總第156期南方金屬Surm. 1562007年6月SOUTHERN METALSlune 2007文章編號: 1000 -9700(2007 )03 -0035 -03PLC在冷卻循環(huán)水控制中的應用李煒彬(廣東省鋼鐵研究所,廣東廣州510640)摘要:介紹了 NbFeB制粉車間對冷卻循環(huán)水的要求,采用PLC(可編程控制器)對冷卻循環(huán)水系統(tǒng)進行控制,通過對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: TM571文獻標識碼: 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對冷 卻循環(huán)水控制系統(tǒng)的要求1應用背景與需求1)為了防止制粉車間的真空設(shè)備在工作時遇目前,NbFeB制粉車間主要由真空感應熔煉爐、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)備和備用機組外,還應接入自來水。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,工作機組和備用機組能定時切換,互為備水,一旦冷卻水中斷,將造成無法挽回事故.用b)當-套機組發(fā)生故障時,系統(tǒng)能及時地啟動--般要求冷卻循環(huán)水的供給機組至少要有兩另-套機組,并報警. c) 在供電線路發(fā)生故障或其套,一套為工作機組,-套為備用機組.傳統(tǒng)的控制他原因?qū)е鹿ぷ鳈C組和備用機組均不能正常工作方法是只有在工作機組出現(xiàn)故障時,備用機組才投時，系統(tǒng)能接入自來水冷卻設(shè)備.人運行.這樣造成一臺工作過于頻繁,而另一臺利2)由于真空設(shè)備要求冷卻循環(huán)水進水水溫不用率不高.時間長了,工作機組就會由于機械磨損高于25 C ,因此，當水池的水溫超過25 C時,系統(tǒng)等因素而縮短設(shè)備的使用年限;而備用機組由于長要能將水池的水抽入水冷系統(tǒng),經(jīng)冷卻后流回水池，時間不運行可能引起設(shè)備銹蝕、電氣故障等,同樣會使水池的水溫保持在25 C以下.遭到損壞[0.3)當水池的水位低于設(shè)定水位時,系統(tǒng)能自動為了解決上述問題，可以設(shè)法利用PLC使控制往水池放人自來水,保持水池水位在一定范圍之內(nèi).系統(tǒng)在運行過程中,工作機組和備用機組能夠自動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.由于真空感應熔煉爐、真空快淬爐收稿日期:2006-08 -07作者簡介:李煒彬(1973-),男,1997年畢業(yè)于武漢冶金科技大學工業(yè)電氣自動化專業(yè),工程師.南方金屬36SOUTHERN METALS2007年第3期和真空連續(xù)晶化爐對冷卻水流量的要求各不相同，自動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,而且管路復雜.本系統(tǒng)選用一臺大流量的水<水池水位高嗎→頤入直米木泵給所有設(shè)備供水，通過手動閥門設(shè)定好各臺設(shè)備冷卻水的流量,簡化了循環(huán)水系統(tǒng)1號工作2號備份置狀態(tài)為I.T0、TI工作T0到了嗎? >」M3回水管<水壓正常嗎床國t水池報墅系統(tǒng)四xhO電機過謊嗎>以時瀾報警義工作機組組停機備四兩熔煉_還地水溫高鳥》上用機組工作2工作爐t[開水冷設(shè)備，< T2到了嗎父,N快淬NTI到了嗎自來水件上N樂國秋態(tài)為1鳴>水正常嗎?> 摳鴛Y過流晶化x↓電機過旋嗎> 報警最2號工作1號備份置NII狀態(tài)為0,TO、TI工作N樂池水溫高哩>備用機組停用圖1 PLC 冷卻循環(huán)水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)控制分自動和手動自動控制時其控制過開水冷設(shè)備開自來水程如圖2所示"。手動控制時,由手動按鈕發(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PLC控制相應的設(shè)備運作.