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PLC在氧气压缩机控制系统中的应用论文
简介: 介绍了采用三菱PLC和CC-LINK现场总线实现的氧气压缩机自动控制系统的系统配置和主要控制功能。该系统对过程量的实时控制和开关量的联锁控制都有较为理想的实现。
1 引言
莱钢8#氧气压缩机是1m3/h空分装置的关键设备,其作用是将气态氧产品压缩成中压氧,通过管道输送到用户。8#氧气压缩机工作正常与否,对莱钢的生产大局和经济效益影响很大。它主要采用三菱MELSEC A1S PLC实现自动控制,控制效果良好,运行稳定可靠。
2 工艺简介
莱钢8#氧压机的'工艺流程,纯度达到99.6%以上的氧气,经调节阀PCV 3922和入口截止阀PV 1501进入压缩机,进行第一级、第二级、第三级压缩,每级压缩后经过一次冷却;一级压缩后气体经调节阀PCV1 1510形成一级回流,三级压缩后气体经调节阀PCV3 1510形成三级回流;气体回流引起入口压力PI 3922升高、流量FI 3920降低,由调节阀FCV1 3920和FCV2 3920进行机前放空,使压力PI 3922和流量FI 3920保持在设定点附近;从氧压机出来的氧气经截止阀PV 1537通过管道输送到用户,或根据实际生产需要通过截止阀PV 1536放空。为确保安全,每一级压缩排气侧分别装有安全阀,超压时紧急排放部分气体,以降低压缩气体压力。
3 系统配置
莱钢8#氧压机自动控制系统主要采用三菱MELSEC A1S PLC和CC-LINK现场总线实现。系统配置如图2所示,配置有1块CPU主基板(A1S38B)和1块扩展基板(A1S55B-S1),共有1块电源模板(A1S62P)、1块CPU模板(A1SCPU)、4块数字输入模板(A1SX80)、3块数字输出模板(A1SY80)、3块模拟输入模板(A1S64AD)、1块模拟输出模板(A1S62DA)、2块PT100多路转换变送器(PT-62),1个操作员面板通过CC-LINK现场总线与PLC控制器相连。系统共有数字量输入信号63 点、数字量输出信号43点、模拟量输入信号9点、模拟量输出信号2点、RTD信号18点。
4 主要控制功能
氧压机控制功能主要包括防喘振控制、压缩机启/停联锁控制、辅助设备的启/停联锁控制,以及重要工艺参数的实时显示、报警等。
4.1防喘振控制
压缩机出口流量与压力不匹配,即流量低或压力高时,会造成压缩机喘振。该氧压机防喘振控制包括入口压力调节、入口流量调节、一级回流调节和三级回流调节。
(1) 入口压力调节
入口压力采取常规PID调节,调节器为PIC 3922,由入口压力调节阀PCV 3922完成。
(2) 入口流量调节
入口流量采取分段调节,由机前主放空调节阀FCV1 3920和旁路放空调节阀FCV2 3920完成。
调节参数为氧压机机前流量,测量值有温压补偿。当PID调节器FIC 3920的输出在0-10%之间时,旁路放空调节阀FCV2 3920起作用,对应开度为0-100%,主放空调节阀FCV1 3920处于全关状态;当调节器输出在10%-100%之间时,主放空调节阀FCV1 3920开始起作用,对应开度为0-100%,旁路放空调节阀FCV2 3920处于全开状态。
(3) 回流调节
回流调节采取分段调节,由一级回流调节阀PCV1 1510和三级回流调节阀PCV3 1510完成。
调节参数为氧压机机前流量和管网压力,二者分别进行PID运算。当管网压力正常时,机前流量调节器FIC 3921的输出作为回路输出;当管网压力超过某一值时,管网压力调节器PIC 1510的输出作为回路输出;当氧压机卸载时,回路输出选择一个时变函数,时变函数为50%+(t/240)×50%(其中t为时间变量),即在240s内,回路输出由50%逐渐增大到100%。当回路输出在0-50%之间时,一级回流调节阀PCV1 1510起作用,对应开度为0-100%,三级回流调节阀PCV3 1510处于全关状态;当回路输出在50%-100%之间时,三级回流调节阀PCV3 1510开始起作用,对应开度为0-100%,一级回流调节阀PCV1 1510处于全开状态。
渐变选择器能根据一定条件选择不同的输入,从一种输入切换到另一种输入的过程是按指数规律渐变的,需要经过5倍时间常数的时间,时间常数可由编程人员设定。
