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西门子模块6ES7235-0KD22-0XA8供应现货1 引言 汽包水位 给水liuliang 蒸汽liuliang 三冲量 自动控制系统 燃烧过程控制在宾馆里,中央空调是不可决少的,耗电非常大,空调主要是用来实现室内的恒温,中央空调主要由制冷机、冷却水循环系统、风机盘管系统、风机和冷却塔等组成。中央空调工作原理图如图1所示。通常冷冻水泵的容量是按高温度、满住率,并在此基础上留有10-20%的余量设计,在一年四季中,水泵系统长期在固定的大水liuliang工作,由于季节、昼夜及住房率变化大,空调实际的热负载在绝大部分时间内远比设计负载低。与决定水泵liuliang和压力的大设计负载(负荷率)相比,一年中负荷率在50%以下的运行时间将近一半,一般冷冻水设计温度为5——-7℃,而事实上在全年决大部分时间冷冻水的温度仅为2——-4℃,即水泵却是全功率运行,增加了管道能量损失,浪费了水泵运行的输送能量。这就存在能量的无效使用,而通过变频调速技术就能实现自动调节liuliang并显著节能的效果,用PLC改造传统电气控制系统的则使运行可靠性大大加强。2 变频调速功能 2.1 变频器节能原理: 变频器是输出频率可改变的交流电力拖动设备。变频器调速的主要工作原理是将供给 电机定子的三相交流工频电经大功率整流元件整流,变成直流,再将直流电用正弦波脉宽调节技术逆变为频率可调、幅度也随之改变的三相交流电,以此为电源再供给电机使用。 由水泵的工作原理可知:风机、水泵特性:Q∝n H∝n2 P∝n3 即liuliang与转速成正比,压力与转速平方成正比,轴功率与转速的立方成正比。 根据公式:转速 其中f为电源频率,我国工频为50HZ,P为极对数,S为转差率,那么调节电动机电源频率就可调节电动机转速,调节电机转速也就是调节它的负载转速,那么,根据风机、水泵特性可知,调节风机水泵的转速可以达到调节流(风)量的目的,同时,显著调节轴功率。通过在水泵加装变频器,,则可实现自动调节控制,可使系统工作平缓稳定。并通过变频节能收回投资。如图2所示,图中阴影部分为同一台水泵的工频运行状态与变频运行状态在随着liuliang变化所耗的功率差。因此,随热负载而改变水量的变liuliang空调水系统显示了巨大的优越性。 2.2 变频技术应用: 中央空调系统采用变频调速技术,电机可在很宽范围内平滑调速,可将所有节流阀去掉,使管道畅通,可免去节流损耗。通过改变电机转速而改变水的流速,从而改变水liuliang,达 到制冷机正常工作要求和平衡热负荷所需冷量要求,达到节能目的。采用变频调速技术的关键是电机转速的可调和可控。电机的变频调速系统是由PLC控制器进行切换和控制的。3 PLC控制变频调速系统工作原理: 3.1 采用性能可靠的松下系列PLC为控制核心,所有输入信号起停,保护都通过光电隔离输入到PLC的输入口,利用专用编程软件,根据控制要求对PLC进行梯形图编程,PLC输出控制变频器的起停。采用PLC控制后,可取消全部时间继电器和中间继电器,所有逻辑控制通过梯形图软编程,在不用改变控制线路的情况下,可随时按控制要求修改程序,实现新的控制方案,灵活性相当高;并具有强大的通讯接口,可与上位电脑相连,,实现远程监控,为将来联网控制留 有接口,具有良好的扩展性,能与其他控制系统协调工作。变频器调速控制电路简单, 克服传统线路易出故障的缺点,降低了事故发生。 3.2 根据空调系统的实际情况,设计应包括以下几点: (1)冷却系统、冷冻系统各装1台变频器。 (2)可根据内不同阶段的冷量要求,设置不同要求运行。 (3)常用与备用可切换。 (4)变频控制与原控制间可换,确保设备正常运行。 3.3 控制系统的主电路图 3.4 冷冻泵、冷却泵PLC的控制系统图 PLC软件采用梯形图语言,实现各种逻辑控制、变频器启动控制及手动/自动,工频/变频转换和故障自动切换等功能。 (1)I/O接口图 (2)系统软件编程图4、结束语 (1)新的控制方案已于2004年底在北海公路宾馆投入使用,达到大幅度节电效果,具体比较如下: 在冷冻泵、冷却泵上应用变频器,一般都有40%的节电率。