基于mcgs組態(tài)軟件鍋爐控制系統(tǒng)設計(編輯修改稿)
2024-12-13 21:52 本頁面
【文章內容簡介】 圖 4 機組工作流程圖 圖 5 恒水位電磁閥控制原理 電磁閥 PID調節(jié)器 伺服放 大器 軟水 水箱 差壓變送器 給定值 軟水 水 箱水位 開始 1變頻啟動 1變頻運行 1電機工頻運行f=50HZ？ 1電機 頻率f=50HZ？ ？ 1工頻和 2交換 1工頻停機， 2變頻運行 2工頻運行， 1變頻運行 2電機 f﹦ fmin，壓力 p≤ pk 2電機 f≤ fmin，壓力 p≥ pk N Y Y N N Y 統(tǒng)能自動地排除各種干擾因素對工藝參數的影響，使它們始終保持在預先規(guī)定的數值上，保證實驗維持在最佳或正常的工藝操作狀態(tài)。一個完整的數據在線采集和自動控制系統(tǒng)由硬件和軟件組成。本系統(tǒng)硬件包括 PLC、標準外部設備、輸入輸出通道、接口、運行操作臺、被控對象等，它的核心是 CPU。 CPU 與存儲器和輸入／輸出電路部件的連接需要一個接口來實現。前者稱 為存儲器接口，后者稱為 I/O 接口。存儲器通常是在 CPU 的同步控制下工作的，其接口電路及相應的控制比較簡單； 而 PLC 與外界的各種聯(lián)系與控制均是通過 I/O 接口來實現的，I/O 設備品種繁多，其相應的 I/O 電路也各不相同，以實現各類信息和命令的順利傳送。軟件通常分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大部分。系統(tǒng)軟件一般由計算機生產廠家提供，有一定的通用性。應用軟件是為執(zhí)行具體任務而編制的，一般由用戶自行建立，至于使用哪一種語言來編制程序，取決于整個系統(tǒng)的要求和軟件配制情況 ,本系統(tǒng)主要采用匯編語言進行編程 。 圖 6 數據采集流程圖 在被測對象上安裝一傳感器或變送器，通過傳感器或變送器可以獲取參數信號，這些信號經過轉換之后就成為標準的電信號，通過這些信號可以識別、分析并控制該系統(tǒng) ， 水處理自動控制系統(tǒng)需要檢測和控制的工藝參數主要有：壓力、流量、液位、轉速、閥門開度、水泵的運行 /停止、閥門的開 /關、變頻器的運行 /停止等 ,壓力變送器等 系統(tǒng)共有模擬量輸入 11 路 , 模擬量輸出 4 路，數字量輸入40 路 ,數字量輸出 20 路。 PLC 包括許多的特殊功能模塊，而模擬量模塊則是其中的 一種。它包括數模轉換模塊和模數轉換模塊。例如數模轉換模塊可將一定的數字量轉換成對應的模擬量 (電壓或電流 )輸出，這種轉換具有較高的精度 。 被測對象 傳感器 轉換設備 PLC 在設計一個控制系統(tǒng)或對一個已有的設備進行改造時，常常會需要對電機的速度進行控制，利用 PLC 的模擬量控制模塊的輸出來對變頻器實現速度控制則是一個經濟而又簡便的方法。 3 監(jiān)控系統(tǒng)硬件配置 系統(tǒng)的控制過程中有對壓力、水位、流量等量的閉環(huán)控制。而在工業(yè)控制中，計算機、 PLC 能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。 PID 調節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調節(jié)方 法。大中型 PLC 都有 PID 模塊，目前許多小型 PLC 也具有此功能模塊。本 鍋爐水處理自動監(jiān)控系統(tǒng)主要由研華工控機、S7226PLC、 EM22 EM23變頻器、伺服放大器、電磁閥、壓力變送器、差壓變送器、孔板、數顯儀表、 RS485/RS232 轉換器、 PC/PPI 電纜、控制柜、繼電器、水泵等組成。該自動監(jiān)控系統(tǒng)硬件配置圖如圖 5： 上位機采用研華工業(yè)控制計算機，具有性能穩(wěn)定配置高、抗干擾能力強 、 配套齊全，功能完善，適用性強、 等優(yōu)點，主要實現整個系統(tǒng)的數據監(jiān)視和參數設定工作。下位機采用西門子公司的 S7 200 系列的 S7226 可編程控制器 (Micro PLC)，它具有功能強大、可靠性高、維護方便且抗干擾能力強 、 系統(tǒng)的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造、體積小，重量輕，能耗低 等多方面優(yōu)點，本系統(tǒng)主要采用它作為數據采集、控制回路、自動順序操作和數據運算的功能。 圖 7 水處理自動控制原理圖 壓力信號 壓力變送器 流量信號 水位信號 轉速信號 運行信號 差壓變送器 差壓變送器 變頻器 繼電器 伺服放大器 電磁閥 數顯表 工控機 輸入端子 PLC 擴展模塊 顯示器 繼電器 變頻器 水泵 打印機 輸出端 變頻器采用芬蘭 Vacon 公司的 VaconNX 系列變頻器，具有調速性能好、保護電機，節(jié)能效果顯著、運行工藝安全可靠等多項優(yōu)點，具體參數在變頻調試時根據電機具體情況設定。 壓力、流量、水位信號采用昌暉儀表采集、顯示，儀表通過 RS485 電纜采集通過 RS485/RS232 轉換后進入上位機顯示。轉速及閥位信號采用 PLC 模擬量模塊采集，經 PC/PPI 電纜傳輸由上位機顯示。 4
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