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自动控制系统

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自动控制系统范文第1篇

关键词:高炉自动化控制系统

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)03-0013-02

高炉自动化控制系统具有组成设备多、位置分散、设备间联锁关系强、设备运行环境恶劣、安全性可靠性要求高等方面特点,基于PLC的高炉控制系统,在考虑高炉炼铁系统特点和要求的基础上,充分利用了PLC可靠性高、性能优异、功能丰富、扩展性好、易于使用等方面的优势,给出了针对性强和个性化的解决方案。

1、系统设计

高炉控制是集机械、电气控制和计算机应用为一体的技术,采用以PLC为核心的,集中与分散相结合的自动化控制系统,系统由1个中央控制室和上料系统、高炉本体、热风炉、除尘等四个控制站组成,通过高速100Mbps光纤工业以太网进行数据通信,自动化过程监控系统的布局及网络结构如图1。料批控制程序及选仓配料控制、料流调节阀开度控制及溜槽倾动和转动控制为重点;料车卷扬、探尺卷扬、布料器倾动上料系统、热风、布袋除尘,既要满足基本工艺要求,还要满足设计提出的工艺要求。

为了适应工艺操作,在各控制站设槽下及上料操作站、高炉本体操作站、热风炉操作站和布袋除尘操作站。所有的数字量输出点都采用继电器与外部设备进行电气隔离,模拟量输入输出信号都采用带光电隔离的模块。

1.1 通信网络

对于高炉自动化控制系统而言,自动化系统主要由二级控制系统和二层通讯网络构成。这样的系统布置也是为了在生产的过程中保证系统的完整性和合理性,确保系统自动运行。整个通信系统使用的是工业以太网,各个操作室都可以独立完成各自的任务,根据生产上的临时需要,各自独立的控制,每个操作台与中央控制室采用高速工业以太网连接进行信息传递,这样就可以真正的做到资源共享,互调数据等,同时构成了完整的过程监控系统。

1.2 操作方式

整个高炉的生产操作由各个操作台还有中央操作室相互配合完成。对于地面上的么个操作台实现集中手动、自动控制两种方式,其实最要的是进行工艺和电气参数的设定,运行方式的选择和开炉前后的一般操作等等,包括自动控制,软手动实现现场各电控设备的控制。每个操作台主要用于手动操作,并且在自动方式下实施人工干预。

2、系统功能

本文所介绍的高炉自动化控制系统是一个集顺序控制,过程控制,数据采集以及工况监视连带数据管理为一体的自动化控制系统。对生产上所用到的电动机和阀门等连带相关成套机电设备的开关量控制,包括各个部分的联锁起动,联锁关机,自动联锁控制,单步联锁控制,系统单步调试于一体。并在过程控制中数据的采集和处理(包括开关量和模拟量),带有完善的报警功能。开关量和模拟量报警的显示并有相关的记录和打印功能,针对生产上的历史曲线图、实时曲线图、电气仪表图和棒形图显示和打印。按照功能和结构划分,高炉系统分为四个分系统:槽下及上料控制系统、高炉本体系统、热风炉系统和除尘控制系统。

3、系统特点

高炉自动化控制系统,采用冗余的以太网络、PROFIBUS-DP总线网络将中心控制室计算机和PLC系统主站、PLC系统主站与远程I/O分站联系起来,构成一个分布式的控制系统,具体特点如下:

3.1 高炉自动化控制系统完善、强大的功能

支持冗余CPU配置,功能更强、速度更快。同时,配有品种齐全的功能模块,充分满足用户各种类型的现场需求。即使在恶劣、不稳定的工业环境下,依然可正常工作;无风扇设计提高了系统的可靠性;在运行过程中,模块可进行带电热插拔。

3.2 高炉自动化控制系统冗余解决方案

本文所介绍的高炉程控系统设计为冗余配置,其中包括电源冗余,CPU冗余,以太网络冗余,PROFIBUS-DP总线网络冗余等等。无论生产过程中哪个环节出现问题都可以不影响生产,也因此可以认为这个系统最大限度地保证了系统的可靠性以及安全性。

