西门子模块6ES7212-1AB23-0XB8常备现货
一、项目背景
潜水泵控制箱的控制控制要求
控制箱设有人工与自动转换开关 ,开关在自动位时,在蓄水池水位下降到启动水位(2米)两台泵轮换工作,水位下降到第二启动水位(1米),两台泵一起工作。水上升停泵水位(4米)停泵。开关在手动位时人工控制两台泵的工作。
恒压变频控制柜控制要求
(1) 控制系统采用再线编程器和变频器相结合的闭环自动调节,并辅以现地手动控制,所有参与闭环控制的数据均采用硬布线形式;
(2) 正常时 2 台水泵中有 1 台水泵为备用泵,运行水泵发生故障时,备用泵应自动投入,供水不中断;
(3) 当 1 台水泵变频运行而系统压力不满足要求时,切掉变频器工频运行,如仍不能满足要求,再变频启动和运行第 2 台水泵;
(4) 设有定时 / 定次换泵运行功能( 2 台水泵可定时 / 定次轮换运行);
(5) 当出现过载、变频器故障等情况时,系统发出信号报警;
(6) 当再线编程器正常而变频器故障时,系统自动控制水泵工频运行,并定时或定次轮换工作;
(7) 当变频器正常而再线编程器故障时,可切换至手动方式控制水泵工频变频运行;
(8) 当变频器和再线编程器都故障时,可切换至手动方式控制水泵工频运行,保证系统不间断供水。
控制方式
被控设备的控制方式由设在现地控制屏、柜上的控制开关设定,每个控制开关设“自动”、“切除”和“手动”三个位置:
(1) 自动
将选择开关打至自动, 工作条件满足,开始工作时, 1# 泵变频启动, 同时 PID 调节器接收到压力信号,经运算与设定值进行比较,如压力不够,则频率升至 50Hz , 1#泵由变频切换为工频,启动2#变频。如用水量减小,从先启的泵开始减,同时通过 PID 使系统平稳运行 。二 台泵可定时或定次轮 换工作。
(2) 手动
按下按钮启动或停止水泵,可根据需要分别控制 1# 、 2# 泵的启停。该方式主要供检修及变频器故障时使用。
(3) 切除
当选择开关置于“切除”位置时立即停止该设备运行。
参数显示
(1) 设置参数:
① 切换接触器时间、轮换时间、判断压力延时
② 超低报警压力值、低压值
③ 其他(如采样时间等)
(2) 显示参数
① 当前运行泵号、已运行时间、当前运行频率、当前压力值
可编程序控制器(PLC);智能I/0 ;综合监控系统;SOE 点;自动发电控制AGC;自动电压控制AVC
我国具有得天独厚的水能资源,理论上全国蕴藏总量量为6.76 亿kW,技术可开发量为3.78 亿kW,年发电量19200亿kW.h,占世界总量的13.22%,居世界首位。据统计,2000年我国水电装机容量为7500 万kW,开发率仅为19.8%。与其它发达国家相比,我国水能资源开发利用水平还很低,水电站自动化程度还很落后。如何逐渐加大开发力度,利用好丰富的水能资源,对于我国的现代化建设和可持续发展战略的实施,具有十分重大的意义。
(一)水电站自动化概述
1.水电站自动化的作用
水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视,能够在无人(或少人)直接参与的情况下,按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志,同时,自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化的作用主要表现在以下几个方面:
(1)tigao工作的可靠性:水电站实现自动化后,一方面可通过各种自动装置快速、准确、及时地进行检测、记录和报警,既可防止不正常工作状态发展成事故,又可使发生事故的设备免遭更严重的损坏,从而tigao了供电的可靠性。另一方面,通过各种自动装置来完成水电站的各项操作和控制(如开停机操作和并列),不仅可以大大减少运行人员误操作的可能,从而也减少了发生事故的机会;而且还可大大加快操作或控制的过程,尤其在发生事故的紧急情况下,保证系统的安全运行和对用户的正常供电,具有非常重大的意义。