渐变选择器1和3的切换条件是管网压力超过某一设定值;渐变选择器2的切换条件是氧压机卸载(通过截止阀PV1536放空)。回路输出返回到渐变选择器1的目的是实现无扰动切换。
4.2 压缩机启/停联锁控制
(1) 压缩机启动
压缩机启动前,系统应具备以下条件:
① 冷却水管已打开;
② 压缩机进气管和排气管上的手动阀已打开;
③ 将排放压力调节器PIC 1510置于自动,设定点2900 kPa;
④ 将入口流量调节器FIC 3920置于自动,FIC 3921置于手动,且0%的输出信号,打开回流调节阀PCV1 1510和PCV3 1510;
⑤ 将入口压力调节器PIC 3922置于自动,设定点40 kPa,进气压力调节阀PCV 3922 打开。
当上述条件和供电等外围条件都满足时,在现场控制盘上按下用“压缩机启动”按钮启动氧压机,入口截止阀PV 1501自动打开,在主控室DCS操作画面上增加调节器FIC 3921的输出信号,从而使回流阀关闭。
如果外供用户量小于装置氧产量,机前放空阀自动保持打开。将调节器FIC 3921置于自动,设定点150-200m3/h,高于调节器FIC 3920的设定点。
(2) 压缩机停止
正常停止:
在压缩机正常运行情况下,有就地停止和远程停止两种方式。就地停止方式下,按下现场控制盘上的“压缩机停止”按钮,压缩机即停止;远程停止方式下,在主控室DCS操作画面上按下“COMPRESSER SHUT DOWN”按钮,压缩机即停止;无论采用哪种停止方式,在压缩机停止的同时,入口阀PV 1501都自动关闭。
故障停止:
当启动主电机时,如果系统在5/s内收不到“主电机运行反馈”信号,系统会自动停止压缩机的启动过程。在压缩机正常运行期间,发生电机保护开关失灵、严重喘振等故障,压缩机将自动停止运行,并且所有的系统设备将处于停止状态。
4.3 辅助设备的控制
氧压机辅助系统主要有冷却水系统和润滑油系统。冷却水系统都是手动操作;润滑油系统一般总处于自动状态,当油压低于一定压力时,辅油泵自动运行;当油压高于某一值时,则油泵自动停止。润滑油还带有加热器,当油温低于某一值时,油加热器自动投入;当油温超过某一值时,油加热器自动断开。
4.4 操作员面板的功能
操作员面板通过先进的CC-LINK现场总线与控制器相连,实时采集并显示重要的工艺参数、故障状态、报警信息,调整重要的PID参数,启/停主电机及辅助设备等,实现机组的安全可靠最优控制。
5 结束语
由于充分利用了PLC控制系统的优点,该系统对过程量的实时控制和开关量的联锁控制都有明显效果。
某乙烯厂聚丙烯装置TS2/060-B2型氮气压缩机是意大利SIADMACCHINEIMPIANTI公司生产的往复式压缩机,主要用于对常压氮气增压以满足工艺系统需求,由于压缩机投用多年再加上恶劣的现场环境,原控制系统经常出现故障,严重影响了装置的正常运行,急需改造。
一、工艺过程与旧控制系统老化问题
从界区来的常压氮气由第一级气缸吸入,被压缩,送入冷却器和冷凝分离器,在分离器中湿的气体由换热器除去冷凝水,冷凝水必须经合适的阀门进行周期性的排泄。压缩、冷却,干燥后气体送至下一级,同样的循环在每一级进行。常压氮气经氮气压缩机压缩后,高压氮气供主催化剂输送用,高高压氮气通过管线与工艺系统连通,供工艺系统气密用。高压氮气送入缓冲罐中,压力为1.0Mp。高高压氮气压力为3.7Mp。氮气压缩机必须在有润滑油润滑时工作,润滑油由润滑油泵提供,设定一个润滑油低压压力开关PSL646为3.5bar,低低压压力开关PSLL649为3bar,使压缩机不在无润滑油时工作。
机组控制系统主要由位于现场控制盘内的5块单片机电路板与部分继电器组成,完成机组的启动、停车、报警、联锁等。由于多年来一直未曾使用,控制系统中单片机电路板出现了部分锈蚀,元件运行极不稳定,如吸入口压力低报PSL640信号输入后,无输出报警信号;PALL641、PAHH645、 PAHH643、TAHH642在无输入信号的情况下,偶尔出现报警,其报警会引起联锁停车,而原单片机电路板无法购买到,所以迫切需要改造。改造为性能稳定、成本低廉的S7-200PLC控制系统。
二、PLC控制系统硬件配置
