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嵌入式PLC在隧道窑控制系统中的应用

www.cechina.cn2008.03.13阅读 1915

     一、引言
   隧道窑是一种连续式窑炉,由预热区、高温区、急冷区和缓冷区组成,主要用于建筑陶瓷、日用陶瓷等烧制。隧道窑的控制涉及传动控制,温度、压力的检测、控制以及其它控制。我们采用科威EASY系列PLC开发出的高可靠性、高性价比的隧道窑控制系统,已于2005年7月成功应用在湖北华窑集团中亚窑炉公司承建的越南某隧道窑中。下面介绍此窑的控制方案。

   二、用户要求
   1、温度控制区8组。
   2、温度显示区10组。
   3、热电偶:18支。 其中: K分度11支 S分度7支
   4、风机选型
  排烟风机: 15kw 一开一备 要星-三角启动。
   助燃风机: 15kw 一开一备 要星-三角启动。
   急冷风机: 11kw 一开一备 (变频)
   抽热风机: 15kw 一开一备 要星-三角启动。
   快冷风机: 7.5kw 一开一备 直接启动。
   轴流风机: 0.18kw 8台 直接启动
   5、安全连锁。
      开关量互锁:必须是硬件互锁和软件互锁。在设计时进一步落实工艺互锁要求。
   6、使用人机界面控制
   现场设人机界面,所有操作均可在人机界面上完成;面板按钮与人机界面按钮互为备份。(集中分散型控制)
   7、关控制信息能传到计算机,计算机只作信息管理用,不参与控制。
   计算机画面应含有:现场模拟图、温度实时曲线图、控制设定
   曲线图、历史趋势曲线图、并完成报表打印功能。

   三、解决方案
   1、系统分析
   1)温度采集部分
   10支热电偶,K、S两种分度号。
   2)温度控制部分
   18点温度中,其中8点(设计时需指定)用来作温度控制用。
  在这8点温度控制中,其中7点是控制执行器阀位值,改变燃料注入量,从而使温度稳定。另外一点是控制急冷变频器输出频率,改变急冷风机运行速度,从而调节急冷区温度。其它因素由人工调整(如助燃风、燃气压力等)。
   每个控温点占用一路模拟量输出,急冷变频器占用一路模拟量
   输出,执行器采取开度定位方式。
   因此温度控制占用:
   8路模拟量(输入、输出)。
   3)相关风机部分
   a、排烟风机控制
   排烟风机一用一备,二者逻辑上互锁www.cechina.cn,电气控制采用两套独立的星-三角控制控制工程网版权所有,每套占三个开关输出点(主、星、三角),占三个开关输入点(启动、停止、故障),因此排烟风机控制占用:
   6点开关输入:(启动、停止、故障)*2。
   6点开关输出:(主、星、三角)*2。
   b、助燃风机控制
   助燃风机一用一备,二者逻辑上互锁www.cechina.cn,电气控制采用两套独立的星-三角控制控制工程网版权所有,每套占三个开关输出点(主、星、三角),占三个开关输入点(启动、停止、故障),因此排烟风机控制占用:
   6点开关输入:(启动、停止、故障)*2。
   6点开关输出:(主、星、三角)*2。
   c、急冷风机控制
   急冷风机快慢由变频器调整,通过PLC内部PID运算输出4-20mA标准信号,来控制变频器的输出频率。同时在人机界面上也可以实行手自动切换进行控制。因此急冷风机占用:
   5点开关输入:急冷A启动、急冷B启动、急冷停止、急冷A故障、急冷B故障
   2点开关输出:(运行控制)*2。
   1点模拟输出:频率调节(手自动调节)。
   d、抽热风机控制
   抽热风机一用一备,二者逻辑上互锁www.cechina.cn,但电气控制采用两套独立的星-三角控制控制工程网版权所有,每套占三个开关输出点(主、星、三角),占三个开关输入点(启动、停止、故障),因此抽热风机控制占用:
   6点开关输入:(启动、停止、故障)*2。
   6点开关输出:(主、星、三角)*2。
   e、快冷风机控制
     快冷风机一开一备,直接输出控制,因此占用:
   6点开关量输入:(启动、停止、故障)*2。
     2点开关量输出:(运行控制)*2。
   f、轴流风机控制
     轴流风机:0.18kw 8台,直接输出控制,因此占用:
   3点开关量输入:启动、停止、故障。
   1点开关量输出:运行控制。
   g、安全连锁
   开关量互锁:必须的硬件互锁和软件互锁。在设计时进一步落实工艺互锁要求。
   2、控制器件选型
   据以上统计,有温度采集8点;开关量输入:49点; 模拟量输入:8点;开关量输出:34点; 模拟量输出:8点
   故需选用:温度采集模块:CAN—AD1216   1台
   温度控制:EASY—M0808R—A0404NB   2台
   风机控制部分采用:Easy-M1608R   2台
   另需做主站的PLC(Easy-M1608R)1台,用于控制拖车部分的PLC(Easy-M1608R)4台,显示控制的人机界面一台(10.4英寸,真彩色),用于监控的普通计算机一台。其他电器部分:变频器控制工程网版权所有,开关电源www.cechina.cn,空气开关,接触器www.cechina.cn,继电器,按钮,指示灯,报

标签:嵌入式PLC,
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