(2)tigao运行的经济性:水电站实现自动化后,可根据系统分配给电站的负荷和电站的具体条件,合理地进行调度,保持高水头运行,同时合理选择开机台数,使机组在高效率区运行,以获得较好的经济效益。如何实现各电站合理优调度,避免不必要的弃水,充分利用好水力资源,对于梯级电站来说尤为重要。此外,水电站通常是水力资源综合利用的一部分,要兼顾电力系统、航运、灌溉、防洪等多项要求,经济运行条件复杂,单凭人工控制很难实现,实现自动化以后,将有助于电站经济运行任务的实现。特别是对于具有调节能力的水电站,应用电子计算机不但可对水库来水进行预报计算,还可综合水位、liuliang、系统负荷和各机组参数等参量,按经济运行程序进行自动控制,大大tigao运行的经济性。
(3)保证电能质量:我们知道,电压和频率作为衡量电能质量好坏两项基本指标。电压正常偏移不超过额定值的±5%,频率正常偏移不超过额定值的±0.2~0.5 HZ。电压或频率的的稳定主要取决于电力系统中无功功率和有功功率的平衡。因此要维持系统电压和频率在规定范围内,就必须迅速而又准确地调节有关发电机组发出的有功和无功功率。特别是在发生事故的情况下,快速的调节或控制对迅速恢复电能质量具有决定性的意义,而这个过程,单纯靠手动操作,无论在速度方面还是在精度方面都是难于实现的,只能借助于自动装置来完成。可见,tigao水电站的自动化水平,是保证电力系统电能质量的重要措施之一。
(4)tigao劳动生产率、改善劳动条件:水电站大多地处偏僻山区,远离城镇,职工长期生活在较差的环境之中。水电站实现自动化后,很多工作都是由各种自动装置按一定的程序自动完成,用计算机监控系统来代替人工操作及定时巡回检查、记录等繁杂劳动,大大改善运行人员的工作和生活环境,减轻了劳动强度,tigao了运行管理水平。同时还可减少运行人员,实现无人值班(或少人值守),tigao劳动生产率,降低运行费用和电能成本。
2.水电站自动化的内容
水电站自动化的内容,与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说,水电站自动化包括以下几个方面:
(1)完成对水轮发电机组运行方式的自动控制:一方面,实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化,使得上述各项操作按设定的程序自动完成;另一方面,自动维持水轮发电机组的经济运行,根据系统要求和电站的具体条件自动选择佳运行机组数,在机组间实现负荷的经济分配,根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外,在工作机组发生事故或电力系统频率降低时,可自动起动并投入备用机组;系统频率过高时,则可自动切除部分机组。
(2)完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视:如对发电机定子和转子回路各电量的监视,对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视,对机组润滑和冷却系统工作的监视,对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时,迅速而自动地采取相应的保护措施,如发出信号或紧急停机。
(3)完成对辅助设备的自动控制:包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制,并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。
(4)完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。
(5)完成对水工建筑物运行工况的控制和监视:如闸门工作状态的控制和监视,拦污栅是否堵塞的监视,上下游水位的测量监视,引水压力管的保护(指引水式电站)等。
