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科威嵌入式PLC在隧道窑控制系统上的应用

2006.07.10阅读 1760

       本文以河北唐山某陶瓷厂的一条隧道窑为案例,介绍其控制系统的实现过程。


        一、引言
       隧道窑是一种连续式窑炉,主要用于陶瓷建材、日用陶瓷等烧制,就其结构而言主要由预热区、高温区、急冷区和缓冷区组成,隧道窑的控制涉及风机的控制、温度的检测、压力的检测,温度的控制、压力的控制以及其它控制。将CAN总线技术应用在隧道窑控制系统,可以很好地满足温度和压力实时控制的要求,系统通信速率高、稳定性强,而工业级人机界面的参与,使得控制系统更加直观化,易于用户使用和操作。下面以河北唐山某陶瓷厂的一条隧道窑为案例,介绍其控制系统的实现过程。


       二、控制对象
       此窑是一条80m长的燃气隧道窑,共有温度检测点20个(K分度12个,S分度8个),其中10个温度点受控控制工程网版权所有,压力检

测点2个,10个燃气执行器,10只烧嘴火焰检测,风机有:排烟风机2台(一用一备)、助燃风机2台(一用一备)、急冷风机2台(一用一备)、缓冷风机2台(一用一备)、抽热风机2台(一用一备)、窑头窑尾气幕风机各1台。10点温度控制是通过控制执行器阀位大小,改变燃料注入多少,从而使温度稳定。2点压力控制通过调节排烟风机和急冷风机转速来控制,实际上调节排烟和急冷变频器频率来控制压力。此外还有风机连锁,烧嘴熄火报警及各类故障报警。


       三、窑炉控制系统的组成
      本控制系统由3台嵌入式PLC(EASY-M2416R)、2台CAN-AD1216、1台CAN-AD1208、1台CAN-DA1208等部分组成。其中www.cechina.cn,嵌入式PLC用于逻辑开关量的控制,PID运算,以及通过CAN总线与下级的模块进行通讯;温度采集模块CAN-AD1216用来完成20点温度模拟量的采集;压力采集模块CAN-AD1208用来采集2点压力信号;模拟量输出模块CAN-DA1208用来控制风机变频器。


    下面为系统框架图:
 

科威嵌入式PLC在隧道窑控制系统上的应用如图


      作为本系统的控制核心嵌入式PLC Easy-AD1216,下层网络采用CAN总线来进行通讯,对上分别用RS0口与HMI(人机界面),RS1口与计算机进行通讯。其特点如下:


      1、有比较强大的通讯功能
      一路CAN总线接口在应用层作了标准规划,凡遵循该标准的CAN总线设备,可以通过CANSET软件设置CAN网络配置文件,并下载固化到EASY-M2416R中,就可以把该设备映射到CAN网络中。CAN总线由于具有良好的实时性、可靠性、抗干扰能力及检错能力控制工程网版权所有,所以在一些条件比较苛刻的场合里广泛应用。


      另外,串行口 RS0可用于梯形图程序及上位机的监控,还可以与人机界面通讯;串行口RS1可用于下载CANSET软件生成的CAN网络配置文件CONTROL ENGINEERING China版权所有,还可以通过RS485网络连接第三方设备控制工程网版权所有,如PC、三菱PLC。由于各个网络都是独立的,同个PLC在连接多个模式的网络也不会受影响。如此多样的通讯模式,确实为用户提供了更多的灵活性。


       2、有和三菱相当的运算速度和几乎完全兼容的开发环境
        经过测试,基本指令的运算速度在0.5u/步以下,和三菱FX2系列的PLC相当,这对于控制要求不是很高的用户来说已是足够了。它的梯形图以及指令和三菱PLC的也是完全兼容,并且都能在三菱编程软件里很好的运行。这对于使用过三菱PLC的用户来说减轻了很多的困难。


     3、独立开发的CAN总线互联CANSET软件
     CANSET软件能很轻松方便的完成通讯设置。设置内容包括:网络设备总数、网络设备地址、网络通讯数据的内容、网络数据通讯速度等。它还能根据用户的需要,灵活设置每个设备的任务级别,以保证网络资源的合理分配。处于下层网络的AD和DA,以及Easy-M2416R设备,遵循CANBUS协议的接口















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