可編程控制器(PLC)在鋁行業(yè)中的應(yīng)用
0 前言
近年來趾马,在鋁行業(yè)隨著系列電流的不斷增加,對(duì)電解生產(chǎn)的穩(wěn)定性和連續(xù)性及監(jiān)控自動(dòng)化的要求越來越高∫担可編程控制器(PLC)自1968年誕生以來,歷經(jīng)幾十年的發(fā)菜整份,特別是90年代后期出現(xiàn)的第4代PLC待错,不僅具有邏輯控制功能、過程控制功能烈评、運(yùn)動(dòng)控制功能火俄、數(shù)據(jù)控制功能、聯(lián)網(wǎng)通信功能的多功能控制器该捎。而且由于PLC網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展日趨完善娇歹,使得PLC和PLC網(wǎng)絡(luò)成為大型鋁行業(yè)首選的工業(yè)控制裝置,由PLC組成的多級(jí)分布式PLC網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分枝扭。
1 PLC在輔助生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用
在鋁電解生產(chǎn)中劣屑,陽(yáng)極組裝的生產(chǎn)工藝如圖1。
由此可見孵钱,陽(yáng)極組裝生產(chǎn)工藝屬順序過程生產(chǎn)涮凡,陽(yáng)極組裝電氣控制可采用PLC控制系統(tǒng),配置兩臺(tái)上位機(jī)昏滔。兩臺(tái)上位機(jī)安裝于控制室肤侍,各PLC分散布置,通過通訊電纜將PLC和上位機(jī)連接在一起挫肆,組成控制網(wǎng)絡(luò)弄业。上位機(jī)采用工控機(jī),兩臺(tái)上位機(jī)互為備用料离。上位機(jī)完成操作控制涉粘、事故報(bào)警、事件記錄笨奠、報(bào)表打印等工作,各分PLC完成現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控唤殴,并將監(jiān)控信息上傳至計(jì)算機(jī)般婆,供計(jì)算機(jī)采集。上位機(jī)只需安裝一塊網(wǎng)卡即可與全廠局域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)朵逝。同樣蔚袍,炭素生產(chǎn)、氧化鋁儲(chǔ)運(yùn)等生產(chǎn)輔助部門均可采用上述PLC控制系統(tǒng)配名。
2 整流機(jī)組穩(wěn)流控制系統(tǒng)應(yīng)用
目前啤咽,國(guó)內(nèi)大型整流設(shè)備大部分采用二極管整流,其直流電流的調(diào)節(jié)方式為有載調(diào)壓開關(guān)和飽和電抗器相結(jié)合的方式渠脉。有載調(diào)壓開關(guān)通過改變線圈匝數(shù)進(jìn)行粗調(diào)宇整,調(diào)壓范圍8~`15V瓶佳;飽和電抗器的調(diào)壓范圍50~70V(兩個(gè)陽(yáng)極效應(yīng)電壓)。一般整流機(jī)組穩(wěn)流采用飽和電抗器調(diào)壓鳞青,當(dāng)超出飽和電抗器調(diào)壓深度時(shí)霸饲,通過有載調(diào)壓開關(guān)作升降檔,使飽和電抗器始終工作在調(diào)壓深度以內(nèi)键先。此過程可應(yīng)用PLC的邏輯運(yùn)算功能得以實(shí)現(xiàn)置芋。PLC在飽和電抗器穩(wěn)流的工作原理:將各分機(jī)組及總的直流輸出電流以經(jīng)變換后反饋給PLC與給定信號(hào)比較,PLC進(jìn)行PID計(jì)算牺道,并根據(jù)同步電壓主形成三相觸發(fā)脈沖栋湃,控制各分機(jī)組飽和電抗器控制繞組三相全控橋的導(dǎo)通角,改變控制繞組的電流來改變電抗器的磁勢(shì)達(dá)到無級(jí)調(diào)整電流的目的颈顽。由于飽和電抗器的調(diào)壓范圍50~70V铲桑,當(dāng)超出調(diào)壓范圍時(shí),PLC參數(shù)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)有載調(diào)壓開關(guān)的升降受卒,從而使系列電流不論在多大的電壓波動(dòng)下光拥,均能達(dá)到穩(wěn)流的目的。
3 PLC在整流所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用
