6ES7322-1BP00-0AA0性能參數(shù)

側(cè)墻龍門(mén)式雙頭自動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)是80年代初從東德引進(jìn)，用于鐵路車(chē)輛冷藏車(chē)側(cè)墻板與側(cè)墻立柱的全自動(dòng)點(diǎn)焊。由于該設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)，元器件損耗嚴(yán)重且缺少備件，故障率不斷提高，直接影響正常的生產(chǎn)過(guò)程，因此決定在維修該設(shè)備機(jī)械系統(tǒng)的同時(shí)進(jìn)行電器系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)，并采用**的可編程控制器PLC控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。
圖1所示為側(cè)墻板與側(cè)墻立柱連接的焊點(diǎn)分布示意圖，設(shè)備的主要功能就是實(shí)現(xiàn)全部焊點(diǎn)的連續(xù)自動(dòng)化焊接過(guò)程。圖中標(biāo)出了全部焊點(diǎn)的連續(xù)自動(dòng)化焊接的運(yùn)行步進(jìn)路線。
該設(shè)備的機(jī)械裝置采用龍門(mén)架結(jié)構(gòu)，整個(gè)龍門(mén)架可沿安裝在車(chē)間地坪上專(zhuān)設(shè)的鐵軌縱向運(yùn)行，當(dāng)龍門(mén)架按圖1所示方向縱向步進(jìn)運(yùn)行時(shí)，可實(shí)現(xiàn)逐個(gè)側(cè)墻立柱的順次焊接。龍門(mén)架上安裝有可橫向運(yùn)行的小車(chē)，小車(chē)上載有兩臺(tái)電阻焊變壓器和焊接電極及其液壓升降裝置。兩臺(tái)阻焊變壓器可實(shí)現(xiàn)一次分時(shí)焊接兩個(gè)點(diǎn)，當(dāng)小車(chē)按圖1所示方向（即沿側(cè)墻立柱方向）橫向步進(jìn)運(yùn)行時(shí)，可實(shí)現(xiàn)每個(gè)側(cè)墻立柱上所有焊點(diǎn)的順次焊接。小車(chē)由一臺(tái)1.5kW的減速制動(dòng)電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)運(yùn)行。

圖1側(cè)墻板與側(cè)墻立柱連接的焊點(diǎn)分布
1—小車(chē)步進(jìn)方向2—全自動(dòng)焊接步進(jìn)路線
2—龍門(mén)架步進(jìn)運(yùn)行方向4—側(cè)墻立柱5—側(cè)墻板6—焊點(diǎn)

2控制系統(tǒng)組成

2．1焊接裝置
焊接控制裝置由焊接變壓器、焊接電極、主電力回路和點(diǎn)焊控制器等組成。焊接變壓器是原東德海林道夫提供的，型號(hào)為VPA2×160。采用單面點(diǎn)焊技術(shù)。每臺(tái)變壓器都安裝有兩個(gè)電極，一個(gè)焊接較，一個(gè)輔助電極（盲較），分別由液壓裝置驅(qū)動(dòng)其升降。
一臺(tái)變壓器的焊接回路原理如圖2所示，其中V1、V2為主電力開(kāi)關(guān)。焊接循環(huán)和焊接規(guī)范的控制采用上海產(chǎn)的Medweld.200S電阻焊控制器，它是一種采用Z180微處理器控制的單相電阻焊控制器，它不僅控制性能優(yōu)良，還提供有啟動(dòng)焊接（300—01、300—02）、焊接結(jié)束（902）、故障/報(bào)警（903）等信號(hào)，且易與PLC輸入/輸出接口。

