西门子模块6ES7232-0HB22-0XA8常备现货

西门子模块6ES7232-0HB22-0XA8常备现货

　针对杭州大地废物焚烧有限公司的危险废物焚烧处理系统，应用模糊控制技术，实现了危险废物焚烧过程的实时监控、分析和优化。实际运行结果表明：该系统技术性 能优良，运行稳定可靠，操作直观方便，控制效果良好，使生产过程准确高效、安全可靠。

1危险废物焚烧工艺简介
　　危险废物焚烧处理的工艺包含焚烧系统和烟气处理系统两大部分。焚烧系统由废物热分解及烟气高温焚烧，即所谓一燃室和二燃室组成。烟气处理系统由热回收、急冷和酸性气体吸收设备组成，如图1所示。危险废物焚烧过程工艺流程可以简单概括为：废物经预处理后，用传送带送到料斗进入回转窑，液体废物经喷雾送入回转窑窑头或二燃室。回转窑连续旋转，残渣自窑尾落入水封中，由刮板机刮出。回转窑有助燃燃烧器，使窑内温度维持在700～900 ℃。燃烧过程中烟气由窑尾排出，进入二燃室高温燃烧，用两只辅助燃烧器来维持足够的燃烧温度(大于1100 ℃)。二燃室出来的烟气进入余热锅炉，降温至450 ℃左右，经急冷塔急冷到150 ℃以下，再经布袋除尘器除尘后，进引风机、烟囱排空。

2回转窑温度的模糊控制
　　在危险废物焚烧过程中，回转窑窑尾温度是一个重要工艺参数，回转窑窑尾 温度的稳定对危险废物的充分燃烧和节能有重大的影响。根据对生产工艺和现场采样数据的 分析以及操作人员经验的可以发现：
　　(1)增加回转窑燃烧器燃油喷入量，则加剧回转窑内的燃烧，使回转温度升高，油量越大，温度上升的速度越快；
　　(2)增加危险废物的投入量，使回转窑内燃烧物增多，窑内温度升高，但根据危险废物种类的不同，对温度的影响程度也不同；
　　(3)回转窑的转速对窑内温度影响不大，正常情况下，回转窑转速保持不变；
　　(4)压缩空气如果liuliang小，燃烧不充分，温度降低。
　　从上面的分析可以看到：影响回转窑温度的因素很多，其中燃烧器燃油喷入量是主要因素，而废物投入量、废物种类和压缩空气liuliang也对回转窑内温度有一定的影响。上述的各个因素存在耦合关系，它们的作用也不是线性的，难以建立一个准确的数学模型来描述该过程，若采用传统的控制方法实现分解炉温度的自动控制非常困难，采用了模糊控制技术来实现对回转窑温度的调节。
　　笔者设计了一个双输入单输出的模糊控制器，输入变量为回转窑温度偏差E和温度偏差变化EC，输出变量为燃烧器燃油喷入量增量，并将危险废物的投入量和压缩空气量作为干扰因素。
　　模糊控制器输入变量E的论域为［－40，40］，模糊子集记为｛NB、NM、NS、ZE、P S、PM、PB｝；EC的论域为［－40，40］，模糊子集记为｛NB、NM、NS、Z E、PS、PM、PB｝；输出变量U的论域为［－100，100］，模糊子集记为｛NB、NM、NS、ZE、PS、PM、PB｝。E、EC、U的隶属度函数如图2所示。

　　模糊控制器设计的核心是模糊规则库的建立，建立模糊规则库常用的方法是 根据工艺操作规程及操作人员经验的抽取相应的模糊规则，这种方法较为简便，但获得的规则较为粗糙，且因操作人员经验的不同而带有一定的主观性。另一种方法是应用系统辨识技术，根据输入输出数据建立对象的模糊模型，再根据模糊模型提取相应的模糊控制规则。在此采用了先建立对象的模糊模型，再提取模糊控制规则，借鉴操作人员的经验和现场控制情况对控制规则作适当修改，后所得的规则如表1所示。

　　该模糊控制器在杭州大地废物焚烧有限公司运行过程中，取得了良好的控制效果。采用模糊控制策略的回转窑窑尾温度变化曲线如图3所示，图4为采用PID控制策略的温度变化曲线，回转窑窑尾温度设定值800 ℃。由图可见，采用模糊控制策略后，回转窑窑尾温度控制转为平稳，对比采用PID控制策略的温度变化曲线，可见效果非常明显。

