西门子(中山)PLC代理商

1. 前言
      无扭控冷热轧圆盘条（简称：高速线材）是热轧钢系列的一种，主要应用于楼宇建筑，桥梁建筑等其它工程项目的钢结构中。目前国内各大钢铁企业都有自己的生产线，各自的收集系统区域也大同小异，但主要的还是通过PLC等设备的控制，进行产品的收集与包装。以下结合我厂收集区中S7-200PLC CN在高速无扭控冷热轧圆盘条的应用做如下讲解。

2. 工艺过程要求
      在这条收集系统中由于线材经常卡钢，给运行中的设备带来一定的损坏，所以要求有操作员站，当设备运转时，操作员进行手动的操作。当线材从辊道上连续落入时，线材经鼻锥落入闭合的接钢爪，若芯棒旋转到位时，鼻锥上升，接钢爪打开，已落入接钢爪的线材全部穿过芯棒落入上升到位的接钢托板中，随着后续线材的慢慢落入，接钢拖板在变频器的带动下缓慢下降，直到接钢板上已存放三根完整的成品线材时，接钢拖板也降到下限位时，接钢爪闭合，鼻锥下落，接钢拖板打开，此时，芯棒A带成品线材正方向旋转到打包位置，芯棒B旋转到接钢位置，钢继续经鼻锥落入接钢爪，这一过程为半个周期。若芯棒B带成品线材反方向旋转到打包位置时，芯棒A旋转到接钢位置，和为一个过程周期。

3. 硬件结构及实现
     本系统所要求的I/O点数比较多，还有两组模拟量的输出，所以在选PLC时比较了CPU224与CPU226两种型号的PLC，因没有特殊要求所以选用CPU224类型的PLC，另加两块数字量I/O模块和两块模拟量模块，及MM440变频器一台。
 接钢拖板的升降是通过位置接近开关和电机连接转动轴的光电接近开关计数次数的信号传给PLC，通过PLC程序的运行，在不同位置给出不同的速度值，传递给MM440变频器进行位置和速度的控制。
思路：若程序运行时检测到接钢拖板在低限位接近开关212有信号时（I1.5有信号），并且电机连接转动轴的光电接近开关计数次数小于等于1，在变频器使能运行状态下，按拖板上升设定的速度上升，上升到光电接近开关计数次数（加记数）大于3而小与6时按托板上减速值运行。到托板高限位接近开关211有信号时（I1.4有信号）停止运行，此时；电机连接转动轴的光电接近开关计数次数等于6。同样在高限位接近开关211有信号时（I1.4有信号），在变频器使能运行状态下（反转），按拖板正常下降速度下降，当电机连接转动轴的光电接近开关计数（减记数）次数小于等于1时，按托板下减速值运行；到接钢拖板低限位接近开关212有信号时（I1.5有信号）停止运行，此时；电机连接转动轴的光电接近开关计数次数等于0。
 芯棒A和芯棒B是互为90度垂直的圆柱连接体，它们的旋转是通过接近开关101和102的相互作用传给PLC进行位置和速度的控制。通过模拟量模块控制调压阀，而达到控制芯棒旋转速度。
思路：若芯棒A在接钢位置，则芯棒A位置接近开关（接近开关101，102）都有信号，到位指示灯亮。芯棒A正方向旋转时，接近开关101，102无信号，旋转指示灯亮，按正转给定的速度旋转，当接近开关102再次有信号时，按正转减速速度给定值旋转，接近开关101再次亮时，按正旋转到位速度给定值旋转停止，到位指示灯亮，芯棒B到接钢位置；同样芯棒B反方向旋转时，接近开关101作为减速位，接近开关102作为停止位。
  鼻锥，接钢爪的运行是和接钢拖板，芯棒之间进行联锁的。
      思路：芯棒不旋转到位，接钢爪是不能打开的，同时鼻锥也不会升降的。接钢拖板的打开条件是接钢拖板到低限位时才允许打开；接钢拖板打开到位，接钢爪闭合，鼻锥下落到位，三者满足时芯棒才能旋转。
 变频器  通过空气断路器和交流接触器给变频器进行电源的合分闸操作，通过输出电抗器连接现场电机，电机的制动是通过机械抱闸来准确制动。速度给定是通过模拟量段子与模拟量输出模块的连接实现的。变频器的参数调整见附录1；
 操作员站  操作员站设立在现场，操作员可通过指示灯和现场状况手动操作每一步骤。

4. 注意事项
   变频器和PLC分装在两个配电柜中，由于现场其它电磁的干扰，传递给变频器的模拟量值经常失真，使原设定的速度未到达设计的效果。因次，在改进时使用屏蔽电缆并加金属软管，屏蔽层两端接地，改进后运转正常。
 由于配电柜到现场的距离大于100M，所以在变频器的输出端加合适的电抗器在接到拖板升降电机上。
 控制芯棒旋转速度的是调压电磁阀，其控制电压是0——10V的模拟量模块输出的直流电压，容易受到强电的干扰，所以线槽中的线必须强弱分开走。
 变频器的调试先根据原先设定的参数调整，再根据现状调试相应的参数，本装置中由于减加速处较多，而且运行距离短，所以斜坡上升和斜坡下降时间，以及加速时间的设置要根据现场运行状况来设置。