圖2焊接回路原理圖

2．2龍門(mén)架運(yùn)行系統(tǒng)
原東德的龍門(mén)架運(yùn)行系統(tǒng)采用直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速，電路復(fù)雜，改造后的龍門(mén)架運(yùn)行系統(tǒng)采用富士G9系列變頻器帶動(dòng)一個(gè)四較三相異步電動(dòng)機(jī)，再通過(guò)減速器、傘齒輪到龍門(mén)架兩側(cè)的傳動(dòng)工作軸上，通過(guò)變頻器的輸出可進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速。目前調(diào)定的速度有三種：即快速（50Hz）、慢速（30Hz）和減速（20Hz）。
圖3為龍門(mén)架運(yùn)行機(jī)構(gòu)的電路原理圖。圖中FRENIC 5000G9S變頻器提供了易與PLC輸入輸出端的接口信號(hào)，有正轉(zhuǎn)（302）、反轉(zhuǎn)（303）、速度選擇1（304）、速度選擇2（305）、變頻器故障/報(bào)警和變頻器運(yùn)行（J5）等信號(hào)。
2．3其它輔助裝置
包括液壓控制裝置、冷卻水、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、故障檢測(cè)和保護(hù)系統(tǒng)等。液壓控制裝置由一個(gè)三位四通電磁閥、雙止回閥、壓力繼電器、減壓閥、壓力表組成，其任務(wù)是控制電極升降和調(diào)節(jié)電極壓力。
冷卻水、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)用來(lái)冷卻焊接變壓器和主電力器件V1、V2，并利用流量傳感器檢測(cè)水量信號(hào)，只有這些信號(hào)正常時(shí)才允許自動(dòng)焊接。
故障信號(hào)包括變頻器故障、PLC故障、焊接控制系統(tǒng)故障等，當(dāng)其中任一故障出現(xiàn)時(shí)都將引起自動(dòng)焊接程序的終止。

圖3龍門(mén)架運(yùn)行原理圖

2．4PLC控制系統(tǒng)
根據(jù)設(shè)備原有的功能和改造后新加入的功能，該控制系統(tǒng)共有70個(gè)輸入點(diǎn)，42個(gè)輸出點(diǎn)，所以選本OMRON（立石）公司的C200H模塊式可編程控制器，并匹配輸入、輸出模塊。一臺(tái) C200H的CPU模塊可擴(kuò)兩臺(tái)擴(kuò)展裝置，母板單元分十槽、八槽和五槽，系統(tǒng)較多可提供480個(gè)輸入/輸出點(diǎn)。C200H系統(tǒng)內(nèi)部有九類(lèi)繼電器單元，內(nèi)部輔助繼電器單元3536個(gè)，定時(shí)/記數(shù)器512個(gè)，采用梯形圖編程，指令系統(tǒng)豐富、編程方便，還具有數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算指令。
根據(jù)要求，該P(yáng)LC系統(tǒng)由一個(gè)10槽母板、一個(gè)CPU模塊、5個(gè)ID212輸入模塊（每塊16點(diǎn)）、2塊OC225繼電器輸出的輸出模塊（每塊16點(diǎn)）、1塊ID212晶體管OC門(mén)的輸出模塊（16點(diǎn)）和1塊OC224*接點(diǎn)（不互相共地，共8點(diǎn)）的繼電器輸出的輸出模塊所組成，各模塊在母板的分布如圖4所示。各模塊的地址與安裝在母板插槽的位置有關(guān)，它們之間可以互換。各模塊的類(lèi)型、地址安排（通道號(hào)+通道內(nèi)順序號(hào)）、以及外接器件的類(lèi)型和作用如表1和表2所示。
表1中所有輸入模塊的型號(hào)均為ID212，其中005通道中，龍門(mén)架軌跡選擇開(kāi)關(guān)根據(jù)側(cè)墻立柱的距離的不同有兩種選擇，實(shí)質(zhì)上是選擇龍門(mén)架的其中一組步進(jìn)距離的光電開(kāi)關(guān)進(jìn)行位置檢測(cè)。小車(chē)軌跡選擇和焊點(diǎn)數(shù)選擇相配合，以選擇每根側(cè)墻立柱所需的焊點(diǎn)數(shù)。小車(chē)步進(jìn)距離的檢測(cè)是由兩組接近開(kāi)關(guān)組成的。當(dāng)選擇上軌跡時(shí)，實(shí)際是選擇其中一組接近開(kāi)關(guān)進(jìn)行位置檢測(cè)，此時(shí)可選焊點(diǎn)數(shù)為40和32；選擇下軌跡時(shí)可選焊點(diǎn)數(shù)為44、36和28點(diǎn)。

