技師專業(yè)論文(新1)-

1、技師專業(yè)論文職業(yè)(工種:維修電工PLC控制鍋爐循環(huán)泵軟啟動器控制程序PLC控制鍋爐循環(huán)泵軟啟動器控制程序摘要:根據原有三臺循環(huán)泵的運行模式,即兩用一備的運行方式,第一臺循環(huán)泵的啟動取決于以下條件:故障停止次數最少、工作時間最少。兩臺循壞泵同時運行時,根據鍋爐運行的數量自動退出運行的條件:工作時間最長。程序設計采用梯形圖的方法進行程序設計。日本富士公司的FLEXPLC編程軟件進行編程?？刂葡到y(tǒng)采用PLC進行自動控制,本系統(tǒng)采用日本富士公司生產的NB2-U56R型繼電器輸出PLC控制器。循環(huán)泵的功率為30KW為了減少對電機、水泵及電網的沖擊啟動元件采用軟啟動器。-3000-37KW型軟啟動器。本系

2、統(tǒng)采用的是浙江西普電氣有限公司生產的XPR1關鍵詞:程序、指令表、I/O地址、原理圖、PLC、軟啟動器。引言設備的維護保養(yǎng)通常包括日常點檢、巡回檢查、定期檢查與定期預防性試驗和改進維修。以上五種方式是以設備的利用率為中心維修方式即設備的運行時間為中心,近似利用率的評估主要靠故障次數和停機時間這兩個數據進行評估。控制程序的編制以設備的利用率為主導,根據原有三臺循環(huán)泵的運行模式,即兩用一備的運行方式,第一臺循環(huán)泵的啟動取決于以下條件:故障停止次數最少。兩臺循壞泵同時運行時,根據鍋爐運行的數量自動退出運行的條件:工作時間最長。程序控制器采用PLC可編程邏輯控制器,PLC是專為工業(yè)環(huán)境下應用而設計的一

3、種數字運算操作的電子裝置,是帶有存儲器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲和執(zhí)行指令,進行邏輯運算、順序控制、定時、技術和算術等操作,并通過數字式和模擬式的輸入輸出,控制各種類型的機械和生產過程。軟啟動器是利用晶閘管交流調壓技術制作的調速設備,通過改變晶閘管的觸發(fā)延遲角,調節(jié)晶閘管的輸出電壓,使電動機的電壓從啟動電壓上升的額定電壓。軟啟動器的使用可以減小對電機、機器及電網的沖擊。一、系統(tǒng)構成(一、軟啟動器控制柜采用中國浙江西普電器有限電器公司生產的XPR-3000-37KW軟啟動器。11.軟啟動器保護功能:(1欠壓、施壓、過壓保護。(2啟動器過熱、啟動時間過長保護。(3輸入缺相、輸出缺相、三相不

4、平衡保護。(4啟動過流、運行過載、負載短路保護。2.啟動器外接端子說明。(附件:圖1(1端子、為旁路輸出:用于控制旁路接觸器,為常開無源出點,啟動成功時閉合。接點觸點為AC220V/5A。(2端子、為可編程繼電器輸出:輸出方式與功能由設置項設定,為常開無源點。(此處設置為準備狀態(tài)(3端子、為故障輸出:軟啟動發(fā)生故障或失電時閉合,工作正常為開路,為無源觸點。(4端子為瞬停輸入:軟啟動器正常工作時此端子必須與端子短接。若此端子與端子開路時,軟啟動器無條件停止工作。(5端子、為外控啟動、停止按鈕。(6端子11、12為020mA直流模擬輸出。3.軟啟動柜控制原理(附件:圖2(1軟啟動器手動啟動:將手/

