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PLC可编程序控制设备说明书

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2020年5月29日
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PLC可编程序控制设备说明书
1. 前言
当前,PLC可编程控制器已在工业自动化领域得到广泛的应用。世界主要PLC生产厂商,如SIEMENS、OMRON、MODICON等公司竟相推出各种系列产品。如SIEMENS公司继S5系列后又推出S7系列产品;OMRON继C系列后又推出CQM1变色龙系列产品;MODICON公司继584、884系列后又推出984系列、COMPACT984系列及QUANTUM系列产品。新系列产品具有更强的功能及更优越的性能价格比。
大连嘉禾工业控制技术有限公司在电除尘低压控制系统及其它工业过程控制系统中,先后采用SIEMENS、MODICON、OMRON、松下FP1等各种PLC产品设计生产了各种低压程控设备及输煤程控设备。可为用户生产定性产品,也可按用户要求专门设计控制设备。设备制造中首选上述各公司名牌产品。
电除尘器低压程控设备是用于实现电除尘器低压电控系统自动控制和手动控制的设备。该设备能够对电加热器、振打装置、振动装置、卸灰装置和输灰装置等进行定时控制、逻辑控制和手动控制。能够检测各种输入信号和运行反馈信号,进行运行状态动态显示和故障报警。经过键盘能够进行控制参数的修改和调整。

2． 使用条件
2．1 海拔高度:不超过 米。
2．2 环境温度:-10℃ ～ +55℃。
2．3 相对温度:不大于90%。
2．4 无腐蚀性气体和导电尘埃。
2．5 无剧烈振动。

3． 主要技术指标
3．1 整机电源:AC 380V±10%/50HZ; AC 220V±10%/50HZ。
3．2 PLC控制器输出:
直流型——DC24V/0.5A 经中间继电器转AC220V/2A。
交流型——AC220V/2A。
3．3 击穿电压:AC端与框架接地点之间1500V有效值1分钟。
DC端与框架接地点之间500V 有效值1分钟。
3．5 绝缘电阻:最小100MΩ。
3．6 抗电磁干扰:脉宽≤1us 1000pp。
3．7 冷却方式:自然风冷。
3．8 防护等级:IP30。

4. 型号、外型尺寸及重量
4．1 电除尘用PLC程控设备主要有以下二种:(单位mm)
l CZPLC—2:宽800、深600、高 。
l DDPLC—D:宽800、深600、高2200。
4．2 设备重量:不超过250KG。

5. 设备功能
5．1 控制功能:
l 大梁保温箱加热器温度控制。
l 阴极瓷轴箱加热器温度控制。
l 灰斗电加热器温度控制。
l 阴、阳极振打程序控制。
l 由料位信号实施自动卸灰控制。
l 仓壁振动器联锁控制。
l 用户的其它控制要求。
l 上述功能同时设手动控制。
5．1．1 振打控制
由电场收集到沉淀极的粉尘,要由振打装置使其沉降到灰斗里。工艺要求对沉淀极的振打要有一定的控制时序,以保证整个除尘器的除尘效率。另外,对阴极振打也有要求某种控制时序的情况,所有这些控制都由振打程序来实现。一般控制程序根据设计人员预先给定的振打周期和振打时间,自动控制振打电机的运行与停止,并对最后两个电场的阳极振打电机进行联锁控制,禁止同时进行振打,以防止因最后两个电场的阳极同时振打使收尘效率下降。另外,可经过显示键盘对各电场的阴、阳极振打时间、停止时间进行修改。操作方法参见第8章节。
5．1．2 电加热器控制
　　根据工艺上的要求,对电除尘器一些高压传输的结合部位要进行恒温控制,防止因结露而产生漏电现象。控制器检测由各测温探头送入的温度信号,当检测到某温度信号低于下限设定值时,控制器自动启动对应的电加热器进行加热;当温度高于上限设定值后,自动停止加热。
5．1．3 卸排灰控制
　　自动卸排灰分两种控制方式,一种是料位信号控制排灰,其工作原理如下:当某电场的灰斗积灰达到上料位探测点时,料位计发出上料位信号,控制器检测到上料位信号后,启动卸排灰程序,排放有高料位指示的灰斗,当排放到下料位探测点时(即,控制器检测到下料位信号后),停止该灰斗的排灰;另一种是定时启动卸排灰,其工作原理如下:控制器根据设定的卸排灰周期自动进行定时,当定时时间到,控制程序根据设定的各电场卸灰时间,依次对各电场进行卸排灰。各电场卸灰周期、卸灰时间设定值,能够经过显示键盘进行修改。操作方法参见第8章节。
5．2 显示与报警功能
l 上述电气负荷的运行显示。
l 上述电气负荷的故障显示。
l 上述电气负荷的故障声光报警。
显示方式为模拟屏显示方式(在联网模式下为CRT显示方式)。
经过柜门上的指示灯能够观察各设备的运行状态及各检测信号的状态。当某一设备处于启动运行状态,对应的指示灯点亮,处于停止状态时,对应的指示灯熄灭。当控制器检测到异常情况时,将闪烁对应的指示灯,同时驱动扬声器发出报警音响。产生报警的原因,可能是执行设备的原因,也可能是控制回路、检测回路的原因或是工艺上的要求。想要解除报警音响时,按[音响解除]键即可。只有当新的故障产生时,扬声器才重新发出报警音响。
5．3 通信联网功能。
l 据用户要求设RS232或RS422串行通信接口。
l 向上位机传送各电气负荷的运行及故障状态;上位机对各电气负荷实施控制。

