科學(xué)之友Friend of Science Amateurs2011年04月空分工藝循環(huán)水泵電控系統(tǒng)的改造魏文建(北方銅業(yè)股份有限公司侯馬冶煉廠，山西侯馬043000)摘要:通過對空分工藝中循環(huán)水泵電控系統(tǒng)的改造，將其聯(lián)鎖部分的繼電器控制改為用可編程控制器PLC控制,增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性,簡化了控制接線,便于故障的判斷與查關(guān)鍵詞:空分工藝;水泵; 電控系統(tǒng);改造中圖分類號: TV73文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A文章編號: 1000108011111 -051-031概述北方銅業(yè)股份有限公司侯馬冶煉廠空分車間循環(huán)泵、給水28泵承擔(dān)著工藝設(shè)備冷卻的重要任務(wù),8臺水泵電氣控制部分既有電氣聯(lián)鎖,又有同儀表的流量、壓力聯(lián)鎖。北京設(shè)計院在1997年設(shè)計的電控系統(tǒng)仍采用傳統(tǒng)的繼電器控制方式。由于接點(diǎn)較多,非常容易出現(xiàn)故障,且電氣回路接線復(fù)雜.查找故障困難.給檢做7-----修T.作帶來很大不便,給T.藝的正常運(yùn)行造成安全隱患。2010年9月侯馬冶煉廠設(shè)備檢修期間,將其聯(lián)鎖部分的繼電器控制改造p2s 2m |1x2 IKA I一A為用可編程控制器PLC控制,不僅增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性,而且簡化了控制接線,便于故障的判斷與查找。子u2xm1 .2m22原水泵電控系統(tǒng)工作原理及存在的問題2冰中工藝中各有兩臺循環(huán)泵,兩臺給水泵共計8臺泵,兩臺泵工2m788昂8_φ_◎2正21212作方式為一用一備。具體動作原理見圖1。采用1#泵運(yùn)行、2#泵備用的工作方式時，當(dāng)1#泵轉(zhuǎn)換開關(guān)1SA放在手動位置,2#圍1原繼電器控制原理團(tuán)泵轉(zhuǎn)換開關(guān)2SA放在自動位置.按下起動按鈕1SP,接觸器1kM中的常開接點(diǎn)閉合,接觸器2KM得電,2#泵起動運(yùn)行。另外,在得電吸合,1 #泵起動運(yùn)行。同時1SF的機(jī)械聯(lián)鎖接點(diǎn)閉合,接通循環(huán)水流量小于480 m/h(給水泵的壓力低于4.8 MP)時,從儀表中間繼電器1 KA1,為時間繼電器KT得電做好準(zhǔn)備。當(dāng)1#泵出專業(yè)送來的P(J)接點(diǎn)閉合，中間繼電器1KA2得電,1KA2串接在現(xiàn)故障,熱繼電器I KH常閉接點(diǎn)斷開,接觸器1 KM失電,其常Fc輸入閉接點(diǎn)接通.時間繼電器KT得電,經(jīng)過整定的時間(2s)后,其延創(chuàng)起工藝新環(huán)泵望置低時常開接點(diǎn)閉合,中間繼電器1KA3得電, IKA3串接在自動回路000.。000 -品叫m700L0L tDC24nc輸出的==========01001f 01002執(zhí)沙系統(tǒng)錦環(huán)象自動創(chuàng)路技道推電器"“占占■中中國煤化工藝給水息做畢報督絕電器7φ◎◎◎◎◎lMHC N M H G座木就級險度置攜蟲量f圈2 PLC 輸入輸出接線圖應(yīng)用技術(shù)魏文建:空分工藝循環(huán)水泵電控系統(tǒng)的改造表1 PLC程序.0004IMOSC副制1.乙10循環(huán)夏運(yùn)地址指令 操作數(shù)00005, TIMO5n 2000100100O0TIM0D3! 20001)制KL:001JANDNOT JIM0O3200020000, 0004120001, 00005OUT000sTM07TIMDOL、 2000005 -200100060”D0000ANDNOT hMDO50061OR20010TEM00500007AND NOT TIMO8000800063t20010。0000. IMDO60200毫用果的準(zhǔn)備AND NOT 000000004LD0200410ANDNOT0005ANDNOT20011 ，C )2005000TORLDT00001 ouT中20011200500013TN00068200M0200040006TM0O240020ANDNOT Co0m020005花0000L 10U2000015hIMD00070200111600071TANDNOT 000'TM02.C >200020006f TM00620031007RLD000190100071002000008e IMO70002000075TIM00400200076Tout 20012C )000022AND NOT 1TIM00620020007- D，、01009水IM7.C 20008LOO。' 