圖4C200H模塊式PLC的I/O模塊分布

表1輸入信號(hào)分配表

3系統(tǒng)的控制軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)該系統(tǒng)的要求，通過(guò)分析，可把側(cè)墻龍門(mén)式雙頭自動(dòng)點(diǎn)焊機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)分為手動(dòng)、自動(dòng)和故障三種狀態(tài)。由于系統(tǒng)中相互連鎖關(guān)系較多，動(dòng)作循環(huán)過(guò)程較復(fù)雜。通過(guò)對(duì)其原理、動(dòng)作順序進(jìn)行深入剖析可將整個(gè)系統(tǒng)的PLC控制軟件設(shè)計(jì)分為手動(dòng)、自動(dòng)、故障處理、顯示驅(qū)動(dòng)和綜合輸出驅(qū)動(dòng)五大模塊來(lái)解決。各模塊間的關(guān)系如圖5所示。

圖5控制軟件的組成

手動(dòng)部分主要用于焊前調(diào)整，其主要功能包括小車(chē)左右行、龍門(mén)架前后慢行、龍門(mén)架前后快行、電極升降、水泵、風(fēng)機(jī)運(yùn)行等。
故障部分主要用于焊機(jī)某一部分出現(xiàn)故障時(shí)。首先鎖定自動(dòng)焊接程序，使焊接過(guò)程不可進(jìn)行，同時(shí)允許某些手動(dòng)功能的運(yùn)行，以便進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試和維修，使故障的排除較加方便。
顯示屏驅(qū)動(dòng)模塊是用戶(hù)的指示界面，它主要的功能是用來(lái)顯示每塊墻板的焊點(diǎn)數(shù)計(jì)數(shù)和所焊工件數(shù)計(jì)數(shù)。
綜合輸出模塊是手動(dòng)功能和自動(dòng)功能的較終驅(qū)動(dòng)模塊，手動(dòng)功能和自動(dòng)功能的程序模塊中利用PLC的內(nèi)部資源作為中間繼電器，來(lái)記憶程序運(yùn)行的各種中間狀態(tài)。綜合輸出模塊的輸出是根據(jù)這些中間繼電器的狀態(tài)在每個(gè)掃描周期內(nèi)進(jìn)行刷新。
自動(dòng)功能是整個(gè)控制軟件中較為復(fù)雜的一部分，也是整個(gè)軟件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，圖6給出了自動(dòng)功能簡(jiǎn)化的狀態(tài)流程圖。其主要?jiǎng)幼黜樞虻奶攸c(diǎn)是在龍門(mén)架步進(jìn)運(yùn)行循環(huán)中包含小車(chē)步進(jìn)運(yùn)行的循環(huán)而實(shí)現(xiàn)逐個(gè)側(cè)墻立柱和逐個(gè)焊點(diǎn)的全自動(dòng)焊接過(guò)程。全自動(dòng)焊接的結(jié)束條件是龍門(mén)架前行到達(dá)前行的極限位置后，龍門(mén)架快回到原位停止。

圖6全自動(dòng)焊接功能狀態(tài)流程圖

4結(jié)束語(yǔ)

用C200H可編程控制器對(duì)進(jìn)口全自動(dòng)側(cè)墻雙頭龍門(mén)點(diǎn)焊機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造后，并經(jīng)投入使用兩年多的實(shí)踐明，工作可靠、性能優(yōu)良。且改造后的元器件替代容易方便，用戶(hù)反應(yīng)良好。由此明，用可靠性高、編程容易的PLC對(duì)一些早期進(jìn)口的設(shè)備的電器控制系統(tǒng)進(jìn)行改造是提高設(shè)備運(yùn)行效率和利用率的一種行之有效的方法