5、自動轉換開關至手動位置,手動信號輸出繼電器吸合,向PLC提供信號。按啟動按鈕2SB通過停止按鈕1SB是啟動繼電器1KA線圈的電,其接點是軟啟動器端子“8”、“9”通過端子“10”得電,軟啟動器進入啟動狀態(tài),通過一定的延時1-KM吸合循環(huán)泵進入運行狀態(tài)。(2軟啟動器自動運行:將手/自動裝換開關至自動位置,PLC控制器通過端子“19”、“20”控制軟啟動器的啟動。系統(tǒng)運行時檢測故障輸出、旁路輸出、運行準備、手動輸出信號。(二、PLC控制系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)采用日本富士公司生產的NB2U56R型的控制器。1.NB2的基本單元 2.性能規(guī)格 3.設備一覽表 4.輸入輸出地址分配(附件:圖三輸入地址:X0

6、00X01B共計28點。輸出地址:Y01CY037共計28點。二、PLC程序設計的基本方法及步驟(一PLC程序設計基本方法IEC1131-3是PLC程序設計語言的標準,它為PLC設計語言指定了語法和語義,實際上就是PLC語言的標準。標準定義了如下程序設計語言。1.指令列表(IL:語句列表就是助記符程序,它由一條一條的指令組成,因此很像匯編語言,該語言非常適合程序設計,但是對沒有經驗的設計者,顯得有點麻煩和浪費時間。2.結構文本(ST:結構文本語言是屬于高級語言,由于它是高級語言,所以處理復雜數學任務和算法時非常容易。3.功能塊語言(FBD:該語言使用ICE功能庫中的功能塊來產生程序。4.順序功

7、能圖(SFC:該方法是一種圖解方法。他的特點是將一個控制過程劃分為許多功能步,只要滿足條件,就可以從一個工作步轉移到另外一個工作步。順序功能圖又簡稱為SFC圖。5.梯形圖(LD:該方法是建立在傳統(tǒng)的繼電器接點和線圈之上的一種PLC程序設計方法,編程規(guī)則如下:(1梯形圖中的各軟繼電器必須是所用機器允許范圍內的軟繼電器,各軟繼電器的軟觸電可以無限次的使用,不受數量的限制。(2每個梯級都是從左母線開始,到右母線結束。各梯級中所有的觸點只能在軟繼電器線圈的左邊,而不能與右母線直接連接。軟繼電器只能在右母線上。(3觸電一般應劃在水平線上,不能劃在垂直線上。(4多條支路并聯(lián)時,串聯(lián)觸電多的支路應劃在該并聯(lián)

8、電路上部。多個并聯(lián)電路串聯(lián)時,并聯(lián)觸點多的電路應劃在該串聯(lián)電路的左部。這樣編成可以減少用戶程序的步數,從而縮短程序掃描時間。(5梯形圖必須符合從左到右、從上到下的順序執(zhí)行原則。對于不符合此原則的電路,不能直接編程,必須按其邏輯功能進行等效變換。(二程序設計的一般步驟1.分析被控對象的工藝流程和系統(tǒng)控制要求,明確動作的順序和條件,畫出控制系統(tǒng)的流程圖。如果控制系統(tǒng)較簡單,可省略。2.將所有的現場輸入信號和輸出控制對象分別列出,并按PC內部可編程元件號的范圍,給每個輸入和輸出分配一個確定的I/O端編號,編制出PC的I/O的I/O分配表,或繪制出PC的I/O接線圖。3.設計梯形圖程序,編寫指令語句表

9、。4.用編程器將程序鍵入到PC的用戶存儲器,并調試程序,直到達到系統(tǒng)的控制要求。(三編程軟件介紹1.程序的編制采用日本富士公司提供的FIEX PC PROGRAMMER編程軟件。其功能包括:參數設置、PLC 運行監(jiān)視、記憶清除、日期設置、程序診斷功能、口令設置、程序加載及通訊、PLC運行控制、自動生成指令列表等功能。2.本程序使用該軟件進行梯形圖編程,自動生成指令表、I/O地址分配表及內部軟繼電器、定時器、計數器地址分配表。三、控制程序設計(一PLC系統(tǒng)的I/O設置1.PLC系統(tǒng)輸入(1啟動/停止按鈕輸入 1SB、2SB。(21-4號鍋爐運行信號(31-3號軟啟動柜的手/自動信號、運行準備信號