6． 设备构成
　 该设备由PLC可编程控制器、动力回路、显示键盘、模拟显示屏、操作开关按键、直流供电电源等组成。
6．1 可编程控制器
主控器根据控制规模和定货情况或用户意见选用以下型号PLC产品:
l OMRON C系列(主要为CQM1和C200H)。
l MODICON 984系列。
l SIEMENS S7-300,S7-200型。
l NATIONAL FP系列。
可编程控制器是整个系统的核心部分,能够运行为用户设计的控制程序,使控制对象按预定的时序或逻辑工作。
6．2 动力回路
为执行设备提供动力电源、通断控制。
6．3 显示键盘
提供人机界面,为操作人员控制机器的主要工具。
6．4 模拟显示屏
　　显示屏由安装在柜门的指示灯组成。用于显示执行器的工作状态及位置信号(例如,料位和限位开关)等。当设备或工艺过程出现异常情况时,能够给出声光报警提示,指示出出现问题的设备或部位。
6．5 操作开关
　　用于选择设备的工作方式,启停控制设备。
6．6 直流供电电源
l DC5V电源,用于显示单元的工作电源。
l DC24V电源,主要用于可编程控制器输入信号及显示单元。
7． 安装调试
设备在出厂前,已经按设计要求的各项技术性能指标进行了模拟运行,出厂后,能够保证柜内的配线全部是正确的,各项性能技术指标符合技术要求。设备到达现场安装配线完毕后应进行现场实际运行调试。
7．1 接线
l 外部输入信号和控制柜输出控制线,用1.5～2.5mm2单股,或0.75～1.5mm2(多股)由程控柜后侧外部接线端子排接到现场。导线长在600米以上时应采用屏蔽或金属管道布设,不同电压级别的电缆应放在接地良好的金属托架不同层上,其间距不小于300mm。
l 所有220V信号以及PLC电源进线避免与强动力设备共用电源。
l 设备保护接地点应单独就近接地,不应经过高压主回路和其它大功率设备接地线接地。接地面积应大于6mm2以上。长度尽可能短,并与强动力线相距600 mm以上。
l 配线检查:在程控设备投入带电调试前,首先应进行配线检查。配线检查应保证不能发生严重的配线错误,如果发生强电线与弱电线混线错接现象,将严重损坏程控设备。
l 绝缘电阻检查:配线检查完毕后,应进行绝缘电阻检查。检查的目的是保证程控设备的外围线路不能有接地,短路及绝缘强度不够等现象,以保证不损坏程控设备。
7．2 设备调试。
l 特别强调:低压弱电信号与强电控制信号及其它强电线无混线,否则会烧毁PLC!切记!
l 若PLC是可卸下的组合式模块前连接器,通电前将输入模块前连接器拆下,分别试运现场设备是否正常,确认信号电压级别无误后,停电安装前连接器,开始进行调试。
7．2．1 通电单体调试
当以上检查完毕后方可进入通电单体调试阶段。首先,确定各控制开关处于断开的位置后,先合上主空气开关QF1,再合上料位计电源空气开关QF3(如有料位计电源空气开关),最后合上PC控制器电源空气开关QF2。每步送电都应认真观察是否有异常现象产生。当送电过程正常完毕后,四位七段数码管应显示四个零[0000]。当控制器正常运行后,能够经过操作控制柜内左上部的手动开关,进行手动单体调试。当某一设备启动时模拟显示屏上相应的指示灯应亮。
7．2．2 联动调试
当通电单体调试完毕后,即可进入联动调试。在进入联动调试前,各就地操作箱的方式开关都应置于遥控位置,动力柜也应选择对应的自动方式(如果有此选择的话)。在程控柜的外围设备全部准备就绪后,即可进行送电操作,送电完成后,按下[程控投运]键,启动运行自动控制程序。这时,4位数码管开始计数。 需要停止运行时再按一下[程控投运]键(使键弹出),停止设备运行。当所有设备停止运行后,再分断QF2开关,然后分断QF3开关,最后分断QF1开关。如遇需要紧急停机时,能够直接分断QF1空气开关。

