發(fā)布日期:2012-05-29 13:56 瀏覽次數(shù):
1.引言
隨著PLC控制柜的推廣普及,PLC產(chǎn)品的種類和數(shù)量越來越多,而且功能也日趨完善。在自來水廠中應(yīng)用越來越廣泛,不但能夠提高水廠自動(dòng)化水平,加快生產(chǎn)速度,降低生產(chǎn)成本,而且還可以提高供水質(zhì)量。但是,PLC品種繁多,其結(jié)構(gòu)型式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法、價(jià)格等各不相同,適用場合也各有側(cè)重,對其技術(shù)性能、使用環(huán)境條件了解不清,或?qū)LC系統(tǒng)要求掌握不夠,就會(huì)大材小用,造成不必要的浪費(fèi)或事故頻發(fā),影響生產(chǎn)。
2 自來水廠PLC的選擇
2.1 提倡選擇??焓絇LC
按結(jié)構(gòu)形式PLC可分為整體式和模塊式。整體式PLC將電源、CPU、I/O部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)。模塊式PLC結(jié)構(gòu)是將PLC各部分分成若干個(gè)單獨(dú)的模塊,如CPU???、I/O??斓???紤]到自來水廠改建(特別是節(jié)能、更換舊設(shè)備方面)、擴(kuò)建和PLC故障率95%都是發(fā)生在I/O部件損壞;同時(shí)模塊式PLC的配置靈活,裝配和維修方便,水廠設(shè)備、工藝的改變只要將相應(yīng)的I/O??旄鼡Q或擴(kuò)展再經(jīng)編程就可方便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。因此,從長遠(yuǎn)來看,提倡選擇模塊式PLC。
2.2 統(tǒng)一選擇機(jī)型
在選擇PLC時(shí),要注意售后服務(wù)是否有保障,同時(shí)兼顧水廠日后維修上的便利、備用件的庫存和軟件編程方面。而常見的制取自來水的步驟主要分為:混凝、沉淀、過濾、消毒和儲(chǔ)存。在功能滿足要求的前提下,選擇的機(jī)型較好都選擇同一間公司的產(chǎn)品。
2.3 根據(jù)輸入和輸出選擇
自來水廠中的主要設(shè)備有:反應(yīng)池、澄清池、濾池、清水池、加氯機(jī)、氯吸收裝置、空氣壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、加藥設(shè)備、閥門、泵、混合設(shè)備、計(jì)量設(shè)備。根據(jù)控制系統(tǒng)的要求和采用的控制方法,對于每一個(gè)被控對象,所用的I/O點(diǎn)數(shù)不會(huì)輕易發(fā)生變化,根據(jù)需要的I/O點(diǎn)數(shù)選用I/O模塊可與主機(jī)靈活地組合使用,但是考慮到以后工藝和設(shè)備的改動(dòng),或I/O點(diǎn)的損壞、故障等,一般應(yīng)保留1/8的裕量。
除了I/O點(diǎn)的數(shù)量,還要注意輸入和輸出信號的性質(zhì)、參數(shù)和特性要求等。如水廠中閥門是模擬量還是開關(guān)量控制;PH計(jì)、流量計(jì)、濁度計(jì)、余氯計(jì)、液位計(jì)等水質(zhì)監(jiān)控儀表信號源是電壓輸出型還是電流輸出型,是有源輸出還是無源輸出,及其繼電器輸出是NPN輸出型還是PNP輸出型。另外,還要注意輸出端點(diǎn)的負(fù)載特點(diǎn)(負(fù)載電壓、電流的類型),數(shù)量等級以及對響應(yīng)速度的要求等。
據(jù)此,來選擇和配置適合輸入輸出信號特點(diǎn)和要求的I/O模塊。
2.4 根據(jù)存儲(chǔ)器容量選擇
通常,PLC的存儲(chǔ)器容量以字為單位,如64k字等,應(yīng)用程序所需存儲(chǔ)器容量可以預(yù)先進(jìn)行估算。選擇和計(jì)算的先進(jìn)種方法是:根據(jù)編程使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)精確計(jì)算存儲(chǔ)器的實(shí)際使用容量。第二種為估算法,用戶可根據(jù)控制規(guī)模和應(yīng)用目的,按照附表的公式來估算。