3.3 高炉自动化控制系统集中管理、分散控制

高炉控制系统设计为主站和远程两种模式,I/O从站的网络结构,并最终由系统主站统一管理系统内的设备,对于远程I/O分站而言,其功能只负责数据采集与设备驱动。这样的系统结构设计是十分合理的,既满足了系统设备间联锁关系强的要求,又满足了系统设备位置分散的要求。

3.4 高炉自动化控制系统开放性

高炉程控系统其实是一个开放性的系统。工业以太网、PROFIBUS-DP总线网络是目前应用最广泛和开放性最好的工业通讯网络,在各个行业都有广泛的应用,系统软件支持DDE、OPC、ODBC、SQL,同时提供了丰富的API编程接口,可以方便地进行系统扩展或与全厂辅控网、MIS和其他子系统进行无缝连接。

参考文献

[1] 吴勤勤等编着.PLC控制装置.冶金工业出版社,2002.

自动控制系统范文第2篇

关键词 热网自动监控系统;换热站;控制器;变频器

中图分类号TP29 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)82-0212-02

0 引言

搞好城市集中供热工程,必须要全面提高供热技术水平。一是要提高供热系统的自动化控制水平,另一点就是要提高供热行业的管理水平。供热工程中的自动控制对于保证供热系统优质供热、安全运行、经济节能、环境保护具有十分重要的作用。

换热站是集中供热控制系统中重要环节,是热网与热用户的连接场所,其工作的安全性可靠性直接影响锅炉的安全和供热的品质。

1 系统组成及测量参数

换热站包括中心部件换热器和控制部分,而控制部分主要由泵、阀门、变频器、PLC、现场仪表、通讯接口、人机接口触屏、监控中心等必备部件控制水循环。每个换热站安装一台现场PLC控制器,主要作用为参数采集测量及就地控制工作、通讯功能、数据交换和远方控制。换热站供热端称为一次侧,由水或蒸汽供热,用户端称为二次侧。在一次侧管网回水处接有电动控制阀,能调节回水流量,改变供给换热站的热量;在一次侧和二次侧的管道上安装温度传感器、压力传感器、差压变送器、流量计、室外温度变送器,及与现场控制器相连的通讯用的线缆和接插件、声光报警装置等。

换热站基本测量参数为:一次网供水温度,一次网回水温度;一次网供水压力,一次网回水压力;二次网供水温度,二次网回水温度;二次网供水压力,二次网回水压力;室外温度,循环泵运行频率,补水泵运行频率,循环泵运状态,补水泵运行状态,循环泵故障,补水泵故障,循环泵频率控制,补水泵频率控制,循环泵起停控制,补水泵起停控制等。

2 系统的控制目标

1)二次网供水温度控制

通过对二次供热系统的温度检测、分析,结合外界干扰因素(如天气温度),算出最佳的供水温度。通过对一次管网的流量控制,使供热系统在满足用户需求量的前提下,保持最佳工况。不同的室外温度对应不同的二次侧供水温度设定值。在控制系统中使用多个设定点,这些点的集合形成温度曲线。温度曲线可以由软件自由改变,也可以在本地手动或中心站改变,任意设定供水温度曲线或平移曲线,最多可以使用六段线性连接、经济、方便、精确。

2)泵控制部分

热网是离不开泵控制的,主要是循环泵和补水泵的控制。

(1)循环泵控制中,有两种方案可选

①变频器根据运行时间自动切换各循环泵,可以自由设定;

②用供水回水压力差控制循环泵,这需要用变频器和差压变送器。一台变频器拖动二台循环水泵,以维持管网实测值等于设定值。工作原理为变频启动第一台泵,频率逐渐上升,升到50HZ时达不到设定值,这台泵将切换到工频,第二台泵被变频启动,频率逐渐上升,如果达到目标值,频率稳定在这一值。如果超过目标值,变频器将降低输出频率,这些都由变频器内置的PID功能自动完成,它以实测值等于设定值为目标,自动调整各泵,无需外加控制器,也不需人为干预。

(2)补水泵控制

供热时热水通过循环泵在供热系统中运行,管道、阀门的泄漏会引起循环水的水压降低,如不及时补水,会造成供热系统运行不正常。补水系统采用变频调速技术,利用恒压供水的原理定点补水。系统采用闭环控制,由控制器及压力传感器等组成。压力传感器安装于二次回水管网中,在线监测系统压力作为反馈信号传送给控制器,与给定压力值相比较,如低于此值则加大补水流量,反之,则减少流量,以保证系统压力恒定,确保系统的稳定运行。