选用S7-200PLC的型号为CPU226DC/DC/DC24输入/16输出,订货号为6ES7216-2AD22-0XB0;选用扩展模块的型号为 EM22324VDC数字组合8输入/8输出,订货号为6ES7223-1BH22-0XA0,继电器用原系统中已有的。利用STEP7-Micro /WINV4.0软件强大的功能编制程序,然后通过PC/PPI电缆将程序下载到S7-200PLC中。
三、PLC控制系统软件设计
根据原控制系统的逻辑关系在STEP7-Micro/WINV4.0环境下设计了PLC梯形图,下面说明了一些主要程序的设计方法。
1、滑油压力信号、累积报警和停车程序
K24为一接通延时继电器,延时时间为15秒,
当氮气压缩机停止时,继电器K24线圈断开,K24的常闭触点闭合,内部继电器M1.0、M1.1接通,M1.0、M1.1的常开触点闭合,由于原控制系统中的压力开关、温度开关都是触点断开报警,所以氮气压缩机停止时即使油泵润滑油的压力非常低,也不会产生报警,即PAL646、PALL649灯都是熄灭状态。当氮气压缩机运行时,K24接通,延时15秒后,K24常闭触点断开,M1.0线圈的通断由润滑油压力低报开关PSL646控制,M1.1线圈的通断由润滑油压力低低报开关PSLL649控制。在PLC上电后,正常状态下,PSL646、 PSLL649的触点都是闭合的,所以M1.0、M1.0都是接通的,不会产生报警。当PSL646、PSLL649中有一个或都在报警状态时,报警开关的触点断开,就会产生报警。为此,内部继电器M1.0和M1.0的常开触点可以看作报警点来设计累积报警和联锁停车。
不会危机设备安全但设备已经在不正常状态下工作时的报警开关设置为累积报警,当这些报警开关中有一个产生报警,QA641断开,在DCS上产生累积报警;危机设备安全的报警开关设置为累积停车,当这些报警开关中有一个产生报警,QA642断开,在DCS上产生联锁停车。润滑油压力信号、累积报警和累积停车程序梯形图。
2、报警确认、试灯和消音程序
报警确认、试灯和消音按钮是本控制程序必不可少的,由于所有的报警点的程序设计方法一样,下面仅以PSL640为例分别介绍。
(1)报警确认与试灯程序的设计。应用西门子PLC内部定时器T33和T34产生一个闪烁信号,当PSL640报警后,PAL640闪烁,按下S9确认后,如果PSL640处于报警状态,则PAL640一直亮,报警恢复则灭;如果报警后未按下S9确认,无论是否还在报警状态,则PAL640一直闪烁,直到按以下S9。S8为试灯按钮,按下S8则灯亮。
(2)报警与消音程序的设计。当PSL640报警后,K44输出,喇叭响,按下消音按钮S10后,停响;如果未按下S10,即使报警恢复正常,但喇叭仍响,直到按一下S10按钮才停响。
四、总结
西门子S7-200系列PLC功能强大,配置灵活,工程设计简单、方便,在恶劣的环境下能运行稳定,极适合在石油化工现场装置控制系统中应用。改造后的系统投入运行后可靠性高,故障率低,控制精确,减少了维护人员的工作量,大大地提高了经济效益。
摘要:电气工程是国家经济发展的一个重要基础,同时也是确保人们正常生活的基础条件之一。本文介绍了PLC和变频器,分析了PLC和变频器在控制系统中的应用价值,总结PLC和变频器在控制系统中的应用。
关键词:变频器论文
引言
PLC是一种可编程逻辑控制器,它和变频器都是在信息化技术与网络技术发展下生成的产物。PLC技术能够实现顺序控制、开关质量控制、闭环控制等,其应用作用是提升电气自动化控制工作效率,促使电气工程逐步实现自动化。在信息化时代的发展下,工业生产技术在不断地更新与改革。在此背景下,电气工程也在深化改革过程中,改革的主要方向是信息自动化,而PLC和变频器是能推动这种改革进程的技术,所以有必要对它们开展研究。
1PLC与变频器概述
1.1PLC与变频器概念
PLC即可编程逻辑控制器,能依照用户的制定需求开展工作,其中涵盖了逻辑运算、顺序控制、数学运算等。PLC所应用的是可编程的存储器,在存储器内部运行逻辑运算等一系列指令,再由数字信号以及模拟信号的转变进行输入与输出,以此控制整个生产过程[1]。变频器是指使用变频技术以及微电子技术,通过调整电机工作电源的频率达到控制交流电动机目的的一种电力控制设备。变频器主要经由整流、滤波、逆变等构成,依照电机的切实需求提供适合的电源电压,从而实现节能、调速的效果,同时变频器也具备着多种保护功能,如过流、过压保护等。
1.2PLC特点