1 前 言
  近年來(lái)，隨著環(huán)保意識(shí)的不斷提高，回收裝置已成為石油化工行業(yè)不可缺少的重要設(shè)備。針對(duì)加工的進(jìn)口含硫，國(guó)內(nèi)已成功引進(jìn)了多套回收裝置的工藝及相關(guān)技術(shù)。*的克勞斯工藝由于采用了新型的雙反應(yīng)器系統(tǒng)**技術(shù)，使回收裝置在低投資和低的運(yùn)行成本下可實(shí)現(xiàn)99．5%以上的硫回收率。針對(duì)此裝置的特殊工藝要求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)高可靠性的、易于操作的裝置投運(yùn)及緊急停車(chē)系統(tǒng)是十分關(guān)鍵的。
2 工藝原理及流程簡(jiǎn)介
含硫的在回收裝置中要經(jīng)過(guò)熱反應(yīng)，催化反應(yīng)和加氫還原反應(yīng)進(jìn)行硫回收?；厥盏墓に嚵鞒倘鐖D2—1所示。
                   
                   
    自裝置外來(lái)的酸性氣經(jīng)酸性氣分液罐（V3501）分液后，用蒸汽加熱，和蒸汽加熱的空氣進(jìn)入主燃燒器進(jìn)行熱反應(yīng)。燃燒后高溫過(guò)程氣經(jīng)廢熱鍋爐和一級(jí)冷凝冷卻器冷卻，捕集分離液硫后，過(guò)程氣與主燃燒爐的高溫氣流摻合進(jìn)入一級(jí)反應(yīng)器，在催化劑的作用下，發(fā)生克勞斯反應(yīng)，過(guò)程氣經(jīng)二級(jí)冷凝冷卻器冷卻，捕集分離液硫后，再與爐內(nèi)高溫氣流摻合進(jìn)入二級(jí)反應(yīng)器，經(jīng)三級(jí)冷凝冷卻器冷卻，再經(jīng)捕集器分出液流后至尾氣處理部分，液硫經(jīng)兩段脫氣后由液硫泵送出裝置。
自回收部分來(lái)的尾氣，進(jìn)入SCOT燃燒器。該爐前段為還原氣發(fā)生段，后段為混合段 。還原氣與尾氣混合，進(jìn)入SCOT反應(yīng)器，在催化劑作用下，發(fā)生加氫還原反應(yīng)，此反應(yīng)為放熱反應(yīng)。加氫后的氣體進(jìn)入急冷塔下部，用急冷水降溫，降溫后的尾氣進(jìn)入SCOT吸收塔下部。經(jīng)吸收后的凈化尾氣進(jìn)入焚燒爐燃燒器，進(jìn)行完全燃燒，焚燒后的尾氣經(jīng)焚燒爐廢熱鍋爐冷卻后從煙囪排放。
當(dāng)回收部分事故狀態(tài)時(shí)，酸性氣設(shè)專(zhuān)線送**焚燒；當(dāng)尾氣處理部分事故狀態(tài)時(shí) ，尾氣管線可通過(guò)跨線直接進(jìn)入焚燒爐焚燒后進(jìn)入煙囪。
3 安全操作與保護(hù)系統(tǒng)硬件構(gòu)成
   該系統(tǒng)由PLC**控制單元，損傷與監(jiān)視系統(tǒng)和輔助硬件系統(tǒng)構(gòu)成，如圖3-1所示。
                         
3.1 **控制單元
該系統(tǒng)的**控制單元采用美國(guó)GEFanuc公司的HBR雙重?zé)醾湫蚉LC，整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)工及緊急關(guān)斷的邏輯軟件程序化后固化在PLC中。
HBR熱備雙網(wǎng)系統(tǒng)由GE公司標(biāo)準(zhǔn)PLC硬件加上冗余軟件包組成，其基本的硬件包括兩個(gè)PLC：主PLC和后備PLC。兩個(gè)PLC分別裝于兩個(gè)5槽機(jī)架中，它們運(yùn)行相同的應(yīng)用軟件。每個(gè)機(jī)架中還有兩個(gè)通訊控制模塊GBC構(gòu)成熱備A、B雙網(wǎng)系統(tǒng)，主PLC和后備PLC相互通訊，并通過(guò)Genius網(wǎng)控制遠(yuǎn)程I／O的狀態(tài)。當(dāng)主PLC發(fā)生故障時(shí)，后備PLC自動(dòng)接管，對(duì)遠(yuǎn)程I／O狀態(tài)進(jìn)行控制；當(dāng)A網(wǎng)斷線時(shí)，B網(wǎng)自動(dòng)接管控制權(quán)。圖3—2表示了PLC熱備雙網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成。采用熱備雙網(wǎng)系統(tǒng)的目的是為了提高控制過(guò)程的可靠性，熱備雙網(wǎng)系統(tǒng)可在不中斷過(guò)程控制的前提下實(shí)現(xiàn)從主機(jī)到備機(jī)的切換和從A網(wǎng)（主網(wǎng)）到B網(wǎng)（備網(wǎng)）的切換。
                        