3)换热站的报警控制

(1)二次侧供水压力和温度高报警;

(2)所有泵均故障、二次侧供水压力过高,会产生安全报警,安全报警会自动停止所有设备,并且需要来人确认、检修;

(3)安全报警、信号断线、二次侧回水压力低\任意泵报警,会产生维护报警,维护报警可以在设备运行时手动消除。

4)回水温差控制

控制器是监测一次侧回水温度与二次侧回水温度的差值超过预定的极限值,一次侧的流量将被调低,以保证在最大需求状态下一次侧的热量最大可能地传递给二次侧。这将降低系统水量需求,热量损失被降到最小,管网下游水压也得到了保证。控制器限制是从整体解决并消除一次侧回水中未被利用热量最好办法,由此提高了效率,降低了燃料费用水泵的能耗。

5)室外温度和室内温度补偿控制

根据室外温度和实际室内温度进行供水温度补偿的效益是十分显著的,当其它外界热能可被利用时,现场控制器能自动调低供水温度,这样可以节省燃料费用。

6)最优化启停控制

PLC控制器具有自学习功能,能识别和记录管网负荷升温特性。根据控制器获得的系统热力特性进行最优化启停,不但可以用管网蓄热性维持供暖,节省每天后期的能耗,而且由于各个分站启动时间错开,可以消减一次侧每天开始阶段时的负荷容量,所需的热源能量减少,一次回水中未被利用的热量的影响也可以降低。

7)热网锅炉房的热水经一次管网循环把热量送入换热站,换热器再将热量经过二次网循环送至热用户。换热站自动控制系统主要监测一次网、二次网进、出水的温度、压力、流量和循环泵、补水泵的状态、启停控制、转速、故障以及电量等参数。控制系统中的温度、压力、流量等测量传感器对被控对象进行检测,把被测量信号统一转变成数字信号送入过程控制器PLC内。监控计算机将此测量值与给定值进行比较,产生控制指令,,通过执行机构控制被控对象,达到预期的控制目标。变频器把电机的电流、、频率等信号送入PLC,通过PLC控制变频器的启停及频率。触摸屏作为换热站的人机接口,显示换热站的主要参数及设备状态,现场的操作指令也可以通过触摸屏下达。换热站的数据通过ADSL与监控中心计算机软件交换数据。

3 监控中心

热网监控中心站,作为整个供热系统的运行调度枢纽,物理位置设在首站,软件平台安装在监控中心,能够完成所有数据处理和控制功能,可以自动也可以手动,通讯网络可以拨号或以太网协议TCP/IP OPC协议,可以完全实现和中国电信系统的连接,也可以通过有线电视网络连接及光纤传输,同时能满足系统扩展的要求。热网自动控制系统最突出优点是可以实现恶劣条件下的远程传输和控制。可以采用光纤实现整个集中供热网络中的过程信息采集合分配,以便对网络进行监视和控制。

4 结论

采用热网自动监控系统,首先通过更有限的资源利用节省了能源,通过温度调节能源也是相当可观的,这是节能效果。通过强大的通讯系统,对供热进行有效的管理和规划功能,合理调配资源,节省不必要的支出,又取得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献

自动控制系统范文第3篇

关键词糖浆;自动;控制;工艺;原理;

Abstract: With the social development and progress, more and more attention to the syrup floating automatic control system, control technology, syrup floating automatic control system for the sugar process is of great significance. This paper describes the syrup to go up the automatic control system.

