PLC在冷却循环水控制中的应用

总第156期南方金属Surm. 1562007年6月SOUTHERN METALSlune 2007文章编号: 1000 -9700(2007 )03 -0035 -03PLC在冷却循环水控制中的应用李炜彬(广东省钢铁研究所,广东广州510640)摘要:介绍了 NbFeB制粉车间对冷却循环水的要求,采用PLC(可编程控制器)对冷却循环水系统进行控制,通过对PLC接口硬件的构件和软件编程思路的探讨,为PLC在冷却循环水控制中的应用提供多--条途径.关键词:PLC;冷却循环水;控制系统中图分类号: TM571文献标识码: 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对冷 却循环水控制系统的要求1应用背景与需求1)为了防止制粉车间的真空设备在工作时遇目前,NbFeB制粉车间主要由真空感应熔炼炉、到突然停电事故,冷却循环水系统除了有工作机组真空快淬炉、真空连续晶化炉等设备组成,这些设备和备用机组外,还应接入自来水。要求如下:a)在供都是在高温下工作,需要连续不断地供给冷却循环电正常时,工作机组和备用机组能定时切换,互为备水,一旦冷却水中断,将造成无法挽回事故.用b)当-套机组发生故障时,系统能及时地启动--般要求冷却循环水的供给机组至少要有两另-套机组,并报警. c) 在供电线路发生故障或其套,一套为工作机组,-套为备用机组.传统的控制他原因导致工作机组和备用机组均不能正常工作方法是只有在工作机组出现故障时,备用机组才投时，系统能接入自来水冷却设备.人运行.这样造成一台工作过于频繁,而另一台利2)由于真空设备要求冷却循环水进水水温不用率不高.时间长了,工作机组就会由于机械磨损高于25 C ,因此，当水池的水温超过25 C时,系统等因素而缩短设备的使用年限;而备用机组由于长要能将水池的水抽入水冷系统,经冷却后流回水池，时间不运行可能引起设备锈蚀、电气故障等,同样会使水池的水温保持在25 C以下.遭到损坏[0.3)当水池的水位低于设定水位时,系统能自动为了解决上述问题，可以设法利用PLC使控制往水池放人自来水,保持水池水位在一定范围之内.系统在运行过程中,工作机组和备用机组能够自动2.2 PLC 冷却循环水系统结构及硬件轮换,互为备用PLC冷却循环水系统结构如图1所示2] ,循环水系统主要由PLC控制系统、水泵、水冷系统、电磁2PLC冷却循环水控制系统阀等部件组成.由于真空感应熔炼炉、真空快淬炉收稿日期:2006-08 -07作者简介:李炜彬(1973-),男,1997年毕业于武汉冶金科技大学工业电气自动化专业,工程师.南方金属36SOUTHERN METALS2007年第3期和真空连续晶化炉对冷却水流量的要求各不相同，自动控制如果每种炉子各配置与其流量相符的水泵,不但投文人大,而且管路复杂.本系统选用一台大流量的水<水池水位高吗→颐入直米木泵给所有设备供水，通过手动阀门设定好各台设备冷却水的流量,简化了循环水系统1号工作2号备份置状态为I.T0、TI工作T0到了吗? >」M3回水管<水压正常吗床国t水池报墅系统四xhO电机过谎吗>以时澜报警义工作机组组停机备四两熔炼_还地水温高鸟》上用机组工作2工作炉t[开水冷设备，< T2到了吗父,N快淬NTI到了吗自来水件上N乐国秋态为1鸣>水正常吗?> 抠鸳Y过流晶化x↓电机过旋吗> 报警最2号工作1号备份置NII状态为0,TO、TI工作N乐池水温高哩>备用机组停用图1 PLC 冷却循环水系统结构系统控制分自动和手动自动控制时其控制过开水冷设备开自来水程如图2所示"。