第一,由于PLC所应用的是已被定义好的各种辅助继电气的节点来实现变位操作,因此整个工作中的运行状态具有一定的简单性特点[2]。第二,PLC的一个显著特点是程序运行简单,操作比较便捷,在工作过程中能减少工作人员的工作量,提升整体工作效率,减少人力资源浪费。第三,PLC的功能性较为完善,同时也具有较高的实用性,适合应用在各种环境中,充分显示出PLC硬件的完整性。第四,PLC在运行期间具有抵抗外界环境与其他相关因素干扰的'功能,在任何复杂的工业生产过程中都能够发挥良好的作用,这就展示出PLC的可靠性。
2.1有助于加大电气设备产品存储量
PLC系统属于一种计算机应用技术,其特点在于具有一个独立的存储器结构,系统程序存储器中所存放的内容便是系统软件。用户程序中存储器所应该存放的内容同样是应用软件,而此种结构的存储器能够提供较大的存储空间[3]。另外,此系统设计过程中能够依据实际需求完整保存相关设备中的历史数据,保存下来的资料能为后期检查故障等工作提供可靠依据。
2.2有助于强化电气设备产品的智能化
电气自动化控制系统应用PLC技术与变频器的主要作用是提升电气设备的反应速度以及整体运行效率,同时也有助于提升电气设备的智能化水平。具体体现在PLC技术由系统软件完成对整个系统的控制,以确保整个工作流程能严格遵循一定的程序进行。PLC技术中CPU对系统中的数据进行分析与处理,同时对整个系统的运行情况做出评估,实时、可靠地传输数据。变频器起到的作用是在整个系统运行过程中,提供实际需求的电源电压,调节与控制各环节的电压,以确保系统稳定运行。
3PLC在控制系统中的具体应用
3.1在顺序控制系统中的应用
PLC技术被作为一种顺序控制器应用,这是当前社会大多数企业在应用PLC时的一个统一观点。PLC技术在此种模式下的电气工程自动化控制中应用,呈现出三个方面的具体应用。第一,远程控制和监督电气工程自动化系统,以此来确保电气工程工作人员的安全,同时也减少了人力资源的应用;第二,在电气工程自动化系统中进行现场传感,以确保电气工程自动化的控制水平;第三,对电气工程自动化系统的主站层给予局部控制。
3.2在开关量控制中的应用
PLC应用初级阶段,仅能合理地应用在开关量的逻辑控制中,后期在相关技术的进一步完善下,PLC技术得到了更为广泛的应用,在开关量控制的水平以及应用价值上也有显著提升。PLC应用实际上是将定义的虚拟机电器转变为机械继电气器,即忽略了虚拟继电气的反应时间,体现了PLC在开关量方面的应用价值。例如,PLC在断路器控制中的应用,传统电路器利用继电器实现控制,其问题是反应速度较慢,而PLC技术的应用有效提升了反应速度与灵敏度。
3.3在闭环控制中的应用
应用在闭环控制中的主要作用是测量转速,同时合理控制调节器,具体是应用转速测量、电子调节、电液执行实现闭环控制。具体的控制方法是在打开动力泵后,PLC细致地分析动力泵运行时间,同时选择一个最为适宜的主用泵与备用泵,在后期实际操作过程中仅需要将开关挡转变为手动挡即可,便能有效提高运行效率,同时也进一步体现了系统的可持续性。PLC与传统的控制技术相互融合方式能互补两者的不足之处,从而极大地提升了电力系统控制效率以及质量。
3.4在数控系统中的应用
数控系统较为复杂,不只存在直线型,同时还包括连续型与点位型。在生产过程中,点位型数控系统多应用在孔洞机床中,原因是全方位与灵活性。系统控制功能主要有单板机模式与全功能型两种数控装置,在系统控制功能中使用PLC能够确保系统功能的完善性。在数控系统中全功能型数控装置的功能性更为完善,但需要承担的成本也相对较高,与单板机模式相比,全功能型装置的应用存在一定的局限性。
4结语
全文分析了PLC和变频器在电气工程自动化控制系统中的具体应用,其应用推动了系统的自动化发展进程。PLC技术在电气工程自动化系统中的应用主要包括数控系统、闭环控制、开关量等方面,而变频器设备主要应用在电源电压的调控方面,以确保系统运行稳定性。
参考文献
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[4]徐凯.PLC在电气自动化控制中的应用价值[J].山东工业技术,,(6):189.
PLC在火力电厂控制系统中的应用
介绍了PLC控制系统的性能特点并说明了PLC在输煤、电除尘自动控制系统、锅炉吹灰系统等方面的应用.最后介绍了PLC控制系统的'发展趋势.
