6ES7231-0HC22-0XA8接线方法
开滦(集团)有限责任公司钱家营矿业分公司是国家“七五”重点建设项目之一,1978年开工建设,1988年12月建成投产,设计年生产原煤400万吨,并有一座与之相配套的选煤厂,是我国自行设计与施工建设的一座特大型现代化矿井,现有员工6395人,固定资产10.89亿元。
公司位于河北省唐山市丰南区境内,自备铁路和京山线相连,与秦皇岛港、京唐港、塘沽港三个港口的公路距离均在一百公里左右,有三条高速公路和若干国道省道相通,地理位置优越,路运、水运十分便利。
钱矿公司井田总面积81平方公里,有6个可采煤层,其中5、7、9、12煤层为主采煤层,可采煤量6.38亿吨。煤种具有低灰、低硫、高发热量等特点,是理想的动力用煤和炼焦配煤。矿井采用竖井、阶段石门、集中大巷开拓方式, 综合机械化采煤,采掘机械化程度。
投产以来,钱矿公司以建设高产高效矿井为主线,大力实施科技兴矿战略,投资6亿多元先后完成了主井自动化改造、电液控自移支架等新型设备,实施了岩巷中深中孔光爆、煤巷全锚网支护、皮带集控等21项新工艺、新技术,基本形成了生产系统现代化、关键部位自动化、安全监测网络化的格局,使矿井产量、劳动效率和经济效益同步大幅度tisheng。1998年建成了行业级“双高”矿井,2000年建成行业特级“双高”矿井。随着企业发展,钱矿公司先后荣获现代化矿井、特级质量标准化矿井、省级标兵企业、煤炭企业现场管理先进单位、省级重合同守信用单位、省级 园林式单位和全国文明煤矿、全国“双”煤矿等称号,获得国家、省市级以上科技成果多项,全国QC一等奖2项。
多年来,公司以高质量、多品种为手段,大力开发煤炭市场,形成了精煤和动力煤两大系列8个品种的多元化产品结构,并通过了ISO9001质量体系认证,增强了市场竞争力,产品东北、华北、江浙、上海、广州等地,并实现了精煤出口。
选煤厂集控系统组成
选煤厂集控系统工程分为计算机信息管理系统、全厂设备 集中控制系统、单机自动化/闭环控制系统、检测/计量设备4部分。
全厂总体网络设计为3层网络结构,如下图所示。
上层为公司网络,作为信息层,选煤厂计算机信息管理系统定位为钱家营矿业分公司管理信息系统的一个组成部分。中间层是控制层,由全厂生产集中控制系统和工艺参数闭环控制系统组成。
作为全厂生产集中控制系统和工艺参数闭环控制系统人机界面的监控计算机,采用了工业等级的计算机并通过百兆以太网上联全厂信息管理系统。底层通过10兆以太网下 连PLC,与密度自动控制、浮选自动加药、原煤、主洗、浮选、上仓、装车、及其它辅助生产系统的PLC站构成车间设备层网络;该层采用了当今国际上应用为广泛的PROFIBUS总线技术。
全厂监控系统
全厂监控系统全部由德国SIEMENS公司的S7系列PLC主 机组成。
钱家营矿选煤厂集控系统总的规模大(全部建成后PLC总的I/O点数约7000~8000点),且属于系统项目,要保证生产的正常进行,需分步实施系统。为降低系统风险,确保在不影响正常生产的情况下实施分步系统,该项目采用分散 型控制系统结构构建了钱家营矿选煤监控系统。PLC监控系统的网络结构见下图。
全厂集控(含闭环)系统设置下列PLC站:
·原煤系统PLC站:主机设在1RS,在2RS、74V及仓上配 电室设I/O站
· I系统PLC站:设在3RS3
· II系统PLC站:设在3RS2
· 浮选系统PLC站:设在3RS1
· 主、再洗重介密度控制系统PLC站
· 浮选调节系统PLC站
· 压滤(含浓缩、事故沉淀池、清水泵房、油库)系统PLC站:设在5RS。
· 精、中煤仓(含矸石仓、装车站)PLC站。
