PLC在洪门水电厂自动抽水系统的应用
关键词:PLC 抽水水位 自动控制
1 引言
近年来,随着我国自动化技术的提高,工厂自动化也上了一个新台阶。可编程逻辑控制器(PLC)作为一个从八十年代发展起来的新兴的工业控制器,是自动控制、计算机和通讯技术相结合的产物,是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。PLC以其体积小、功能齐全,价格低廉,可靠性高等方面具有独特的优点,在各个领域获得了广泛应用。
洪门水电厂是一个投产30多年老电厂,原有的自动化设备无法满足安全生产的需要。溢洪道是水电厂最重要的水工建筑物之一,因此对于该建筑物日常运行维护特别重要,消力池排水廊道自动抽水系统的更新改造正是为了满足这要求。考虑到水工建筑物自然环境因素,根据可靠性第一,选用性价比较高的产品的原则,我们重点对AB、GE、三菱、OMRON(欧姆龙)、MODICON(莫迪康)、SIEMENS(西门子)等公司的PLC系列产品进行了综合的比较、选择,最后选用了三菱公司的产品,这是因为三菱公司产品除具有上述优点外,还具有维护方便及操作简单直观易掌握的特点。PLC采用三菱 FX2N-48MR+2A/D+2D/A,主要负责水位的数据采集,控制潜水泵的启动/停止等。同时选用了一台三菱5.7寸触摸屏,主要负责参数显示和修改参数以及显示详细的故障信息等。
2 系统结构
洪门水电厂溢洪道消力池排水廊道排水系统主要由三部分组成。①一级堰廊道自动排水系统；②二级堰廊道自动排水系统；③人机对话系统。其中主控制系统安装在二级堰廊道它由水位变送器、液位开关、可编程控制器、接触器、控制开关等构成。除具有现地控制功能外,还具有通过远方的液晶触摸显示器完成水位检测、实时显示、传感器整定、实时控制、保护等功能。一级堰廊道只安装了水位变送器和接触器等水泵起动设备。液晶触摸屏也就是人机对话系统安装在溢洪道维护人员的办公地点,离主控中心有100米左右。
3 各部分工作元器件特性
3.1 PLC
PLC(FX2N-48MR)是整个控制系统的核心控制部件,其丰富齐备的控制运算指令、优越的性能、现场编程调试的方便已使其成为深受现场技术人员欢迎的控制设备。主要性能指标为:24点输入/24点继电器输出,内置8000步RAM可使用存储盒,运算速度为1.52цs～数100цs/步(应用指令)；其输出接点的最大负载为80VA或100KW,输出接点的寿命为20VA/300万次,35VA/100万次,80VA/20万次。
3.2 2A/D及2D/A
FX2N-2A/D转换模块用于接收水位变送器输出的4～20 mA电流信号,并将其变为PLC程序可用的十进制数。(即将模拟量转换成数值量)FX2N-2D/A转换模块用于将PLC运算得到的控制量数值转换为-10V～+10V电压信号,通过RS485或RS422接口连接将电流模拟量信号输入到远方监控系统。
3.3液位变送器和液位开关
液位变送器采用高精度、高可靠性美国麦克产品,型号为MPM426W液位开关 采用台湾凡宜LTB产品,当水位达到设定值时,给可编程一个动作信号。
3.4 触摸屏
作为一种新型的人机界面,从一出现就受到关注,它的简单易用,强大的功能及优异的稳定性使它非常适合用于工业环境。用户可以自由地组合文字,按钮,图形,数字等来处理或监控管理随时可能变化的信息。随着工业设备的飞速发展,以往的操作界面需由熟练的操作员才能操作,无法提高效率。但使用人机界面,能明确指示并告知操作员机器设备目前的状况,使操作变得简单生动。使用触摸屏,还可以使机器配线标准化、简单化,同时也能减少PLC控制所需的I/O点数,降低生产成本,也相对提高整套设备的附加价值。本系统选用三菱公司的GOT930触摸屏,它和三菱PLC有很好的通用性,能在线监视并修改程序,不必很麻烦的重复插拔接口。
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