3计算机控制实现
　　杭州大地废物焚烧有限公司废物焚烧计算机控制系统采用的西门子PLC可以通过标准现场总线PROFIBUS－DP与服务器相连，接入系统。PROFIBUS符合IEC61158和EN50170标准，保证系统集成对其他厂商的标准化部件的开放。系统配置如图5所示，采用3层结构，底层采用西门子公司的中小型PLCS7－300。根据系统的输入／输出和 控制回路数量，实际选用2台PLC组成PROFIBUS网络，选用集成有PROFIBUS接口的CPU315－DP。S7－300PLC以及操作站之间同样采用PROFIBUS－DP网络联接。2台操作站完全相同并相互热备，其中任意一台操作站死机一台仍然可以正常操作。当2台操作站都死机PLC仍可维持正常工作，两台操作站充当网络服务器。两台操作站均装有以太网卡，与以太网上的一台数据库服务器连接。数据服务器接收实时过程数据并向Intranet和Internet发布。
　　考虑到系统安全可靠运行，系统对所控设备分别设置了计算机控制和现场控制两种操作功能，各主要设备在现场都有手操器和启／停开关，由于危险废物焚烧现场设备较多，故系统对设备的联锁、顺序启／停以及故障停车顺序等都编制了相应软件，避免事故发生。

4
　　基于模糊控制的计算机控制系统于2002年11月在杭州大地废物焚烧有限公司投入运行，对危险废弃物焚烧全过程监控，实现自动进料、自动化运行和安全监控。危险废物可自动进炉，避免人工操作的不便，废物进炉后，自动点火助燃。保证废物在炉内连续流动、搅动和翻滚，使其与空气充分接触，完成干燥和燃烧过程，使生产过程准确高效、安全可靠。

1 变频器的调速特性
   变频调速在控制性能、节能、可靠性方面具有突出的优点，近年来由于技术的发展及价格的降低，使其在起重机这一特殊的领域也得到了成功的应用。由于可编程控制器技术的融入，使其调速控制性能更加优越。
　　2号装卸桥的负载是恒转矩负载，起、制动频繁，抓斗机构的负载特性在Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ象限，小车机构的负载特性在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限。经过比较，采用ABB公司生产的ACS600系列变频器。ACS600系列变频器是采用直接转矩(DTC)控制的变频器。它与矢量型变频器比较具有以下特点：
　　(1)从零速开始，不使用电机轴上的脉冲编码器反馈就可以实现电机速度和转矩的jingque控制，静态速度控制精度可以达到0．1%～0．5%，它可以满足绝大多数工业控制应用场合，简化控制系统。
　　(2)开环转矩阶跃上升时间小于5 ms，而矢量型变频器开环转矩阶跃上升时间却大于100ms，ACS600变频器的优点是明显的。 　　
   (3)变频器内部建有自适应电机模型，通过电机的初始化使每台电机的静态和动态参数都被储存在变频器的CPU中，从而实现对电机的jingque控制。
　　(4)具有极好的起动转矩输出性能，大起动转矩可以达到300%的额定转矩。
　　(5)带有满足各种不同控制需要的软件，它使得用户的使用和维护更加方便，系统更加安全可靠。
2 控制系统的改造
2.1 变频调速控制系统的构成
   小车机构有两台电动机，设置两台变频器分别驱动，由一套PLC可编程控制器进行管理；抓斗机构设有两台变频器分别驱动升降电机和开闭电机，由另一套PLC可编程控制器进行管理。小车和抓斗机构均配有电阻箱对电机实现制动。因大车机构起制动不频繁，工况较好，这次不列入技术改造范围内，只是将主令控制器信号进入PLC管理，目的是为了避免大车电机的反接制动。
　　主令控制器的信号送入PLC，由PLC进行编码处理，处理后产生正／反各三档速度信号指令给变频器，这时变频器运行在给定的速度上；当主令控制器发出停止信号后，变频器立刻进入制动状态，这时制动电阻箱开始工作，电机在设定的时间内停车。PLC还对机构限位、机械抱闸及故障信号进行处理，当系统发生故障时，可以发出声光报警信号。控制系统的构成见图1。
                 
                 
                 