    在正常操作下，主、后備PLC同步操作，通過(guò)Genius網(wǎng)相互通訊。每一個(gè)PLC在每一個(gè)Genius總線掃描周期中向另一個(gè)PLC發(fā)送特定的內(nèi)部狀態(tài)數(shù)據(jù)，這就保證了由一個(gè)PLC到另一個(gè)PLC控制權(quán)的平滑切換。主PLC和后備PLC通過(guò)總線接口模件同時(shí)從遠(yuǎn)程I／O接點(diǎn)接受輸入數(shù)據(jù)，運(yùn)行應(yīng)用軟件，計(jì)算輸出。后備PLC的各種變量和輸出總是自動(dòng)地與主PLC的變量及輸出進(jìn)行同步，每一個(gè)遠(yuǎn)程I／O接點(diǎn)獨(dú)立地選擇主后備PLC兩者之一的進(jìn)行輸出 。如果主PLC發(fā)生故障，遠(yuǎn)程I／O接點(diǎn)將在100 ms之內(nèi)切換到后備PLC，并保持切換前后輸出的狀態(tài)。
在正常情況下，PLC處理器把信息同時(shí)傳遞到主網(wǎng)和備網(wǎng)，當(dāng)主網(wǎng)斷開(kāi)時(shí)，備網(wǎng)自動(dòng)接替與總線接口模件的通訊，并能平滑切換，即保持切換前后輸出的狀態(tài)不變。
3.2 操作及監(jiān)視系統(tǒng)
操作和監(jiān)視系統(tǒng)包括回收裝置的監(jiān)控站及手動(dòng)操作系統(tǒng)。
3.2.1 工藝參數(shù)的監(jiān)視與設(shè)定
在上位監(jiān)控站，通過(guò)工藝流程、報(bào)警及參數(shù)設(shè)定幾個(gè)畫(huà)面來(lái)對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視與設(shè)定 。工藝流程畫(huà)面包括CLAUS爐，SCOT爐和焚燒爐的工藝流程圖，在這些畫(huà)面中顯示出各種參數(shù)的數(shù)值和棒圖，各自保閥、機(jī)、泵的ON／OFF狀態(tài)，并用不同的顏色加以區(qū)分，各畫(huà)面可方便地進(jìn)行相互切換。報(bào)警畫(huà)面顯示出各參數(shù)正常／報(bào)警狀態(tài)，參數(shù)設(shè)定畫(huà)面是為模擬量輸入而設(shè)定的畫(huà)面，它可以設(shè)定模擬量聯(lián)鎖報(bào)警值。
3.2.2 程序操作
在監(jiān)控站上由程序控制的操作畫(huà)面包括開(kāi)工操作和自保操作畫(huà)面。開(kāi)工聯(lián)鎖功能是為正確安全開(kāi)工提供重要的輔助手段，使操作人員按裝置操作規(guī)程的有關(guān)規(guī)定和步驟，借助開(kāi)工聯(lián)鎖功能操作畫(huà)面提供的手段，強(qiáng)化開(kāi)工過(guò)程的程序性和安全性。自保操作畫(huà)面的有關(guān)操作一方面使各爐的自保聯(lián)鎖投入正常運(yùn)行，另一方面為整個(gè)裝置提供安全保護(hù)的手段。
3.2.3 手動(dòng)操作
回收裝置的手操系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作、脫機(jī)操作、開(kāi)工和投入自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)轉(zhuǎn)換操作。手操系統(tǒng)包括CLAUS爐，SCOT爐和焚燒爐的開(kāi)工轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、手動(dòng)停爐開(kāi)關(guān)、手動(dòng)總切除開(kāi)關(guān)和輸入信號(hào)切除開(kāi)關(guān)等。
3.3 輔助硬件系統(tǒng)
作為PLC**控制單元與現(xiàn)場(chǎng)I／O的中間橋梁，輔助硬件系統(tǒng)主要起隔離和驅(qū)動(dòng)的作用。由現(xiàn)場(chǎng)來(lái)的輸入信號(hào)通過(guò)接線端子進(jìn)入輸入繼電器后，分別送到DCS系統(tǒng)及PLC中，PLC及手操器控制開(kāi)工和發(fā)出緊急停車(chē)信號(hào)，通過(guò)輸出繼電器帶動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的電磁閥和機(jī)電設(shè)備，實(shí)現(xiàn)開(kāi)工和自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)功能。
4 操作程序
4.1 開(kāi)工操作程序
    對(duì)于CLAUS爐、SCOT和焚燒爐，它們各自均有嚴(yán)格的開(kāi)工邏輯及操作程序。CLAUS爐的開(kāi)工過(guò)程包括CLA US爐吹掃程序，點(diǎn)火程序和引入酸性氣程序；SCOT爐開(kāi)工過(guò)程包括啟動(dòng)循環(huán)噴射器程序、CLAUS爐吹掃程序、點(diǎn)火程序和引入尾氣程序；焚燒爐開(kāi)工操作包括吹掃程序和點(diǎn)火程序。
4.2 自保操作程序
自保操作程序由CLAUS爐，SCOT爐和焚燒爐的自保程序組成。自保聯(lián)鎖程序框圖參見(jiàn)圖4—1。
           