上述PLC站、上位监控系统的2台计算机监控管理站、数据采集站都通过环型光纤以太网通信,构成控制层网络。该层网络共配置9台交换机,为tigao系统的性能及可靠性,控制层网络采用环型光纤以太网。现场层则采用PROFI- BUS总线。该总线系统由传输技术(RS485、RS485-IS、光纤、MBP,MBP-IS、MBP-LP等)、通讯技术协议、通用行规和专用行规组成。由于PROFIBUS拥有统一的通信协议,并在此基础上发展了不同的通用应用行规和专用应用行规,使得PROFIBUS可以广泛地应用煤矿业各个工艺段的现场设备层。
-I系统PLC站
I系统PLC站设在3RS3配电室,负责对3RS3所辖的参控 设备的监控及相关信号的监测。PLC主机选用S7-300系 列的CPU315-2DP。本PLC站共配置5面PLC控制柜。
-II系统PLC站
II系统PLC站设在3RS2配电室,负责对3RS2所辖的参控设备的监控及相关信号的监测。PLC主机选用S7-400系列的CPU414-2。本PLC站共配置8面PLC控制柜。
-浮选系统PLC站
浮选系统PLC站设在3RS1配电室,负责对3RS1所辖的参控设备的监控及相关信号的监测。PLC主机选用S7-300系列的CPU315-2DP。本PLC站配置4面PLC控制柜。
-压滤(含事故沉淀池、清水泵房、油库)系统PLC站
压滤系统PLC主机(CPU)站设在5RS配电室,负责对压滤、浓缩、事故沉淀池、清水泵房及油库系统参控设备的监控及相关信号的监测,在各相关系统配电室设置I/O控制柜。PLC主机选用S7-300系列的CPU 315-2DP。压 滤系统PLC站共配置7面PLC控制柜。
-精、中煤仓(含矸石仓、装车站)系统PLC站
本站的PLC主机(CPU)站设在78RS配电室,负责对精中煤仓、矸石仓及装车站系统参控设备的监控及相关信号的监测,在各相关系统配电室设置I/O控制柜。PLC主机选用S7-300系列的CPU315-2DP。本PLC站配置5面PLC控制柜。
密度自动控制系统
原密度自动控制系统自成一个独立的子系统(S7-400系列, 其PLC主机配置一块以太网通讯模块),该子系统接入控制层环网。
浮选药剂自控系统
浮选系统采用西门子S7400PLC构成药剂自控系统,本工程提供一块S7400以太网通讯模块、一台以太网交换机,将药剂自控系统作为子系统接入控制层环网。联网后,可通过集控室的上位机对浮选药剂自控系统进行参量设定和系统控制。
检测对象和控制对象
包括过滤机液位;精、中矿箱液位;主轴转速(变频器输 出);给料阀门的开度;过滤机真空度等和过滤机给料阀门开度;过滤机电机(变频器)速度等。
压滤机单机自控系统
新增的4台压滤机系统实行单机自控,系统的3台压滤机单机自控,其运行状况接入压滤系统PLC站,实现对压滤机 的监控。
检测/计量设备
液位计:连续测量液位计选用西门子公司的The Probe,2W,NIS型一体化超声波液位计,测量范围0~5米,共配置14台。
高低液位测量选用西门子公司的ULS200,24V超声波液位开关,可输出2个继电器接点指示高低液位,动作调节范围0~5米,共配置20台。
仓位计:仓位测量选用西门子公司的AiRanger系列超声波料位计,具体配置如下:精煤仓、中煤仓各配置2点仪表AiRangerDPL Plus一台、XPS30P探头2只(每个煤仓1只),大量程为30米;矸石仓配置单点仪表AiRanger SPLPlus一台,大量程为30米。
油liuliang计:油liuliang计选用西门子公司7ME3001-1ED03型超声波管道liuliang计,共配置2台。
