盧裕明
(福建龍凈環(huán)保股份有限公司,福建龍巖 364000)
在電子工業(yè)系統(tǒng)中應用PLC技術,能夠全面強化控制系統(tǒng)軟件與硬件運行的穩(wěn)定性與可靠性。近些年,我國借鑒國內外先進技術經(jīng)驗,將可編程控制系統(tǒng)廣泛地應用到工業(yè)設備以及電除塵器的低壓設備中。可編程序控制系統(tǒng)取得了良好的成效,可以實現(xiàn)控制的自動化與智能化、控制功能更多元化。研究電除塵器中低壓設備可編程序控制系統(tǒng)具有現(xiàn)實意義。
可編程序控制系統(tǒng)被廣泛應用在工業(yè)控制裝置中,PLC技術不斷創(chuàng)新升級,已經(jīng)達到先進的水平。PLC技術一般通過微處理器對各項數(shù)據(jù)進行控制,在程序控制系統(tǒng)中,PLC技術是控制功能實現(xiàn)和運行的主導,具體指可編程序控制器能夠與儲存器聯(lián)合運行、執(zhí)行各項控制指令,運算能力比較強。在工業(yè)領域實際應用中,PLC能夠高效進行數(shù)據(jù)傳輸、接收和發(fā)送,對多種不同的生產(chǎn)過程進行操控。
PLC技術包含微機技術、繼電接觸技術等,其系統(tǒng)結構中的界限結構設計具有一定復雜性,運行的功能消耗量比較大,靈活性方面有待提升。應用微處理器的操作比較簡單,程序的編制更符合操作慣性,操作技術水平較高,使用比較方便。
在編程語言方面,PLC指令的形式容易掌握,程序編制具有直觀性,調試和檢查難較小。購買具備PLC裝置后,只需要根據(jù)說明書接線安裝,進行簡單的程序編制處理,即能夠應用PLC。
電除塵器裝置中低壓設備可編程序控制系統(tǒng)的運行下,能夠對各種操作進行自動化控制,電除塵器能夠對振打、灰斗卸灰和輸灰、運行狀態(tài)、電加熱器運行溫度變化等過程進行全面自動化控制。電除塵器的加熱器工作時,能夠對溫度進行自動檢測。
電除塵器工作的過程中,能夠對料位、進出口喇叭的溫度顯示、高壓隔離開關到位顯示等內容進行控制。
使用通信技術能夠遠程對各項數(shù)據(jù)信息進行接收和分析以及處理,具備多種控制的設備時,能夠準確地對設備故障進行檢測,定位故障信號的位置以及具體信息,對故障進行控制,發(fā)出故障警報,提高故障處理的及時性和準確性。
可編程序控制系統(tǒng)的結構主要分為可編程序控制柜和模擬操作顯示臺??删幊绦蚩刂葡到y(tǒng)的生產(chǎn)較為普遍,品牌可編程序控制系統(tǒng)的質量比較優(yōu)良。可編程序控制系統(tǒng)在電除塵器的低壓設備中應用時,以控制器的形式存在,對運行環(huán)境的適應能力比較強,在條件比較惡劣的狀態(tài)下,仍然能夠長時間保持穩(wěn)定、連續(xù)的工作狀態(tài),運行安全性和可靠性水平較高。
可編程序控制系統(tǒng)的設計中,西門子S7-1500系列屬于比較常用的產(chǎn)品類型,是屬于進口產(chǎn)品,性能優(yōu)越,設置兩個PN通信接口,可以擴展約64個I/O卡件,能夠對多項控制單元的信號進行同步獲取。西門子S7-1500系列配有相應的故障檢測裝置,能夠在加熱器工作時對元件運行狀態(tài)進行全過程檢測,檢測裝置還能夠同步檢測灰斗料位、電機控制回路運行情況。
可編程序控制系統(tǒng)中的軟件系統(tǒng)能夠對邏輯信息進行合理處理,通過220 V的電源板使一路控制信號直接傳輸至接觸器,接觸器設置在各種控制電機結構中。另一路控制信號能夠直接與模擬顯示臺進行通信連接,對低壓設備的整體運行進行有效控制。
可編程序控制系統(tǒng)的控制功能運行原理如圖1所示。
圖1 可編程序控制系統(tǒng)的控制功能運行原理
16點220 V輸入信號的檢測接點有兩個,分別是露點溫度接點和安全銷反饋接點,兩個接點運行均與除塵振打電機具有關聯(lián)性。
16點24 V能夠對若干個反饋接點的動態(tài)運行進行實時掃描,及時輸入掃描獲取的數(shù)據(jù),包括高料位以及加熱器等數(shù)據(jù)。對若干個點進行快速掃描和信息輸入,包括高壓變壓器、油溫警報點等。