10、、故障輸出信號、軟啟動旁路運行信號。(41號軟啟動柜、2號軟啟動柜故障計數、時間統(tǒng)計的強制清零。2.PLC系統(tǒng)的輸出(11-3號軟啟動柜的啟動信號。(2鍋爐準許啟動信號。(31-3號軟啟動柜故障報警指示燈(黃色閃爍HL。(41-3號軟啟動柜手動信號指示燈(白色HW。(51-3號軟啟動器的旁路運行指示燈(紅色HR。3.PLC控制系統(tǒng)接線圖(附件:圖四(二邏輯控制原理1.系統(tǒng)通電首先進行輸入信號的檢測,檢查有無故障信號輸入。2.通電后軟啟動器有故障信號輸入則故障燈閃爍(HY。3.系統(tǒng)的故障次數的統(tǒng)計依靠故障輸入繼電器的信號進行計數。通過1-2號軟啟動器的故障計數的比較,故障次數少的輸出啟動繼電器為

11、啟動做好準備,如果故障次數相同則1號啟動器準備啟動。4.系統(tǒng)的運行時間的統(tǒng)計根據旁路運行接觸器提供的信號進行計時,計時器與計數器配合使用可以得到長時間的運行數據,通過1-2號軟啟動器運行時間的比較,運行時間長的循環(huán)泵在兩臺同時運行時先退出運行。時間相等則1號循環(huán)泵先退出運行。5.啟動按鈕2SB啟動系統(tǒng)運行,停止按鈕1SB停止系統(tǒng)運行。系統(tǒng)只有在兩臺以上軟啟動柜正常的情況下才可啟動。6.當兩臺以上的鍋爐運行時,系統(tǒng)自動啟動第二臺循環(huán)泵。7.當一臺循環(huán)泵發(fā)生故障時,自動啟動另外一臺循環(huán)泵,如果兩臺運行的循環(huán)泵同時損壞,啟動備用泵。同時,控制鍋爐停止運行。8.當設備更換或大修后,可以采用短路筆進行系

12、統(tǒng)的復位。(三程序設計1.I/O地址分配表(1計數器 (2內部繼電器 (3定時器 (4輸入繼電器 (5輸出繼電器 2.程序分析(1通電后系統(tǒng)狀態(tài)檢查程序:通電后程序首先檢測軟啟動柜的狀態(tài),進行如下檢查:1-3號軟啟動柜的手/自動狀態(tài)、運行準備狀態(tài)及故障狀態(tài)。(2梯形圖: (3語句表: 3.故障指示程序:軟啟動柜發(fā)生故障后,該啟動柜故障燈1次/秒的頻率閃爍。(1梯形圖: (2時序圖:延時T0010輸出時故障指示燈熄滅,T0010截至時故障指示燈點亮。 T(3語句表: 4.故障計數比較程序:1、2號軟啟動器的故障輸出點閉合后故障計數器計數一次,最高計數為一萬次,程序通過對計數器C0000和C000

13、1的比較,故障發(fā)生次數低的軟啟動柜先啟動,如果故障次數相等先啟動1號軟啟動柜控制的循環(huán)泵。當設備進行大修或更換后可對計數器進行清零。由于受鍋爐啟動臺數的控制,當兩臺或兩臺以上的鍋爐啟動時,1、2號循環(huán)泵同時啟動,此時,故障控制啟動回路禁止輸出。(1梯形圖: (2語句表: 5.運行時間累計程序:運行時一號啟動柜運行接觸器吸合X0009接通。定時器T0000開始計時,定時器設定值為1分鐘,定時器置零后通過T0000常閉點重新開始計時,同時M001C接通計數器C0002計數“1”。C0002設定值為4320,即為4320分鐘(3天。C0002計數至4320后接通輸出,使C0003計數“1”。C000