其它:皮带秤、测灰仪、拉绳开关、皮带欠速开关、跑偏 开关、堵塞开关、压滤机负压传感器、电流变换器、速度变换器、电量变送器等、电机综合保护器、温度传感器等
采用西门子自动化系统所带来的好处:
该系统通过PLC及通讯网络不仅可方便地采集现场设备的开/停、故障状态、变频器输出频率、电机电流、煤仓煤位、液位、liuliang、介质密度等实时数据,统计主要设备运行时间和故障状态,显示在工控机大屏幕上,还可以利用这些实时数据参与系统控制,通过网络将这些数据发往更管理层作为安排设备检修以及有关生产任务的参考。
由于全部采用西门子公司的控制系统部件及统一的编程组态软件,块煤重介质密度自动调节系统及旋流器密度自动控制系统纳入全厂集控网络后,不但可在集控室实现对该子系统的监视,还可使用同一套软件实现对该子系统的编程、调试和控制任务,不但降低了购买备品备件的费用, 在人员培训、工程调试、设备运行和维护上大大降低了相关费用
项目简介
纺纱工程中的精梳工序完全是为了tigao条子及成纱的质量而设。主要的任务是排除生条(即梳棉条)内的较短纤维,tigao纤维长度的整齐度。排除了生条内的棉结,杂质和疵点。精梳条内的纤维获得了的伸直平行和分离。而梳棉机械的主要任务是:开松棉束制成单纤维,通过接受高速回转刺辊的开松整理,排除杂质和短绒,纤维在锡林盖板的两个针面作用下被分梳成单纤维。纤维纵向定位,成条供以后的工序
SIGMATEK的解决方案
系统采用SIGMATEK的PLC作为控制器,应客户需求配备德国KEB的变频器,两者之间采用SIGAMTEK开发CAN总线安全高速地通讯,可以使锡林钳次高可达300以上。控制界面采用256色真彩显示屏外加薄膜按键,可以进行各项参数设定,显示当前锡林钳次、棉条输送速度、棉条剩余长度、满筒剩余时间等关键参数,可以多记录5个班组的当前产量和累计产量。能够自动显示当前警报内容,帮助及时的制动,调试和修理。
运用SIGAMTEK的PLC后大副tigao了该系统的自动化程度,该系统可实现车头点动、自动运行等不同的工作状态,实现多种装置自动,如自动换筒、小卷自动运输、自动上卷、顶梳自动清洁、停车钳板自动复位等,实现了一定程度的工艺参数的在线调整和单步调试,可以定时自动清洗锡林。该系统还具备各种完善可靠的报警功能,主要体现在采用多种高灵敏度的自停装置:如断头自停、满筒自停、涌条自停、空卷自停、绕罗拉绕皮辊自停、分离和牵伸皮辊加压不足自停、各种安全自停等,可以根据警报类型级别的不同进入慢速运行或是停车。
人机界面的运用更加加强了精梳质量的在线检测与计算机监控系统的功能,如可快速显示精梳机的产量与质量信息、显示机器出故障的位置,当质量达不到要求时自动报警等。
SIGEMTEK应用优点
1.系统效率高且自动化程度高,有效降低挡车工劳动强度,tigao单台效率;
2.可根据工艺需要选择不同的工作状态,可调性大;
3.数据通讯高速安全,使锡林钳次达到国际水平;
4.操作界面美观大方,操作方便。热压机是胶合板生产的关键设备,直接决定胶合板生产的产量和产品质量。传统胶合板热压机的控制系统是以继电器为主控元件,很难满足热压工艺所需的压力和liuliang的控制,也直接影响热压机的可靠性和安全性。为此,笔者提出采用可编程控制器(PLC)替代现有控制线路,使之系统设计尽量简化,满足企业生产的需求。
1PLC在热压机控制系统中的应用
