PLC及组态软件在空压机轮换控制上的应用

2020-10-13 09:57:52 0

  【中国压缩机网】当压缩空气需求量大时,为了保证可靠供应,就需要安装多台空气压缩机。某单位是铁路货运编组站,有五台压缩机,安装时间、空压机型号并不相同。而z*多3台工作即可满足要求,另外2台作为备用。要求五台压缩机工作时间基本相同,当有一台出现故障时就自动停机,当故障消除时又自动投入。故障发生后,备用机在需要时投入运行。我们根据工程要求,设计了自动轮换的PLC软件。由工控机+组态软件作为监视管理用。PLC采用了三菱FX系列FX-128MR。
  
    一. 概述
  
    1.1 几个名词
  
  五台机器根据其工作状况不同,可以分为以下几种工况。
  运行:空压机正在运转中,正在对系统供应压缩气体。
  停机:没有运行。如果储罐压力低于设定值时,可以投入运行。
  待机:没有运行,也不在停机状态。即便是压力低于设定压力也不会启动。
  故障;空压机出现故障,等待维修,无法投入运行。
  主机:当压力低时,z*先启动的那台为主机。
  补机:当主机已经运行压力仍然低于要求压力时,要补充启动的机器为补机。
  五台压缩机依次编号为1、2、3、4、5号。
  其中处在运行中的压缩机z*多为3台。停机的压缩机应该保证为0、1或2台。待机的压缩机z*多为2台。故障机z*多为2台。主机为1台,补机为2台。
  
    1.2 压力设置
  
    压力段设置如下图:
  

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    压力由模拟量模块采集,以数字形式设置压力段。压力由压力变送器采集,转换为DC 0-10V电压,送给PLC的模拟量模块。经过调零及增益调整,0-1Mpa对应数字量为0-1000。要求的压力范围为0.62—0.75Mpa,对应数字量为620—750。
  
    1.3 控制要求
  
    五台压缩机中有三台运行即满足压力需求。开机前s*先要选择主机。没有故障机时,一旦主机选定,辅机依次为主机后的2台。主机出现故障时,主机后z*近的辅机上升为主机,原来排在补机后的待机压缩机上升为停机状态。当辅机出现故障时,z*近的处在待机状态的压缩机上升为停机状态。本程序中主机的选择要通过手动操作完成。在无故障时,如1号机为主机,2、3好为辅机,2、3号为主机时,依此类推。当4号为主机时,5号及1号为补机。当5号为主机时,1、2号为补机。依此循环。
  
    当出现故障时,维修完成后,要手动复位;视其所排的次序及其后的机器工作状态来决定其能否投入正常状态。如果压力高,其次序后的机器都没有运行它可以投入正常状态。比如1号为主机,2号要恢复故障,当按下其复位按钮后,3号如正运行,它要等3号停机后才能恢复为1号主机,在3号停机前它一直等待。2号恢复为1号补机后,原来的2号补机变成待机状态。
  
    初始启动时,空气储罐压力为0。先启动第一台。如压力不够,在B点以下,经过一段延时启动第二台。当压力检测经过一段时间延时,还在A点以下时,启动第三台。z*多启动三台。每台启动后要压力检测要经过延时处理,以防止在压力临界时频繁启动停止。延时的时间根据系统状况确定,本程序中为T1是60S。当压力达到或超过D点时,经过一段时间延时,本程序中为T2是5S,压力仍在D点以上即停止z*后启动的那台,即2号补机。压力达到或超过E点时,经过延时检测停1号补机。压力达到或超过F点时,经过延时检测停主机,三台全部停止,都处在停机状态。
  
    二.程序的编写
  
    本程序为先起后停方式控制,主机手动选择。故障恢复按钮按下后要等条件允许才恢复。本程序的思路适合于各种有步进功能的PLC。
  
    2.1 程序的基本结构
  
    模拟输入模块调零并调整增益以满足要求。模拟量在程序中并不经过运算处理,仅用作压力界限的判断。程序有自动运行程序,有手动运行程序。在手动时,各台压缩机由手动起停操作。在自动模式时,有步进程序控制。
  
    程序中压缩机台数控制采用步进程序判断。当选择好主机并按下启动按钮时程序进入步进程序。由压力界限值及实时采集的压力值判断应启动的台数。
  
    2.2 步进程序
  
    当选择好主机后,辅机就为其次序号码后面的机器。“自动启动”按钮按下时,就启动步进程序。步进程序有1台运行的程序,有2台运行的程序,有3台运行的程序。结构如下:
  
  

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    2.3 系统的保护
  
    初始开机或当压力由高向低变化时,要启动多台机器时,要延时一段时间在增加一台机器投入运行。本程序中延时时间为60S。而当压力升高时,也需要延时,但延时时间设置为5S。是因为压力一定不能超过上限。延时的作用还可减少压力在判断点处时,频繁启动、停止机器。
  
    而空压机本身还有自己的压力超高保护。当用自动控制时,它本身的高压保护点设置高于三台全不启动的F点。当PLC系统故障时,恢复原来的设置即可。它又可以正常手动运行了。
  
    当上位机—工控机出问题时,并不影响下位机PLC的运行,还可以继续工作。等工控机的维修完毕,投入工作,仍然工作正常。
  
    三. 上位机及组台软件
  
    上位机采用研华IPC610。组态软件采用MCGS。在上位机监视各台机器的运行状态。各台机器的工况一目了然。当报警发生时工控机发出声音报警。当有某台机器工况变化时,工控机以声音形式报告。工控机的声音是事先录制好的声音文件,在需要时由MCGS调用。
  
    四. 应用效果
  
    采用了PLC及组态软件后,明显减轻了操作人员的劳动强度,提高了自动化水平。并且有历史故障记录。受到客户的好评。 

来源:上海斯加自动控制有限公司

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