Keywords syrup; automatically; control; process; principle;

中图分类号:O213.1文献标识码:A 文章编号:

引言

新型糖浆上浮系统,是采用简单高效的上浮处理工艺,运用先进的压力溶气制泡技术及先进的工艺控制方案,通过气泡将糖浆中不同形状的絮凝物吸附上浮,强制性的进行固液相分离,有效地去除非糖杂质,处理过程无需添加磷酸和石灰,达到提高糖浆的纯度、提高收回,提高白砂糖产品质量的目的。

一、新型高效糖浆上浮工艺说明

   新型糖浆上浮处理工艺,先把粗糖浆加热至85℃左右,然后经过缓冲箱,添加少量絮凝剂和表面活性剂,将糖浆中的微量悬浮颗粒絮凝,同时降低糖浆粘度。取少量糖浆利用高压泵压入溶气罐,抽射器将空机送来的空气吸入,使糖浆与空气充分混合,在较高压力下溶解空气。富含空气的糖浆返回上浮器主体,与主流糖浆物料混合,同时在常压下释放出大量细微气泡,将先前絮凝的悬浮颗粒、色素、钙盐等非糖物吸附,并浮升托起形成浮渣排除,达到脱色、提纯和分离目的。由于处理过程仅添加ppm级的絮凝剂(根据需要可加极少量表面活性剂,没有添加磷酸、石灰、糖化钙等澄清剂),浮渣量极少,浮渣和沉降器的泥汁混合后送到吸滤机处理; 清澈透明、有光泽的清糖浆经过上浮器底部通道溢流到清糖浆箱,泵上煮糖。

关键点:气浮技术关系到固、液、气三相体系,存在较多的动态平衡,对整个系统的稳定性要求高。只有采用先进的压力溶气制泡技术及先进、成熟的自动控制系统才能实现系统稳定、高效地运行。

二、新型高效糖浆上浮自控系统方案          

(一)、工艺设备流程及自控点示意图

1、糖浆量进出平衡控制

在上浮器进出口的阀门位置各安装一台糖浆流量检测传感器,根据箱体糖浆的液位来设定进出上浮器的糖浆流量(流量的设定为人工输入设定),也可单独设定进入上浮器的糖浆流量和流出上浮器的糖浆流量,上浮器进口和出口的阀门便根据设定的糖浆流量自动调节其开度的大小,使实际流量与设定流量吻合,达到进出上浮器糖浆平衡控制的要求,保证糖浆箱的糖浆不会溢出。

2、制泡量和气泡释放量的控制

在物料泵出口安装电动调节阀门,通过此阀门可根据糖浆处理量来控制气泡生成量;同时,根据气泡生产量来调节释放器的阀门开度。通过视频监控系统来观察压力容汽罐的压力和液位,保证压力容汽罐的压力和液位不会超出警戒线,使气泡释放量得到控制。

3、絮凝剂添加量控制

给絮凝剂添加系统设定一个可调节的系数K,而糖浆的实际流量为H,那么自控系统可控制调节絮凝剂的添加量为Y=K*H(升/小时),从而实现了絮凝剂添加量Y将随糖浆实际流量H的变化而变化的控制。

4、上浮系统开关自动控制

给各个电磁阀门、电机装上自动控制程序及相应的设备,开始运行上浮系统时,所有设备按照开机程序自动进行工作,停止运行上浮系统时,所有设备按照关机程序自动停止工作。

(二)、视频监视点

本自控系统设置视频系统,视频监视系统通过摄像机从不同角度、方位来监视整个糖浆上浮系统的运行状况,监视点:

1、上浮器的糖浆液面;

2、压力容汽罐的压力和液位;

3、高压泵、刮渣机及各个搅拌机的运行是否正常。

(三)、本自控系统的特点

1、系统采用两种控制方式,即手动控制和自动控制,当使用手动控制时,根据流量计检测的糖浆瞬时流量,操作人员通过鼠标手动设置参数来修改进汁、出汁阀门、释放器阀门的开度(设定为百分比%)、根据糖浆流量调节添加絮凝剂的比例;当使用自动控制时,PLC系统将根据检测的糖浆流量、设定的系数自动调节各个进出汁阀门、释放器及絮凝剂的添加,使得整个系统更加的人性化,操作简单方便。

2、人机界面上有上浮系统的直观设备流程图以及各控制参数显示,具有真实、直观、生动的模拟画面,包括糖浆流量、进汁、出汁阀门、释放器阀门的开度大小,显示刮渣机、絮凝剂泵等设备的运行状态。