2008TMO3]0025-00080H " H00O0026ANDNOT TTEM0O60008100270fOUT100002800083 LDC00001Cy00.; 20009TM00729ANDNOT 100020006 .H010ANDNOT - 00070010。 IMO80032TOR LD000872009。0033TTN1002UT010020034000900011。TIMBC )2001103500090201200010JTMD4200609 OT-01008002010:38tM0009 JOR51004 -TMDO4200120019400100004ANDNOT 2001000040101004TIM00820007000%6| 2000610010TANDNOT 7TIM00701006C 01001009ANDNOT-OO1OL .045001000001J046ANDNOT TIMOO01000004720080F010二GANIDNOT 010148jouT,00002! 20009TANDNOT 7o00800104D-051ANDNOT 000000UL06ANDNOT 001080003C y9103ORL.D00107JUT00053TU20108ENIXOI，r 0100t00202010600101基于本廠廣泛使用日本立石電機(jī)公司的OMRON系列PLC,考慮0005到通用性,選用PLC型號為CMP1A-30CDR-A,輸人1輸出點(diǎn)數(shù)2000900102為18/12點(diǎn),交流電源繼電器輸出方式。輸入回路采用24V DC電源,輸出回路采用220V AC電源。n 0010C 9"1007| 01007PLC的輸人1輸出接線圖見圖2。PLC輸出采用了中間繼電器KA-1 ~ KA-8 (繼電器型號為”ENDX0D)OMRON MY4NJ,220V AC)用米隔離,以保護(hù)PLC輸出端子,同團(tuán)3 PLC 梯形圄時可以節(jié)約輸出點(diǎn)。其中,KA-1~KA-4為8臺泵的自動回路接自動回路中的常開接點(diǎn)閉合，接觸器2KM得電,2#泵也起動運(yùn)點(diǎn)輸出繼電器，每個繼電器各有兩對常開接點(diǎn)串接到兩臺泵的行。采用2#泵運(yùn)行.1 #泵備用的工作方式情況同上。自動回路中,以代替圖1中的KA2和KA3的并聯(lián)接點(diǎn)。當(dāng)PLC由以上可以看出，每兩臺泵就有4個中間繼電器、1個時間中的自動開泵條件滿足時,相對應(yīng)的KA-1~KA-4繼電器閉合,繼電器參與工作,由于大量觸點(diǎn)存在，且繼電器較容易損壞,因其接點(diǎn)接通泵的自動回路.啟動備用泵。KA-5~ KA 8繼電器各此導(dǎo)致故障頻繁發(fā)生。為此,本廠決定采用PLC對其進(jìn)行改造。有-一對中國煤化工T的電源回路中(原電鈴和指:KA-8的接點(diǎn)接人到3硬件設(shè)計和輸出繼電器描述AC220 IH. C N M H G相對應(yīng)的KA-5-KA-8本廠的改造思想是去掉原控制系統(tǒng)中的各個繼電器(KT、繼電器閉合,其接點(diǎn)接通電鈴和指示燈的電源,發(fā)出聲光報警信1KA1、2KA1、KA2、KA3),將其用PLC當(dāng)中的邏輯繼電器代替。(下轉(zhuǎn)第55頁)-52-.科學(xué)之友Friend of Science Amateurs2011年04月u(i+1. )=u(i)+du(i);內(nèi)的反應(yīng)( 01=0.05s),圖1給出了理論解與數(shù)值計算結(jié)果對比。ut(i+1 )=u(i)+dut(i);為驗證求解結(jié)果的正確性.首先給出該體系在正弦脈沖作用ut(i+I )=ut(i)+ut(i);時間Is內(nèi)的理論解:endu(t)=e (Acos w s+Bsin ws )+Csinw1+Dcos6tx1=[0:d:];m=length(xl );y2=zeros(m,1);其中:A=R250(1-02)+4∈*02' .-5如。D-oCem1-0(1-02)+4ik (1-0)+4∈'0i圖1理論解與數(shù)值計算結(jié)果對比for i=l:n參考文獻(xiàn):y2(i)=u(i);[1]唐友剛高等結(jié)構(gòu)動力學(xué)M].天津:天津大學(xué)出版社,2002.[2]呂同富,康兆敏,方秀男.數(shù)值計算方法[M],北京:清華大4求解實(shí)例學(xué)出版社,2009.