PLC在冷卻循環(huán)水控制中的應用

總第156期南方金屬Surm. 1562007年6月SOUTHERN METALSlune 2007文章編號: 1000 -9700(2007 )03 -0035 -03PLC在冷卻循環(huán)水控制中的應用李煒彬(廣東省鋼鐵研究所,廣東廣州510640)摘要:介紹了 NbFeB制粉車(chē)間對冷卻循環(huán)水的要求,采用PLC(可編程控制器)對冷卻循環(huán)水系統進(jìn)行控制,通過(guò)對PLC接口硬件的構件和軟件編程思路的探討,為PLC在冷卻循環(huán)水控制中的應用提供多--條途徑.關(guān)鍵詞:PLC;冷卻循環(huán)水;控制系統中圖分類(lèi)號: TM571文獻標識碼: BApplication of PLC in the control of recycled cooling wateru Wei-bin(Guangdong Research Institute of lron & Steel , Guangzhou 510640 , Guangdong)Abstrat; According to tbe requirements of the NbFeB magnetic powder prodution plat for reycled coling wate, a PLCis employed to control the coling water system, thus exploring a new aplicain of PLC. A discussion is then made of thehardware configuration for the interfaces and the sofware needed for programming.Key words: PLC; recycled cooling water; control system2.1對冷 卻循環(huán)水控制系統的要求1應用背景與需求1)為了防止制粉車(chē)間的真空設備在工作時(shí)遇目前,NbFeB制粉車(chē)間主要由真空感應熔煉爐、到突然停電事故,冷卻循環(huán)水系統除了有工作機組真空快淬爐、真空連續晶化爐等設備組成,這些設備和備用機組外,還應接入自來(lái)水。要求如下:a)在供都是在高溫下工作,需要連續不斷地供給冷卻循環(huán)電正常時(shí),工作機組和備用機組能定時(shí)切換,互為備水,一旦冷卻水中斷,將造成無(wú)法挽回事故.用b)當-套機組發(fā)生故障時(shí),系統能及時(shí)地啟動(dòng)--般要求冷卻循環(huán)水的供給機組至少要有兩另-套機組,并報警. c) 在供電線(xiàn)路發(fā)生故障或其套,一套為工作機組,-套為備用機組.傳統的控制他原因導致工作機組和備用機組均不能正常工作方法是只有在工作機組出現故障時(shí),備用機組才投時(shí)，系統能接入自來(lái)水冷卻設備.人運行.這樣造成一臺工作過(guò)于頻繁,而另一臺利2)由于真空設備要求冷卻循環(huán)水進(jìn)水水溫不用率不高.時(shí)間長(cháng)了,工作機組就會(huì )由于機械磨損高于25 C ,因此，當水池的水溫超過(guò)25 C時(shí),系統等因素而縮短設備的使用年限;而備用機組由于長(cháng)要能將水池的水抽入水冷系統,經(jīng)冷卻后流回水池，時(shí)間不運行可能引起設備銹蝕、電氣故障等,同樣會(huì )使水池的水溫保持在25 C以下.遭到損壞[0.3)當水池的水位低于設定水位時(shí),系統能自動(dòng)為了解決上述問(wèn)題，可以設法利用PLC使控制往水池放人自來(lái)水,保持水池水位在一定范圍之內.系統在運行過(guò)程中,工作機組和備用機組能夠自動(dòng)2.2 PLC 冷卻循環(huán)水系統結構及硬件輪換,互為備用PLC冷卻循環(huán)水系統結構如圖1所示2] ,循環(huán)水系統主要由PLC控制系統、水泵、水冷系統、電磁2PLC冷卻循環(huán)水控制系統閥等部件組成.由于真空感應熔煉爐、真空快淬爐收稿日期:2006-08 -07作者簡(jiǎn)介:李煒彬(1973-),男,1997年畢業(yè)于武漢冶金科技大學(xué)工業(yè)電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè),工程師.南方金屬36SOUTHERN METALS2007年第3期和真空連續晶化爐對冷卻水流量的要求各不相同，自動(dòng)控制如果每種爐子各配置與其流量相符的水泵,不但投文人大,而且管路復雜.本系統選用一臺大流量的水<水池水位高嗎→頤入直米木泵給所有設備供水，通過(guò)手動(dòng)閥門(mén)設定好各臺設備冷卻水的流量,簡(jiǎn)化了循環(huán)水系統1號工作2號備份置狀態(tài)為I.T0、TI工作T0到了嗎? >」M3回水管<水壓正常嗎床國t水池報墅系統四xhO電機過(guò)謊嗎>以時(shí)瀾報警義工作機組組停機備四兩熔煉_還地水溫高鳥(niǎo)》上用機組工作2工作爐t[開(kāi)水冷設備，< T2到了嗎父,N快淬NTI到了嗎自來(lái)水件上N樂(lè )國秋態(tài)為1鳴>水正常嗎?> 摳鴛Y過(guò)流晶化x↓電機過(guò)旋嗎> 報警最2號工作1號備份置NII狀態(tài)為0,TO、TI工作N樂(lè )池水溫高哩>備用機組停用圖1 PLC 冷卻循環(huán)水系統結構系統控制分自動(dòng)和手動(dòng)自動(dòng)控制時(shí)其控制過(guò)開(kāi)水冷設備開(kāi)自來(lái)水程如圖2所示"。