3、系统具有实时和历史报表、实时和历史曲线。能记录生产过程中的重要参数(如:糖浆的瞬时流量、累积流量等参数),以便于生产管理,质量和事故分析用。

4、系统具有完善的权限功能,以分清操作员的责任,防止误操作和非法操纵。

5、控制站的主系统(PLC)采用西门子S7系列,当上微机监控系统运行时,手动/自动设置的各个参数通过PLC来控制阀门、释放器开度(百分比%)、刮渣机及絮凝剂泵等设备的启停,而一次仪表(流量计等)及阀门、释放器等设备反馈的参数通过PLC传送到上微机监控系统上显示并存储。一次仪表的模拟信号的传输采用信号隔离分配器,有效的隔离外来的干扰信号,控制精度高。

 结束语

糖浆上浮处理技术(气浮清净技术)的发展和提高是近年来国内外制糖工业技术中最主要的技术成果。早期的上浮法在上个世纪20年代已开始应用,直至70年代初仍只用于炼糖中,效果不够好,且相当不稳定。近年来,随着高效絮凝剂的开发成功和自动控制的应用大大提高了浮升分离的速度和效率。而且还研究开发了多种新工艺流程,广泛应用于甘蔗糖厂和精炼糖生产。

参考文献

[1]张安华,林大友,尚明久,等.糖浆气浮新工艺降低白砂糖中sO z含量[J].中国甜菜糖业,2 004(2):33—35.

[2]孙卫东,李红,邓立高,等气浮提纯新技术降低食糖中sOz残留量的研究[J].食品科技,2 003(7):7—9.

自动控制系统范文第4篇

【关键词】单片机;传感器;智能控制

0.引言

当今世界,针对当前的资源短缺、能源浪费现象,节能环保的必要性越来越彰显。近年来随着我国经济的快速发展,电能作为最普遍的能源直接反映了一个国家的技术水平和对能源的利用状况,本设计采用单片机结合传感器技术设计实现对室内用电系统的智能控制,从而实现能源环保,节能节电的目的,并且亦可以此为蓝本,拓宽到酒店、工厂等更广阔的范围。

1.系统总体设计

本系统主要是利用传感器原理检测各用电设备的使用情况,通过单片机智能控制系统内部各设备运行。整个系统依据节能节电的环保理念,通过改变用电设备在工作时的用电强度,避免不必要的能量损耗,具体实现以下几个功能:(1)LED照明强度控制;(2)温度检测;(3)震动报警;(4)风扇自动开关;(5)GSM短信息提示;(6)易燃气体检测,所有功能的信息可通过彩屏实时显示。

2.硬件设计

2.1主控模块方案

主控模块采用高性能、低成本、低功耗的单片机STM32,此单片机资源丰富,功能强大,稳定性强,应用广泛。本系统中,应用单片机对传感器检测数据进行处理,并且反馈控制给各个用电设备,例如,检测光照较强时,当判断采样电压超过基准电压时,单片机控制LED等点亮的个数,从而模拟智能调光,达到节能节电的效果。

2.2风扇自动控制模块

风扇自动控制模块是模拟空调的简易装置,当温度传感器18B20检测温度超过一个设定的值后风扇开始工作。

2.3 GSM模块

GSM模块是将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上,具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块,类似现在使用的手机,在室内有突况时,及时以短信息的形式自动提示户主。

2.4智能调光模块

智能调光模块基于光敏电阻在不同光照强度下控制不同数量的LED灯照明。将光敏电阻与普通电阻串联,置于系统中,采样光强后由单片机处理并产生相应指令控制LED灯亮的个数,实现智能照明。光敏模块放在模型顶层,便于实现光照强度检测。

2.5传感器组模块

(1)温度传感器18B20检测:基于DS18B20对环境温度进行检测并实时显示当前温度,当温度高达设定温度时风扇自动打开。

(2)震动传感器报警:系统通过使用震动传感器进行震动检测,当发生震动时蜂鸣器会发生报警信号,并且可通过短信通知户主。

(3)烟雾传感器检测易燃气体:基于MQ-2传感器模块实现了烟雾检测。该传感器带有迟滞电路,工作非常稳定,可以通过电位器调节其灵敏度,从而可以调节检测距离,可以检测3-110cm内的火焰或易燃气体。当室内有大量火源或易燃气体时,输出低电平,此时会触发蜂鸣器报警,并通过短信提示户主。

