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摘要:以昆仑通态TPC1162HI触摸屏为人机界面,通过欧姆龙CP1L PLC为控制器,实现对弹簧锤清灰装置进行手动、自动控制,系统参数设置,及设备状态的监测,经现场实际运行证明该系统可靠,提高了振打效率。
关键词:人机界面 PLC 弹簧锤
弹簧锤清灰装置以其高效安全的特点,适用于锅炉管束、灰斗、灰槽、烟道、渣斗等各种工艺情况。PLC控制系统的投入使弹簧锤的操作变得更加的便捷、安全,使得设备的运行更加可靠。
1 工艺要求
本系统以株洲冶炼厂44台弹簧振打清灰装置为例。具体工艺要求如下。
①44台设备轮训启停,第一台设备启动一定时间后,延时一定时间启动第二台,44台都启动一次后,再延时一定时间后自动进行第二轮的循环振打。
②每次启动设备前,首先把需要启动的设备设置在自动状态,同时需要设定好每台设备的运行时间、间隔时间、及第二次循环的延时时间,然后按启动按钮,进行集中启动。
③当进行集中轮训动作时,如果有其中某一台设备出现故障,或需要检修,把该台设备设置到检修状态,其它设备轮训动作不受影响,会自动跳过该台设备轮训。
④如果其中某一台设备需要手动控制,把该设备打到手动状态,然后进行单台启动。
2 控制系统的组成
系统主要由一台欧姆龙CP1L可编程控制器,一台昆仑通态TPC1162HI触摸屏通过232口通讯组成,以及各类低压元器件组成,系统框图如图1所示。
3 系统电路设计
每台振打装置单独用一路断路器进行供电和保护,本系统中的运行反馈信号通过接触器→PLC,过载信号通过热继电器→PLC的方式进行采集,设备主回路电气图如图2所示。
4 系统软件设计
系统的软件设计包括PLC的程序设计和上位机软件设计。
4.1 PLC程序设计
系统用户程序以欧姆龙的CX-Programmer为编程环境,采用模块化的设计结构,主要由手动控制模块、自动控制部分和报警部分组成。
关键技术:
①自动逻辑功能
系统由三个控制方式组成:手动控制、检修、自动控制。在手动控制方式的时候,程序调用手动控制模块,每台振打装置由触摸屏单独控制进行启动停止,不受设定的振打时间的影响。在检修状态时,振打装置不能起停。
系统进入自动控制方式后,点击“自动启动”,系统将循环执行全自动控制程序。首先从第一台设定为自动的弹簧锤开始启动,当第一台弹簧锤完成设定的运行时间后便停止,延时设定的时间后运行,下一台设定为自动控制的弹簧锤,直至最后一台完成运行时间。如果设定有第二个循环,则在延时一个设定时间后重新从第一台弹簧锤开始振打,直至完成设定的循环次数。自动运行定时、逻辑框图如图3所示。
②采用移位的方法对输出进行循环置位。
在自动运行时需要多处延时,每台弹簧锤运行、弹簧锤运行间隔、以及循环间隔的时间都需要利用程序里的计时器进行延时,如果采用常用的方法则44台弹簧锤需要近百个计时器,而在本系统中采用延时移位的方法只需要3个计时器即可。
用一个定时器计时弹簧锤的运行时间,当运行时间到时,用另一计时器开始计时间隔时间,同时利用欧姆龙自带的移位指令“SFT”向前移动一位,置位下一个中间位,当间隔时间到时把中间位赋给输出。最后用一计时器计算循环间隔时间。
4.2 上位机组态软件设计
系统选用昆仑通态的MCGS组态软件,形象的显示弹簧锤振打清灰装置的系统参数和工艺画面,通过设计的控制画面,可在上位机上直接对设备进行手动控制、自动控制及其参数的设定。根据PLC采集的信息,可以在上位机上建立各类信息数据库,对各工艺做出趋势图、报警归纳处理查询和系统运行时间监控查询。以供值班人员分析处理,改进管理方法,提高经济效益。
5 结语
该控制系统经过目前半年多的运行,不仅操作比原先便捷简单,而且工作稳定,一直未出现故障。设备的各项性能完全满足生产要求。经过改造后,整个设备电控系统的可靠性得到了提升,平均无故障工作的时间大大提高,设备的维护也变得方便、简单,费用低。
参考文献:
[1]廖常初.PLC编程及运用[M].北京:机械工业出版社,2002.
[2]OMRON可编程序控制器编程手册.
[3]戴芬良.PLC控制系统抗干扰技术探究[J].电子技术与软件工程,2013(22).
