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优盛娱乐:奇幻城际娱乐官网下载:基于WinAC的橡胶连续硫化

2019-09-17

关键词:

wincc

电机

opc

择要:

本文具体先容了采纳SIMENS公司S7-300型PLC、散播式远程I/O节制器ET200M以及WinAC实现继续硫化机组节制的具体设计与实施规划,并针对系统的特征,对温度节制策略、系统靠得住性设计、WinAC软件设计思惟进行了阐述。

关键词:

PLC 远程I/O WinAC

1 设计背景

橡套电线电缆是我国煤炭、矿产、铁路、海底通信等传输的主干线,其临盆工艺极其繁杂,最为关键的一个工艺就是将混炼好的生橡胶挤制在电线电缆上,作为电线电缆的绝缘或外护套(俗称挤橡工艺)。这一工艺必要在必然的温度和压力下,颠末必然的光阴硫化,是以,在这一工艺中温度、压力、光阴这三个工艺参数必要根据工艺特点实时节制。以往,电线电缆临盆厂家挡车师傅们主要根据以往履历加以节制,硫化效果每每欠佳,导致电线电缆存在欠硫或过硫等质量问题,极大年夜影响了其应用寿命。为了前进其工艺履行率,我们采纳SIEMENS公司的S7-300型PLC、散播式测控模块ET-200M以及基于PC的测控系统WinAC为山东韩誉电线电缆股份公司(中韩合资)根据该电线电缆临盆工艺的特征,对全部硫化历程实施实时监控,对各段的温度、盐浴压力进行PID调节,使临盆的电线电缆的合格率大年夜幅上升,并实现了少人值守、工人劳动强度大年夜幅度下降,深受工厂喜好,该套系统后又在山西某电缆厂投入运行,效果较好。本文主要从系统布局、温控策略、系统靠得住性设计等方面对橡套电缆挤橡工艺温控系统阐述。

2 系统体系布局

图1:系统布局示意图

系统采纳德国西门子S7-300 PLC可编程节制器、散播式I/OET200M和工控机(装载WinAC和PROFIBUS-DP适配卡CP5611)构成DCS系统,系统布局框图见1所示。PROFIBUS-DP 作为设备节制层收集平台;WinCC、MPI网作为监控层的人机接口及系统掩护(收集编程、人机接口备用站)平台;以太网作为数据治理、临盆及设备治理层的收集平台。

此中四台S7-300PLC可编程节制器作为下位来实现所有旌旗灯号的采集、运算、调节,分手为:温度节制、牵引节制、压力节制以及帮助节制现地单元,S7-300的特征是:模块化、无排风布局、易于实现散播、运行靠得住、性价比高。工控机主要安装WinAC适配器以及机组状态监视、工艺数据存取、机组系统节制、与车间级的工艺节制办事器和临盆计划办事器相连,以便与厂级的MIS系统无缝连接。此中CP5611卡为 S7-300型PLC与工控机的通讯接口卡。同时,为便于与车间级以及厂级的MIS系统相连,在WinAC节制器(工业节制谋略机)内安装了D-LINK的网卡,经由过程Ethernet与车间级的工艺节制办事器、临盆计划办事器以及车间办事器相连。

在临盆线上,必要节制的参数与量为:

· 牵引电机:包括牵引前电机、牵引后电机、张力节制电机以及六台熔岩电机泵。此中牵引前电机、牵引后电机、张力节制电机由牵引节制PLC的D/A模块为MicroMaster420变频器供给模拟输入旌旗灯号,然后由变频器节制三相异步电机的运行,同时由继电器输入/输出模块节制各台电机的起与停。

· 温度节制:电缆继续盐浴硫化机组共要监测32点温度旌旗灯号,同时还要节制10台工业电炉为无机物加温并使之熔化。硫化管上安装由热电偶以及温度变送器,将1800~2200℃的温度旌旗灯号转换为标准的0~10V旌旗灯号,备PLC的AI模块采集,同时使用继电器输出启动无触点功率模块开关,使电炉通电升温,同时实时监测熔盐温度,构成一温度闭环节制系统,此中电炉的电流采纳PID节制措施。

· 压力节制:橡胶颠末橡胶挤出机组机制在电缆上后,颠末牵引前电机、后电机以及张力节制电机的共同,进入熔岩硫化管内,硫化管内的熔岩的多寡抉择了其压力的大年夜小。管壁上安装了20各压力传感器和变送器,其输出旌旗灯号供压力节制PLC的AI模块采集。

· 在继续硫化机组中,还有许多的数字计量表和电气开关状态必要实时采集和节制,是以,这些量的采集与节制由帮助节制PLC完成。

· 电控柜中必要实时监测单元旌旗灯号、柜内温度旌旗灯号(防止个别继电器短路而引起着火)、湿度旌旗灯号、烟雾度等旌旗灯号,是以采纳SIEMENS的新型散播式I/O产品ET-200M作为机柜现地监控单元。

四个现地节制单元的基础设置设置设备摆设摆设与模块为:

· 电源模块:PS307-lK,120/230VAC, 24VDC/10A;

· CPU318—2:512K字节I/0可扩展至l024点。可设定第2个Profibus—DP接口。它完成运行状态参数的实时监测监测,实时进行逻辑判断,CPU318有4种操作选择:RUN—P、RUN、STOP和MRES运行要领;

· 模拟量输入模块:SM331(8路输入)。它把温度、压力变送器输出的模拟量转换为数字旌旗灯号,并将数字旌旗灯号送到PLC的节制单元,供PLC做出状态参数的逻辑判断;

· 数字量输入模块:SM321。16路输入2个,32路输入1个,完成电机运行状态监测和PLC电机分批自启动系统运行、调试状态监侧,电机运行状态旌旗灯号经由过程电机操作回路中的打仗器帮助接点接至该模块;