(二)水电站自动化技术的发展
随着科学技术的高速发展,电子计算机在各个领域得到广泛应用,一种模块化的基于现场总线的水电站计算机监控系统出现,逐步取代了传统的以常规控制、人工操作为主的控制模式,大大tigao水电站的自动化程度,实现水电站“无人值班,少人值守”。
1.系统构成:采用了计算机、可编程序控制器(PLC)或智能I/0、微机继电保护装置和专用智能测控装置,通过标准以太网、现场总线将主控机与各个现地控制站、智能装置等有机连接在一起,构成了按功能分工协作的分层分布式综合监控系统。
2.系统的主要特点:(1)开放式体系结构,层次分明,具有良好的扩展性。(2)分层分布式系统,可以根据监控对象、功能进行配置,具有很好的分散性、开放性和灵活性。(3)采用冗余配置,具有很高的可靠性。(4)用中文bbbbbbs 操作系统和智能通信等先进技术,便于系统升级。(5)灵活的组态界面,人机接口能力强,界面友善,易于掌握,方便设计、调试和现场运行。
3.系统主要功能:(1)对电站设备实现自动监视与记录:计算机监控系统自动完成电站设备数据的采集、处理以及设备运行状况的自动监视与记录,包括开关量信息监视,模拟量信息监视,故障/事故报警、记录与显示,SOE 点记录与显示。(2)对电站实现自动控制:根据上级调度要求和电站自身的具体情况,对电站设备进行操作或调节,包括机组的自动开停和并列以及运行工况的自动转换、机组有功和无功负荷的自动调节、自动发电控制AGC、自动电压控制AVC、断路器操作等。(3)对发电机、主变、线路等主要设备及辅助设备进行保护与监控。(4)实现电站运行管理的自动化:实现运行报表的自动生成,运行操作的自动记录,电站设备参数或整定值的记录与保存,所有报表均可自动或召唤打印以及运行人员仿真培训等。(5)系统通讯:实现与上级调度、水情测报系统、办公自动化网络等计算机系统之间通信,达到信息资源共享,充分发挥整个系统的综合效益。
(三)水电站自动化技术的应用
福建省漳州市诏安龙潭水利枢纽工程是福建省“十五”规划重点建设项目,总投资1.16 亿元,由我院进行勘测设计,电站总装机容量1.26 万kw,由两台6300kw 机组组成,水电站计算机监控系统采用长沙华能自控集团有限公司生产的MTC-3S 型微机综合自动化系统。
1.系统构成:由1 号工作站、2 号工作站、1#机组LCU、2#机组LCU、公用LCU 同期屏、机组保护期屏、主变线路保护屏、故障滤波系统屏和GPS(卫星时钟)等,通过标准以太网构成。系统图如下:
2.系统主要配置:见系统图。
3.系统通讯:采用TCP/IP 协议,通讯方式为竞争式,接口为RS485,接口标准IEEE802.3,传输介质为网络铜轴电缆/双绞线,节点数大于等于255,数据传输速率为10/100Mbps,通讯接口及通道误码率小于10-6。
4.系统特点:系统集保护、遥控、遥测、遥信、遥调五大功能于一身,具有保护可靠、自动化程度高、并网快、精度高等优点。
该工程建成投产后,缓解了福建省紧张的电力供应状况,改善该县城乡居民人畜饮水条件,计算机监控系统在运行中完全能满足水电站综合自动化要求,取得了较好的经济效益。
(四)结束语
水电站采用综合自动化系统后不仅tigao水电站运行的经济性和工作的可靠性、保证电能质量;而且tigao劳动生产率、改善劳动条件和减少运行人员,从而tigao电站运行的效益,例如利用计算机系统监控水库来水和中长期预报在内的优化运行,曲线绘制及科学调度,多发峰电等,每年可增加发电量2%左右;同时采用计算机监控电站各种参量及运行工况后,及时发现并排除事故隐患,事故后能及时处理事故,避免事故扩大,尽快恢复供电使系统事故率下降,处理事故时间减少,如此每年增加发电量1%左右;另外采用计算机监控在减少人员的同时也减少了相应的生活办公设备和工资支出,因而能产生巨大的经济效益。可见,水电站综合自动化系统与水电站的生产、效益密切相关,随着国家能源结构的调整,水资源开发利用程度的加大,水电站综合自动化系统在越来越多的水利枢纽工程中得到更广泛的应用,发挥更大的作用。
