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采用PLC配置,为株洲硬质合金厂空调系统制定设计方案

2018年06月27日 16:30 次阅读

一、原系统分析

株洲硬质合金厂空调系统共有溴化锂机组两台,其中冷冻水泵2台功率为200KW,采用自耦降压启动。操作工根据负荷情况开1台或2台。单台水泵最大输出流量为600m3/h,系统全开时为1200m3/h。现水泵运行出口压力为4.5-9kg,最小流量需求为200m3/h,最大流量需求为950m3/h。压力波动较大的原因为,冷冻水泵流量不能根据负载变化调节,一旦后级工段冷冻水量减少水泵出口压力就会急剧上升。冷冻水在管路里快速循环未充分换热就回水,造成回水温度低。水泵和主机都白白消耗能量。

采用PLC配置,为株洲硬质合金厂空调系统制定设计方案






 

当1#机组开起后,1#流量必须满足最低流量值200 m3/h,如果用户流量没有达到最低流量值时,机组就会停机保护,值班人员必须提前打开旁通阀,使部分冷冻水在机组内循环来保证机组内有200 m3/h以上的流量。2#也如此。

二、改造控制要求:

分三个阶段完成自动控制,下面以1#空调机组为例详细说明如下:

Ø 机组冷水出口流量不得低于200 m3/h;

Ø 当1台泵输出压力不能满足要求时,系统提示手动开启另一台泵;

Ø 选择1#或2#泵为变频运行泵。

Ø 当需求流量为0~300 m3/h时,1#泵定频运行,保证300 m3/h的总流量输出,旁通调节阀打开并做PID调节,以保证输出用户所需的流量;

Ø 当需求流量为300 m3/h~600 m3/h时,1#泵变频运行并做PID调节,同时旁通阀门全关;

Ø 当需求流量为600 m3/h~900 m3/h时,1#泵定频运行,输出300 m3/h 的流量;2#泵工频运行,输出600 m3/h的流量;旁通调节阀打开并做PID调节,保证6kg的输出压力;

Ø 当需求流量为900 m3/h~1200 m3/h时,1#泵变频运行,并做PID调节,2#泵工频运行,旁通阀门全关。

变频系统通过控制柜上选择开关,选择任意一台水泵采用变频控制方式,其他水泵还采用原控制模式。被选择作为变频水泵的机组作为整个系统的调节水泵,来自动调节冷冻水流量。在自动控制模式下,利用PLC采集总管压力信号并根据PID运算发出变频器频率给定信号,自动调节电机(水泵)转速使冷冻水压力变化来实现自动控制。还采集输出流量送到PLC进行PID计算后再输出4~20mA的电流信号控制旁通阀,来实现恒流的效果。

同时PLC将现场参数,进出口压力值、变频器频率、电流、电机转速等上传至控制室内的人机界面进行参数显示。在控制室可通过人机界面对给定压力值、下限流量值、PID参数、变频泵选择和启动远程控制。远程实现各种操作,极大的方便了系统控制。控制方式本方案在保留原工频系统的基础上与原工频系统之间设置连锁以确保系统工作安全。

三、设备的配置

(1)友好的人机界面:由于系统需对每台机组的进口压力、出口压力、出口流量、总压力的上限值和下限值,PID参数进行设置,还要对所有的压力、流量值进行显示,还有报警信息进行记录。采用Eview的MT506LV人机界面。界面编辑了“主画面”、“控制画面”、“参数设置”、“故障记录”、“压力曲线”、“帮助”六个基本画面。主画面上对采集的压力、流量值、变频器的运行频率、电流进行显示,还显示系统当前状态和故障显示,让用户一目了然。

(2)PLC:

PLC是设备的大脑,选用的是艾默生网络能源有限公司的新产品EC20系列的PLC及模拟输入模块和模拟输出模块,EC20系列PLC是高性能的通用PLC,内存指令容量达到8k;典型基本指令执行速度0.09 ~0.42μS典型应用指令则为5~280μS支持高达50kHz的高速输入和80kHz 的高速输出;具有丰富的中断功能,有8路输入中断,3个定时,6路高速计数,支持工业标准的Modbus 通讯网络;指令有浮点运算、PID、高速I/O、通讯等20类共243条,具有掉电检测和后备电池保持,可扩展多个模块,扩展模块有数字型、模拟型、温度型的模块。EC20 的编程采用界面友好的窗口软件,支持多种编程方式:梯形图、指令列表、顺序功能图,方便地监控和调试,可在线修改程序。

(3)PLC的配置

主模块选用EC20-2012BRA,20点输入12点继电器类型输出。模拟输入模块采用8通道的EC20-8AD,模拟输出采用4通道的EC20-4DA。

(4)输入输出设备配置

输入设备有“手动/自动”选择开关,选择变频泵“1#/2#”、系统“启动”“停止”,还采集了工频、变频接触器信号进行互锁和状态显示。

输出设备有1#泵变频运行、2#泵变频运行、故障和复位继电器。

(5)模拟输入输出设备配置

利用EC20-8AD采集了总管压力、旁通阀位置反馈、1#机组出口压力、2#机组出口压力、1#泵出口流量、2#泵出口流量;用EC20-4DA输出电流信号给定EV2000-4T2000P频率,另一路输出4~20mA的电流信号到旁通阀。

