6ES7214-2AS23-0XB8参数选型
在传统的水塔/水箱供水的基础上,加入了PLC及液压变送器等器件.利用PLC和组态软件来实现水塔水位的控制.提供了一种实用的水塔水位控制方案。
控制系统组成
1.系统的工作原理
供水系统的基本原理如图1所示,水位闭环调节原理是:通过在水塔中的三个液压变送器,将水位值变换为4~20mA电流信号进入PLC,把该信号和PLC中的设定值的程序进行比较,并执行较后程序,通过水泵的开关对水塔中的水位进行自动控制。当PLC出现故障时,还有一套手动控制来进行对水塔水位控制。手动控制采用交流接触器。
当上水箱液位低于Y3时,M1、M2工作,F2打开。液位上升至Y2时,M2停止,F2关闭,M1继续工作。液位上升至Y1时,M1也停止。打开F1手阀使上水箱放水,液位下降。当液位又低于Y1时M1起动工作,如F1开度较大下水量大于上水量,使液位继续下降至Y2时,M2启动工作F2打开,使上水量大幅上升,保持液位。Y0为下水箱缺水报警开关,当下水箱液位低于Y0时意味着水泵进水口缺水,此时应自动切断电源并报警。
2.PLC的选择
由于该系统为中型PLC自动控制系统,要求PLC能够提供可编程逻辑分析和PID功能,故选用中达公司生产的台达DVP14ES00R可编程逻辑控制器。台达DVP14ES00R具有标准的输入、输出及通信单元,可用于较为恶劣的环境中。主要配件有中央处理器CPU,电源单元PSE,I/O单元。包括数字输入板IDP G、数字输出板ODPG、附属单元。
3.供水的控制方法
系统的硬件接线图如图2、3所示。从整个流程中可以看到两套控制方式:①由一台可编程序控制器来控制两台水泵的自动运行。②由交流接触器来控制两台水泵的手动运行。当换项开关KKl打到手动时,按下起动按钮SBl,1#泵起动运行向水塔注水,由于设置了顺序开启和逆序关闭,在1#泵没有开起的情况下,2#泵不能起动运行,而在两个水泵运行时,2#泵在没有停止的情况下,1#泵不能够停止。现在1#泵运行的时候,按下起动按钮SB2,2#泵起动运行向水塔注水。此时,控制台上的水位灯,由水塔中的液位变送器将水位变换为4~20mA电流信号输入到PLC中,经IDPG将其转换为数字信号。该信号与水位给定值进行比较,由PLC输出一个控制信号经ODPG转换控制信号点亮此时水塔水位所在的水位灯。当换项开关KK1打到自动时,系统将根据水塔中水位的情况,通过在水塔中的液位变送器送出的4~20mA电流信号由PLC接受并对其于给定值进行比较,执行事先编译好的程序。程序流程是:在水塔中无水时,1#、2#泵开起,对水塔进行注水;水位到达低水位时,控制台上的低水位灯点亮;水位到达中水位时,2#泵停止,1#泵继续运行,中水位灯点亮;水位到达高水位时,1#、2#泵都停止,高水位灯点亮。而当下水箱水位到达报警水位的时候,报警器开始报警,并切断1#、2#泵的运行。
系统各种功能的实现
1.水位显示及报警功能
为了及时观测到水塔中的水位,特别在控制台上安装了4盏水位显示灯,并将它们与PLC连接,根据变送器给PLC的信号,由PLC输出信号开启这4盏水位灯来显示当前水塔水位的情况。其中一盏灯是报警灯,在下水箱缺水的时候进行报警,提醒工作人员前来处理。
2.手动/自动功能
为了系统能正常运行,设置两套手动/自动运行方式。手动方式是利用继电器-接触器控制,可以在环境比较恶劣的条件下继续工作,自动方式是利用PLC来控制。
3.组态软件功能
在这里利用组态软件的采集数据的功能,对水塔的水位进行实时监控,通过实际的数字和图表反映出现在的水位状况。
一、摘要:介绍基于海为PLC在混泥土回收系统中的应用。
二、系统概述:
混泥土回收系统由洗车自控系统、砂石分离系统和泥浆回收系统构成,由PLC集中控制。
系统工作流程:混泥搅拌车到—>洗搅拌车—>搅拌车洗完—>砂石分离—>泥浆回收
海为PLC优点:
1、软件内置仿真功能,可大大减少现场调试时间,提高调试效率。
2、丰富便利的指令,一些复杂的功能只要几条指令就能实现
3、网络通讯功能强大,每个主机自带2个通讯口(RS232和RS485),S系列主机
可扩展至5个通讯口,且每个通讯口都可联网或上下载程序。
三、监控画面:
1 引言
气箱式脉冲袋收尘器是具有二十世纪九十年代先进水平的高效收尘器。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进行等缺点。本文介绍基于和利时公司HOLLiAS-LECG3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。
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。
表1 气箱式脉冲袋收尘器控制阀的分类
图1 气箱式脉冲袋收尘器控制阀的接线图