近期的可編程控制器除了具有基本的開關(guān)量輸出筋蝴、輸入模塊外厨摔,還有多點(diǎn)I/O、A/D岛涝、D/A脓杉、高速計(jì)數(shù)器、模擬定時(shí)器简逮、溫度傳感器等模塊球散,其內(nèi)部一般還設(shè)有計(jì)數(shù)器、定時(shí)器散庶、保持繼電器蕉堰、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。能夠提供上千條接線員令完成數(shù)值計(jì)算功能和數(shù)據(jù)處理悲龟,具有響應(yīng)速度快屋讶、實(shí)時(shí)性強(qiáng),模塊化結(jié)構(gòu)組件靈活须教、可靠性高皿渗,并具有多種聯(lián)網(wǎng)模式與計(jì)算機(jī)通訊。因此轻腺,PLC完全能夠取代目前變電站常用的按扭乐疆、繼電器式操作、監(jiān)控模式。還可能同現(xiàn)在流行的通用保護(hù)模塊相結(jié)合挤土,將PLC和保護(hù)模塊單獨(dú)組屏阶庆,分別放置在各自的配電間隔,并通過合適的網(wǎng)絡(luò)連接同主控樓上位機(jī)通信传撰,組成分布式微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)苇给。上位機(jī)不僅能夠采集數(shù)據(jù),而且能夠下傳指令遠(yuǎn)控操作距搂,實(shí)時(shí)顯示整流所供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式和開關(guān)北淘、刀閘狀態(tài),動(dòng)態(tài)顯示及打印整流所供電系統(tǒng)重要數(shù)據(jù):系統(tǒng)電壓恰磷、電流玷源、電解系列電壓、電流熏屎、功率攀驶、電量等運(yùn)行參數(shù)。自動(dòng)生成每日的運(yùn)行報(bào)表京嗽,并自動(dòng)完成報(bào)表的統(tǒng)計(jì)工作镰对。當(dāng)整流所供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),及時(shí)報(bào)警和打印發(fā)生事故的時(shí)間墨叛、設(shè)備名稱止毕、編號(hào)及事故原因。由于該分布式微機(jī)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)不僅具有很高可靠性漠趁,而且簡(jiǎn)化了主控樓布置扁凛,減少了大量的2次接線和電纜敷設(shè),降低了工程造價(jià)闯传。同時(shí)還確保了整流所供電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行谨朝。
4 利用PLC網(wǎng)絡(luò)組建全廠調(diào)度、管理網(wǎng)
為加強(qiáng)電解生產(chǎn)管理甥绿,要應(yīng)用現(xiàn)代高新科學(xué)管技術(shù)手段字币,充分發(fā)揮微機(jī)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)。我們可利用PLC網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)組網(wǎng)可靠共缕、性能價(jià)格比較高的優(yōu)點(diǎn)洗出,將電解計(jì)算站、陽(yáng)極組裝骄呼、炭素生產(chǎn)、氧化鋁儲(chǔ)運(yùn)判没、整流所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等各分PLC網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)組建全廠調(diào)度蜓萄、管理局網(wǎng),該局域網(wǎng)最上層采用光纖或雙絞線通信的高thernet(以太網(wǎng)),隨時(shí)隨地對(duì)電解生產(chǎn)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控作管理秤慌。
5 結(jié)束語(yǔ)
由于可編程控制器(PLC)具有多種功能邦擎,集電動(dòng)、電傳式涝、電儀三電于一體僧逞,PLC網(wǎng)絡(luò)具有優(yōu)良的性能價(jià)格比和PLC具有高可靠性,使得PLC在鋁行業(yè)自動(dòng)化控制中倍受歡迎图汪,用量高居首位杏蟋,成為現(xiàn)代鋁行業(yè)自動(dòng)化控制的支柱。
(摘自淄博凱鵬高科工貿(mào)有限責(zé)任公司)