四.工作原理

主电路图如下:


 

采用PLC配置,为株洲硬质合金厂空调系统制定设计方案




 

系统采用工变频互备,另外可以灵活的选择需变频的电机是1#还是2#由KM3、KM4来完成。

五.程序要点

EC20的COM0与EVIEW人机界面通过MODBUS协议进行通讯,COM1通讯口与艾默生的EV2000变频器进行自由协议通讯,PLC软件设置:

COM1的自由口协议中的波特率、数据位、停止位、效验位必须与变频器中设置一样才能通讯上。EC20时刻检测着变频器的频率、电流、故障再反映到人机界面上。



 

采用PLC配置,为株洲硬质合金厂空调系统制定设计方案





 

系统需恒压、恒流,所以做成双PID对变频器和旁通阀进行控制,控制的压力和流量在EVIEW人机界面上进行设置。

在现场调试过程中,发现现场的负载在每天下午五点下班时会突变,由于负载500m3/h的流量突变成几十的流量,这个突变的时间只有两三秒的时间,而旁通阀动作的速度很慢,一个行程38mm需2分钟的时间,这样会造成空调机组保护停机,为了解决这一问题,采用实时时钟定时开度旁通阀,也就是每天在五点之前就给旁通阀一个开度,当设定的时间到达后,系统又恢复PID调节。负载突变的时段设置和旁通阀的开度设置画面如下:

 

采用PLC配置,为株洲硬质合金厂空调系统制定设计方案




 

六.结束语

本系统已完成,已正式投入使用。由于采用艾默生的EC20系列的PLC进行控制,性能稳定,运行可靠,系统结构紧凑,节省能耗,便于维护。变频器的频率在40HZ左右稳定压力,节能率达到48%。因此不但大大的提高了产品的技术含量和自动化水平,而且还极大地提高了企业的经济效率,非常具有推广价值。

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本文首先介绍了三菱PLC网络结构,其次介绍了三菱PLC特点和三菱PLC最常见故障排除方法,最后介绍了...

发表于 2018-05-22 12:13 848次阅读
最全三菱PLC编程常见100个问题的解答

浅谈PLC原理

PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在...

发表于 2018-05-21 05:35 483次阅读
浅谈PLC原理

PLC可编程控制技术在食品工业的应用

基于监控计算机(PC),可编程控制器(PLC),人机界面(HMI),智能仪表,工控通信网络DCS(分...

发表于 2018-05-21 03:31 355次阅读
PLC可编程控制技术在食品工业的应用

plc开关量、模拟量转换

plc开关量、模拟量转换,首先要清楚三层含义:设备信号层、PLC软件应用层、PLC内部处理层。设备层...

发表于 2018-05-20 10:32 1831次阅读
plc开关量、模拟量转换

电气技术PLC详解(结构、工作原理、程序编制、指...

PLC它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置,专为在工业现场应用而设计,它采用可编程序...

发表于 2018-05-18 17:33 1622次阅读
电气技术PLC详解(结构、工作原理、程序编制、指...

三菱FX系列plc的基本逻辑指令

RST(复位指令) 使被操作的目标元件复位并保持清零状态。SET、RST指令的使用,当X0常开接通时...

发表于 2018-05-18 16:21 863次阅读
三菱FX系列plc的基本逻辑指令

西门子SMART 200 PLC控制系统构成及网...

 PLC通过安装在轴承上的旋转编码器,判断物料输送距离及速率,到达位置之后通过中断,向激光板卡发送标...

发表于 2018-05-18 16:16 1036次阅读
西门子SMART 200 PLC控制系统构成及网...

工业互联网的发展,交织着三条主线

物联网则是由各种带有感知和通讯的泛在智能终端,但这些终端并不与直接与人进行交互。它们可以感知一些参数...

发表于 2018-05-17 15:29 659次阅读
工业互联网的发展,交织着三条主线

下欧姆龙PLC中断程序的编写

中断程序属于优先级别较高的,所以在运用中也相应的较为常用。欧姆龙PLC初学者难免会遇到诸多难题,这里...

发表于 2018-05-17 14:19 726次阅读
下欧姆龙PLC中断程序的编写

欧姆龙PLC在通讯时出现的问题详解

有时间电脑和PLC能正常通信,有时间却不行——显示“Modem已经被选中,要继续码?”

发表于 2018-05-17 11:23 689次阅读
欧姆龙PLC在通讯时出现的问题详解

编程软件为什么就连接不上PLC呢?

这样你在打开编程软件比如博途TIA下载或者在线程序的时候PG/PC接口选择你设置的PG/PC接口然后...

发表于 2018-05-15 14:43 1017次阅读
编程软件为什么就连接不上PLC呢?