2.2 变频器参数设定
2.2.1 变频器初始化
　　安装工作结束后，要进行常规的检查，如机械抱闸、电气控制回路等；将电机输出联轴器脱开，让电机处于空载状态。做好以上准备工作后给控制设备通电，用变频器控制面板设定电机的基本参数，进入电机初始化，这时电机处于变速运行状态，整个初始化过程大概需要3～5min。初始化完毕，装复电机联轴器。
2.2.2 小车机构变频器参数设定
　　小车机构的两台电机分别由两台变频器来驱动，主要是调整两台变频器速度间的同步问题。由于没有安装测速编码器，速度误差的累计会引起两台电机的不同步。可利用变频器的速度微调装置来消除两台电机的速度误差。经现场调试后，效果令人满意。
　　小车机构变频器设置正／反各三档速度，采用顺序控制（速度控制）和积分停车，速度为零后启动机械抱闸。
2.2.3 抓斗机构变频器参数设定
　　抓斗机构电机由两台变频器分别驱动升降电机和开闭电机，采用力矩跟随原则来解决两台电机间的力矩平衡问题。具体做法是：开闭机构采用顺序控制（速度控制），而升降机构则采用力矩控制，升降机构的力矩始终跟随开闭机构，以达到力矩平衡。在开闭机构为空载或轻载时，升降机构力矩不作跟随，这时候，升降机构也改为了速度控制，这个速度／力矩控制切换信号是PLC进行两电机力矩比较后发出的。
　　抓斗机构变频器上升设置三档速度，下降设置两档速度。开闭机构变频器采用顺序控制（速度控制）。升降机构变频器采用速度／力矩控制进行控制。抓斗机构变频器采用积分停车，速度为零后启动机械抱闸。
2.3 PLC软件调试
　　本系统采用西门子S7－200系列微型可编程控制器，S7－200可编程序控制器有两种编程方法，即语句表和梯形图。梯形图比较直观，编程、调试都很方便，但编程器价格高；用语句表编程速度慢，调试起来也较麻烦，但其编程器价格低。
　　PLC程序运行是从起始地址0000开始到后一条地址（即END指令），做反复式巡回扫描，严格按梯形逻辑图逻辑行顺序和逻辑行逻辑元素的排列自上而下，从左到右逐字逐句处理程序。这样，继电器控制系统很难解决的结点竞争现象在这里就不会产生，从而保证了控制系统的可靠性。　　
   力矩信号的检测是用传送语句MOVW及比较语句LDW≥来实现的。当开闭机构力矩大于设定值时，PLC输出力矩跟随信号，升降机构作力矩跟随，使开闭机构和升降机构的力矩迅速得到平衡。当开闭机构力矩小于等于设定值时，PLC的力矩跟随信号消失，这时升降机构与开闭机构一样也按速度宏进行控制。这个力矩设定值应设为＞1／2变频器额定转矩，否则容易引起两台电机速度环的振荡。
2.4 原有YZR电机的改造
　　为了利用原有的电机，现将电机的转子回路短接后继续使用。考虑到电机为反复短时工作制，多数情况为起动、短时额定参数运行、制动，低速档通常只是一种很短暂的过渡状态，风扇的散热能力与改造前相当，而发热量则由于起动电流的控制而少于改造前，不再加装独立冷却风扇。
3 改造后的效果
   半山发电有限公司2号装卸桥技改项目，小车和抓斗机构分别于2001年2～6月改造完毕先后投入运行，运行情况良好，至今没发生过故障。
   (1)硬件线路得到简化，主回路的接触器全部取消，tigao了系统的可靠性。
　　(2)变频器所具有的短路、欠压、过压、过流、缺相及电机过热等保护，有效地保护了电机的安全。
　　(3)由于使用了变频器的软启动、匀加减速及防电机反接功能，大大减少了对设备和机械结构的冲击，延长了设备、构件的使用寿命。　　
   (4)变频器的直接转矩(DTC)控制保证了抓斗机构不发生溜钩现象。
　　(5)变频器的超速保护特性保证抓斗机构不会发生超速运行状态。
　　(6)变频器的力矩跟随功能使得开闭机构、升降机构钢丝绳的受力始终均匀，延长了钢丝绳的使用寿命。
　　(7)由于变频器内部建有自适应电机模型，从而实现了电机的jingque控制，使得两台小车电机的运行保持高度同步。
　　(8)取消了原来用于调速的转子电阻，减少了系统的能耗。
　　(9)大大地减少了设备的维护工作量。

plc中， 输入一个数值，再按下确认按钮后，输入的数值有效，该怎么编写？
答：1、可以这样编程,例如：
输入数值在IW10中
要存入数值的MW100中
确认按钮为I0.0，其状态保持在M0.0中
         A  I 0.0//取确认按钮状态
         FP  M 0.0//若有确认（ I0.0 =1），则M0.0置1
         A  M 0.0//上升沿有效
        JCN  M001// 若无确认（ I0.0 = 0），则跳转到M001处
         L   IW10
         T   MW100//输入的数值有效
M001：AN  I 0.0
          R M 0.0 //如果确认按钮未动作，则将M0.0清0.
2、注意按钮信号是短信号，必须应用沿触发保持。

