工控老馬 用西門子PLC構成管道壓力控制系統

2022-09-11 12:09:20 字數 3174 閱讀 9069

摘要:系統由壓力感測器、壓力、可程式設計控制器、水幫浦、按鈕等組成,程式設計控制器程式是按照一定順序開機或停機,保持系統壓力相對穩定。

1引言

隨著科學技術的發展,世界上各大公司相繼生產出許多不同型別的可程式設計控制器,給生活和工業生產的各個領域實現自動控制提供了很多方便,其中西門子logo!可程式設計控制器就是應用起來比較方便的一種,它可以不需要借助其他工具就方便的進行程式設計,實現邏輯控制、時序等多種程式設計控制,應用起來方便實用,本系統中用壓力感測器作檢測件,用壓力控制器(cd901)作為壓力比較控制中間環節,與西門子可程式設計控制器(logo!)共同組成控制系統。

2應用背景

我公司動力二區由於用水情況的變化,有時需水量大,有時需水量小,供水壓力將隨用水量大小變化而不斷變化的,由於用水量變化很大使管網壓力波動非常之大,當用水量小時,即使只開一台水幫浦管網壓力仍可達到0.35mpa,致使管網憋壓造成能源浪費。當用水量大時,又必須開兩台甚至三颱才能滿足工藝要求,這就要求崗位人員時常觀察管網壓力,並根據情況人工開機停機,這樣不僅壓力變化較大和調節滯後,而且會浪費能源,還可能造成供水不足影響生產等情況。當廠區內出現火情時,用水突然增加,而且要求壓力更高才能滿足消防需要,往往是出現火情後,由發現火情人員通知動力值班員,再由動力值班員去幫浦房開幫浦增壓,由於過程多,不能及時增壓,供水不足影響撲救工作,很可能延誤時機造成更不利的局面,後果可能不可收拾。

3系統控制方式

3.1手動狀態:

該狀態時,程式設計控制系統停止工作,各水幫浦電機(一次水幫浦和消防水幫浦)分別由各自的按鈕控制啟、停,適合於系統故障或檢修時使用。

3.2自動執行:

這種狀態即為正常執行方式,各水幫浦電機(一次水幫浦和消防水幫浦)均通過壓力檢測、壓力控制器、程式設計控制器,根據設定管道壓力和程式設計條件進行水幫浦電機的自動開啟、停機控制,自動增加或減少執行水幫浦電機量,實現供水管道壓力基本穩定的目的,在廠區任何地方發生火情時,可以通過安裝在各車間的消防按鈕就可以及時開消防水幫浦增壓,而不需要通知動力部門人員,再由他們到幫浦房增開水幫浦,不僅在正常生產時實現穩壓供水,更能在有消防需要時第一時間開啟消防幫浦,達到即保障生產又兼顧消防的目的。

4控制功能的實現

正常生產時,3臺水幫浦併聯執行,實現恆壓供水;有火情時,通過布置在各車間的消防控制按鈕,實現立即開啟另兩台消防幫浦增壓,保證生產、消防兩不誤。系統中用一台logo!程式設計控制器進行協調,現場壓力訊號經壓力變送器取樣,送至壓力控制器與設定值進行比較,比較後產生壓力訊號到變頻器,進行調壓。若變頻器不能滿足壓力調節,壓力控制器產生高低報警訊號,給logo!程式設計控制器啟、停相應水幫浦,以保證壓力穩定。

5.聯機方式:

6.原理圖

7.控制與程式設計

7.1壓力不足增開機情況:

7.2壓力高停機情況:因與7.1類似,只是順序相反,在此就不再給出了。

7.3消防控制優先,只要有消防訊號,系統就執行緊急增壓功能,不再進行加減機調壓。

8.如圖1所示,控制程式設計情況說明如下:

8.1程式設定是按照一定順序開機或停機的,1#變頻機開到最大後,如果壓力低於設定值,壓力控制器就輸出低報警給程式設計控制器,程式設計控制器按設定好的順序開機(此處先開2#機,再開3#機),開機後管道增壓,並由1#變頻機調壓,由壓力監測器反饋到壓力控制器,與設定值進行比較,如果壓力在設定值範圍內,系統保持現狀;如果壓力值仍低於設定下限,程式設計控制器將按程式設計再開另一台水幫浦電機,同樣由1#變頻機調壓,此系統正常生產最多需要開兩台半不到三颱就夠了;如果此後由於系統用水量降低,使系統管道壓力高於設定值上限,程式設計控制器按設定好的順序停機(此處先停3#機,再停2#機),管道減壓,並由1#變頻機調壓,由壓力監測器反饋到壓力控制器,如果壓力在設定值範圍內,系統保持現狀;如果壓力值仍高於設定上限,程式設計控制器將按程式設計再停另一台水幫浦電機,同樣由1#變頻機調壓。如此迴圈往復,保持系統壓力相對穩定。

8.2如果程式設計控制器接到消防指令,將直接開啟消防幫浦,同時不再根據原壓力設定進行調節,保持高壓大量供水,直到再接到消防停機指令,然後又進入正常壓力調節程式。

9.實施:

我們所用的這種程式設計控制器,程式設計簡單,應用方便,因此實施起來沒有太多太多困難,只要根據生產實際中多數時間的用水情況,設定合適的壓力控制點和上下限,再根據用水變化程度,設定開停機間隔時間,按一定的邏輯關係實現開停機控制,並實現消防訊號優先,就可以達到正常生產時基本恆壓供水,消防時快速增壓,保障特殊情況用水壓力及用水量。施工難點主要是到各車間的消防控制,線路較長,控制點多,為保障正常生產,消防按鈕特殊管理,一般情況不允許動。

10.實施效果:

自從完成本專案至今,系統執行良好,由於實現了自動啟停穩壓控制,最大限度的保障了生產,而且,降低了操作工的勞動強度,減少了人為延誤,還起到了節約能源的作用,受到使用單位和領導的好評。

11.結束語

本系統採用的程式設計器是比較方便的一種,其缺點就是不能進行網路控制,我們同時也進行了其他種類可程式設計控制器的應用,更大系統和計算機網路控制應用技術,並將其應用到其他領域。

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