手動(dòng)控制時(shí),由手動(dòng)按鈕發(fā)出控圖2 PLC 冷卻循環(huán)水控制系統控制流程制命令至PLC,通過(guò)PLC控制相應的設備運作.PLC采用FX2N-32M PLC外部接線(xiàn)如圖3所X000Y030示[1-2).LKX001Y031L C2K3PLC冷卻循環(huán)水控制系統的軟件X002Y032[LO1X003Y033-DF根據系統控制流程圖,可以很容易編寫(xiě)出控制K5_X004Y034{ DF2程序.控制程序要完成以下幾個(gè)方面的工作:X005AGS1)使用PLC實(shí)現工作機組(1號)和備用機組SAIX006Y036-BGI(2號)的自動(dòng)切換,關(guān)鍵在于系統必須能夠記憶和變換水泵的工、備設置狀態(tài)，利用PLC置位/復位指SA2/_X007Y037令,可以很容易實(shí)現這一目的.在FX2N系列中,SX0I0Y040BY]}為置位指令,R為復位指令,其用法如圖4所示.當X01IX401來(lái)-一個(gè)脈沖時(shí),S指令使M202接通并自保,即X012COMM202一直處于接通狀態(tài)，直到X402來(lái)一個(gè)脈沖，X013用R指令消除自保.在應用中,PLC系統首先使1J4X014號機組工作,2號機組備用,同時(shí)置PLC內部繼電器X015某一位的狀態(tài)為“1" ,在工作機組運行時(shí)間到后,通過(guò)判斷該位的狀態(tài),決定下一個(gè)運行的是哪個(gè)機組，同時(shí)改變-下該位的狀態(tài).川圖3 PLC接線(xiàn)圖.總第156期李煒彬:PLC在冷卻循環(huán)水控制中的應用37X401可根據水壓力繼電器和內部定時(shí)器T0或T2的狀SM202態(tài)來(lái)決定是否開(kāi)啟自來(lái)水,例如,當兩個(gè)機組都依次RM202] H啟動(dòng)后，且T0、T2定時(shí)時(shí)間到時(shí),水壓力繼電器還(a未吸合，PLC就會(huì )認為是兩個(gè)機組都發(fā)生故障,此時(shí),控制程序應使PLC相應的位(Y033)置"0”,斷開(kāi)電磁閥DF1 ,開(kāi)啟自來(lái)水.X4026)由于FX2N是小型PLC,無(wú)測溫輸人模塊，PLC對水池水溫的控制依賴(lài)于外部溫度繼電器,當X202」水池水溫高于設定值時(shí),溫度繼電器吸合,PLC相對(b)應的位變?yōu)椤?”,輸出接觸器LQ吸合,啟動(dòng)水冷系.圖4 S/R 指令的用法(a) -梯形圖;(b) -時(shí)序圖統工作，直至水池水溫恢復正常.2)利用PLC內部定時(shí)器T1 ,實(shí)現工、備機組周7)PLC對水池水位的控制也依賴(lài)于外部水位期為T(mén)1的定時(shí)切換.另外，利用PLC的內部定時(shí)繼電器,當水池水位低于設定值時(shí),水位繼電器吸合,PLC相對應的位( Y034)變?yōu)椤?”,電磁閥DF2器,還可實(shí)現定時(shí)關(guān)機.3)由于水泵從啟動(dòng)到穩定運行需要- -定的時(shí)吸合,往水池放人自來(lái)水,使循環(huán)水的水位保持在--間,這一段時(shí)間內PLC有可能會(huì )認為是水泵故障，定范圍.因此在編程時(shí)利用PLC內部定時(shí)器T0、T2延時(shí)一4 結束語(yǔ)段時(shí)間后,再檢測水泵的工作狀態(tài),使控制系統控制采用PLC進(jìn)行控制，控制系統硬件較少,使線(xiàn)得更加準確和穩定. T0、12 的整定主要考慮以下幾路大大簡(jiǎn)化,降低了電氣故障的發(fā)生率，兩個(gè)機組輪個(gè)方面:a)水泵的啟動(dòng)時(shí)間;b)水泵出水管內,水壓流定時(shí)切換,也降低了機械故障的發(fā)生率,延長(cháng)設備從零到額定壓力并穩定下來(lái)所用的時(shí)間;c)在無(wú)水的使用壽命,同時(shí), PLC控制系統還有運行可靠,維狀態(tài)下,水泵允許的最大空轉時(shí)間.4)當工作機組發(fā)生故障時(shí), PLC根據水壓力繼護方便等優(yōu)點(diǎn)，此外,由于NbFeB 快淬粉對冷卻水電器和過(guò)流繼電器的狀態(tài)來(lái)判斷，即當水壓力繼電水溫比較敏感,因此循環(huán)水系統穩定了,也就提高了器突然斷開(kāi)或過(guò)流繼電器吸合時(shí)，PLC就認為是工磁粉性能的穩定性.作機組故障,此時(shí),控制程序應使PLC啟動(dòng)備用機參考文獻組工作,退出定時(shí)循環(huán)狀態(tài),同時(shí)報警.5)當發(fā)生以下任一種情況時(shí),控制系統會(huì )立即[1]高欽和. 可編程控制器應用技術(shù)與設計實(shí)例[M].北使管路接通自來(lái)水來(lái)冷卻設備: a)當工作機組和備京:人民郵電出版社,2004.用機組都發(fā)生故障或遇到突然停電事故時(shí);b)工作[2]陳字,段鑫.可編程控制器基礎及編程技巧[M].機組和備用機組無(wú)故障,但由于空氣侵人泵內或底廣州:華南理工大學(xué)出版社,2002.閥堵塞等原因造成水泵無(wú)法抽上水時(shí).編程時(shí),PLC