8． 使用操作
8．1 模拟显示屏的显示区组成和使用。
l 工作状态显示区由发光二极管组成,显示相应设备工作和事故状态。设备工作时发光管亮,如某点有跳闸事故或其它原因当PLC已输出控制信号而无工作反馈信号返回、或有指定的某种故障状态出现时,相应指示灯闪烁,同时有音响报警。
l 数据显示区由一组数码管(4位)组成。平时显示0000—9999秒计数值。可用于调试和监测实时控制的设备运行情况。当查看或修改时间参数时用于显示被查数据和修改数据及结果。
8．2 开关区组成及作用。
l 程控投运键:程控器投运、停止按键。
l 音响解除键:当出现故障报警后按下该键可解除音响(发光二极管依然闪烁直至故障消失)。
l 数据操作键:与数码管装于同一印制板上的一组按键,用于查看修改时间及其它参数。
8．3 查看时间参数。
l 程序预置的参数地址及数据值由为用户生产的具体产品说明书指出。一般给出被控对象工作时间和周期(或停止时间)。查看一个数据需先输入参数代码。操作方法为在键盘上用数码键从高位开始依次输入参数代码的各位数字按键,当前按键值显示在个位上,上一次按键值左移一位,直到显示值与要查看的参数代码一致时按”查看”键(用”R”表示)。此时显示之数即为该参数代码所对应的时间参数。
8．4 修改时间参数。
l 按上述步骤,若用户认为原来参数需要修改时,用数字键输入所需数值。检查显示之数与要求相符否,如不符,则重新输入正确数据。直到显示之数与要求相符,按下”修改”键(用”W”表示)。再用查看方法检查一下所修改的数是否正确。
8．5 使用注意事项。
l 勿随意按”修改”,以防误改时间值。
l 若有联锁条件,勿随意修改,应按联锁要求计算,否则可能使程序运行失常。