每天节约的电费=电机功率×每天运行时间×节电率×电价=(45KW+55KW)×24小时×40%×0.81/度,而改造费大约十万元,投资回收期=100000÷583≈170(天) 通过以上分析计算,改造后系统经济效益可观,符合《中华人民共和国节约能源法》。 (2)对电机实现了软起动、软制动,大大降低了起动电流、避免了对电机和电网的冲击; (3)电机运行噪音减小、温升降低、震动减少、负载运行顺滑平衡; (4)大幅度改善电机的功率因素; (5)具有过流、过压、短路、缺相等多种保护功能,增强了对电机及所带负载的保护功能。 (6)在任意一设定的频率下,电机都能以佳效率运行; (7)能检测负载轻微的变化,并迅速调整输出功率,显示在操作屏上; (8)利用PLC 实现各种逻辑控制、变频器启动控制及手动/自动,工频/变频转换和故障自动切换等功能,是系统控制灵活方便,功能齐全。无热再生空气干燥器是空气压缩机配套产品,其控制部分为一专用程序控制器,由于无图纸,维修困难。采用西门子LOGO可编程控制器代替后,收到良好的效果。 无热再生空气干燥器工艺流程参见图1。两个干燥塔交替工作,循环进行干燥再生,压缩空气经气动膜切断阀F1进入干燥塔A,沿干燥床上升脱水干燥,干燥后的气体,大部分经止回阀、过滤器送至用户,小部分通过球阀,降至常压进入干燥塔B,使先前吸附了水分的干燥剂获得再生,然后经气动膜切断阀F4和消声器放入大气。图11.球阀 2.气动膜切断阀 3.止回阀 表1为控制器工作时序,F1、F2为气闭阀,F3、F4为气开阀,O为阀开状态,C为阀闭状态。表1阀0s10s270s300s310s570s600sF1OOOCCCOF2CCCOOOCF3CCCCOCCF4COCCCCC 控制接线如图2所示。L为相线,N为地线,Q1~Q4为输出端,I1~I6为输入端。逻辑见图3。图2图3 从图2、图3可看出,当按钮S1按下,I1有输入,功能块B02立即有输出1,分为两路,一路输入断开延时功能块B01,立即有输出1,气动切断阀F2关闭,同时输入接通延时功能块B07。另一路输入保持接通B05,延时10s后,B04断开有输入1,则输出1,F4气动阀打开,同时输入B05复位端使B05复位。260s后,B04输出0,F4阀关闭。经300s后,B01输出0,F2阀开。同时B07输出1也分为两路,一路输入B06断开延时功能块,B06立即输出1,F1阀关闭。另一路输入B09保持接通功能块。经设定时间10s后输出1,断开延时功能块B08,立即输出1,F3阀打开,同时输入B09的复位端使B09复位。经设定时间260s后,B08输出0,F3阀打开。经设定时间300s后,B06输出0,F1阀打开,B03输出1,输入B02。接着重复开始的工作过程,进入下一个工作周期。如此循环,10min为一个周期。 当I2有输入(按钮S2接通)时,输出分为四路,分别去延时断开功能块B01、B04、B06、B08的复位端R,使其全部复位输出为0,从而关掉系统。编程可通过面板的操作键完成,还可方便地修改工作周期,只需重新设定时间即可,也可在程序中增加故障报警功能我公司计划推出一款B级新车B12,由于工艺线路的特殊性,此车型需要在四厂涂装车间喷涂,然后经过二厂涂装车间的喷蜡线进入二厂总装车间装配。具体工艺布局如图1所示:B12经过RB003~RB001(图中红色部分)至CC09-TC/RB048(图中黑色部分),然后经过CC09-RB050、CC09-RB052/054到CC09-RB056,经过此处的MOBY-i读写头,读取滑橇上的移动数据载体内的信息,并将其中的车型信息发给总装车间。其他车型来自CC09-RD026或CC09-RD06,通过CC09-TC/RB048进入喷蜡线。但是B12车型所用的滑橇是从滑橇返回线随机抽取的,滑橇数据载体内部仍然记录着先前携带车身的有关信息,与当前携带的车型B12并不相符。为了保证此处读取的车型信息与实际车型一致,直接的办法是在此读写站之前新增一个读写站,通过人工方式,将车型信息写入滑橇数据载体。图1 现场工艺流程布置由于二厂涂装车间的设备由德国Dürr公司提供,输送系统采用滚床和滑橇的输送方式。设备的控制采用了Dürr公司基于西门子S7-PLC开发的模块化标准程序。为了实现输送设备和自动喷涂系统之间的车型、喷涂颜色信息传递,以及根据质量信息,判断车身物流走向等目的,输送设备采用了RFID射频识别系统。 