總第156期南方金屬Surm. 1562007年6月SOUTHERN METALSlune 2007文章編號(hào): 1000 -9700(2007 )03 -0035 -03PLC在冷卻循環(huán)水控制中的應(yīng)用李煒彬(廣東省鋼鐵研究所,廣東廣州510640)摘要:介紹了 NbFeB制粉車間對(duì)冷卻循環(huán)水的要求,采用PLC(可編程控制器)對(duì)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行控制,通過(guò)對(duì)PLC接口硬件的構(gòu)件和軟件編程思路的探討,為PLC在冷卻循環(huán)水控制中的應(yīng)用提供多--條途徑.關(guān)鍵詞:PLC;冷卻循環(huán)水;控制系統(tǒng)中圖分類號(hào): TM571文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: BApplication of PLC in the control of recycled cooling wateru Wei-bin(Guangdong Research Institute of lron & Steel , Guangzhou 510640 , Guangdong)Abstrat; According to tbe requirements of the NbFeB magnetic powder prodution plat for reycled coling wate, a PLCis employed to control the coling water system, thus exploring a new aplicain of PLC. A discussion is then made of thehardware configuration for the interfaces and the sofware needed for programming.Key words: PLC; recycled cooling water; control system2.1對(duì)冷 卻循環(huán)水控制系統(tǒng)的要求1應(yīng)用背景與需求1)為了防止制粉車間的真空設(shè)備在工作時(shí)遇目前,NbFeB制粉車間主要由真空感應(yīng)熔煉爐、到突然停電事故,冷卻循環(huán)水系統(tǒng)除了有工作機(jī)組真空快淬爐、真空連續(xù)晶化爐等設(shè)備組成,這些設(shè)備和備用機(jī)組外,還應(yīng)接入自來(lái)水。要求如下:a)在供都是在高溫下工作,需要連續(xù)不斷地供給冷卻循環(huán)電正常時(shí),工作機(jī)組和備用機(jī)組能定時(shí)切換,互為備水,一旦冷卻水中斷,將造成無(wú)法挽回事故.用b)當(dāng)-套機(jī)組發(fā)生故障時(shí),系統(tǒng)能及時(shí)地啟動(dòng)--般要求冷卻循環(huán)水的供給機(jī)組至少要有兩另-套機(jī)組,并報(bào)警. c) 在供電線路發(fā)生故障或其套,一套為工作機(jī)組,-套為備用機(jī)組.傳統(tǒng)的控制他原因?qū)е鹿ぷ鳈C(jī)組和備用機(jī)組均不能正常工作方法是只有在工作機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí),備用機(jī)組才投時(shí)，系統(tǒng)能接入自來(lái)水冷卻設(shè)備.人運(yùn)行.這樣造成一臺(tái)工作過(guò)于頻繁,而另一臺(tái)利2)由于真空設(shè)備要求冷卻循環(huán)水進(jìn)水水溫不用率不高.時(shí)間長(zhǎng)了,工作機(jī)組就會(huì)由于機(jī)械磨損高于25 C ,因此，當(dāng)水池的水溫超過(guò)25 C時(shí),系統(tǒng)等因素而縮短設(shè)備的使用年限;而備用機(jī)組由于長(zhǎng)要能將水池的水抽入水冷系統(tǒng),經(jīng)冷卻后流回水池，時(shí)間不運(yùn)行可能引起設(shè)備銹蝕、電氣故障等,同樣會(huì)使水池的水溫保持在25 C以下.遭到損壞[0.3)當(dāng)水池的水位低于設(shè)定水位時(shí),系統(tǒng)能自動(dòng)為了解決上述問題，可以設(shè)法利用PLC使控制往水池放人自來(lái)水,保持水池水位在一定范圍之內(nèi).