手动控制时,由手动按钮发出控图2 PLC 冷却循环水控制系统控制流程制命令至PLC,通过PLC控制相应的设备运作.PLC采用FX2N-32M PLC外部接线如图3所X000Y030示[1-2).LKX001Y031L C2K3PLC冷却循环水控制系统的软件X002Y032[LO1X003Y033-DF根据系统控制流程图,可以很容易编写出控制K5_X004Y034{ DF2程序.控制程序要完成以下几个方面的工作:X005AGS1)使用PLC实现工作机组(1号)和备用机组SAIX006Y036-BGI(2号)的自动切换,关键在于系统必须能够记忆和变换水泵的工、备设置状态，利用PLC置位/复位指SA2/_X007Y037令,可以很容易实现这一目的.在FX2N系列中,SX0I0Y040BY]}为置位指令,R为复位指令,其用法如图4所示.当X01IX401来-一个脉冲时,S指令使M202接通并自保,即X012COMM202一直处于接通状态，直到X402来一个脉冲，X013用R指令消除自保.在应用中,PLC系统首先使1J4X014号机组工作,2号机组备用,同时置PLC内部继电器X015某一位的状态为“1" ,在工作机组运行时间到后,通过判断该位的状态,决定下一个运行的是哪个机组，同时改变-下该位的状态.川图3 PLC接线图.总第156期李炜彬:PLC在冷却循环水控制中的应用37X401可根据水压力继电器和内部定时器T0或T2的状SM202态来决定是否开启自来水,例如,当两个机组都依次RM202] H启动后，且T0、T2定时时间到时,水压力继电器还(a未吸合，PLC就会认为是两个机组都发生故障,此时,控制程序应使PLC相应的位(Y033)置"0”,断开电磁阀DF1 ,开启自来水.X4026)由于FX2N是小型PLC,无测温输人模块，PLC对水池水温的控制依赖于外部温度继电器,当X202」水池水温高于设定值时,温度继电器吸合,PLC相对(b)应的位变为“1”,输出接触器LQ吸合,启动水冷系.图4 S/R 指令的用法(a) -梯形图;(b) -时序图统工作，直至水池水温恢复正常.2)利用PLC内部定时器T1 ,实现工、备机组周7)PLC对水池水位的控制也依赖于外部水位期为T1的定时切换.另外，利用PLC的内部定时继电器,当水池水位低于设定值时,水位继电器吸合,PLC相对应的位( Y034)变为“1”,电磁阀DF2器,还可实现定时关机.3)由于水泵从启动到稳定运行需要- -定的时吸合,往水池放人自来水,使循环水的水位保持在--间,这一段时间内PLC有可能会认为是水泵故障，定范围.因此在编程时利用PLC内部定时器T0、T2延时一4 结束语段时间后,再检测水泵的工作状态,使控制系统控制采用PLC进行控制，控制系统硬件较少,使线得更加准确和稳定. T0、12 的整定主要考虑以下几路大大简化,降低了电气故障的发生率，两个机组轮个方面:a)水泵的启动时间;b)水泵出水管内,水压流定时切换,也降低了机械故障的发生率,延长设备从零到额定压力并稳定下来所用的时间;c)在无水的使用寿命,同时, PLC控制系统还有运行可靠,维状态下,水泵允许的最大空转时间.4)当工作机组发生故障时, PLC根据水压力继护方便等优点，此外,由于NbFeB 快淬粉对冷却水电器和过流继电器的状态来判断，即当水压力继电水温比较敏感,因此循环水系统稳定了,也就提高了器突然断开或过流继电器吸合时，PLC就认为是工磁粉性能的稳定性.作机组故障,此时,控制程序应使PLC启动备用机参考文献组工作,退出定时循环状态,同时报警.5)当发生以下任一种情况时,控制系统会立即[1]高钦和. 可编程控制器应用技术与设计实例[M].北使管路接通自来水来冷却设备: a)当工作机组和备京:人民邮电出版社,2004.用机组都发生故障或遇到突然停电事故时;b)工作[2]陈字,段鑫.可编程控制器基础及编程技巧[M].机组和备用机组无故障,但由于空气侵人泵内或底广州:华南理工大学出版社,2002.阀堵塞等原因造成水泵无法抽上水时.编程时,PLC