圆网印花机是一种使用圆形镍网,在白色坯布上连续印制各色图案的专用加工设备。适合印一些比较小的分布有规律的图案。工作原理类似套色印刷机,每个圆形镍网套印一个花色。圆网印花整机包括进布、印花段、烘房、落布这四大部分。
印花段是由主电机带动一个辊子,辊子带动厚2mm多的氨脂导带转动。由直径较小的被动辊拉紧导带,使辊子与导带间无打滑,导带在两辊间形成一平面,坯布贴紧导带经由色网到后一色网。后进入烘房将布烘干。只要圆网与导带速度同步,且各圆网间相位没有误差,就能保证在高速运动中达到较高的印花精度(0.1mm~0.05mm)。早期的圆网印花机是通过1:1的机械减速箱长轴传动方式来同步导带和网子,机械传动间隙和磨损对印花精度直接影响。
二、技术分析
导带由一台伺服电机驱动主辊(也可用变频+电机,视成本要求定),并用一个编码器采集主辊的角速度。由的运动控制器控制。
12个网头由12台伺服电机单独驱动,由的运动控制器控制同步,通过编码器采集的主辊角速度jingque跟踪布速。
12个网头,可自动调整相位实现jingque对花。(但用户要求在每个网头配有按钮操作,控制电机的起停用于选择哪些电机投入运行和以及实现手动对花)。
进布、烘房、落布的传动采用变频器+电机。
整个工艺中的温度、压力、机械、电气部分必须结合起来。包括进布导带速度,印花时的刮浆刀,烘房导带速度、烘房温度控制等。系统中会需要较多的I/O控制,所以需再选择PLC。
人机界面。实时监测各网头工作状态、故障及导带速度,以便操作人员随时掌握印花效果及时处理。运动控制器和PLC各配一个彩色触摸屏。
三、电气配置
该段控制框图如下:
1、运动控制器:考虑到轴数较多,为了减少了连线,本案采用CAN总线通讯控制坯布输送和圆网的同步。完全数字化控制,系统的可靠性和抗干能力都大大tigao。需要采用一个13轴半的控制器(半轴是指一个编码器的输入通道),具备2个MODBUS通讯口。各方面考虑,选用英国trio的数字运动控制器MC224。
2、触摸屏:采用台湾施美特的PV104-VNT共2块。
3、PLC:采用松下FPX系列
4、伺服电机和减速机:需要采用带CAN总线通讯的电机,同时圆网的电机的编码器需为式(实现自动对花需要),经考虑选用德国berglahr公司的LXM系列伺服。该系列伺服具有优越的欧洲伺服的品质,CAN总线、profibus总线方式可选,高的动态响应特性,编码器有14位和17位sin/cos式编码器可选,可选三相380VAC供电。
减速机选用德国MOTEC品牌的一款合资产品APX系列,该系列减速机有较高的性价比,产品性能稳定,与国内同等价位的减速机相比精度高(一级5弧分背隙),抗扭刚性好,传递效率更高。
具体配置如下:
主辊传动电机:LXM05A34N4+BRH1103P+APX115-10
圆网驱动电机:LXM05A22N4+BRH1101P+APX90-10
5、导带传动系统所有编码器:采用德国雷诺德增量式编码器GEL260。配置为每转输出4096脉冲。
四、控制过程
1、印前准备。如加浆,预热烘房等。
2、每次印新的花色前都有一段引布。这期间做对花,即12个圆网的位置做调整,使这12个圆网保持相位一致。本案因选用了带式编码器的电机,可以通过程序设置来实现自动对花。(一般的用法是通过每个网头配的起停按钮来手动对花,对花的精度取决于工人的经验)
3、刮浆刀开始印花由加在主辊侧的编码器采集主棍(即导带)的速度,把这个编码器信号接入运动控制器MC224。利用MC224的同步功能控制12台伺服与导带速度一致。
4、坯布贴紧导带以设定速度前行,被与坯布保持同一线速度的带有不同图案或色彩的圆网依次滚过,逐次印上12种图案或色彩。后形成了具有12种色彩的花布。然后送入烘房加热吹风干燥,落布,卷布。完成。
一、引言