14、3計數器設定值為120即為360天。二號啟動柜控制同理。(1梯形圖: (2語句表 6.運行時間比較控制程序:通過對計數器數值的比較,運行時間短的循環(huán)泵輸出啟動控制信號,初次啟動時該輸出被禁止。計數器的比較先進行高位計數器的比較,只有高位計數器的值相等時低位計數比較回路才可輸出。(1梯形圖: (1啟動程序:按鈕2SBS使輸入接點X0001得電通過故障判斷回路M0003啟動,并自鎖。系統(tǒng)啟動后各運行啟動接點將故障判斷回路短路,從而避免由于故障判斷回路引起循環(huán)泵停機,造成鍋爐損壞。故障判斷回路在啟動開始之前應保障必須有兩臺以上的啟動柜能夠正常工作才可以啟動系統(tǒng)。故障控制回路邏輯關系:Y=A.B+A.

15、C+B.C(1梯形圖: 7.啟動運行程序:首次啟動時,通過故障比較程序的輸出啟動相應的啟動器控制循環(huán)泵的啟動并維持運行。當有兩臺以上的鍋爐運行時,二次啟動接點M0006接通,兩臺循環(huán)泵將同時啟動,M0006維持循環(huán)系統(tǒng)運行,同時將故障輸出回路封鎖停止輸出。另外,通過M0006接點和運行時間控制回路將時間鎖定繼電器輸出鎖定,當M0006退出時用時間控制回路繼續(xù)維持運行時間少的循環(huán)泵繼續(xù)運行。采用鎖定繼電器輸出,是為了避免隨著運行時間的增加,時間控制回路輸出轉換造成系統(tǒng)的運行混亂。 (2語句表 8.備用泵啟動及鍋爐運行準備回路程序:系統(tǒng)單臺運行時,當兩臺循環(huán)泵都發(fā)生故障時備用泵才啟動。雙泵運行時,

16、有一臺發(fā)生故障時備用泵啟動。系統(tǒng)啟動后,只要有任何一臺運行泵運行后,鍋爐系統(tǒng)才可啟動。(1梯形圖: (2語句表 9.二次啟動(雙泵運行控制程序:兩臺或兩臺以上鍋爐運行時需兩臺循環(huán)泵同時運行。邏輯關系:Y=(B+C+DA+(B+DC+B.DA:一號鍋爐;B:二號火爐;C:三號鍋爐;D:四號鍋爐(1梯形圖: (2語句表 10.運行指示及清零(1梯形圖: (2語句表: 11.停止回路程序:按下按鈕1SB系統(tǒng)停止運行,同時將所有鎖存繼電器復位。四、結束語通過程序的運行,能夠對設備的故障情況和運行情況得以進行全面了解,為設備的運行維護提供一定的參考數據,使維修工作更具有目的性。另外,可以增加顯示設備這樣

17、可以更直觀的了解設備的運行情況,本程序的故障與時間的比較環(huán)節(jié)的程序可以作為其他系統(tǒng)的子程序運行,如:變頻供水、污水泵、補水泵等控制系統(tǒng)。參考文獻:1.富士電機.富士可編程控制器FLEX-PC NB系列用戶手冊硬件篇2.富士電機.富士可編程控制器FLEX-PC NB系列用戶手冊軟件篇3.浙江西普電器有限公司.智能化電機軟啟動器應用裝置電氣原理與圖集4.謝克明,夏路易編.可編程控制器原理與程序設計.北京:電子工業(yè)出版社,20055.徐洪明,章克強.軟啟動器實用手冊.北京.機械工業(yè)出版社,20066.李葆文.設備管理新思維新模式. 北京.機械工業(yè)出版社,20007.高志堅.設備管理.北京。機械工業(yè)出版社,2002附件: 23 24 25. . AC220V DC24V輸出 . COM . DC24V 1-19 1#啟動柜啟動 1-21 C C 2-19 COM 0 1SB 2#啟動柜啟動 2-21 D D 3-19 1 2 2SB 1#鍋爐 3#啟動柜啟動 3-21 E E F F COM 0 1 2 A 8 6 4 3 2#鍋爐 3#鍋爐 鍋爐運行控制 5 4#鍋爐 1-KA1