作 者:郑雷 李颖 邢继伟 作者单位:黑龙江中盟鸡东热电厂 刊 名:黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(27) 分类号: 关键词:PLC 发电厂 控制系统 应用PLC控制系统在工业废水回收中的应用
大唐太原第二热电厂污水回用工程采用PLC控制系统,实现了集中控制、集中管理,提高了系统运行的可靠性.同时,污水处理系统采用先进的反渗透技术,实现了废水的'零排放.
作 者:郭苏兰 GUO Su-lan 作者单位:大唐太原第二热电厂,山西太原,030041 刊 名:科技情报开发与经济 英文刊名:SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT & ECONOMY 年,卷(期):2009 19(35) 分类号:X703 关键词:污水处理 PLC控制系统 反渗透技术 监控系统1 引言
随着科学技术的发展和计算机技术的广泛应用,人们对电梯的安全性、可靠性的要求越来越高,PLC控制系统因其功能强,结构简单,可靠性高,抗干扰能力强,维修方便等优点,已经取代继电器控制方式。同时,变频调速使用了先进的SPWM技术,具有优异的调速性能和起制动性能、高效率和节电效果,得到广泛的应用。本设计以五层电梯为例,说明电梯的PLC控制系统。
2 电梯控制系统结构
电梯控制系统由PLC控制的逻辑部分和变频器控制的调速部分组成。
PLC接收来自操纵盘和每层呼梯的呼叫信号、轿厢和厅门系统的功能信号以及井道和变频器的状态信号,经程序判断与运算实现电梯的集选控制。PLC在输出显示和监控信号的同时,根据随机逻辑控制的要求,向变频器发出运行方向、启动、加速、减速和制动停梯等信号。由变频器根据一定的控制规律和控制算法来控制电机。
3 PLC部分设计
3.1 I/O点的分配
根据控制要求,计算出I/O点数如表1所示,其中输入点数为31个,输出点数为26个。输入输出信号均为开关量信号[1]。
图2中各部分说明如下:
(1)电梯复位
在系统上电以后和层楼显示有误的情况,都要把轿厢的位置恢复到第一层的状态;
(2)用户输入程序段
用户的输入包括门厅的按钮和轿厢内的按钮,用户输入后,系统会自动选择执行程序。
(3)轿厢开关门程序段
控制轿厢的开关门。
(4)设定上行、下行指示
系统会根据外呼和内选信号以及门锁信号综合判断电梯的运行方向。
(5)执行上行程序
此段程序包括控制电梯上行,检测是否应该减速或者停止电梯正转并且执行。
(6)执行下行程序
此段程序包括控制电梯下行,检测是否应该减速或者停止电梯正转并且执行,
3.3 程序设计
由于呼叫是随机的, 电梯控制系统采用模块化编程方法。
使用STEP7编程软件将程序分为七个逻辑块:开关门FC1、楼层信号FC2、内选信号FC3、外呼信号FC4、定上下行指示FC5、停层FC6、启停、运行FC7。
⑴在主程序OB1中调用7个逻辑块(以FC2为例)实现电梯的逻辑控制功能。如图3所示,将“上行强迫开关”、“楼层1显示”等实参赋给FC2(楼层显示),即可实现FC2的调用。
⑵当电梯位于某一层时,应产生位于该层的楼层信号,以控制楼层显示器显示楼层处的位置,离开该层时,该信号应被新的楼层信号(上一层或下一层)取代。电梯的楼层数存放在MW20中。“#sxqpkg”是上强迫行程开关的形参,当电梯到达5楼时,使MW20为5。“#xxqpkg”是下强迫行程开关,当电梯到达1楼时,使MW20为1。在中间,电梯上行时,每上一层,MW20加1;电梯下行时,每下一层,MW20减1。如果层显有误,只要将电梯开到顶层或1 层,马上就能显示正常[2] [3]。
由于功能FC中使用了形参和随机变量,只要主程序中赋予FC适当的实参,该FC即可被不同系统的主程序调用。
4 变频器部分设计
电梯的一次完整的运行过程,就是曳引电动机从起动、匀速运行到减速停车的过程。为使乘客拥有良好的舒适感,电梯采用S型速度曲线,转换成频率曲线如图5所示。
5 结束语
电梯采用PLC变频调速系统提高了系统运行的平稳性、工作的可靠性,操作与维护也很方便,同时节约了大量电能。由于系统选用了无速度传感器反馈的矢量控制方式对电机的速度进行控制,改善瞬时响应特性,具有良好的速度稳定性,而且在低频时可以提高电动机的转矩。实验证明设计的程序合理可行。
参考文献
[1] 王少华.PLC、变频器在电梯中的应用[J],电气技术.(01):P608~P610
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PLC控制系统在电厂输煤系统中的应用
摘 要:电厂皮带输送机控制运行系统种类繁多,采用可靠稳定的控制系统,可以提高皮带运行效率,在电厂安全生产中具有重要意义。本文讨论PLC控制系统的特点,适用于提高电厂皮带运输系统的安全性和可靠性,PLC控制系统对电厂皮带输送机控制运行系统具有应用价值。
关键词:皮带 PLC 保护 控制 干扰
一、概述