           
5 結(jié)束語(yǔ)

采用新型克勞斯技術(shù)的回收裝置緊急停車(chē)系統(tǒng)以其高可靠性和友好的人機(jī)界面受到用戶(hù)**。該套緊急停車(chē)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)某石油化工總廠回收裝置上投運(yùn)一年多以來(lái)，運(yùn)行平穩(wěn)，，**了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1、系統(tǒng)介紹

系統(tǒng)主要由三菱公司的可編程控制器（PLC）、三菱變頻器（FR-500）、壓力傳感器（液位傳感器）及2臺(tái)水泵組成，操作者可以通過(guò)面板的指示燈、按鈕來(lái)控制系統(tǒng)的運(yùn)行。系統(tǒng)框如圖所示：

2、工作原理：

2.1系統(tǒng)有兩種工作方式：

2.1.1手動(dòng)運(yùn)行

該方式主要供檢修及變頻器故障期間用于手動(dòng)控制泵組運(yùn)行。

2.1.2自動(dòng)切換變頻/工頻運(yùn)行功能

控制方案：變頻器通常用于驅(qū)動(dòng)某臺(tái)固定水泵，并實(shí)時(shí)根據(jù)其輸出頻率，控制輔助泵工頻運(yùn)行，即當(dāng)變頻器的輸出頻率達(dá)到PID上**，啟動(dòng)輔助泵，而輸出頻率小于PID下**，停止輔助泵，控制流程如圖（2）所示：

2.2  PID控制

2.2.1 PID概念

1）PI控制

   PI控制是由比例控制（P）和積分控制（I）組合而成的，根據(jù)偏差及時(shí)間變化，產(chǎn)生一個(gè)執(zhí)行量。注：PI運(yùn)算是P和I運(yùn)算之和。

   [對(duì)于過(guò)程值單步變化的動(dòng)作例]

2）PD控制

   PD控制是由比例控制（P）和微分控制（D）組合而成的，根據(jù)偏差及時(shí)間變化，產(chǎn)生一個(gè)執(zhí)行量。注：PD運(yùn)算是P和D運(yùn)算之和。

   [對(duì)于過(guò)程值單步變化的動(dòng)作例]