国内胶合板生产一般都采用多层框架式热压机,为使压制的胶合板板面平整、厚度均匀,热压板需采用多只油缸tisheng,压板过程的闭合、加压、保压及装板机的升降,都是通过液压系统和油缸得以实现,使得控制油路的电磁阀增多;设备中的温度、压力、liuliang均采用中间继电器、接触器、时间继电器等控制,使控制线路更为复杂。由于胶合板的热压板采用蒸汽加热,难免有蒸汽泄漏,使车间内湿度增大,造成控制线路故障率高。
为tigao生产效益,保证胶合板的质量,必须要求热压机控制系统的自动化程度高、可靠性强、安全性好。在热压机控制系统中采用PLC控制,可省去几乎全部的时间继电器、中间继电器,接触器之间的触点联锁也可由PLC内部实现。PLC采用了现代大规模集成电路,及技术严格的生产制造工艺,内部电路采用了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性,平均无故障时间高达30万h。PLC的使用,使得热压机控制系统的可靠性大为tigao。
2PLC控制系统的设计思路
要满足设备在生产中的可靠性。因原设备控制部分元件多,控制线复杂,排查故障非常困难,为此,可以考虑热压机油缸升降的控制部分采用PLC控制,在满足要求的情况下,尽量减少输入点和输出点,使得整体设备可靠性tigao;考虑到设备检修、保养和对新的板种的试生产,需要在控制线路中加入手动、自动转换开关;在检修时,为防止升起的压板因误操作发生位移,加装了保护开关,当开关置于保护状态,发生误操作,因有电气互锁,也不至于使压板发生下移。基于以上设计思路,根据压机工作流程,确定了17个输入点和14个输出点,共31个点,采用欧姆龙C40P产品(该型产品有24个输入点,16个输出点)Ez3。图1示出胶合板热压机的PLC输人输出点分配情况。
结合该系列压机特点,设计了控制线路,并编制了控制程序;输入和输出量编址见表1。
3工作原理与控制过程
以快速贴面压机为例。该系列热压机共装有4个油缸,油缸顶置,液压油路需用6只电磁阀控制,因设计的热压机规格不同,油泵电机的功率从10~22kW不等,为减小电机起动电流,设计为Y/△起动。胶合板板坯采用小车载入,小车承载部分可单方向运动,小车退出时板坯自动滑落在压板上。小车驱动电机由变频器控制,可实现小车快进、慢出。
图2为快速贴面胶合板热压机工艺流程,图3为 PLC控制的部分梯形图。
控制油缸的电磁阀有6只,其中1只1DT为总进油阀;每2个油缸上部、下部油路各自并联,分2组,每组各有1只上部进油阀3DT、5DT和1只下部进油阀2DT、4DT,还有一只总回油阀6DT。
油缸下部进油,柱塞上移;其上部进油,柱塞下移。即当1DT、2DT、4DT工作时,压板上升,1DT、3DT、5DT工作,压板下降并加压;6DT工作时,油缸卸荷。液压油泵用三相交流异步电动机驱动,为降低起动电流需要降压,采用Y/△方式起动,转换时间为2~5s。油泵工作正常3s时,压板上升到位(设上限位开关)后,压板停止上升;此时装板小车载板坯快速进入,到达设定位置后,小车卸板坯并开始后退,碰到后退限位开关后停止后退。
在小车卸板后退的压板开始下降,当碰到下限位开关后,停止下降,开始保压并计时,随着油压的升高,动、定压板之间压力增大,当达到设定上限压力时,电接点压力表上限开关断开,停止加压。由各组电磁阀自动控制热压时所需压力,实现保压直到热压结束,开始卸荷,3s后压板上升。由人工完成卸板。
为了安全起见,在控制线路中加装转换开关,在压机上升控制电路中要加入保护装置,当压板上升到位时,手动合上此开关,检修设备时不会因误动作而使动压板下降伤人。在加压保压控制电路中,加入了超压保护开关,目的是防止油压达到压力上限后继续加压。若超压,此开关自动断开,电磁阀失电关闭,停止加压。当压力下降到许可值时,此开关重新闭合,系统控制恢复正常。