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行業(yè)動態(tài)

當前位置:首頁>>新聞中心>>行業(yè)動態(tài) 發(fā)布時間:2017-07-24 08:17:36

PLC在火電廠電子秤實物校驗系統(tǒng)中的應用

時間:2017-07-24 08:17:36 來源:本站 點擊數(shù):643

介紹PLC技術在火力電廠輸煤系統(tǒng)實物校驗改造中的應用著重介紹了相關系統(tǒng)的組成、部分控制功能的實現(xiàn)、幾種 解決輸入、輸出點數(shù)不足的方法及Modbus Plus網絡在PLC間網絡通訊的應用。

實物校驗裝置是一種高精度的靜態(tài)電子秤,其精度遠高于 鏈碼標定和掛碼標定,主要適用于煤炭、礦石、糧食、水泥等散料 物流的計量系統(tǒng),是精確進行計量管理和商貿結算的關鍵設備。

電子秤實物校驗系統(tǒng)關系到火力發(fā)電廠入廠煤的準確計量。 我廠的實物校驗系統(tǒng),改造前主要以手動操作為主,實踐中存在 料門開度不能自由控制,砝碼提升機機械限位開關易失靈,校驗 時與集中控制室聯(lián)系不方便,上行皮帶、犁煤器及出料皮帶運行 狀態(tài)無法實現(xiàn)實時監(jiān)控等問題。針對以上問題,我們對原系統(tǒng)進 行改造。改造后的系統(tǒng)采用美國Modicon公司的PC-E984-265 PLC作為控制系統(tǒng)核心。上位機采用P233工控機并與 PLC間以Modbus實現(xiàn)通訊,改善了整個校驗系統(tǒng)操作條件。

1.電子秤實物校驗系統(tǒng)簡介

系統(tǒng)由稱重倉(料斗)、砝碼提升機、料門、電動推桿、振動 器、砝碼、千斤頂、傳感器、出料皮帶等構成。

散狀物流經過輸送設備進人校驗裝置料斗后,稱重傳感器 產生與物料重量成正比的電信號,該信號輸人微處理器,經處理 后顯示出物料的重量值,將校驗裝置表盤顯示值和皮帶枰所顯 示的重量值相比較,達到對電子皮帶秤進行校驗的目的。

系統(tǒng)校驗操作流程為:出料皮帶運行設置手動/自動 置檢修/校驗提升砝碼至校驗位啟動煤源、煤流進人料斗實物校驗裝置表計值電子秤表計值偏差對比開啟料門,經稱 量后的原煤進人出料皮帶—開啟振動器

2.PLC硬件組成

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系統(tǒng)主要由處理器模塊EP-984-265三塊DIP216型輸 人模塊、三塊DAP216N型輸出模塊及DC24V電源模塊組成。 受控設備為砝碼提升機、料門電機、振動器、犁煤器等。作為控制 核心的PLC完成系統(tǒng)的手動、自動操作,完成對Modbus網絡 的協(xié)調管理,接受外圍受控設備的狀態(tài)信息,對外圍設備運行狀 態(tài)進行監(jiān)控。

工控機RS232接口與PLC提供的RJ45 口通過Modbus 網絡交換信息,傳載、修改控制程序,通過人機對話設置修改參 數(shù),并根據(jù)輸人命令及外圍傳感器的位置信號,實時顯示設備運 行狀態(tài)及位置。Modbus節(jié)點的波物率、奇偶校驗等設置統(tǒng)一。

3.PLC控制的實現(xiàn)

3.1軟件的選用

上位機軟件包丨nTouch是一種人機接口實用程序的生成 器,由WindowMakerWindowViewe兩個主要部分組成,以 及六個實用程序、診斷程序。WindowMake「的圖形功能能生成 友好復雜的人機交互式界面,并通過執(zhí)行WindowViewe運行 監(jiān)控層程序,丨nTouch借助DDE(動態(tài)數(shù)據(jù)轉換)可實現(xiàn)與其它 軟件如VB等的聯(lián)合工作。其廣泛的丨/server功能,便于眾多 相關設備的連接。

下位機軟件包Concept V2.2具有較強的邏輯功能及加強 性能,可在專用編程器,或PC機上運行,用于984、〇uantum 列控制器編程、測試、并提供應用邏輯文件。主要功能有:計算、 計時、計數(shù)、數(shù)據(jù)傳送等,可實現(xiàn)離線、在線編程,可監(jiān)視LD 程語言的電流源。

3.2 PLC控制的實現(xiàn)

3.2.1料門開度控制

改造前的操作系統(tǒng),料門控制只能處于全開或全關狀態(tài),不 能很好地控制料門出口煤流的大小易使下行的出料皮帶大量 撒煤,改造后,通過上位機點動操作,可根據(jù)需要任意掌握料門 開度。以#1單料門為例,其料門開度的表達式為:

#1單料門開度K1=(點擊脈沖數(shù)Dtpsl/全程脈沖數(shù) tps1 )x100%

其中,點擊脈沖數(shù)Dtps是實際操作時根據(jù)開度大小所需的 0.1s脈沖個數(shù),全程脈沖數(shù)Qtps表達式為:Qtps=單料門全關 狀態(tài)至全開狀態(tài)所需時間Ts/脈沖觸發(fā)時間0.1s