5. 总结
      本系统是PLC与变频器的典型应用，通过对模拟量的控制达到对系统速度和位置的控制，也达到了PLC与变频器的通讯，其结构简单，思路明确，及易实现设计的效果。

 它的处理过程为在化学水处理的过程中，加入特定的化学物质，从而与水中的有害成分发生化学反应，通过沉淀、过滤等方式将这些特质从水中分离出来。PLC系统主要自动控制并完成整个除盐过程的中的阀门的启、停及相关管路中的开、闭等。并联运行固定床两极除盐系统工艺示意图如图1所示：

    4 实际应用

    根据上述的化学水一般除盐过程的工艺流程，选用相对应的PLC构成程序控制系统。除盐过程所涉及的开关量信号计有除盐水导电度、阳床钠离子、阳床NaOH等相关的输入、输出点，故选用了SLC500/03中的离散量输入模块1746-IB32计三块，离散量输出模块1746-IB32计二块，继电器输出模块1746-0X08计八块，构成的整个PLC自动控制系统如图2所示。

    按照上述的程序流程图，通过PLC系统专用的程序软件包进行系统程序的生成，并投入正常的使用。（程序部分较长，略）

    5 使用效果及经济效益

    按照常规电厂输助设备控制系统的设计，化学水处理自动控制部分常常采用传统的按钮及继电器组组成。这样构成的系统，早期投入的费用相对较低，但由于所使用的元、器件和设备较多，相互之间的连接线及关系也较繁琐，无法从每二个环节上确定保证每一个独立部分性能的良好发挥和其可靠性，因而从长远运行的角度考虑，后期设备的维护上所发生的费用将远远超过选用PLC构成系统所发生的费用，这里还不包括由于这部分工作的不可靠因素从而造成对整个电厂的正常生产所带来的影响。我们在南方某电厂3*125MW机组化学水处理部分设计中采用了PLC系统构成，由于该产品的优良特性，不仅在极短的工期时间内完成了该程序控制部分的安装与系统调试，而且由于产品的高可靠性，从而使该辅助系统投入运行一年多来，基本处于免维护工作状态，保证了整个运行机组的安全、可靠、稳定的运转，受到业主等多方面的好评。

    对于中、小型的控制系统，在条件允许的情况下，我们推荐选用新一代的PLC产品。

  1 引言

    可编手里逻辑控制器PLC进入国内工业控制领域己近十年了，早期的PLC由于受硬件的构成及软件环境的局限，其应用范围受到二定的限制。近几年来，随着微电子技术及计算机技术的高速发展，PLC产品高度融合了计算机产业新进的技术与工业自动控制的经典理论，在其功能及性能上指标上得以大大的丰富和完善，从而突破了传统PLC的概念，在中、小型控制领域内极大的扩展了其应用范围。在特定的范围内，高性能价格比己成为新型PLC的突出的特点。

    A-B公司是国际的工业产品制造厂商，其工业自动化控制产品以其高性能、高可靠性在工业控制领域有着其特定的地位。A-B公司的PLC产品更是该产品领域的佼佼者。本文将通过介绍A-B公司的新型PLC产品在南方某3X125MW机组电厂辅助装置中的实际应用实例，来介绍新型PLC产品的先进功能与性能。

    2 产品简介

    美国A-B公司的新型的SLC500/03PLC系统，是PLC产品领域中较先进的机型之二，除具有常规PLC产品的基本性能外，它还具有以下的独特功能：

    *强大的输入/输出信号支持能力，I/O接口部分支持960离散点；

    *丰富简单的集成化指令，处理器指令集71条，简单易学便于系统的应用及推广；

    *多级工作状态指示显示，便于现场运行人员对系统的工作状态一目了然；

    *高可靠性的性能设计，确保正常工作条件下，系统的维护量小。

    3 工艺流程

    作为电厂工艺流程中二个重要的环节，化学水处理部分在整个电厂的自动控制系统中有着举足轻重的地位。它的工作状态将直接影响整个锅炉系统的安全性与经济性，并影响到整个电厂的工作稳定性与可靠性。化学水电气控制部分的各种控制阀门和联锁开关较多，其中任一环节的工作状态的稳定性和可靠性都将对整个化学水自动控制部分产生相送连的影响。

    针对这样的实际状况，我们在化学水的控制部分采用了由PLC系统构成的程序控制，选用了A-B公司高性能的PLC产品SLC-500/03，从而完成化学水处理部分的启动、停止、暂停、再启动以及相关电磁阀箱、风机、泵的控制。化学水部分的运行（送水）和再生指令全部自动进行。当某种水处理设备失效后，由检测仪表发出信号，把该设备从制水系统中解列，经过判断，确认具备再生条件时，自动投入再生。再生程序完毕，水质合格后自动把该设备并入到制水系统，恢复送水。

    选用PLC系统构成了以下几个分系统：

    *机械过滤器的程序控制系统

    *一般除盐系统的程序控制系统

    *混合离子交换器的程序控制系统

    下面以化学水处理部分一般除盐系统的程序控制为例，介绍其工艺及系统构成。

    对于电厂的化学水处理部分，除盐系统为系统中重要的一个环节，供往锅炉的水中含有微量的悬浮物、胶体物质和有机物质，它们的存在会直接影响锅炉的使用寿命和传输管道的安全，所以必须作前期的处理。