部分电厂的皮带输送机系统仍采用单片机控制,运行稳定性不高,尤其是综合保护装置稳定性差,而且主机控制模块化,插件易损坏。可编程控制器(以下简称PLC)从其产生到现在,实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃,其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制的进步,实现了单体设备简单控制到运动控制、过程控制及集散控制等各种任务。PLC在处理模拟量、数字运算等各方面能力都已大幅提升,成为工业控制领域的主流控制设备,在各行各业发挥着越来越大的作用,而采用PLC可编程控制程序的综合保护装置,它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前电力行业对自动化的需要,目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、化工、电力、机械制造、交通运输等各个行业。
二、PLC的`应用特点
1、电气控制可靠性高,具有抗干扰能力
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC控制系统由于采用现代大规模集成电路技术,内部电路具有先进的抗干扰技术,为使无故障工作时间更长,采用可编程二重容错处理技术,此外,PLC控制系统带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。
2、结构简化,维护方便
PLC作为通用工业控制计算机,是面向企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线,隔离变压器与PLC和I/O之间采用双胶线连接。
三、综合保护装置
胶带输送机综合保护装置主要包括主机、防滑保护、堆煤保护、防跑偏保护、温度保护、烟雾保护、自动洒水装置,以及沿线紧停开关和全巷道语音报警信号等。
主机可采用PLC多重处理器,并行处理技术,软件采用模块化设计。可实时显示工作状态及故障性质,使其布局合理,本安电路经防潮防水处理,避免出现受潮。同时设计启动预告、启动、停止、紧急停车、联锁等功能的开关量输出;堆煤传感器采用万向推杆方式;防跑偏装置可由接线箱和传动杆两部分组成,导杆采用高速轴承接触与皮带同步运动,减少了皮带磨损,选用行程开关,传动导臂大于设定时停机;温度传感器采用专用温度集成电路和高精度转换器、V/V转换、电压比较器、报警器及输出电路;烟雾传感器采用专用烟雾集成电路,传感器输出与烟雾信号成正比的电压信号,经电压比较器及数字电路处理输出烟雾超限报警信号;洒水装置应安装在输送机驱动装置两侧,其洒水能够起到对驱动胶带和驱动滚筒同时洒水降温灭火的效果;急停开关作为沿线维修及系统异常事故的安全锁定,复位后方可开机;语音报警信号装置集信号传递、发光显示、通话为一体,通过电压放大器与输送机综合保护装置主机相连接;速度传感器具有发光管和光电接收管,通过接收滚筒上的磁脉冲,通过在标准时间内计数脉冲次数得到轮的转速,从而得到轴转速。实现检测低速打滑、断带和超速保护。
四、PLC应用中需要注意的问题
当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,就可能造成程序错误或运算错误,使用中应注意以下问题:
1、工作环境
PLC要求环境温度在0~55℃;为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%(无凝露);应使PLC远离强烈的震动源,防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动;避免有腐蚀和易燃的气体;在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中,可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。
2、控制系统中干扰
PLC系统中干扰的主要来源及途径:强电干扰:PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。柜内干扰:控制柜内的高压电器,大的电感性负载,混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。来自接地系统混乱时的干扰:接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰。
五、结束语
皮带输送机保护装置中PLC可编程程序控制技术的应用,实现了整条输送机的逻辑控制,主要技术参数的在线监测,大大提高了生产与科学管理的水平,实现其速度、堆煤、跑偏的自动检测与温度、烟雾动作时的自动洒水,可使胶带输送机司机便于观察,提高工作效率,改善工作环境有一定的意义,PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分,将在工业控制领域发挥越来越大的作用。
参考文献
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PLC控制技术在船闸电气控制系统中的应用
介绍了PLC控制技术在江苏省徐州市徐沙河船闸控制系统中的应用,包括PLC控制系统的.构成、配置,控制软件的编制以及故障检测和处理.
