),再经过细格栅及旋流沉砂池,进一步去除小的垃圾和泥砂,污水进入水处理主体结构——氧化沟,污水在“O”型的氧化沟中经过曝气机调节曝气,使得污水得到缺氧、氧化、硝化、反硝化等反应,在该过程中完成BOD(生物耗氧量)、COD(化学耗氧量)的去除及污水脱氮的功能,并为下一步水的沉淀作好准备,经过氧化沟处理的水流入终沉池,加入Fe3+、或Al3+ 使得水中的(PO4)3- 得以沉淀,充分沉淀后,清水后经后排入长江。沉淀的污泥经脱水机滤干后焚烧处理。


二、厂区主要设备控制要求

1、粗细格栅机及其附属输送压榨设备的控制

定时控制:根据外来污水状况和运行经验,通过设定相关定时参数,自动控制格栅机的启动时间和停止时间。

液位差控制:在格栅机的前后均设置一台声波液位传感器,出格栅机的前后液位差。设定低液位差LDF2和高液位差LDF1,当检测到的液位差大于LDF1时,启动格栅机;当检测到的液位差LDF2时,停止格栅机(减少了运行时间,有效的节约能源(3) 切换开始时,变频器停止输出(变频器设置为自由停车),利用水泵的惯性将台水泵切换到工频运行,变频器连接到二台水泵上起动并运行,照此,将二台水泵切换到工频运行,变频器连接到三台水泵上起动并运行。

(4) 水位下降需要减泵时,系统将三台水泵停止,二台水泵切换到变频调节状态。水位继续下降,系统将二台水泵停止,台水泵切换到变频调节状态。

(5) 另外,设置软启动器作为备用。当变频器或PLC故障时,可用软起动器现场手动轮流起动各泵运行以保证供水。作为多台提升泵的自动控制,满足先启先停的原则,以优化资源的利用率;为了提升泵的,系统设置了提升泵的干运转保护;同时,系统还设置了泵的频繁启停保护,群启动保护等,以延长其使用寿命。


3、曝气系统的自动控制

生化池作为全厂污水处理的,具有举足轻重的作用。污水经过预处理后,在这里通过微生物吸附污水中的物,达到除磷脱氮的目的。对生化池的自动控制,主要是溶解氧浓度的控制。

曝气量自动控制系统作为一个恒值控制系统,系统给定一个保持不变的溶解氧值,通过PLC控制调节输出量(即曝气机开启台数),使被控量(实测氧化沟溶解氧浓度)不断地接近给定值。在这个系统中,要求稳定性和动态特性良好,被控量向给定值过渡的时间短,同时过程平稳,振荡幅度小。

曝气供氧系统是由曝气机和溶解氧仪共同组成的闭环系统,为反应池好氧段提供氧气,并维持好氧过程的溶解氧浓度值。依照好氧过程的溶解氧浓度值控制曝气机开启台数,维持溶解氧浓度值在一定的范围内变动。




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