· 数字量输出模块:SM322(输出8路)。吸收PLC节制单元的指令,完成电机驱动旌旗灯号输出,经由过程出口中心继电器,驱动电机操作回路,完成电机分批自启动;

· 模拟量输出模块:SM332(AO 2 x 12 位),主要给变频器供给0~10V节制旌旗灯号,实时节制三相异步电机的运行。

· 散播式IO应用ET200M,包括以下部件: 电源PS307,Profibus模块ET200M,数字量输入,数字量输出,模拟量输入。

PLC采纳了四个框架,在RTU旌旗灯号柜内有三个,此中一个为备用扩展框架;另一个在操作台内,经由过程IM361扩展连接,这样简化了接线,大年夜大年夜地前进靠得住性。

3 系统实施策略

3.1 温度节制策略

电缆橡胶硫化的温度、压力由有机物熔化并作载体实现,而熔盐的熔化由工业电炉节制,实时节制工业电路的电流也就实现了温度的实时节制。温控采纳PID调节时,在进行PID调节时,比例调节反应系统误差的大年夜小,只要有误差存在,比例调节就会孕育发生节制感化,以削减误差。微分调节根据误差的变更趋势来孕育发生节制感化,它可以改良系统的动态相应速率。积分调节根据误差积分的变更来孕育发生节制感化,对系统的节制有滞后的感化,可以打消静态偏差。增大年夜积分光阴常数可前进静态精度,但积分感化太强,分外是在系统误差较大年夜时会使系统超调量较大年夜,以致引起振荡。是以,本系统中,我们采纳如下温控策略,组成智能节制系统

· 实际温度低于T1时,为加快相应速率,全功率加热。

· 实际温度位于[T1~T2]范围内时,为避免积分饱和,分离积分项,采纳PD节制。

· 实际温度位于[T2~T3]范围内时,采纳PID节制。

· 实际温度位于[T3~T4]范围内时,采纳自适应PID节制。

· 当实测温度T>T0+ξ且在采样周期中,温度持续上升,则继电器断开

· 在采样周期中,温度持续下降,则继电器接通,其它环境推行PID节制。(逝世区阀值ξ本系统取为1℃)。这种节制措施不仅斟酌了实测温度和设定温度的误差,而且斟酌了实测温度的变更趋势,可削减超调和颠簸,具有自适应的效果。

· 实测温度大年夜于T4时,接透风扇电源,强制制冷。T1、T2、T3的选择为:

T1=T0×87%,T2=T0×95%,T3=T0-20℃,T4=T0+20℃。(T0:设定温度)

3.2 系统靠得住性设计

3.2.1 PLC输出真个靠得住性步伐

PLC输出模块内的小型继电器的触点很小,断弧能力很差,不能直接用于厂级AC220V~380V电路中,必须用PLC驱动外部继电器,用外部继电器的触点驱动DC220v的负载。同时较多的AC220V~380V电磁阀内部有与其线圈串联的限位开关常闭触点,电磁阀线圈通电,阀芯动作后,是用阀内部的触点来断开电路的。在这种环境下,要选用触点较小的小型继电器来转接PLC的输出旌旗灯号。

3.2.2 安装与布线的留意事变

因为本系统PROFIBUS-DP要完成所稀有据通信,是以对通信电缆要求靠得住性高应选用SIEMENS保举并供给的专用电缆。

因为本系统顶用到了大年夜功率可控硅装配,PLC应阔别强滋扰源。PLC不能与高压电器安装在同一个开关柜内,在柜内PLC应阔别动力线(二者之间的间隔应大年夜于200mm)。与PLC装在同一个开关柜内的电感性元件,如继电器、打仗器的线圈,应并联RC消弧电路。PLC的I/O线与大年夜功率线应分开走线,如必须要在同一线槽中布线,旌旗灯号线应应用樊篱电缆。交流线与直流线应分手应用不合的电缆,开关量、模拟量I/O线应分开敷设,后者应采纳樊篱线。不合类型的线应分手装入不合的电缆管或电缆槽中,并使其有尽可能大年夜的空间间隔。

4 系统软件设计

测控软件是本系统的关键核心所在,同时也是难点。包括上位机丈量软件及PLC 节制软件2 大年夜块,丈量软件主要由人机界面法度榜样模块、数字旌旗灯号处置惩罚法度榜样模块、数据库法度榜样模块等组成,均采纳Visual C++编程,在节制历程中,主法度榜样可随时经由过程DAO 使用SQL 查询语句读写数据库中的相关数据。在临盆停止之后,可以进行工艺阐述数据统计操作,可以随意率性选择统计开始光阴和停止光阴,谋略机自动对该光阴段的所有丈量数据进行分类统计。并可以用条状图或者饼状图的形式直不雅的显示出来,相关数据可以进行备份、删除、导出、打印报表等操作,以利于厂家懂得产品德量状况并采取有效步伐改进临盆工艺。

在上位机上,以WinCC 为人机接口的WinAC 系统,经由过程WinCC将光阴取样数据和事故记录在数据库,可经由过程趋势曲线的形式反应温度、压力的历史记录。它具备完善的监控功能。包括设备运行状态、检测与履行器件事情状态、收集事情状态、历程参数、故障诊断及定位、种种报警信息、设备/器件状态信息等等。同时设置设置设备摆设摆设SQL Server 2000 数据库办事系统,是系统数据存贮、处置惩罚、阐发及办事中间。数据库办事器向上连接临盆治理部门(如工艺部、临盆部),向下连接各个WinAC 系统,实现了临盆义务、工艺指标的下发调整及实际历程参数的采集、归档,并最毕临盆诞临盆报表和质量阐发报表,为车间、临盆治理部门及决策部门提

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