(4)光敏电阻检测光照强度:基于光敏电阻检测光照强度,并与单片机原先设定的参数值进行比较,若光照较强时,根据单片机指令控制LED灯亮的个数,模拟实现智能调光。

3.程序设计

4.总结与展望

室内节能自动控制系统具有多元化、多用途、实用性强的功能,能够实现节能节电环保的效果。人机结合,实现家庭用电调节的智能化。节能节电是本设计的最大优势,可由家庭室内拓宽到更大的范围,例如校园内照明灯的智能控制,既节省了能源,又节约了人力、财力,而智能化路灯节能装置采用变压器补偿稳压方式,利用单片机运算控制能力强的特点,具有体积小、工作可靠、节能等优点,会使城市路灯管理工作提高到一个新的水平,它不但节约能源,同时也可减少照明灯具的损耗,因而具有广泛的推广前景,本设计具有良好的社会价值和经济效益。

【参考文献】

[1]康华光.电子技术基础模拟部分(第五版)[M].北京.高等教育出版社,2005.

[2]陈永真,韩梅,陈之勃.全国大学生电子设计竞赛硬件电路设计精解[M].北京:电子工业出版社,2009.

[3]谭浩强.C程序设计(第三版).清华大学出版社[M].2005.

自动控制系统范文第5篇

【关键词】自动化系统, PLC控制系统,运用

一、前言

随着当今社会的不断发展和人民生活水平的不断提高,生产和生活中对电气自动化的要求也日益渐高。因此,积极采用科学的方法,对议PLC在电气自动化中的运用进行分析就成为非常重要的手段。

二、浅析PLC

1、PLC的定义

PLC即可编程控制器,它是计算机技术领域的一个分支,服务于工业生产控制。PLC作为可编程序控制器,是以微处理器为基础,以互联网、现代通讯、计算机、自动控制等装置技术为主要保障的工业控制装置系统。它的基本结构包括有电源、存储器、输入输出接口、电路中央处理单元、功能模块及通信模块六个部分。它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字量、模拟量的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。

2、PLC的特点

总的来说,,体积较小且重量较轻的PLC具有以下几点优势:实用性较强,PLC可依据电气自动化控制系统规模和需求进行灵活、方便的组合,从而满足工业控制的不同要求,再者PLC强大的运算能力可有效实现数字化控制;使用便捷,因其接口设计简单,编程语言简明易懂,现场调试简单,自检功能强大,开发周期较短,故便于使用和维护;抗干扰能力较强,由于其集成电路采用的是高性能的抗干扰技术,且接地地点选择正确,接地系统相对完善,不仅可以适应恶劣的工作环境,而且有助于提供系统可靠性能。

3、PLC的工作原理

第一阶段,即输入采样阶段。在这个过程中,PLC通过扫描来读取所采样的数据,之后把这些数据存储到输入输出映像区中相应的单元。在将采样数据输入之后,转入至用户程序并继续执行输出刷新操作。在这一过程中,就算输入的数据状态发生变化,也不会改变映像区中的处理单元所接收的数据。

第二阶段即程序执行阶段。在程序被执行的过程中,PLC的对用户程序进行扫描执行顺序总是自上而下的,扫描时,按照固定的顺序和路线进行运算,扫描顺序也是由左至右,自上而下,而扫描线路则是由用户程序的各个触电组合而成,进而得出准确的运算结果,并根据该结果来对逻辑线圈在存储区中的状态或者映像中的状态来完成刷新操作,进而确定是否执行用户程序中的处理指令。

第三阶段,系统输出刷新阶段。在这一阶段所要完成的操作是可编程控制器在执行完用户程序之后的刷新。在刷新过程中,系统的中央处理器会根据映像中相应的状态和前一阶段输入的数据来进行锁存电路,再完成对其他外设的驱动。这一阶段中的输出,才是可编程控制器所要完成的真正任务。

三、PLC技术运用趋势

在对PLC技术进行研究的过程中,相关人员要对PLC技术的抗干扰例不断提升,防止当前该技术在强电磁干扰的情况下出现控制失误或运行失误。当前PLC技术在一定程度上容易受到生产环境的影响,导致技术自动运行控制效果降低。除此之外,在对PLC技术进行研究的过程中,相关人员还要对该技术的设计、安装性能进行提升,对产品的创意进行研究。