[3)邢棉.MATLAB數(shù)值計算在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探討計算實(shí)例如下:單自由度體系具有如下特性:m=0.253 3千U].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2010.磅力.秒9/英寸k=10千磅力1英寸.Tn=ls (w.=6.283 弧度1s),|4)李初曄,王增新.結(jié)構(gòu)動力學(xué)方程的顯式與隱式數(shù)值計算ξ =0.05。試確定體系在正弦脈沖力p(1)=10sin( π/0.6)作用下1sU].航空計算科學(xué).2010,01.Using Numerical Calculation to Solute Nonlinear Dynamic EquationsGuo ChongAbstract: As the extemal loads or structural system of nonlinear dynamic equation change over time ,the analytical solution is often difcult toohtain,and needs a numerical algrithm.The article first introduces the bhasie principles of the excited linear intepolation method , central diferencemethod,Newmark' 's average acceleration method and linear acceleration method , and then gives the function sample in Matlab preparation and thedynamic response solving resuls of diferent methods.Compared with the theoretical solution,the article verifics the orrectness of compiledfunctions,and can be used as a simple way for design engincers to solve general nonlinear dynamie reponse problems.Key words: nonlinear dynanie equation;excited linear inteplation method;central dfference method;average acceleration mehod;linearacceleration method(上接第52頁)號。此時,將解除按鈕SAI ~ SA4扭到斷開位置,解除報警信號。5結(jié)束語4軟件設(shè)計改造完成后的電控系統(tǒng)用1個PLC取代了原先16個中間該系統(tǒng)的梯形圖全部采用最基本的邏輯指令完成，并保持繼電器和4個時間繼電器，通過半年多的應(yīng)用實(shí)踐證明，采用了原繼電器控制系統(tǒng)的設(shè)計思路,因此直觀、易懂。PLC對復(fù)雜的繼電器控制系統(tǒng)進(jìn)行改造是非常成功的,不僅簡化根據(jù)原電控系統(tǒng)工I作原理繪制出梯形圖,見圖3。了控制接線,便于故障的判斷與查找，而且控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性.根據(jù)梯形圖寫出PLC程序,見表1。可靠性大大提高。Space- division Craft Circulating Water Pump Electrically ControlledSystem’s Transformatinn中國煤化工Wei WenjianAbstract: Through to the space division eraf in the eireulating water pump eleeC N M H Gation ,changes its itercennection part s black-white control with the programmable controller PLC control . strengthened system s reliability , simplifed the control wiring, isadvantageous for the breakdown the judgment and the search.Key words: space -division crafl; water pump; leetrically controlled system;transforms- 55-