作者简介:黄善云,男,湖南株洲人,株洲冶炼集团电气工程师,锌焙烧厂设备室主任。
关键词:人机界面 PLC 弹簧锤
弹簧锤清灰装置以其高效安全的特点,适用于锅炉管束、灰斗、灰槽、烟道、渣斗等各种工艺情况。PLC控制系统的投入使弹簧锤的操作变得更加的便捷、安全,使得设备的运行更加可靠。
1 工艺要求
本系统以株洲冶炼厂44台弹簧振打清灰装置为例。具体工艺要求如下。
①44台设备轮训启停,第一台设备启动一定时间后,延时一定时间启动第二台,44台都启动一次后,再延时一定时间后自动进行第二轮的循环振打。
②每次启动设备前,首先把需要启动的设备设置在自动状态,同时需要设定好每台设备的运行时间、间隔时间、及第二次循环的延时时间,然后按启动按钮,进行集中启动。
③当进行集中轮训动作时,如果有其中某一台设备出现故障,或需要检修,把该台设备设置到检修状态,其它设备轮训动作不受影响,会自动跳过该台设备轮训。
④如果其中某一台设备需要手动控制,把该设备打到手动状态,然后进行单台启动。
2 控制系统的组成
系统主要由一台欧姆龙CP1L可编程控制器,一台昆仑通态TPC1162HI触摸屏通过232口通讯组成,以及各类低压元器件组成,系统框图如图1所示。
3 系统电路设计
每台振打装置单独用一路断路器进行供电和保护,本系统中的运行反馈信号通过接触器→PLC,过载信号通过热继电器→PLC的方式进行采集,设备主回路电气图如图2所示。
4 系统软件设计
系统的软件设计包括PLC的程序设计和上位机软件设计。
4.1 PLC程序设计
系统用户程序以欧姆龙的CX-Programmer为编程环境,采用模块化的设计结构,主要由手动控制模块、自动控制部分和报警部分组成。
关键技术:
①自动逻辑功能
系统由三个控制方式组成:手动控制、检修、自动控制。在手动控制方式的时候,程序调用手动控制模块,每台振打装置由触摸屏单独控制进行启动停止,不受设定的振打时间的影响。在检修状态时,振打装置不能起停。
系统进入自动控制方式后,点击“自动启动”,系统将循环执行全自动控制程序。首先从第一台设定为自动的弹簧锤开始启动,当第一台弹簧锤完成设定的运行时间后便停止,延时设定的时间后运行,下一台设定为自动控制的弹簧锤,直至最后一台完成运行时间。如果设定有第二个循环,则在延时一个设定时间后重新从第一台弹簧锤开始振打,直至完成设定的循环次数。自动运行定时、逻辑框图如图3所示。
②采用移位的方法对输出进行循环置位。
在自动运行时需要多处延时,每台弹簧锤运行、弹簧锤运行间隔、以及循环间隔的时间都需要利用程序里的计时器进行延时,如果采用常用的方法则44台弹簧锤需要近百个计时器,而在本系统中采用延时移位的方法只需要3个计时器即可。
用一个定时器计时弹簧锤的运行时间,当运行时间到时,用另一计时器开始计时间隔时间,同时利用欧姆龙自带的移位指令“SFT”向前移动一位,置位下一个中间位,当间隔时间到时把中间位赋给输出。最后用一计时器计算循环间隔时间。
4.2 上位机组态软件设计
系统选用昆仑通态的MCGS组态软件,形象的显示弹簧锤振打清灰装置的系统参数和工艺画面,通过设计的控制画面,可在上位机上直接对设备进行手动控制、自动控制及其参数的设定。根据PLC采集的信息,可以在上位机上建立各类信息数据库,对各工艺做出趋势图、报警归纳处理查询和系统运行时间监控查询。以供值班人员分析处理,改进管理方法,提高经济效益。
5 结语
该控制系统经过目前半年多的运行,不仅操作比原先便捷简单,而且工作稳定,一直未出现故障。设备的各项性能完全满足生产要求。经过改造后,整个设备电控系统的可靠性得到了提升,平均无故障工作的时间大大提高,设备的维护也变得方便、简单,费用低。
参考文献:
[1]廖常初.PLC编程及运用[M].北京:机械工业出版社,2002.
[2]OMRON可编程序控制器编程手册.
[3]戴芬良.PLC控制系统抗干扰技术探究[J].电子技术与软件工程,2013(22).
作者简介:黄善云,男,湖南株洲人,株洲冶炼集团电气工程师,锌焙烧厂设备室主任。