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方面的工作:X005AGS1)使用PLC實現(xiàn)工作機組(1號)和備用機組SAIX006Y036-BGI(2號)的自動切換,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/復位指SA2/_X007Y037令,可以很容易實現(xiàn)這一目的.在FX2N系列中,SX0I0Y040BY]}為置位指令,R為復位指令,其用法如圖4所示.當X01IX401來-一個脈沖時,S指令使M202接通并自保,即X012COMM202一直處于接通狀態(tài)，直到X402來一個脈沖，X013用R指令消除自保.在應用中,PLC系統(tǒng)首先使1J4X014號機組工作,2號機組備用,同時置PLC內(nèi)部繼電器X015某一位的狀態(tài)為“1" ,在工作機組運行時間到后,通過判斷該位的狀態(tài),決定下一個運行的是哪個機組，同時改變-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)水控制中的應用37X401可根據(jù)水壓力繼電器和內(nèi)部定時器T0或T2的狀SM202態(tài)來決定是否開啟自來水,例如,當兩個機組都依次RM202] H啟動后，且T0、T2定時時間到時,水壓力繼電器還(a未吸合，PLC就會認為是兩個機組都發(fā)生故障,此時,控制程序應使PLC相應的位(Y033)置"0”,斷開電磁閥DF1 ,開啟自來水.X4026)由于FX2N是小型PLC,無測溫輸人模塊，PLC對水池水溫的控制依賴于外部溫度繼電器,當X202」水池水溫高于設(shè)定值時,溫度繼電器吸合,PLC相對(b)應的位變?yōu)椤?”,輸出接觸器LQ吸合,啟動水冷系.圖4 S/R 指令的用法(a) -梯形圖;(b) -時序圖統(tǒng)工作，直至水池水溫恢復正常.2)利用PLC內(nèi)部定時器T1 ,實現(xiàn)工、備機組周7)PLC對水池水位的控制也依賴于外部水位期為T1的定時切換.另外，利用PLC的內(nèi)部定時繼電器,當水池水位低于設(shè)定值時,水位繼電器吸合,PLC相對應的位( Y034)變?yōu)椤?”,電磁閥DF2器,還可實現(xiàn)定時關(guān)機.3)由于水泵從啟動到穩(wěn)定運行需要- -定的時吸合,往水池放人自來水,使循環(huán)水的水位保持在--間,這一段時間內(nèi)PLC有可能會認為是水泵故障，定范圍.因此在編程時利用PLC內(nèi)部定時器T0、T2延時一4 結(jié)束語段時間后,再檢測水泵的工作狀態(tài),使控制系統(tǒng)控制采用PLC進行控制，控制系統(tǒng)硬件較少,使線得更加準確和穩(wěn)定. T0、12 的整定主要考慮以下幾路大大簡化,降低了電氣故障的發(fā)生率，兩個機組輪個方面:a)水泵的啟動時間;b)水泵出水管內(nèi),水壓流定時切換,也降低了機械故障的發(fā)生率,延長設(shè)備從零到額定壓力并穩(wěn)定下來所用的時間;c)在無水的使用壽命,同時, PLC控制系統(tǒng)還有運行可靠,維狀態(tài)下,水泵允許的最大空轉(zhuǎn)時間.4)當工作機組發(fā)生故障時, PLC根據(jù)水壓力繼護方便等優(yōu)點，此外,由于NbFeB 快淬粉對冷卻水電器和過流繼電器的狀態(tài)來判斷，即當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流繼電器吸合時，PLC就認為是工磁粉性能的穩(wěn)定性.作機組故障,此時,控制程序應使PLC啟動備用機參考文獻組工作,退出定時循環(huán)狀態(tài),同時報警.5)當發(fā)生以下任一種情況時,控制系統(tǒng)會立即[1]高欽和. 可編程控制器應用技術(shù)與設(shè)計實例[M].北使管路接通自來水來冷卻設(shè)備: a)當工作機組和備京:人民郵電出版社,2004.用機組都發(fā)生故障或遇到突然停電事故時;b)工作[2]陳字,段鑫.可編程控制器基礎(chǔ)及編程技巧[M].機組和備用機組無故障,但由于空氣侵人泵內(nèi)或底廣州:華南理工大學出版社,2002.閥堵塞等原因造成水泵無法抽上水時.編程時,PLC