9． 运行维护及异常现象
程控设备正常使用后,请注意下述几点:
9．1 注意事项:
l 是否因为其它发热体或阳光直照的缘故,机内温度异常升高。
l 粉尘、导电性尘埃是否落入机内。
l 配线端子是否松动,有无其它异常。
l 如常规检修需更换或重新接线时,应注意信号线与公共端电压极性不要接反,因选用PLC不同I/O接口有效电平不同。显示屏上发光管工作电压为5V直流,勿将其它电压串入。
9．2 更换电池
l PLC内装有掉电保护电池。电池寿命一般为5年(因使用环境而异)。电池电压下降后,PLC上ERR灯亮,指示”电池错误”。在查出”电池错误”后一定时间内必须更换电池(FPI型在一个月内,CQM1在一周内)。更换电池前,至少为PLC上电一分钟,然后关闭电源,在3分钟内必须更换完毕,否则会丢失信息。
l 切勿使电池短路、给电池充电、拆开电池、加热或焚烧电池,以防引起伤害或损失。
9．3 异常现象
9．3．1 振打、加热及卸排灰系统有指示灯闪烁指示设备故障
这种情况一般都是控制器要求启动某设备而控制器接收不到对应设备的反馈信号,可能的原因有以下几种:
l 执行设备问题,保护电路动作。
l 控制回路出现断路。
l 接触器失效。
l 反馈接点接触不良。
l 就地操作开关或动力柜上的操作开关位置不正确。
l PLC控制器上的对应输入或输出点失效。
　　这种异常现象能够经过查看PLC控制器上的对应输出信号和输入信号进行判断,进而检查回路解决。
9．3．2 欠流指示灯闪烁故障
这种情况,一般有两种可能。
l 电加热器损坏。
l 电流检测仪失效或没有校正,不能正确送给程控柜信号。

10. DCPLC型电除尘器电磁振打控制设备
当前中国的电除尘振打系统一般多采用底部绕臂锤振打及侧部悬锤振打,其机械结构决定侧部振打有很多弊病。如维修困难,振打强度、频率调整的局限性等。因此中国已开始提倡发展顶部振打电除尘器。本设备是专门用于电除尘器电磁振打控制的自动控制设备。
10．1 主要技术指标
10．1．1 额定输入电压:AC380V±10%
10．1．2 额定输入电流:≤15A
10．1．3 额定输出电压:直流0～120V;0～190V;
10．1．4 额定输出电流:0~8A
10．2 设备功能
本系统能够实现正常时序控制、定组时序控制、单锤振打控制、故障定位检测、系统参数调整等功能。这些功能由系统控制软件配合硬件来完成。
10．2．1 正常时序控制:
根据每个锤的振打时间(振打高度)、间歇时间(各组相邻两锤之间的振打时间差)及振打周期(某个振打锤打第一次到打第二次的间隔时间)来进行正常的时序控制。
10．2．2 定组时序控制:
选定某一组进行此组锤的循环振打控制。其振打时间、间歇时间、振打周期与正常时序控制时设定值相同。
10．2．3 单锤振打控制:
选定某个振打锤,进行重复振打控制。
10．2．4 系统故障处理:
本系统能够定位检测故障,并声光报警。当控制器检测到主回路短路时系统自动停机;当检测到某一振打装置短路时记下此振打锤号,并进行声光报警,此时系统正常运行,只是下个周期不在振打此锤;当连续二次检测到某一振打装置开路时,记下此振打锤号并进行声光报警,此时系统正常运行,只是下个周期不在振打此锤。
10．2．5 系统参数调整
l 振打高度:0～300mm可调。
l 振打周期:0～9999秒可调(单位:1秒)。
l 振打间歇:0～9999秒可调(单位:1秒)。
10．3 设备构成
本设备主要由PLC可编程控制器、固态继电器、触发电路板等组成(见图1)。可编程控制器是整个控制系统的核心部分,所有的控制功能及报警都由可编程控制器来控制完成。
PLC
上位机
同步检测信号
故障检测信号
触发电路
可控硅
振打装置
图1

11． SMPLC型输煤系统程控设备
输煤系统程控设备用于电厂燃煤系统或其它上料系统的自动化过程控制。
11．1 系统配置
l 电源柜
l 程控柜
PLC控制器采用大规模系列的PLC,可带远程站。
l 继电器柜
l 远程站
l 模拟显示屏
l 上位机CRT显示监控
上位机采用工业控制计算机,包括主机、键盘、鼠标器、CRT显示器、打印机、UPS电源,可输入操作命令,汇总信息,存储,显示,打印报表。
11．2 功能特点:
l 自动配煤,顺序加仓。
l 动态监测煤位,底煤位优先配煤。
l 皮带运输机联锁启停,启动前声光报警。
l 各附加设备的联锁启停。
l 对皮带跑偏、撕裂、速度等信号的检测处理。
l 对紧急拉绳开关、堵流开关、现场开关的应急处理。
l 预设多种控制流程共用户现场选用。
l 运行和事故信号的显示及报警。