二厂涂装车间采用的是西门子MOBY-i识别系统,其硬件系统包括安装在滑橇上的数据载体MDS430,安装在特定位置的读写头SLG43,安装在PLC主机架上的ASM451接口模块,接口模块内置CM422通信卡与读写头进行通信。 另外MOBY-i的软件系统也比较复杂,Dürr公司在其软件内部进行了大量的封装处理,给用户调整修改其软件带来了很大的困难。 同时,增加MOBY-i系统还需要增加相关的硬件设备,并且要求将读写头安装在图1中红色设备上,而红色部分与黑色部分分别属于两个不同的PLC控制组,两者之间需要设计大量的连锁信号,这也给我们带来了很大的技术难度。 解决方案 为了不增加改造成本,我们另寻其他途径,并对这两部分设备的PLC控制软件进行了深入的研究,发现CC09-RB056的MOBY-i程序把读写的结果存放在一个数据块DB580内部,而程序的其他部分都从数据块获取车型信息,于是我们把研究方向放在该数据块上。在CC09-RB056工位,若当前实际的车型为B12,则对MOBY-i的读写结果进行修改,终解决了这个问题。 首先定义4个布尔类型变量,分别记录进入CC09-RB048、RB050、RB052和RB056的车型是否为B12,具体变量定义如表所示。变量定义 由于来自RB001(红色部分)的车型都是新车型B12,而来自CC09-RD026、CC09-RD046(黑色部分)的车型都不是B12,利用这个规律可以判断进入CC09-TC/RB048的车型,并将判断结果存在RB048-TYPE-B12中,当滑橇由CC09-RB048进入CC09-RB050时,把变量RB048-TYPE-B12的信息复制到变量RB050-TYPE-B12,依次传递下去。在CC09-RB056滚床位置,MOBY-i读写头读取滑橇MDS内部的全部信息,并存储在数据块DB580内部。这时我们可以据变量RB056-TYPE-B12的状态来决定是否对数据块DB580内部的车型信息数据进行中途修改: 若RB056-TYPE-B12=“TRUE”,则修改; 若RB056-TYPE-B12=“FALSE”,则数据不变。 其他的程序将根据DB580内部存储的车型信息,给总装设备发送信息,通知其发送相应的吊具来接喷漆车身。 上述的方法中涉及到3个关键技术环节,即信息的获取、传递和修改。 1.RB048-TYPE-B12初始信息的获取 关键是检测滚床在运动状态下,CC09-RB048上的3个接近开关的触发顺序:若RB001的占位开关和CC09-RB048的前占位开关同时触发,表明车型为B12,RB048-TYPE-B12=“TRUE”;若CC09-RD026或者CC09-RD026的占位开关与CC09-RB048的后占位开关同时触发,表明车型非B12, RB048-TYPE-B12=“FALSE”。具体程序如图2所示。 图2 初始车型信息获取2.车型信息传递 车型信息要从RB048-TYPE-B12传给RB050-TYPE-B12,从RB052-TYPE-B12到RB056-TYPE-B12。以车身滑橇从CC09-RB048移动到CC09-RB050为例,其关键步骤是判断在车身由CC09-RB048进入CC09-RB050的过程中,若RB048-TYPE-B12=“TRUE”,则对RB050-TYPE-B12进行置位操作,否则对RB050-TYPE-B12进行复位操作,详细程序如图3所示。 图3 车型信息传递3.车型信息的修改 按照车间车型定义表,B12车型代号定义为“0940”。在CC09-RB056位置,MOBY-i读写站读取滑橇MDS信息中,并存储在在数据块DB580中,以后的操作都依此数据为准。若RB056-TYPE-B12=“TRUE”,则用新车型信息“0940”修改数据块DB580。后面的程序将根据数据块内部的车型信息来通知总装车间发送相应的吊具过来。具体程序如图4所示。 图4 车型信息修改结语 至此,我们就完成了相关的技术改造,在不增加任何硬件投资的前提下,仅通过对现有软件的探索和增加部分PLC程序,实现了与增加MOBY-i站完全相同的功能,大大简化了项目改造技术方案,并节省了设备投资费用以及聘请Dürr公司专家的劳务费用,同时也极大地鼓舞了员工学习、研究和tisheng业务技能的积极性。(end)企业新闻