系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,工作機(jī)組和備用機(jī)組能夠自動(dòng)2.2 PLC 冷卻循環(huán)水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及硬件輪換,互為備用PLC冷卻循環(huán)水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示2] ,循環(huán)水系統(tǒng)主要由PLC控制系統(tǒng)、水泵、水冷系統(tǒng)、電磁2PLC冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)閥等部件組成.由于真空感應(yīng)熔煉爐、真空快淬爐收稿日期:2006-08 -07作者簡(jiǎn)介:李煒彬(1973-),男,1997年畢業(yè)于武漢冶金科技大學(xué)工業(yè)電氣自動(dòng)化專業(yè),工程師.南方金屬36SOUTHERN METALS2007年第3期和真空連續(xù)晶化爐對(duì)冷卻水流量的要求各不相同，自動(dòng)控制如果每種爐子各配置與其流量相符的水泵,不但投文人大,而且管路復(fù)雜.本系統(tǒng)選用一臺(tái)大流量的水<水池水位高嗎→頤入直米木泵給所有設(shè)備供水，通過(guò)手動(dòng)閥門設(shè)定好各臺(tái)設(shè)備冷卻水的流量,簡(jiǎn)化了循環(huán)水系統(tǒng)1號(hào)工作2號(hào)備份置狀態(tài)為I.T0、TI工作T0到了嗎? >」M3回水管<水壓正常嗎床國(guó)t水池報(bào)墅系統(tǒng)四xhO電機(jī)過(guò)謊嗎>以時(shí)瀾報(bào)警義工作機(jī)組組停機(jī)備四兩熔煉_還地水溫高鳥》上用機(jī)組工作2工作爐t[開水冷設(shè)備，< T2到了嗎父,N快淬NTI到了嗎自來(lái)水件上N樂國(guó)秋態(tài)為1鳴>水正常嗎?> 摳鴛Y過(guò)流晶化x↓電機(jī)過(guò)旋嗎> 報(bào)警最2號(hào)工作1號(hào)備份置NII狀態(tài)為0,TO、TI工作N樂池水溫高哩>備用機(jī)組停用圖1 PLC 冷卻循環(huán)水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)控制分自動(dòng)和手動(dòng)自動(dòng)控制時(shí)其控制過(guò)開水冷設(shè)備開自來(lái)水程如圖2所示"。手動(dòng)控制時(shí),由手動(dòng)按鈕發(fā)出控圖2 PLC 冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)控制流程制命令至PLC,通過(guò)PLC控制相應(yīng)的設(shè)備運(yùn)作.PLC采用FX2N-32M PLC外部接線如圖3所X000Y030示[1-2).LKX001Y031L C2K3PLC冷卻循環(huán)水控制系統(tǒng)的軟件X002Y032[LO1X003Y033-DF根據(jù)系統(tǒng)控制流程圖,可以很容易編寫出控制K5_X004Y034{ DF2程序.控制程序要完成以下幾個(gè)方面的工作:X005AGS1)使用PLC實(shí)現(xiàn)工作機(jī)組(1號(hào))和備用機(jī)組SAIX006Y036-BGI(2號(hào))的自動(dòng)切換,關(guān)鍵在于系統(tǒng)必須能夠記憶和變換水泵的工、備設(shè)置狀態(tài)，利用PLC置位/復(fù)位指SA2/_X007Y037令,可以很容易實(shí)現(xiàn)這一目的.在FX2N系列中,SX0I0Y040BY]}為置位指令,R為復(fù)位指令,其用法如圖4所示.當(dāng)X01IX401來(lái)-一個(gè)脈沖時(shí),S指令使M202接通并自保,即X012COMM202一直處于接通狀態(tài)，直到X402來(lái)一個(gè)脈沖，X013用R指令消除自保.在應(yīng)用中,PLC系統(tǒng)首先使1J4X014號(hào)機(jī)組工作,2號(hào)機(jī)組備用,同時(shí)置PLC內(nèi)部繼電器X015某一位的狀態(tài)為“1" ,在工作機(jī)組運(yùn)行時(shí)間到后,通過(guò)判斷該位的狀態(tài),決定下一個(gè)運(yùn)行的是哪個(gè)機(jī)組，同時(shí)改變-下該位的狀態(tài).