3）PID控制

   利用PI控制和PD控制的優(yōu)點(diǎn)組合成的控制。

注：PI運(yùn)算是P和I運(yùn)算之和。

4）負(fù)作用

   當(dāng)偏差X（設(shè)定值-反饋值）為正時(shí)，增加執(zhí)行量（輸出頻率），如果偏差為負(fù)，減小執(zhí)行量。

壓力傳感器反饋的水壓信號(hào)〈Y〉（4-20mA）與設(shè)定值〈U〉進(jìn)行比較，其偏差〈X〉經(jīng)變頻器的PID控制器運(yùn)算后產(chǎn)生執(zhí)行量〈Fi〉去驅(qū)動(dòng)變頻器，從而構(gòu)成以設(shè)定壓力為基礎(chǔ)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。運(yùn)行參數(shù)在實(shí)際過(guò)程不斷進(jìn)行調(diào)整，使系統(tǒng)控制器響應(yīng)趨于完整，并通過(guò)PLC計(jì)算需切換泵的運(yùn)行操作?；镜?span lang="EN-US">PID控制框如圖（3）所示：

3、PLC系統(tǒng)

本系統(tǒng)中檢測(cè)點(diǎn)及控制量較多，是一較大規(guī)模的測(cè)控系統(tǒng)。據(jù)其特點(diǎn)本系統(tǒng)采用三菱公司可編程控制器（PLC）FX2N系統(tǒng)，該控制器與其他PLC相比具有一些明顯優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)轉(zhuǎn)處理（較快達(dá)3.7us）、較多可達(dá)128點(diǎn)控制、可以提供完整的編程環(huán)境、可進(jìn)行離線編程和在線連接調(diào)試，并能實(shí)現(xiàn)梯形圖與語(yǔ)句表的相互轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)采用開(kāi)關(guān)量的輸入/輸出來(lái)控制水泵的啟、停、切換、軟啟動(dòng)及故障報(bào)警，實(shí)現(xiàn)硬件/軟件備用水泵，充分保證系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。

4、系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：

4.1節(jié)能：

電機(jī)通過(guò)變頻調(diào)速可以在不同轉(zhuǎn)速下工作，且均是較率點(diǎn)工作，提高水泵電機(jī)總體效率

4.2系統(tǒng)對(duì)水泵機(jī)組實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)控制方式，延長(zhǎng)電機(jī)壽命，而且出現(xiàn)故障，備用泵自動(dòng)切換。

4.3系統(tǒng)具有自診斷和自處理功能，具有完善的保護(hù)功能，如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載、水池?cái)嗨Ｗo(hù)，完全有效確保設(shè)備的工作安全。

4.4系統(tǒng)具有故障顯示和報(bào)警功能，有利于故障排除。

5、注意事項(xiàng)：

系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，必須要注意以下三個(gè)參數(shù)：

設(shè)定值       PID上限        PID下限

任何一個(gè)控制系統(tǒng)都需要經(jīng)過(guò)反復(fù)地調(diào)試方可達(dá)到較佳性能，沒(méi)有調(diào)試，系統(tǒng)不能工作或不能良好的運(yùn)行。在較初的系統(tǒng)運(yùn)行中，甲泵變頻與乙泵變頻進(jìn)行切換時(shí)經(jīng)常造成波動(dòng)，原因是甲乙泵出口水壓流量不同，工作點(diǎn)略微偏移。當(dāng)初設(shè)置的PID上、下限范圍小，PID運(yùn)算靈敏度較大，從而引發(fā)波動(dòng)，變頻器無(wú)法工作，系統(tǒng)癱瘓。我們經(jīng)過(guò)不斷的摸索調(diào)試，較終將PID上限調(diào)整至80%，PID下限調(diào)整至20%，同時(shí)將設(shè)定值調(diào)整至較合適的位置。

結(jié)束語(yǔ)：

動(dòng)力4#爐疏水系統(tǒng)采用變頻調(diào)速運(yùn)行方式，可根據(jù)實(shí)際水壓自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速和加減泵，以求較大限度的節(jié)能節(jié)資，并使系統(tǒng)處于可靠的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)，增加了硬件/軟件備用水泵功能，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命，而采用壓力閉環(huán)控制，變頻器故障后仍能**不間斷工作，具有一定的**性。這是我廠**例利用基于PLC的變頻調(diào)速PID控制功能，投入使用后效果顯著，值得在其他煉油化工生產(chǎn)裝置中推廣。

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