使用時(shí)可以根據(jù)程序及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需要來選用合適的機(jī)型,必要時(shí)也可專門進(jìn)行存儲(chǔ)器的擴(kuò)充設(shè)計(jì)。為了使用方便同時(shí)考慮到水廠工藝、設(shè)備的改動(dòng)和編程時(shí)的需要,一般應(yīng)該留有25%~30%的裕量。
2.5 根據(jù)通信要求選擇
目前,PLC采用了各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),如IEC 61131、IEEE802.3以太網(wǎng)、TCP/IP、UDP/IP等,各種事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),如Windows NT、OPC等,融合了IT技術(shù),可與智能MCC馬達(dá)控制中心、其它運(yùn)行控制系統(tǒng)、電控設(shè)備、變頻器和軟起動(dòng)器等連成系統(tǒng)。
而當(dāng)前自來水廠自動(dòng)化應(yīng)用的較多的是工業(yè)電腦和PLC組成控制系統(tǒng),系統(tǒng)中一般PLC分為取水泵站、投加站、濾池站和送水泵站,站與站之間要傳遞監(jiān)控的參數(shù),如余氯、流量、濁度等,并且由中控室的電腦集中控制,通訊的基本要求是實(shí)時(shí)、穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟(jì)。水廠要根據(jù)自身的設(shè)備、投入的資金、響應(yīng)速度、以后的發(fā)展,選擇易于擴(kuò)展、連接、發(fā)展成熟的現(xiàn)場總線、網(wǎng)絡(luò),如以太網(wǎng)、PROFIBUS、Modbus、FIPIO、Asi等,從而有側(cè)重地選定PLC通訊模塊。
3 維護(hù)時(shí)要注意的問題
(1) PLC控制柜安裝的地點(diǎn)應(yīng)避免太陽光直接照射,保證有足夠的散熱空間和通風(fēng)條件,避免安裝在干擾嚴(yán)重、高溫、高濕度有粉塵、不清潔以及有腐蝕氣體的環(huán)境中。另外,PLC變頻控制柜要安裝在有振源的地方時(shí)應(yīng)采取減振措施。
(2) 不要為了節(jié)約投資而將輸入、輸出線同用一根電纜,同時(shí)動(dòng)力電纜和控制電纜要分開鋪設(shè),避免干擾。
(3) 安裝完畢,要檢查清楚,把細(xì)短線、銅屑、鐵屑、螺絲清理干凈,方可通電。投入使用后,定期檢查安裝是否牢固和端子、模塊的連接接線是否可靠,定期清掃灰塵,確保安全。
(4) 為了抑制加在電源及輸入端、輸出端的干擾,應(yīng)給PLC接上專用地線,接地點(diǎn)應(yīng)與動(dòng)力設(shè)備(如電機(jī))的接地點(diǎn)分開,平常要注意檢查PLC的接地是否良好。
(5) 控制PLC的工作環(huán)境(0~50℃為宜),必要時(shí)要采用強(qiáng)迫風(fēng)冷冷卻方式,可以有效地提高它的工作效率和壽命。
(6) PLC外部的輸出元件,如電磁閥、接觸器等的故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PLC本身的故障率,若連接輸出元件的負(fù)載短路,將會(huì)燒毀PLC的印制電路板。因此,應(yīng)選用適當(dāng)容量的熔絲保護(hù)輸出元件,切忌盲目更換。另外,采用繼電器輸出時(shí),承受的電感性負(fù)載大小影響到繼電器的工作壽命,采用的繼電器工作壽命要求長。
(7) 某些易損壞的部件,如I/O模塊,要適當(dāng)?shù)馁徺I備件;要注意定期檢查防雷設(shè)施,防止雷擊造成PLC損壞。
4 結(jié)束語
事實(shí)證明,PLC的功能很好地滿足了近90%的工業(yè)控制需要。PLC硬件和軟件的形態(tài),隨著微電子技術(shù)和IT的發(fā)展而不斷改進(jìn),利用PLC控制柜來實(shí)現(xiàn)保護(hù)和故障診斷系統(tǒng),可減少故障率,提高可靠性。在應(yīng)用上方便靈活,價(jià)格便宜,運(yùn)行可靠,有利于保護(hù)和故障診斷、實(shí)施及維護(hù)。
在實(shí)際工作中,選擇PLC時(shí)還要依據(jù)實(shí)際情況做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,以便設(shè)計(jì)出滿足期望的控制系統(tǒng)。