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,程序更改复杂。由于单片机控制系统的可靠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,在可靠性、稳定性、方便性等方面做了大量工作,采用先进、实用、可靠的PLC对多个分室进行集中控制,提出了基于和利时公司HOLLiAS-LECG3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,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。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,完全满足系统要求。系统的I/O点分配如表2所示,PLC外部接线如图2所示。
表2 PLC控制系统的I/O点分配
图2 气箱式脉冲袋收尘器PLC外部接线图
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。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,能够更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,从而保证了系统的可靠运行,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,计时更加可靠、准确和稳定。
(3)可靠性高
本系统的控制核心是和利时公司HOLLiAS-LECG3小型一体化PLC,能够在恶劣的环境中长期、可靠、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-LECG3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超长时间继电器等,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-LECG3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,可以方便地更改收尘器的设定时间,减少了外部电路与元器件,具有先进、可靠、经济、灵活等显著特色。
一、背景:
某市轻轨道岔分单开关节型道岔、多开关节型道岔、可扰型道岔三种类型。关节型道岔多在站场和停车场内,每年运行10万次左右,每三分钟完成一次道岔转换。对道岔控制的可靠性、安全性、适时性要求比较高。
二、工作环境条件:
1、控制柜放于露天,高温、寒冷、多酸雨、盐雾天气,有强烈的电磁场干扰。
(1)、温度:-10——-+80摄氏度;
(2)、湿度:10%——-95%。
2、技术要求:(1)MTBF=50000;
(1)、安全系数As=2.1;
(2)、Run_Time=4.58 秒/转;
(3)、Run_Frequence:每隔3 分钟转一次。
三、系统方案设计:
由于安全性、可靠性要求较高,故采用一主一热备份的双CPU抗干扰冗余系统,两路供电回路,三点检测两点有效的检测回路,故障显示采取复示电路。输入输出点数统计如下:
DI:29点 AI:2点 DO:18点 。
1、系统方案图设计如下:
2、方案论证及确定:
A、 轻轨道岔控制的特点:
输入、输出的点数不多,单开关节型道岔的控制点数在60点以下,多开关节型道岔控制的输入/输出点数也在一百点以下。故选用小型或微型控制器就可以了。
(1)由于需与上位中控室、列车运行自动监控系统(ATP)、列车驾驶(ATO)协同配合动作,并且需经常在线获取技术支持、维修和服务,要求网络通讯功能强大。
(2)就地控制现场环境恶劣,不设工控机,由于需计算道岔转撤停靠号数(并需把该信号输出给LED显示屏)、转撤行程及调速,故需运算能力强、精度高的PLC。
B、控制器硬件选型:
德维森PPC PLC属于一种开放型、柔性的PC—BASED 控制系统;PPC31 – 除了PLC功能,具有Intranet,Java,及Web Server功能:
. PPC31与A-B PLC5 具有相同功能与相同指令,编程方便、指令丰富、功能强大;
. PPC31亦可执行C/C++程序, Java程序;
. PPC31可发送e-mail;
. PPC31具有Web server功能, 网站,网页尽在PPC31中;
利用网际网络,在世界任何地方,透过网络浏览器(Web Browser)。
就可与远程的设备或现场沟通。
抗干扰能力强,可靠性高;MTBF=57766。
C、方案确定:
选用四级控制方案,即中央控制室通过ENTHERNET网际网路实现全自动控制;若网际网路出现故障,在现场触摸屏(HMI—GOT)上输入指令,运行PLC控制程序,实现自动转撤,若一个PLC出现故障,自动启动另一热备份PLC;若双PLC都出现故障;可通过操作现场手操箱——-继电器硬联锁箱上的按钮实现手动转撤道岔;若整个电气控制回路都出现故障,可通过人工摇臂摇动齿轮箱实现人工转撤道岔。
3、技术设计:
(1)、硬件电路设计:(略)
(2)、软件设计: 输入、输出点数统计
(3)、软件编程:参见BUTERFLY。
4、安装、调试:
A、 模拟调试实验:
B、 联合调试实验及其大纲:
C、 现场施工、安装调试及其验收报告:
5、小结:
本控制系统由于既保留了传统的继电器硬接线联锁,又应用了先进的PLC冗余控制、触摸屏组态监控及手动控制、网络通信及远程WEB站点技术支持、维修服务。基于柔性控制的开放的PPC系统比传统的逻辑控制器给用户带来了更安全、更可靠、更方便的技术服务