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I/O 設備

水泥生產線控制用PLC的替換方法簡介及實例

2025China.cn   2008年08月05日
1 存在的問題

  在水泥生產線上的各個控制環(huán)節(jié),PLC作為局部工藝線核心控制單元的應用已不勝枚舉,比如窯、磨的輔助控制,各類高低壓電動機的控制、各類除塵設備的控制、各類儀表檢測單元的控制等等。但在應用的過程中,不少企業(yè)尤其是中小企業(yè)經常遇到以下問題:一是控制裝置大多是配套供應商開發(fā)的成套裝置,配套的說明書都比較簡陋,操作方面的內容較為詳細,但對PLC的配套原始資料和梯形圖(時序)則往往不予介紹提供,一旦出現問題,企業(yè)自身技術人員則往往束手無策;二是所選用的PLC基本上是進口產品,器件出現硬故障后訂購周期較長,容易影響生產,而就近所能購置到的品牌又往往不是原來品牌,受自身設備水平限制難以實現自我替換;三是各企業(yè)電氣維護人員水平參差不齊,中小企業(yè)的技術人員大多不具備一定的時序編制基礎,沒有相當的調試能力,對軟故障的處理常無可奈何;四是所用PLC品牌較多,難以配齊手操編程器;五是個別供貨商借機敲詐,以站不住腳的“保護知識產權”為由索要數倍的高價,企業(yè)難以承受。其實,從PLC本身而言,只不過是一種在當今電氣控制領域運用相當普遍的器件而已,已不再是不可掌握的高技術產品。以下筆者結合自身經歷介紹PLC替換的一些經驗和具體事例。

2 PLC概述及替換基本原則

  工業(yè)用PLC的核心部件是CPU及內存RAM、電源板(DC12/24V)、電池、接口模塊、繼電器(無觸點開關)等,一般還包括發(fā)光管/顯示屏、I/O輸入輸出端子、程序模塊和PC電纜的接口、鍵盤等。現在水泥生產線上通常應用的PLC分為兩個大類:一是功能較單一、結構簡單的小型(基本型)PLC,無I/O擴展能力;二是功能強大、點數較多、帶有擴展槽的高性能的中、大型PLC,有I/O擴展能力。在中小型水泥生產線和自動化水平不是很高的自控場合,基本上采用小型PLC,特別是單機除塵器、大風機調速控制、預熱器吹堵清灰等控制功能單一的環(huán)節(jié),小型PLC的應用十分普遍。從PLC的品牌來看,西門子、三菱、歐姆龍、AB、ABB等用的比較多;從結構性能來講,大同小異,但互換性存在一定的問題。當確定在用的PLC本體出現故障時,我們要判斷出所出故障是硬件受損還是軟故障,軟故障可采用手操編程器和PC機依照程序(梯形圖)進行診斷恢復,硬件受損必須更換受損部件甚至是整臺PLC。在整臺更換過程中要注意幾個問題:首先要考慮選用同一品牌同型號的,PLC不同于一般開關控制電器,需將所需時序通過PLC通訊口輸入后方能投入使用,這要配備OP(手操編程器)和PC機方能實現,這是普通維護人員辦不到的;其次要考慮在沒有同型號的情況下選用功能相近的同一品牌的替代,若沒有同一品牌的則選用功能相近的不同品牌的,但要特別注意電源電壓等級一致性,I/O口數量不得少于原配PLC,原來應用所編時序可在新換PLC上運行,還有必要的外圍電路的相應改造等等。

3 Φ3.5/3m×60m窯窯尾玻纖袋除塵器PLC的替換實例

  2001年5月,我廠Φ3.5/3m×60m余熱發(fā)電窯窯尾玻纖大布袋除塵器控制柜內核心元件——美國AB公司生產的固定式PLC(SLC5001747-L30C)出現故障,經有關技術人員診斷CPU板損壞,除塵器只能手動操作,經與供貨商聯系,因國內無現貨、供貨周期太長、要價太高而只能作罷。

  玻纖袋收塵控制PLC原工作順序如下:

  1)PLC上電自檢完畢后,按照卸灰1室→卸灰2→卸灰3室→卸灰4室,依次類推到8室,卸灰基準值為3min,每室工作間隔5s,卸灰完畢后,反吹風機啟動,持續(xù)30s。

  2)進入清灰狀態(tài)

  第一室排氣反吹閥開啟,然后零閥開啟,反吹基準值為30s,零閥關閉延續(xù)1min沉降粉塵,然后第一室排氣反吹閥關閉。

  第二室排氣反吹閥開啟……依此類推持續(xù)到第八室。

  3)各室清完灰后進入大間隔30min,而后進行再次循環(huán)重復以上工作。

  我們在此情況下決定選用就近可以購買得到的三菱PLC替代,重新編程并對外圍電路加以局部改造,具體改造方案概述如下:

  1)根據AB公司SLC500的結構特點、供電電壓(AC120/240V雙組)和除塵器控制所用實際I/O口的數量,決定選用三菱公司的MELSECF1-60MR(AC110/220V)取代,其各項指標完全能夠滿足要求。

  2)重新編制時序(略),并根據車間要求將PLC工作時序加以改動,具體改動如下:卸灰狀態(tài)在重復4遍后再進入反吹清灰狀態(tài),清灰完畢后取消大間隔30min而直接再進入卸灰狀態(tài),如此進行工作循環(huán)。

  3)經程序調試和外部線路改造后一次試機成功。

  自2001年6月初改造完畢投入運行以來,控制功能完全達到設計要求,同時外圍電路接線較改造前更簡潔實用,收到了良好的效果。投資情況:替換AB公司產品廠家要價4萬元,而此次整個改造的花費(含編程調試)只有4800元。

(轉載)

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