近年來趾马,在鋁行業(yè)隨著系列電流的不斷增加,對(duì)電解生產(chǎn)的穩(wěn)定性和連續(xù)性及監(jiān)控自動(dòng)化的要求越來越高∫担可編程控制器(PLC)自1968年誕生以來,歷經(jīng)幾十年的發(fā)菜整份,特別是90年代后期出現(xiàn)的第4代PLC待错,不僅具有邏輯控制功能、過程控制功能烈评、運(yùn)動(dòng)控制功能火俄、數(shù)據(jù)控制功能、聯(lián)網(wǎng)通信功能的多功能控制器该捎。而且由于PLC網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展日趨完善娇歹,使得PLC和PLC網(wǎng)絡(luò)成為大型鋁行業(yè)首選的工業(yè)控制裝置,由PLC組成的多級(jí)分布式PLC網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分枝扭。
1 PLC在輔助生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用
在鋁電解生產(chǎn)中劣屑,陽(yáng)極組裝的生產(chǎn)工藝如圖1。
由此可見孵钱,陽(yáng)極組裝生產(chǎn)工藝屬順序過程生產(chǎn)涮凡,陽(yáng)極組裝電氣控制可采用PLC控制系統(tǒng),配置兩臺(tái)上位機(jī)昏滔。兩臺(tái)上位機(jī)安裝于控制室肤侍,各PLC分散布置,通過通訊電纜將PLC和上位機(jī)連接在一起挫肆,組成控制網(wǎng)絡(luò)弄业。上位機(jī)采用工控機(jī),兩臺(tái)上位機(jī)互為備用料离。上位機(jī)完成操作控制涉粘、事故報(bào)警、事件記錄笨奠、報(bào)表打印等工作,各分PLC完成現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控唤殴,并將監(jiān)控信息上傳至計(jì)算機(jī)般婆,供計(jì)算機(jī)采集。上位機(jī)只需安裝一塊網(wǎng)卡即可與全廠局域網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)朵逝。同樣蔚袍,炭素生產(chǎn)、氧化鋁儲(chǔ)運(yùn)等生產(chǎn)輔助部門均可采用上述PLC控制系統(tǒng)配名。
2 整流機(jī)組穩(wěn)流控制系統(tǒng)應(yīng)用
目前啤咽,國(guó)內(nèi)大型整流設(shè)備大部分采用二極管整流,其直流電流的調(diào)節(jié)方式為有載調(diào)壓開關(guān)和飽和電抗器相結(jié)合的方式渠脉。有載調(diào)壓開關(guān)通過改變線圈匝數(shù)進(jìn)行粗調(diào)宇整,調(diào)壓范圍8~`15V瓶佳;飽和電抗器的調(diào)壓范圍50~70V(兩個(gè)陽(yáng)極效應(yīng)電壓)。一般整流機(jī)組穩(wěn)流采用飽和電抗器調(diào)壓鳞青,當(dāng)超出飽和電抗器調(diào)壓深度時(shí)霸饲,通過有載調(diào)壓開關(guān)作升降檔,使飽和電抗器始終工作在調(diào)壓深度以內(nèi)键先。此過程可應(yīng)用PLC的邏輯運(yùn)算功能得以實(shí)現(xiàn)置芋。PLC在飽和電抗器穩(wěn)流的工作原理:將各分機(jī)組及總的直流輸出電流以經(jīng)變換后反饋給PLC與給定信號(hào)比較,PLC進(jìn)行PID計(jì)算牺道,并根據(jù)同步電壓主形成三相觸發(fā)脈沖栋湃,控制各分機(jī)組飽和電抗器控制繞組三相全控橋的導(dǎo)通角,改變控制繞組的電流來改變電抗器的磁勢(shì)達(dá)到無級(jí)調(diào)整電流的目的颈顽。由于飽和電抗器的調(diào)壓范圍50~70V铲桑,當(dāng)超出調(diào)壓范圍時(shí),PLC參數(shù)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)有載調(diào)壓開關(guān)的升降受卒,從而使系列電流不論在多大的電壓波動(dòng)下光拥,均能達(dá)到穩(wěn)流的目的。
3 PLC在整流所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用
