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施耐德电气Twido PLC 在袋式收尘设备中的灵活应用

施耐德电气Twido PLC 在袋式收尘设备中的灵活应用

1.概述 1)袋式收尘设备简介 袋式收尘设备在适用于建材,煤炭,电力,冶金,制药,机械,化工,轻工,粮食等行业的非纤维性废气除尘。 2)袋式收尘原理 当含尘烟气由进风口进入灰斗以后,一部分较粗尘粒在这里由于惯性碰撞、自然沉降等原因落入灰斗,大部分尘粒随气流上升进入袋室,经滤袋过滤后,尘粒被阻留在滤袋外侧,净化的烟气由滤袋内部进入箱体,再由阀板孔、出风口排入大气,达到收尘的目的,随着过滤过程的不断进行,滤袋外侧的积尘也逐渐增多,从而使收尘器的运行阻力也逐渐增高,当阻力增到预先设定值(1200~1500Pa)时,清灰控制器发生信号,首先控制提升阀板孔关闭,以切断过滤烟气流,停止过滤过程,然后电磁脉冲阀打开,以极短的时间(0.1~0.15秒)向箱体内喷入压力为0.5~0.7MPa的压缩空气,压缩空气在箱体内迅速膨胀,涌入滤袋内部,使滤袋产生变形、震动,加上逆气流的作用,滤袋外部的粉尘便被清除下来掉入灰斗,清灰完毕之后,提升阀再次打开,收尘器又进入过滤状态。 上述的工作原理所表示的仅是一个室的情况,实际上气箱脉冲式袋收尘是由多个室组成的,清灰时,各室分别顺序进行,这就是分室离线清灰,其优点是清灰的室和正在过滤的室不干扰,实现了长期连续作用,提高了清灰效果。 3)袋式收尘的控制系统 袋式收尘设备依据实际工况的需要,控制系统的配置情况较多,客户设备的控制系统由某品牌的PLC更换为施耐德电气的Twido系列PLC后,利用了施耐德电气PLC所特有的优点,使客户不同配置设备之间的PLC控制程序极其相似,不同设备间程序只做很小的改动,就可在不同硬件配置的设备上使用。在这里以某客户的一个具体机型进行说明,控制系统需要18个开关量输入/56个开关量输出,使用Twido作出以下配置:TWDLCAA24DRF+TWDDMM24DRF+TWDDRA16RT(x2),另配一个TSX08H02M两行文本显示器,用来显示设备的运行状态以及设置设备的一些运行参数。 2.系统描述 袋式收尘的控制系统要求比较简单,但实现起来PLC的程序部分比较繁琐。其基本控制功能有设备状态指示、电机启停及故障报警,这一部分功能的实现比较容易,它的清灰动作输出部分在实现上有比较特别之处,在本文中会把重点放在这一部分。 清灰部分动作有1#~16#脉冲阀、1#~16#提升阀及1#~4#卸灰阀36个输出点的输出控制。具体控制要求如下: 1)脉冲阀、提升阀、卸灰阀进入循环状态: 1#提升阀通(T1时间后)→1#脉冲阀通(T2)→1#脉冲阀断(T3)→1#提升阀断(T4)→2#提升阀通(T1)→2#脉冲阀通(T2)→2#脉冲阀断(T3)→ 2#提升阀断(T4)......→16#提升阀通(T1)→16#脉冲阀通(T2)→16#脉冲阀断(T3)→16#提升阀断(T0)→1#提升阀通(TI)→1#脉冲阀通(T2)→1#脉冲阀断(T3)→1#提升阀断(T4)...... 每当2,4,6,8,10,12,14,16号提升阀关断后,也即小循环完成后,开始一个卸灰循环:1#卸灰阀通(T11)→1#卸灰阀断(T12)→2#卸灰阀通(T11)→2#卸灰阀断(T12)→3#卸灰阀通(T11)→3#卸灰阀断(T12)→4#卸灰阀通(T11)→4#卸灰阀断。 2)按一下脉冲阀测试按钮,1#脉冲阀通0.25秒后关断,再按一下脉冲阀测试按钮,2#脉冲阀通0.25秒后关断,再按一下脉冲阀测试按钮,3#脉冲阀通0.25秒后关断....