三个西门子PLC编程实例解析

当星形起动完成后,满足切换到运行状态时,按动切换按钮I0.6=1,这时会切换到三角形运行状态,主继电...

发表于 2018-05-14 11:24 1225次阅读
三个西门子PLC编程实例解析

PLC最全编程算法:模拟量的计算与脉冲量的计算

PLC模拟单元的分辨率是1/32767,对应的标准电量是0—10V,所要检测的是温度值0—100℃。...

发表于 2018-05-14 11:15 824次阅读
PLC最全编程算法:模拟量的计算与脉冲量的计算

电气仪表的8个要点包括:SIS与ESD、DCS、...

SIS与ESD、DCS、PLC四者,在化工生产过程中,常常被误解,本文从四者最基本的概念,到四者之间...

发表于 2018-05-13 10:32 953次阅读
电气仪表的8个要点包括:SIS与ESD、DCS、...

工业互联网的介绍和产业链的详细数据分析

工业互联网是 GE 在 2013 年提出的概念,我们在 2016 年底撰写 2017 年年度策略报告...

发表于 2018-05-13 10:21 2820次阅读
工业互联网的介绍和产业链的详细数据分析

如何快速搞定PLC故障,你和大神差的只是一个方法...

外部设备就是与PLC实际过程直接联系的各种开关、传感器、执行机构、负载等。这些设备发生故障,会直接影...

发表于 2018-05-11 17:25 1314次阅读
如何快速搞定PLC故障,你和大神差的只是一个方法...

【干货】电气控制电路,PLC接线,梯形图及指令表...

电气电路控制和PLC控制之间的原理是相通的,自然的电气控制都可以通过PLC更加方便,高效的演绎,那么...

发表于 2018-05-11 16:52 1833次阅读
【干货】电气控制电路,PLC接线,梯形图及指令表...

【干货】PLC走WIFI联网调试操作经验分享

方案: 一台上位机,4台PLC,通过WIFI联网采集数据。

发表于 2018-05-11 16:38 959次阅读
【干货】PLC走WIFI联网调试操作经验分享

【技能秒get】一文教你学会PLC传送与比较指令

本文对PLC的相关指令进行了详细介绍,并通过一个具体的案例说明了PLC传送与比较指令的具体用法,供借...

发表于 2018-05-11 16:33 764次阅读
【技能秒get】一文教你学会PLC传送与比较指令

【干货】三菱FX系列PLC控制变频器的方法经验分...

本文介绍一种非常简便的三菱FX系列PLC控制变频器的方法:它只需在PLC主机上安装一块RS-485通...

发表于 2018-05-11 16:14 1272次阅读
【干货】三菱FX系列PLC控制变频器的方法经验分...

【干货】西门子PLC常用指令举例

在西门子plc梯形图中,将其触点和线圈等称为程序中的编程元件。编程元件也称为软元件,是指在plc编程...

发表于 2018-05-11 15:56 1104次阅读
【干货】西门子PLC常用指令举例

plc通过继电器控制电磁阀的接线图

本文首先介绍了plc控制电磁阀的原理,其次介绍了plc通过继电器控制电磁阀的接线图,最后介绍了PLC...

发表于 2018-05-11 09:22 3762次阅读
plc通过继电器控制电磁阀的接线图

PLC入门艰难?应该怎么学习PLC

PLC编程语言符合IEC 61131标准。其中比较主流的语言是模块化的编程语言,也即IEC 6113...

发表于 2018-05-08 15:33 771次阅读
PLC入门艰难?应该怎么学习PLC

国际工业互联网巨头西门子的先进经验

总部位于德国慕尼黑的西门子公司,1847 年由德国“电子电气之父”维尔纳• 冯• 西门子建立,是世界...

发表于 2018-05-08 11:10 1436次阅读
国际工业互联网巨头西门子的先进经验

PLC的设计选型,应该如何选择PLC呢?

处理速度与用户程序的长度、CPU处理速度、软件质量等有关。目前,PLC接点的响应快、速度高,每条二进...

发表于 2018-05-07 14:49 1691次阅读
PLC的设计选型,应该如何选择PLC呢?

介绍MES与PLC集成时的几种握手方式及特点

某些设备的关键工艺参数(如变速器轴齿热处理炉的温度)非常重要,需要定期抓取以生成实时曲线,及用于长期...

发表于 2018-05-07 14:39 718次阅读
介绍MES与PLC集成时的几种握手方式及特点

以FX1N系列PLC来介绍PLC节省输入点数方法

使用时应注意:除按上图进行接线外,还必须有对应的软件来配合,以实现Y000~Y003轮流导通;同时还...

发表于 2018-05-07 08:54 933次阅读
以FX1N系列PLC来介绍PLC节省输入点数方法

PLC调试需要了解这几个步骤

检查工作是对设计控制程序软件进行验收的过程,是调试过程中最复杂、技术要求最 高、难度最大的一项工作。...

发表于 2018-05-07 08:49 1583次阅读
PLC调试需要了解这几个步骤