作 者:张雷 作者单位:江苏省徐州市航道管理处,江苏,徐州,221006 刊 名:中国水运(下半月) 英文刊名:CHINA WATER TRANSPORT 年,卷(期): 9(5) 分类号:U641.3+35 关键词:PLC 控制 船闸 应用PLC在电气自动化中的应用论文
PLC在电气自动化中的应用论文阐述了PLC技术,然后详细研究了PLC技术在电气自动化行业中的应用情况,以便在电气自动化领域中将PLC技术的作用和价值给最大限度的发挥出来,对电气自动化行业的发展起到有效的推动作用。
PLC在电气自动化中的应用论文【1】
关键词:PLC技术;电气自动化;应用
随着科学技术的不断革新,如今在社会生产和生活的各个方面,都深入应用了电气自动化技术,对于人们生活方式和工作环境造成了较大的影响和改变。
并且在电气自动化中,逐渐出现了一种新的高新控制技术,也就是PLC技术。
通过实践研究表明,它可以促使电气自动化设备设施的工作效率得到显著提升,工业生产设备对恶劣环境的要求也可以得到降低,对于电气自动化的发展,可以产生巨大的推动作用。
1 PLC技术的概述
1.1 PLC技术的概念
PLC,也就是ProgrammableLogicController,中文翻译为可编程逻辑控制器,它主要指的是一种将可编程存储器应用在内部系统的存储程序,从而执行面向用户的一系列定时、顺序控制、逻辑运算、算术和计数操作等指令,同时通过模拟或数字形式对各类机械以及生产过程进行输入/输出控制的技术。
1.2 PLC的结构
PLC技术的本质是应用于工业控制的计算机技术,因此,它的硬件结构组成同大多数计算机结构是基本一致的,都包括有:电源、CPU(中央处理器)、存储器、功能模块、通信模块、输入/输出接ICl电路等等。
1.3 PLC技术的原理
PLC技术的工作原理主要包括有三个部分的内容,即:(1)扫描阶段:即对采样进行数据输入;(2)用户程序的执行阶段:即面向用户执行各种指令和要求的阶段。
(3)输出刷新阶段:即对内部数据和状态进行刷新后再输出。
1.4 PLC技术的特点
PLC技术主要包括有以下几个方面的特点,即:(1)安装方便、简单,便于维护和检修;(2)编程简单,容易使用,通常是采用逻辑图、梯形图以及语句表等语言进行编程;
(3)组合灵活、功能完善、实用性强、方便扩展;(4)对运行环境的要求较低,且易学易用;(5)可靠性和抗干扰能力较强。
2 PLC技术在电气自动化中的应用
目前,PLC技术已经广泛的应用于电气自动化的大部分领域当中,主要包括以下几个方面的内容。
2.1数控系统中PLC技术的应用
目前,随着工业高新科技的不断推陈出新,数控技术作为当前主要自动化控制技术已经越来越广泛的应用在工业生产当中,成为一种不可或缺的主流生产技术。
而PLC技术正是确保和推动数控技术实现和持续发展的一项基础性的保障技术。
目前,在工业生产中最为常见的数控技术主要包括三种,即:连续控制系统、直线控制系统以及点位控制系统(通常用于工业生产中的孔加工机床,例如:镗孔机床、钻孔机床等)。
而当前的工业生产数控系统主要有三种实现方式,分别是:单板机控制和全功能数控装置。
两种数控系统均采用了PLC技术,有以下几点不同。
(1)单板机数据系统:针对传统单片机系统中的一些驱动电路、接口电路、设计硬件电路以及抗干扰等问题设计的,能够有效的根据工业生产的实际需要对机床功能进行调整和升级,从而提高了企业尤其是中小企业在生产经营当中的灵活性。
(2)全功能数控装置:它的功能相对比较完善,能够适用于多种工业生产的需求,但其价格也非常的昂贵,因此,一般的企业不常采用这种控制系统。
2.2中央空调系统中PLC技术的应用
目前,在农业、工业,国防以及社会社会生活的各个领域当中,都广泛的应用了中央空调系统,它已经成为人们日常社会生产生活当中的一项必不可少的工业系统。
例如,在工业生产当中,有些产品(电子产品、食品等)对环境温度的要求较高,这时,就需要在生产车间中安装中央空调系统以用来控制和确保车间内的温度始终保持在产品需求的温度范围之内,从而更好地确保产品生产的顺利。
目前,控制中央空调系统的方式基本包括三种类型,即继电器控制系统、DDC系统(直接数字式控制器)和PLC系统(可编程序控制器)。
而PLC系统
三种方式中最先进也是效率最高的控制技术,它不仅具有较高的智能化水平,同时还具备较强的可靠性和抗干扰性,并且安装简单、操作方便、易学易用,因而在中央空调系统中得到了最为广泛的应用。
2.3公路交通系统中PLC技术的应用