32點220 V在AC輸出運行期間,能夠對電機接觸器進行有效控制[1]。
電除塵器中低壓設備的PLC軟件系統(tǒng)在使用過程中,需要應用相應的編程語言進行構建設計,STL、LAD等均屬于應用比較廣泛的語言。軟件系統(tǒng)設計的方法多種多樣,比較常用的方法是接點梯形圖。
根據(jù)電氣模擬的原理,應用接點梯形圖能夠使系統(tǒng)保持良好的兼容狀態(tài),軟件系統(tǒng)運行具備較強實用性,軟件功能比較清晰。軟件程序大小為8~50 kb,在EPROM中實現(xiàn)固化,軟件程序運行的參數(shù)直接設置在RAM中,軟件使用者可以根據(jù)自身的使用需求更改參數(shù),參數(shù)的重新設置比較靈活,沒有過多限制。在電除塵器低壓設備中聯(lián)合運行軟件系統(tǒng),能夠適應設備運行工藝狀態(tài),自動對振動打機的運行狀態(tài)、工作時間進行合理控制。軟件程序設計期間,需要將所有關聯(lián)參數(shù)以獨立的狀態(tài)編寫在RAM中[2]。
在電除塵低氣壓設備自動控制系統(tǒng)的實際運行中,需要在軟件程序設計前明確控制的對象類別,根據(jù)控制對象進行程序系統(tǒng)分類,主要包括電磁振打控制、電機振打控制、電加熱恒溫控制、高壓隔離開關到位顯示、進出口煙溫顯示等系統(tǒng)模式。每個系統(tǒng)對應編制一個子程序,每臺除塵器均有固定的控制對象,軟件可以通過對子程序運行的調節(jié),高效地發(fā)揮控制功能,整體軟件編程過程比較簡便和高效,運行優(yōu)勢明顯。
陽極振打電機工作運行狀態(tài)如圖2所示。
圖2 陽極振打電機工作運行狀態(tài)
本文結合陽極電機振打系統(tǒng)的運行,進行案例分析。案例企業(yè)在設計電除塵器的低壓設備過程中,為了確保設計方案的完善性和運行高效性,不斷通過實踐與創(chuàng)新進行優(yōu)化,通過震動電機控制系統(tǒng)對設備運行的停止和運行時長進行有效控制。該控制程序的固化依靠EPROM實現(xiàn),使控制系統(tǒng)的功能能夠順利運行發(fā)揮。
在初期階段,震動電機實踐運行一段時間后,工作人員發(fā)現(xiàn)維修工作的難度較大,便捷度較低。需要對軟件系統(tǒng)進行創(chuàng)新改良,將軟件控制程序的所有參數(shù)獨立儲存在RAM中,應用編程器對振打電機的運行參數(shù)進行更改控制,使控制系統(tǒng)的使用運行過程沒有時間的局限性,使用者的操作更方便和快捷。
PLC主機裝置常應用進口產(chǎn)品,在性能方面具有較大的優(yōu)勢,但應用成本較高。進口產(chǎn)品的PLC主機結構中,輸入輸出的點數(shù)量較多,最多能夠達到32個狀態(tài),在這種情況下,應用16點接口板能夠節(jié)約一定的成本,促進系統(tǒng)應用效益和價值提升。
對系統(tǒng)的輸出、輸入進行改良,應用32點輸入/輸出模塊,以此減少控制系統(tǒng)構建的成本投入。改良后系統(tǒng)的工作運行環(huán)境適應能力較強。在復雜的工作環(huán)境中,控制系統(tǒng)運行的性能水平能夠滿足標準要求,裝置的規(guī)格較小,占用空間小,應用的便捷性更佳,應用調整的難度比較低,可以更好地抵抗外界的干擾因素,具備良好的穩(wěn)定性和可靠性。
在維修管理過程中,控制系統(tǒng)也具有明顯的性能優(yōu)勢,維護成本較低,設備故障的發(fā)生概率不高,工作運行的安全保障力度較強??刂葡到y(tǒng)自動化的控制操作對人工的依賴性非常低,減輕了工作人員的壓力[3-4]。
在電除塵器的低壓設備中,合理應用可編程序控制系統(tǒng)技術,能夠實現(xiàn)控制的自動化,對多項控制單元信號進行掃描、收集。各項控制程序的運行原理比較簡單,控制程序參數(shù)的更改比較便捷,在實踐應用中發(fā)揮優(yōu)良的作用,值得推廣應用。在可編程序控制系統(tǒng)中,振動電機能夠對運行停止和工作時間進行有效控制,程序固化模式相對簡單,是可編程序控制系統(tǒng)能夠在電除塵器工業(yè)領域應用越來越廣泛的主要原因。