嵌入式PLC在隧道窑控制系统中的应用

摘 要: 以嵌入式plc为主站,运用pid算法,结合工业级人机界面,实现隧道窑集中分散型控制,减轻了设计、施工工作量,利于现场操作和维护。

关键字: 嵌入式plc 隧道窑 can总线 人机界面 集散型控制

  1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。

  2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。

  3 解决方案

  3、1系统分析

  3、1、1温度采集部分

  10支热电偶,k、s两种分度号。

  3.1、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)。

  3.1、3相关风机部分

  3.1.3、1 排烟风机控制

  排烟风机一用一备,二者逻辑上互锁,电气控制采用两套独立的星-三角控制,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。

  3.1、3.2助燃风机控制

  助燃风机一用一备,二者逻辑上互锁,电气控制采用两套独立的星-三角控制,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。

  3.1、3.3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)。

  3.1、3.4抽热风机控制

  抽热风机一用一备,二者逻辑上互锁,但电气控制采用两套独立的星-三角控制,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。

  3.1、3.5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。

   3.1、3.6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。

   3.1、3.7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。

  3.2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

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计