台达PLC在脱泥机生产线上的应用

0 引言:

在自动化日益发展的今天,PLC越来越多用于自动控制当中,控制系统功能越来越强大功能更齐全,不但能连接多类现场仪表和设备,而且能实现很多通讯功能,RS232、RS485、DP、以太网等等。越来越多的应用于化工炼油、冶金、水电等行业,不但能与IFIX、组态王、Intouch等上位机软件实现很好的通讯,而且组态简单方便易通,大小规模控制及监控都能实现,深受人们的喜爱。台达PLC DVP-24ES系统与HMI 通过RS232连接在我们厂生产线中得到了很好的结合运用,真正实现了自动化操作控制,节约了很多时间、人力、物力同时系统稳定性更强大。

我公司是炼油行业,主要生产汽柴油,对自动化程度要求很高,同时台达产品应用行业很多,我这里说的是台达PLC[1]在炼油行业中的应用,我们的脱泥机生产线使用台达DVP-24ES PLC系列,即简化了操作,又实现了全过程自动化的脱泥控制,提高了安全性能和效率,大大降低了运行的成本,完全实现了自动化启停多台泵、自动报警、自动调速、逻辑连锁实现的功能。

1 设计要求:

1.1  工艺主要技术参数

下面主要现场应用为为例,介绍本文如何实现自动化控制,I/O清单如下表1所示:

1.2 设备参数及特点

整套生产线设备包括:PLC控制柜、两台离心机[2]、一台进料泵等设备,通过PLC完成整个自动生产运行控制。工艺原理就是外来污水污油经过离心机的作用把污油、污泥和水分离开,然后把污泥干燥,然后拉运走。

本次选用台达DVP-24ESPLC参数及特点:

1.台达DVP-ES2系列主机,主机点数:24。

2.最大I/O点数:272 点。

3.程序容量:16K Steps。

4.指令执行速度:0.54µS(基本指令)。

5.可扩展8台模拟量模块(16bit)。

6.通讯端口:内置1个RS-232口与2个RS-485口,兼容MODBUS ASCII / RTU通讯协议,且均支持Master功能。

7.高速脉冲输出:支持4点独立高速脉冲输出功能,(Y0、Y2)最高可达100kHz,(Y1、Y3)最高可达10kHz。

8.内置四点高速计数器。

PLC特点具有以下特点:可靠性高,抗干扰能力强,硬件上采用屏蔽、滤波、隔离措施,软件上故障自动检测,信息回复与保护;控制程序可变,实用性强;功能多,使用面广;编程简单,易于掌握;体积小、重量轻、功耗低、便于维护。

1.3 如何实现自动化控制

 1.3.1首先了解下脱泥机的工作原理

    脱泥机运行原理就是在高速旋转下,受离心力下,比离心力比重大对倍,固体颗粒会从液体中分离,从离心机转鼓轴心沉降到内壁上,并将颗粒推到出渣口。然后运行。这是整个污水污泥脱泥的经过。

 1.3.2控制方式

    本控制中采用双变频器控制[3],特点是采用双变频驱动,主副转速均可无级调节,控制箱采用PLC控制,使系统更加可卡靠。

 1.3.3具体操作步骤如下

    第一步启动,按副电机启动,再按主电机启动,主电机到速,进清水清洗3分钟,关闭清洗阀,按进料开,开进料泵。升速中,如出现变频器报警,把开转速时间加长。第二步:停止步骤,按清洗按钮,副电机降速,过程150S,第三步:清洗,按清洗按钮,副电机升速,主电机升速,开清洗阀,清洗2分钟,按主电机停止即可。

针对报警处理:主副电机和泵的报警,按到报警信号后,警玲长鸣,进料泵关,主副电机降速。堵料处理:停机状态下,设定副变频器参数,按启动按钮,反转电机退料,之后把参数恢复即可。

 1.3.4连锁逻辑

    整个运行中有两个连锁,通过PLC实现,一是脱泥机轴承温度高停变频器和进料泵;二是必须先启动转鼓再能启动螺旋,然后两个主副变频器输出一个45HZ、一个30HZ后,开启进料泵。为公司提供了一整套解决方案,方便了操作,简化了操作程序,提高了安全性,提到了生产效率,减少了劳动强度,可以准确的说到现在PLC一直处于平稳安全运行状态。

1.4简单系统网络图如图1所示

图1

我们的设备是08年5月份投入运行的设备,到现在已有5年多了,当时没有使用台达的变频器,如果要是现在使用的话,我们会成套上台达的产品,包括PLC、变频器及附件等,台达的变频器听说质量很好。支持台达的产品,这套PLC到现在没出过任何问题,一直处于安全平稳运行当中。得到了领导的好评。

1.5现场正运行的设备图

图2

图3

总结

本文采用台达PLC、厂家配套的HMI、变频器设计了一套自动控制系统,成本低、

操作方便,能够实现在线监视、控制和警报。目前控制系统运行良好,显著提高了安全自动化程度,降低了操作强度,提高了生产效率。

作者简介

张东民,毕业于中国石油大学(华东),化学工程与工艺专业,高级技师(国家一级职称),在自动化博览、PLC@FA杂志上发布过多篇论文,所写论文曾获全国得SCADA征文、中国石油与化学工程研究会及中国仪器仪表协会三等奖。现任江苏新海石化仪修车间副主任,从事仪表维修维护、DCS、PLC设计编程与项目建设、车间管理等。