川圖3 PLC接線圖.總第156期李煒彬:PLC在冷卻循環(huán)水控制中的應(yīng)用37X401可根據(jù)水壓力繼電器和內(nèi)部定時(shí)器T0或T2的狀SM202態(tài)來(lái)決定是否開啟自來(lái)水,例如,當(dāng)兩個(gè)機(jī)組都依次RM202] H啟動(dòng)后，且T0、T2定時(shí)時(shí)間到時(shí),水壓力繼電器還(a未吸合，PLC就會(huì)認(rèn)為是兩個(gè)機(jī)組都發(fā)生故障,此時(shí),控制程序應(yīng)使PLC相應(yīng)的位(Y033)置"0”,斷開電磁閥DF1 ,開啟自來(lái)水.X4026)由于FX2N是小型PLC,無(wú)測(cè)溫輸人模塊，PLC對(duì)水池水溫的控制依賴于外部溫度繼電器,當(dāng)X202」水池水溫高于設(shè)定值時(shí),溫度繼電器吸合,PLC相對(duì)(b)應(yīng)的位變?yōu)椤?”,輸出接觸器LQ吸合,啟動(dòng)水冷系.圖4 S/R 指令的用法(a) -梯形圖;(b) -時(shí)序圖統(tǒng)工作，直至水池水溫恢復(fù)正常.2)利用PLC內(nèi)部定時(shí)器T1 ,實(shí)現(xiàn)工、備機(jī)組周7)PLC對(duì)水池水位的控制也依賴于外部水位期為T1的定時(shí)切換.另外，利用PLC的內(nèi)部定時(shí)繼電器,當(dāng)水池水位低于設(shè)定值時(shí),水位繼電器吸合,PLC相對(duì)應(yīng)的位( Y034)變?yōu)椤?”,電磁閥DF2器,還可實(shí)現(xiàn)定時(shí)關(guān)機(jī).3)由于水泵從啟動(dòng)到穩(wěn)定運(yùn)行需要- -定的時(shí)吸合,往水池放人自來(lái)水,使循環(huán)水的水位保持在--間,這一段時(shí)間內(nèi)PLC有可能會(huì)認(rèn)為是水泵故障，定范圍.因此在編程時(shí)利用PLC內(nèi)部定時(shí)器T0、T2延時(shí)一4 結(jié)束語(yǔ)段時(shí)間后,再檢測(cè)水泵的工作狀態(tài),使控制系統(tǒng)控制采用PLC進(jìn)行控制，控制系統(tǒng)硬件較少,使線得更加準(zhǔn)確和穩(wěn)定. T0、12 的整定主要考慮以下幾路大大簡(jiǎn)化,降低了電氣故障的發(fā)生率，兩個(gè)機(jī)組輪個(gè)方面:a)水泵的啟動(dòng)時(shí)間;b)水泵出水管內(nèi),水壓流定時(shí)切換,也降低了機(jī)械故障的發(fā)生率,延長(zhǎng)設(shè)備從零到額定壓力并穩(wěn)定下來(lái)所用的時(shí)間;c)在無(wú)水的使用壽命,同時(shí), PLC控制系統(tǒng)還有運(yùn)行可靠,維狀態(tài)下,水泵允許的最大空轉(zhuǎn)時(shí)間.4)當(dāng)工作機(jī)組發(fā)生故障時(shí), PLC根據(jù)水壓力繼護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，此外,由于NbFeB 快淬粉對(duì)冷卻水電器和過(guò)流繼電器的狀態(tài)來(lái)判斷，即當(dāng)水壓力繼電水溫比較敏感,因此循環(huán)水系統(tǒng)穩(wěn)定了,也就提高了器突然斷開或過(guò)流繼電器吸合時(shí)，PLC就認(rèn)為是工磁粉性能的穩(wěn)定性.作機(jī)組故障,此時(shí),控制程序應(yīng)使PLC啟動(dòng)備用機(jī)參考文獻(xiàn)組工作,退出定時(shí)循環(huán)狀態(tài),同時(shí)報(bào)警.5)當(dāng)發(fā)生以下任一種情況時(shí),控制系統(tǒng)會(huì)立即[1]高欽和. 可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計(jì)實(shí)例[M].北使管路接通自來(lái)水來(lái)冷卻設(shè)備: a)當(dāng)工作機(jī)組和備京:人民郵電出版社,2004.用機(jī)組都發(fā)生故障或遇到突然停電事故時(shí);b)工作[2]陳字,段鑫.可編程控制器基礎(chǔ)及編程技巧[M].機(jī)組和備用機(jī)組無(wú)故障,但由于空氣侵人泵內(nèi)或底廣州:華南理工大學(xué)出版社,2002.閥堵塞等原因造成水泵無(wú)法抽上水時(shí).編程時(shí),PLC