简易PLC控制系统的设计及实现

作者:永利皇宫电气网 2019-08-06 15:59阅读:198


 
为了实现对设备信号的采集和自动控制,提出了一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的控制系统。以巴潘峡水电站低压空气压缩机的技术改造为例,介绍了设计和实施的主要内容。
 
关键词:
 
PLC低压压缩机系统集成编程
 
1。巴潘峡水电站概况:
 
巴潘峡水电站是黄河兰州段刘、燕、巴卡萨卡德水电站的末级,为径流河床调峰电站。该厂有6台机组,容量为36MW。这是一家老工厂,已经运营了30年。
 
2。原设备概况:
 
我厂低压风系统2台2V-6/8低压压缩机是全厂辅助系统的主要设备。其提供的0.8Mpa风压主要提供发电机的制动制动和顶盖密封。由于风压是全厂发电机组的启动条件之一,不允许中断。
 
原控制电路主要由结构复杂、老化严重的老式继电器组成,给操作维护人员带来极大的不便。气压信号由电接点压力表采集,电机由三相交流接触器启停,电机(40kw)的故障报警和保护装置非常简单,控制电路故障频繁,难以保证全厂低压技术风正常供应。
 
3.改革计划:
 
经过具体研究分析,决定采用高性价比的PLC集中控制方式,更换原控制面板,用无触点固态开关更换交流接触器,用压力变送器更换电接点压力表。备用PLCRS-485串行通信接口通过双绞线与发电机组监控主机相连,实现远程监控(见图1)。为了便于操作人员掌握,系统操作模式完全移植了原有的操作模式。方案建立后,根据现场需要选择所需设备类型。
 
4。控制系统的结构:
 
5。控制系统组成及主要设备技术规格:
 
采用日本三菱公司标准控制柜、PLC及串行通讯设备,恩威电子公司两个固态开关,北京三菱嘉昭公司气压变送器。选择适当的操作手柄、电源开关、按钮、灯字板、信号指示灯、电源隔离变压器和电源监控继电器。
 
6。工艺设计:
 
控制流程(见图2)是根据实际情况设计的。通过现场多方面的调试,完全满足了现场各方面的需要。
 
程序设计技术指标
 
7。控制系统运行方式:
 
7.1切换操作模式
 
两台低压电机分别由两个操作手柄控制。可任意切换四种操作模式:自动、备用、手动、切除。
 
7.2电源运行方式
 
控制系统分别由一级电源和两级电源供电,互为备用。控制系统柜上的电源切换手柄可任意切换三种供电方式,即工厂一级电源输入、工厂二级电源输入和电源切断。
 
7.3 PLC运行方式
 
PLC有两种工作模式——操作和调试,通过控制键进行切换。运行时,PLC正常打开,计算并控制打开。调试时,可编程逻辑控制器(PLC)正常投入,但禁止全开控制。
 
8。执行功能:
 
8.1两台低压电机实现可靠的自动控制。
 
8.2两台低压电机及其控制系统本身的全自动可靠保护
 
低压压缩机保护
 
低压二级缸过热保护
 
低压压力机两级缸超压保护
 
过流、过载、欠压、相间间隙、三相不平衡
 
PLC保护
 
隔离变压器用于隔离PLC的工作电源,减少峰值电压对PLC的影响。
 
8.3完善的报警系统和光学字符显示
 
现场报警系统有10个显示光学字符,远程中控室有2个显示光学字符,共反映24种不同的故障。
 
8.4压力变送器能采集压力信号的模拟数据,便于监测。
 
8.5根据需要随时与PC通讯,实现远程监控。
 
9。新系统运行的优点
 
9.1 PLC工作可靠,无需对原有设备的继电器进行检查和清洗工作。
 
9.2固态开关性能优异,电机全方位保护
 
固态开关控制低压电机三相交流电动机的启停。主电路采用功率晶闸管作为开关元件,采用先进的电子技术进行全方位的检测和控制。启动电流和运行电流的调节完全数字化,操作方便。固态开关无触点损耗、主触点无不良接触、三相引弧等现象。它可以频繁启动大型电机,无需维护即可使用。
 
固态开关能全面保护负载短路、电机过流、三相不平衡和欠压供电。操作简单,状态显示直观,保护迅速可靠。
 
9.3气动变送器的使用
 
压力信号由数字压力传感器采集。压力值直观显示,动作值准确,校准调整方便。
 
9.4 PLC操作简单
 
PLC的人机界面简单方便。逻辑控制回路完全由软件实现。可根据操作人员的要求随时改变控制流程,以满足现场操作的需要。
 
9.5报警系统的改进:
 
低压机监控系统报警显示清晰。操作者可以通过光学显示器直接了解故障点,以便快速处理。保护范围全面。
 
9.6改善工作环境
 
PLC控制柜布局紧凑,结构合理,盘面美观大方,操作显示清晰,控制操作方便。
 
9.7远程监控
 
PLC可随时与上位机建立通信,将采集到的交换数据和模拟数据上传到远程ALP工作站进行远程监控。上位机还可以下载控制指令,实现对低压电机的远程控制。
 
10。新系统运行效果:
 
10.1 PLC的使用消除了原控制系统中的多重故障因素,大大提高了我厂辅助设备的自动化控制水平。自1999年6月投入运行以来,低压压缩机控制系统在运行缺陷记录簿中无故障记录。
 
10.2及时应对低压机械故障,准确保护运行中的主要机械设备。
 
10.3控制系统实现了无检测性能。自投入使用以来,从未进行过维修保养,大大减少了检修工作量,节约了大量的检修成本。
 
10.4系统的运行方式为原系统运行方式的完全迁移,操作人员无需培训即可直接运行。
 
总结:
 
低压电机监控系统采用先进的PLC控制,设计合理,使整个系统优于原控制系统。这在实际运行中得到了充分的验证和检验,取得了显著的经济效益。对我厂的安全生产起到了实际作用,对其他设备的独立改造也有一定的影响。参考值。
 
 

关键词: PLC控制系统

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