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當前位置:首頁>>新聞中心>>行業動態 發布時間:2017-07-24 08:17:36

PLC在火電廠電子秤實物校驗系統中的應用

時間:2017-07-24 08:17:36 來源:本站 點擊數:642

介紹PLC技術在火力電廠輸煤系統實物校驗改造中的應用著重介紹了相關系統的組成、部分控制功能的實現、幾種 解決輸入、輸出點數不足的方法及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,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關系到火力發電廠入廠煤的準確計量。 我廠的實物校驗系統,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 時與集中控制室聯系不方便,上行皮帶、犁煤器及出料皮帶運行 狀態無法實現實時監控等問題。針對以上問題,我們對原系統進 行改造。改造后的系統采用美國Modicon公司的PC-E984-265 PLC作為控制系統核心。上位機采用P233工控機并與 PLC間以Modbus實現通訊,改善了整個校驗系統操作條件。

1.電子秤實物校驗系統簡介

系統由稱重倉(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完成系統的手動、自動操作,完成對Modbus網絡 的協調管理,接受外圍受控設備的狀態信息,對外圍設備運行狀 態進行監控。

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,并根據輸人命令及外圍傳感器的位置信號,實時顯示設備運 行狀態及位置。Modbus節點的波物率、奇偶校驗等設置統一。

3.PLC控制的實現

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,并通過執行WindowViewe運行 監控層程序,丨nTouch借助DDE(動態數據轉換)可實現與其它 軟件如VB等的聯合工作。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、數據傳送等,可實現離線、在線編程,可監視LD 程語言的電流源。

3.2 PLC控制的實現

3.2.1料門開度控制

改造前的操作系統,料門控制只能處于全開或全關狀態,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Dtpsl/全程脈沖數 tps1 )x100%

其中,點擊脈沖數Dtps是實際操作時根據開度大小所需的 0.1s脈沖個數,全程脈沖數Qtps表達式為:Qtps=單料門全關 狀態至全開狀態所需時間Ts/脈沖觸發時間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,實現料門開度實時數據顯 示和狀態動態顯示,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 變為直線運動。該系統共有砝碼提升機共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 提升機三個狀態間行程的實測時間作為時間功能塊TON的輸 人設置參數,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出料皮帶與料門聯鎖控制

在系統自動校驗狀態下,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。以#1單料門為例, 其開啟的程序梯形圖如圖3

云網客3.jpg

其中輸人%1:00011、%1:00001InTouch代號分別為出 料皮帶運行狀態、#1單料門非開狀態。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 聯鎖指令。%0:00001#1單料門開指令輸出。

3.3節省丨/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,是采用機械限位開關作為狀態傳感器,實 際操作過程中,狀態臨界位易發生因卡死、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 PLC回路的通斷,即以觸點代替觸點,節省了輸入點數,且可避免機械式限位開關在自控系統中應用的不足,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。

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 兩種相對功能狀態的切換。

3.4 PLC間網絡通訊

入廠煤電子秤及人爐煤電子秤的數值采集由集中控制室PLC1完成,校驗室的數據如煤流、人廠煤量、人爐煤量、上行皮 帶的狀態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,網絡傳輸介質為屏 蔽雙絞電纜,傳送速率為1MB/ScJ該系統中的PLC1PLC2作為 對等邏輯關系的節點,可通過獲得令牌來傳遞信息。PLC通過功 能塊、數據字段來實現PLC間的查詢、應答功能,PLC的功能塊 決定其所執行的功能。PLC1數據字段包括執行該功能所需的數 據信息,如從PLC2讀保持寄存器的開始地址、該寄存器的內容 以及存儲這些數據所需的寄存器個數。PLC2查詢信息的數據字 段應包括讀取的數據、節點地址N0DERDDR)遠程路徑ROUTPATL)、從屬寄存器(SLAVEREG)地址、寄存器數量。該 實物校驗系統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、聯鎖、解鎖實現全自動化操作。具 有定值設置、超時限保護功能。通過與上位機聯網,可直觀地反 映系統相關設備的運行狀態。該系統作為上煤、配煤程序控制系 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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