四、PLC在电气自动化中的运用

1、用于顺序控制

顺序控制通常是由现场传感器、I/O站与主站层等三层网络结构所构成的,其中,主站层是由人机接口与PLC控制器共同组成,并设置于整个系统集控室中。在集控室当中,其主要是由PLC技术的控制系统所构成的,具有自动控制功能,不过也需要手动操作,对带联锁与解除联锁进行控制。主站层与I/O站间是通过光纤总线进行连接的,I/O站和现场传感器间是通过二次控制的电缆进行连接的。整个系统的程序是由多个功能模块与一个主程序的功能模块所组成的。企业工作人员能够在控制室中,通过PLC远程站完善系统功能,对其整个设备系统的运行工况进行控制与监视,可有效地实现整个钢厂系统的自动控制,甚至可实现无人值班,有效地提高了整个钢厂系统生产的可靠性与生产效率。

2、用于闭环控制

在钢铁系统自动化的控制中,经常要用到闭环控制方式来实现温度、压力、流量、速度等的连续变化的模拟量控制。当前新型的PLC也具有闭环控制功能,并且已十分成熟。各PLC生产厂家推出的PLC模块均提供了PID指令,可以实现PID控制,这种模块的PID控制程序是PLC生产厂家设计的,并存放在模块中,用户使用时只需设置一些参数,用起来非常方便,一个模块可以控制几路甚至几十路闭环回路。

3、用于供水泵的控制

以钢铁厂恒压供水泵为例,其启动方式有三种自动启动、上位机手动启动和在现场控制箱手动启动。自动运行情况下,每台水泵根据累计运行时间的长短,在开机过程中由PLC控制单元的顺控模块选择运行时间累计短的为主泵、运行时间累计长的为备用泵。自动启动条件为水泵出口干管的压力下降到设定值时启动主泵,如果干管压力继续下降到整定值时,备用泵跟着启动,向干管打水。在上位机手动启动水泵,只需将欲启动水泵的控制开关打至“ON”位即可。而在现场就地控制箱上的手动启动只需首先将在现场就地控制箱上的控制方式选择开关打至“水泵手动”位后,操作欲启动水泵的启动和停止按钮,就能启动水泵。

4、用于开关量控制

随着PLC技术的不断发展,基于PLC技术的电气自动化系统被广泛运用在工业领域,例如钢铁企业系统中的开关量控制与顺序控制。钢铁企业的原控制系统多采用电磁型的继电器作为主要元件,不过此类控制系统因继电器中含大量的电磁设备,其触点比较多,众多机械触点降低了设备运行的可靠性,并且存在接线复杂及使用寿命低等问题,体积大占用了较大的空间。目前,PLC技术的运用,对开关量控制中的诸多问题进行了解决,尤其是PLC可靠性很高,控制断路器可靠性也很高,有效保证了钢厂开关设备的安全运行,控制高压断路器可以很好地执行正常手动分、合闸的操作,给出相应的指示信号;在其不能正常操作的时候,也可给出相应的指示信号;在正常分、合闸结束后,可自动地切断分、合闸间的回路;在事故发生时,其可以自动分闸,发出事故音响或者闪光信号,并具有闭锁功能。钢铁企业采取PLC技术控制后,对二次接线进行了简化,原繁琐逻辑电路与二次接线被PLC技术元件代替,原硬件参数调整由程序参数来设定,编制好符合相关要求的控制程序即可。

5、用于主泵的控制选择

主泵可以由PLC按各自的运行小时数来自动选择主泵或手动设定,在机组上位机上可以完成主用泵的选择方式的设定;当PLC重新启动后,将会默认主用泵。PLC将几台水泵的启动优先权输出到优先权选择继电器。PLC程序输出水泵的启动命令后与优先权继电器配合来选择启动相应的水泵。水泵的控制分PLC控制和常规控制。这两部分是相辅相成的,而且常规回路为PLC控制的补充,作为油泵控制的安全回路,即使在PLC故障灯特殊情况下,也能保证工业水的供给,提高了高炉、转炉等主流程设备运行的可靠性。

五、结束语

电气自动化系统作为电气工程项目施工的核心工作之一。提高PLC在电气自动化中的运用对电气自动化具有十分重要的作用。我们必须将科学的方法融合到电气自动化中的运用工作中。

参考文献