目前,随着我国城市化进程的不断加快,公路交通行业也得到了迅速的发展,越来越多的公路交通线路兴建起来,同时,越来越庞大、复杂的公路交通信息系统对公路交通控制技术的要求也越来越高,尤其是交通信号灯等方面的要求,而PLC技术恰好解决了这一问题。
随着城市公路越来越复杂,传统的信号灯控制方式由于其效率低、反应慢等原因已经不能适应现代公路交通网络快速发展的要求,这时就需要利用PLC自动控制系统加强对交通信号灯的控制和管理,提高对信号灯网络系统的控制水平,增强它们的工作效率和对外部环境的反应速度,通过在内部设定定时器来逐渐增加对城市交通系统中。
渐进式信号灯的精确控制水平,尤其是对岔路口等交通复杂路段的信号灯控制情况,从而更好的控制和疏导城市交通行车秩序,确保城市公路交通网络系统的秩序化、安全化。
2.4 在矿井提升机中的'应用
矿井提升机作为一种大型的绞车,是煤矿开采行业的重要设备。
PLC在矿井提升机的应用极大的提升了提升机的工作效率,而提升机的主要调速控制是通过变频PLC进行的。
其具体的应用如下:当操作人员听到开车信号时按下开车按钮,此时PLC控制将AC380V电流接入变频器。
当提升机开始运行时,首先要对电机施加直流制动,然后再松开机械抱闸,以达到防止溜车的目的。
提升机在运行过程中的速度变化曲线可以通过对PLC变成进行产生,然后将经过A/D转换的信号由模拟量输出口输出以实现对于变频器的控制。
2.5 PLC技术的发展趋势
不断加强PLC的抗干扰能力。
尽管PLC控制系统具有很好的抗干扰能力,但是对于一些电磁干扰过于强烈或者是生产环境极为恶劣的情况也会致使PLC控制系统的控制失误或者运算失误,从而导致正常的生产运行受到干扰。
网络化以及数字化。
目前在火电系统中,DCS技术逐渐的普及并逐步成熟,只是近几年的发展较为缓慢,而PLC作为发展迅速的技术,使得二者在发展的过程中相互吸收、利用,并逐渐发展成为新的控制系统―FCS系统。
3结语
通过上文的叙述分析我们可以得知,在电气自动化领域中,逐渐出现了PLC这种全新的控制技术,它具有一系列的优势,如可以更加方便简单的进行操作、有着更加灵活的结构以及牢固可靠程度较高等等。
如今,PLC技术已经被广泛应用到各个领域内,为电气自动化的发展做出了巨大的贡献。
并且,随着时代的进步和发展,PLC技术将会更加的成熟,将它的优势和价值给更好的发挥出来。
参考文献
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PLC技术在电气设备自动化控制中的应用【2】
摘要:在现代电气自动化研发与制造领域中,PLC控制技术的应用范围日趋广泛,而且发挥了重要的作用。
与传统的电气化控制装置相比,PLC控制技术的应用以微处理器为基础,而且综合了自动控制技术、计算机技术、继电器控制技术、通讯技术的优势,有效促进了其应用领域的不断拓展。
PLC以其可靠性高、灵活性强、使用方便,与CAD/CAM和工业机器人一起被称为现代工业生产自动化的三大支柱。
本文将对PLC技术在电气设备自动化控制中的应用进行分析和介绍。
PLC在船闸中的应用
简要介绍利用可编程控制器(PLC)实现台儿庄船闸运行自动控制和机电故障自动报警和查询的原理、硬件、软件、使用情况等.
作 者:孙晋明 作者单位:山东省枣庄市航运管理局 刊 名:中国水运 英文刊名:CHINA WATER TRANSPORT 年,卷(期): “”(8) 分类号:F4 关键词:船闸 机电故障 自动报警 查询1.1降低往复式压缩机能量消耗
在当今的时代背景下,随着国家对于节能减排重视程度的提升,在进行往复式压缩机的应用过程中,要尽可能提升其应用效率。具体的来说,在往复式压缩机运用过程中,要充分的注意到对于往复式压缩机运行参数的控制,并严格的按照:公式中介绍的往复式压缩机工艺参数的关系,进行相应的节能降耗技术的分析研究。其中,p指的是往复式压缩机之中的压力,k指的是往复式压缩机之中气体的绝热系数,l指的是往复式压缩机的整体能力消耗。在充分的分析往复式压缩机的基础性的能量消耗的基础上,可以有效的设计出相应的节能降耗措施,进而有效的降低化学工业生产过程的生产成本,提升化学工程的生产效益。
1.2提升往复式压缩机的工作效率
通过开展往复式压缩机的节能降耗措施研究,可以有效降低往复式压缩机应用过程的能源消耗,有助于在进行生产的过程中,较少的使用资源,进而有效的降低化学工业的生产成本,提升化学工业生产效率。与此同时,通过优化往复式压缩机之中的运行参数,可以有效的降低往复式压缩机产生的热量,对于往复式压缩机的正常运行,提升往复式压缩机的使用寿命也有很大的裨益。