按第十六下脉冲阀测试按钮,16#脉冲阀通0.25秒后关断,再按又回到1#脉冲阀...... 3)按一下提升阀测试按钮,1#提升阀通,再按一下1#提升阀关, 再按一下提升阀测试按钮,2#提升阀通,再按一下2#提升阀关...... 按一下提升阀测试按钮,16#提升阀通,再按一下16#提升阀关,再按又回到1#提升阀...... 4)卸灰阀测试原理和提升阀相同,4#卸灰阀通、断后又回到1#卸灰阀。 分析上述控制要求,在PLC程序中实现这些功能比较麻烦,如果设备的收尘室数目增加时,这一部分的程序将会更加冗长。客户反映,以前用某品牌的PLC时,程序的编制、调试及维护都有很多不便之处。根据客户的实际情况,结合施耐德电气PLC本身的特点,对设备的控制思路做了优化,以完美的实现设备的要求。 在对客户的控制要求进行深入分析的基础上,发现控制要求中是有一定的规律:每个循环中脉冲阀、提升阀和缷灰阀的每个小循环动作是相同的,只是具体的阀的输出不同。脉冲阀和提升阀有16个小循环,缷灰阀有4个小循环,每个小循环中只有1个同类的阀在输出(脉冲阀、提升阀或缷灰阀)。 基于以上分析,在Twido的程序中将做以下重点处理: 1) 首先需要对清灰动作所涉及的36个输出点合理规划,使其具有特定的规律,理由可由下面的描述中得到。4个缷灰阀分配到第一个扩展模块TWDDMM24DRF,在PLC中地址为%Q1.0~%Q1.3,16个脉冲阀分配到第二个扩展模块TWDDRA16RT,在PLC中地址为%Q2.0~%Q2.15,16个提升阀分配到第三个扩展模块TWDDRA16RT,在PLC中地址为%Q3.0~%Q3.15。 2) 不采用位变量作为脉冲阀、提升阀或缷灰阀的中间变量,否则会涉及大量的位变量操作。将这些阀的输出状态填写到Twido的常量字中,如图1所示,
利用施耐德电气PLC的位变量的结构化功能,将常量字内容赋值给输出点的组合对象经过如此处理,不仅大量减少中间位变量的使用,而且可以将本地操作/远程操作及阀门测试时对输出点的操作共用起来,带来的好处不言而喻。 3) 用1个设置计数值为16的计数器(%C1)对脉冲阀和提升阀进行记录,以得到脉冲阀和清灰阀小循环的位置;用1个设置计数值为4的计数器(%C2)对缷灰阀记录,以得到缷灰阀大循环的位置。 4) 用Twido的索引对象(相对寻址)结合小循环计数器%C1与大循环计数器%C2的计数值,得到循环某一位置时的输出状态。见图2。
的计数值,得到循环某一位置时的输出状态。见图2。 5) 用相同的原理编写脉冲阀、提升阀与缷灰阀的程序。得到相应的输出的状态字。 6) 将各种状态得到的输出字做或运算,产生最终的输出,将输出状态字的值赋给输出点的结构化对象。如图3所示。
使用以上思路设计Twido的程序后,程序的整体长度只有客户原来使用的某品牌的 PLC的程序长度的1/4,程序结构简洁明了,修改及调试的工作量非常小。在客户的不同输出点配置的袋式除尘设备中,使用本文的设计思路后,不同设备间的程序非常类似,有良好的通用性,得到了客户的认可。 3.结束语 由于Twido系列PLC本身所特有的强大功能,使得设备的最终的控制程序的长度相比于其它品牌的PLC非常短,而且程序在不同清灰室配置的设备中有通用性,在该客户陆续使用的100多套设备中,设备的运行情况良好,客户的程序设计及维护的工作量大大减少,客户对施耐德电气的解决方案给予极高的评价。
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