料門總開度K=#1單料門開度K1+#2單料門開度K2 = (Dtps1/Qtps1+Dtps2/Qtps2)x100%

通過對料門開度表達式的鏈接,實現(xiàn)料門開度實時數(shù)據(jù)顯 示和狀態(tài)動態(tài)顯示,使料門開度的控制操作準確、直觀。

3.2.2砝碼提升機手動/自動控制

提升機是以電動機作為動力源,經擺線針輪減速機減速,通 過安全離合器把轉矩傳給絲桿,由螺旋副把絲桿的旋轉運動轉 變?yōu)橹本€運動。該系統(tǒng)共有砝碼提升機共10臺,以對稱面均布 方式安裝,以#1砝碼提升機指令為例,圖2為其程序流程圖。

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砝碼提升機在自動控制狀態(tài)時,為了防止料斗秤刀口因秤 體不平衡而損壞,砝碼提升是按照對角的順序依次進行。以砝碼 提升機三個狀態(tài)間行程的實測時間作為時間功能塊TON的輸 人設置參數(shù),可起到加強機械式限位開關的功能,對砝碼提升機 動作進行限時保護。

3.2.3出料皮帶與料門聯(lián)鎖控制

在系統(tǒng)自動校驗狀態(tài)下,按照逆煤流開機原則,料門的開 啟,需在出料皮帶啟動的前提下,才能實現(xiàn)。以#1單料門為例, 其開啟的程序梯形圖如圖3

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其中輸人%1:00011、%1:00001InTouch代號分別為出 料皮帶運行狀態(tài)、#1單料門非開狀態(tài)。內部變量%0:00101、%0: 00110Intouch代號為#1單料門開指令及料門與出料皮帶 聯(lián)鎖指令。%0:00001#1單料門開指令輸出。

3.3節(jié)省丨/〇點的方法

3.3.1內部時間功能塊(計時器)的利用

在該系統(tǒng)實物校驗砝碼提升機動作過程中,其上下行速度 基本相同,在下降位最低位)、校驗位中間位)、檢修位(最高 位)三種不同的狀態(tài),是采用機械限位開關作為狀態(tài)傳感器,實 際操作過程中,狀態(tài)臨界位易發(fā)生因卡死、接觸不良等原因引起 的故障。時間功能塊TON作為PLC內部元件,以其限時功能實 現(xiàn)PLC回路的通斷,即以觸點代替觸點,節(jié)省了輸入點數(shù),且可避免機械式限位開關在自控系統(tǒng)中應用的不足,對砝 碼提供機起到了限時保護作用,降低了故障率。

3.3.2內部16位內部寄存器的使用

在使用R400XX16系列位內部寄存器時使16位中的各位 與各輸入輸出點一一對應。如寄存器R400xx.y1R400xx.y2 R400xx.y3分別對應#1砝碼提升機的檢修位、升起位、降下位。 這樣使得原本需要三個輸人點的情況,只需要使用R400xx ?個內部寄存器的三個數(shù)位即可解決,即原本需16I/O點,通 過使用一個16位內部寄存器,占用一個輸人點就夠了。以 Concept編程軟件里,丨/〇點與寄存器之間的對應置換關系,通 IEC-BMD丨功能塊實現(xiàn)。

3.3.3具有切換功能的固定按鈕的應用

如實物校驗砝碼的校驗/檢修、手動/自動等功能,可通過調 WindowMaker圖庫內的固定按鈕,各只需一個點即可實現(xiàn) 兩種相對功能狀態(tài)的切換。

3.4 PLC間網絡通訊

入廠煤電子秤及人爐煤電子秤的數(shù)值采集由集中控制室PLC1完成,校驗室的數(shù)據(jù)如煤流、人廠煤量、人爐煤量、上行皮 帶的狀態(tài)開關量等則主要通過校驗室PLC2與集中控制室的 PLC1間的Modbus Plus網絡通信來實現(xiàn),網絡傳輸介質為屏 蔽雙絞電纜,傳送速率為1MB/ScJ該系統(tǒng)中的PLC1PLC2作為 對等邏輯關系的節(jié)點,可通過獲得令牌來傳遞信息。PLC通過功 能塊、數(shù)據(jù)字段來實現(xiàn)PLC間的查詢、應答功能,PLC的功能塊 決定其所執(zhí)行的功能。PLC1數(shù)據(jù)字段包括執(zhí)行該功能所需的數(shù) 據(jù)信息,如從PLC2讀保持寄存器的開始地址、該寄存器的內容 以及存儲這些數(shù)據(jù)所需的寄存器個數(shù)。PLC2查詢信息的數(shù)據(jù)字 段應包括讀取的數(shù)據(jù)、節(jié)點地址N0DERDDR)遠程路徑ROUTPATL)、從屬寄存器(SLAVEREG)地址、寄存器數(shù)量。該 實物校驗系統(tǒng)PLC2的通訊功能由CREADREG功能塊完成, 共占用內部寄存器26個,較好地解決了校驗室與集中控制室之 間的通訊問題。

4.結束語

改造后實物校驗系統(tǒng)的自動/手動校驗、料門開啟、出料流 量控制、及相關設備的啟/停、聯(lián)鎖、解鎖實現(xiàn)全自動化操作。具 有定值設置、超時限保護功能。通過與上位機聯(lián)網,可直觀地反 映系統(tǒng)相關設備的運行狀態(tài)。該系統(tǒng)作為上煤、配煤程序控制系 統(tǒng)PLC的遠程站,方便實物校驗室與集中控制室的信息交流。

 


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