近期的可編程控制器除了具有基本的開關(guān)量輸出筋蝴、輸入模塊外厨摔,還有多點(diǎn)I/O、A/D岛涝、D/A脓杉、高速計(jì)數(shù)器、模擬定時(shí)器简逮、溫度傳感器等模塊球散,其內(nèi)部一般還設(shè)有計(jì)數(shù)器、定時(shí)器散庶、保持繼電器蕉堰、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。能夠提供上千條接線員令完成數(shù)值計(jì)算功能和數(shù)據(jù)處理悲龟,具有響應(yīng)速度快屋讶、實(shí)時(shí)性強(qiáng),模塊化結(jié)構(gòu)組件靈活须教、可靠性高皿渗,并具有多種聯(lián)網(wǎng)模式與計(jì)算機(jī)通訊。因此轻腺,PLC完全能夠取代目前變電站常用的按扭乐疆、繼電器式操作、監(jiān)控模式。還可能同現(xiàn)在流行的通用保護(hù)模塊相結(jié)合挤土,將PLC和保護(hù)模塊單獨(dú)組屏阶庆,分別放置在各自的配電間隔,并通過合適的網(wǎng)絡(luò)連接同主控樓上位機(jī)通信传撰,組成分布式微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)苇给。上位機(jī)不僅能夠采集數(shù)據(jù),而且能夠下傳指令遠(yuǎn)控操作距搂,實(shí)時(shí)顯示整流所供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式和開關(guān)北淘、刀閘狀態(tài),動(dòng)態(tài)顯示及打印整流所供電系統(tǒng)重要數(shù)據(jù):系統(tǒng)電壓恰磷、電流玷源、電解系列電壓、電流熏屎、功率攀驶、電量等運(yùn)行參數(shù)。自動(dòng)生成每日的運(yùn)行報(bào)表京嗽,并自動(dòng)完成報(bào)表的統(tǒng)計(jì)工作镰对。當(dāng)整流所供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),及時(shí)報(bào)警和打印發(fā)生事故的時(shí)間墨叛、設(shè)備名稱止毕、編號(hào)及事故原因。由于該分布式微機(jī)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)不僅具有很高可靠性漠趁,而且簡(jiǎn)化了主控樓布置扁凛,減少了大量的2次接線和電纜敷設(shè),降低了工程造價(jià)闯传。同時(shí)還確保了整流所供電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行谨朝。
4 利用PLC網(wǎng)絡(luò)組建全廠調(diào)度、管理網(wǎng)
為加強(qiáng)電解生產(chǎn)管理甥绿,要應(yīng)用現(xiàn)代高新科學(xué)管技術(shù)手段字币,充分發(fā)揮微機(jī)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)。我們可利用PLC網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)組網(wǎng)可靠共缕、性能價(jià)格比較高的優(yōu)點(diǎn)洗出,將電解計(jì)算站、陽(yáng)極組裝骄呼、炭素生產(chǎn)、氧化鋁儲(chǔ)運(yùn)判没、整流所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等各分PLC網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)組建全廠調(diào)度蜓萄、管理局網(wǎng),該局域網(wǎng)最上層采用光纖或雙絞線通信的高thernet(以太網(wǎng)),隨時(shí)隨地對(duì)電解生產(chǎn)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控作管理秤慌。
5 結(jié)束語(yǔ)
由于可編程控制器(PLC)具有多種功能邦擎,集電動(dòng)、電傳式涝、電儀三電于一體僧逞,PLC網(wǎng)絡(luò)具有優(yōu)良的性能價(jià)格比和PLC具有高可靠性,使得PLC在鋁行業(yè)自動(dòng)化控制中倍受歡迎图汪,用量高居首位杏蟋,成為現(xiàn)代鋁行業(yè)自動(dòng)化控制的支柱。
(摘自淄博凱鵬高科工貿(mào)有限責(zé)任公司)
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