本文主要介绍可编程控制器PLC在与变频器连接使用时应注意的问题，以免导致可编程控制器或变频器的误动作或损坏，给自身和生产造成不必要的影响。
　　可编程控制器（PLC）是一种以计算机技术为基础、专为工业环境而设计的数字运算与操作的控制装置。PLC作为传统继电器的替代产品，可以用软件来改变控制过程，又具有体积小、功能强、速度快、可靠性高，以及很大的灵活性和可扩展性，现以广泛应用于机械制造、冶金、化工、电子、纺织、印刷等工业控制的各个领域。
在现在生产条件下，当利用变频器构成自动控制系统进行控制时，很多情况下是需要采用PLC和变频器相配合使用，例如轴承清洗、包装纸印刷、PCB板制作等。PLC可通过输出点或由通讯提供各种控制信号和指令的通断信号。一个PLC系统主要由三部分组成，即中央处理单元、输入输出模块和编程部分。本文介绍我公司生产的台安系列变频器和TP03系列PLC进行配合时所需注意的事项

变频器的输入信号中包括对运行/停止、正转/反转、段速、点动等运行状态进行控制的开关型指令信号。变频器通常利用继电器接点或具有继电器接点开关特性的元器件（如晶体管）与PLC相连，得到运行状态指令，如图1（A）、（B）所示。

图1 B 晶体管型PLC输出与变频器连接的运行方式

在使用继电器接点时，常常因为接触不良而带来误动作；使用晶体管进行连接时，则需考虑晶体管本身的电压、电流容量等因素，以保证系统的可靠性。
在设计变频器的输入信号电路时还应该注意，当输入信号电路连接不当时也会造成变频器的误动作。例如，当输入信号电路采用继电器等感性负载时，继电器开闭产生的浪涌电流有可能引起变频器内部元器件的损坏或失效进而导致变频器误动作，应尽量避免这种情况的发生。图2与图3给出了正确与错误的接线例子。

图2 变频器输入信号连接方式

图3 变频器输入信号的错误接法

当输入开关信号进入变频器时，有时会发生外部电源和变频器控制电源（DC24V）之间的串扰。正确的连接是利用PLC电源，将外部晶体管的集电极经过二极管接到PLC。如图4所示。

图4 输入信号的防干扰接法

变频器中也存在一些数值型（如频率、电压等）指令信号的输入，可分为模拟输入和模拟输出两种。模拟输入则通过接线端子由外部给定，通常通过0～10V/5V的电压信号或0/4～20mA的电流信号输入。由于接口电路因输入信号而异，必须根据变频器的输入阻抗选择PLC的输出模块。
当变频器和PLC的电压信号范围不如变频器的输入信号为0～10V，而PLC的输出电压信号范围为0～5V时；或PLC的一侧的输出信号电压范围为0～10V而变频器的输入电压信号范围为0～5V时，由于变频器和晶体管的允许电压、电流等因素的限制，需要用并、串联的方式接入电阻，以次来限制电流或分去部分电压，以保证进行开闭时不超过PLC和变频器相应的容量。在连线时还应注意将控制电路和主电路分开，控制电路好采用屏蔽线，保证主电路一侧的噪音不传到控制电路。
　　变频器通过接线端子向外部输出相应的监测模拟信号，如输出电压、转速等。信号的范围为0～10V的直流电压信号。根据用户的需要可以连接电压表或转速表，来显示变频器在运行时输出的电压或转速，但无论哪种情况，都应注意：PLC一侧的输入阻抗的大小要保证电路中电压和电流不超过电路的允许值，以保证系统的可靠性和减少误差。
在使用PLC进行顺序控制时，由于进行数据处理需要时间，以及程序编写时排列的顺序不同和指令的使用不同等都会导致系统在运行时存在一定的时间延迟，故在较jingque的控制时应予以考虑以上因素。
因为变频器在运行中会产生较强的电磁干扰，为保证PLC不因为变频器主电路断路器及开关器件等产生的噪音而出现故障，故将变频器与PLC相连接时应该注意以下几点：
（1）对PLC本身应按规定的接线标准和接地条件进行接地，应注意避免和变频器使用共同的接地线，且在接地时使二者尽可能分开。
（2）当电源条件不太好时，应在PLC的电源模块及输入/输出模块的电源线上接入噪音滤波器、电抗器和能降低噪音用的器件等，若有必要，在变频器输入一侧也应采取相应的措施。
（3）当把变频器和PLC安装于同一操作柜中时，应尽可能使与变频器有关的电线和与PLC有关的电线分开。
（4）通过使用屏蔽线和双绞线达到tigao噪音干扰的水平。

PLC和变频器连接应用时，由于二者涉及到用弱电控制强电，应该注意连接时出现的干扰，避免由于干扰造成变频器的误动作，或者由于连接不当导致PLC或变频器的损坏。