长期以来,废旧轮胎处置和资源化利用技术一直是环境保护的世界性难题。目前全世界每年有15亿条轮胎报废,其中北美占4亿条,西欧近2亿条,日本占1亿条。我国轮胎年产量已超过1亿只,居三位,每年产生的废旧轮胎达5000多万只,重量140余万吨。但年处理量只有20多万吨,仅占总产生量的14.2%,大量废旧轮胎被丢弃或露天堆放。随着轿车进入家庭和汽车拥有量的增加,废旧轮胎的产生量正进入迅速增长阶段,轮胎如何有效回收利用,防止对环境造成直接污染和二次污染,也是中国废物资源回收利用中迫切需要解决的重大课题。
二、系统描述
本系统上位主要由三维力控组态软件负责数据采集、报表生成、趋势曲线、声光报警记录、网络发布等功能的实现,下位主要有研华全系列板卡负责模拟量的采集和西门子300plc来负责开关量的控制。研华的板卡采集温度、压力、liuliang等、西门子主要控制釜门的开度和氮气的开度等。力控组态软件支持研华PCI_1784 、PCI_1240、 PCI_1243U、 PCL_839和研华全系列等多种型号的板卡、对西门子plc支持s7和s5协议,以及工业以太网协议。
三、系统的性能和特点
1、工艺流程
废旧轮胎是由石油产物或生胶、纤维帘线、钢丝帘线、炭黑和其他配合剂,混炼、压延而成。它在催化剂(MHC-6)作用下,加热常压催化裂解为混合型燃料油,此混合油为橡胶原油。橡胶原油经脱色除味,再经分馏处理,得汽油、柴油馏分,再加入适当的调整剂,调合出符合国家标准的汽油、柴油和燃料油。其工艺流程为:废旧轮胎整理去杂→入炉加热,加入催化剂→催化裂解反应→冷却成油(橡胶原油)→洗处理→加热精馏,冷凝→成品油馏分(汽油、柴油、燃料油)→调合→成品油(汽油、柴油、燃料油)汽油质量达到GB17930-1999车用无铅汽油标准;柴油质量达到GB252-2000轻柴油标准;燃料油质量达到SH/T0356-1996燃料油标准。
裂解后釜内残渣即粗炭黑,可精制成成品炭黑,其生产流程为:
粗炭黑→筛选→磁选→水选→干燥→气流涡旋粉碎→风旋沉降分级→脉冲除尘→活化还原→炭分子螯合成型→成品炭黑(N330、N660)炭黑质量达到GB3778-94橡胶用炭黑标准。
2、力控组态软件在本工程中的几个应用
辽宁杜尔科技环保有限公司是家外资企业,有着先进的技术实力和的研究成果。公司在辽宁做的工程项目,要求在美国总部可以通过IE浏览。
(1)、网络发布功能
北京三维力控forcecontorl6.0提供在Internet/Intranet上通过IE浏览器以“瘦”客户端方式监控工业现场的解决方案;服务器中心使用固定ip,发布的画面全球都可以浏览。
WWW服务器端与客户端画面的数据高度同步,浏览器上看到的画面图形与组态软件生成的过程画面效果完全相同。并且可以在服务器端设置IE浏览的客户端的可操作性,可以设置成可控性也可以设置成只可浏览不可控型,这样确保了整个工程安全性。
(2)、先进的专家报表功能
报表开发工具提供丰富的报表操作函数集,支持复杂脚本控制,包括脚本调用和事件脚本,比如:利用报表函数可以在报表上同时显示实时数据和任意时刻的历史数据,并加以统计处理,例如取行平均、列平均,统计出大值和小值。
力控6.0中的专家报表,通过向导,方便、快速的生成日报、月报等功能,并且可以自动或手动保存成Excel、PDF、Txt等格式的文件。
专家报表开放其方法和属性,利用力控的多彩脚本编辑器,方便的对报表进行如:时间历史查询、打印、导入导出等各项功能。
(3)、曲线模板功能
力控不但提供方便快捷的报表功能,在实时/历史趋势曲线上,提供了两个曲线的模板,我们只需要把采集的变量添加进去,就可以使用其中已经编辑好的各种功能,如:历史查询、曲线缩放、隐藏显示、属性设置等各种功能。
四、结束语
本项目是将废轮胎造成的"黑色污染"变为再生资源,以原料状态进入生产循环中去,既是环境治理,又是资源综合再生利用,是典型的循环经济可持续发展的实例。特别是,资源化再利用特点,在一定意义上,不仅使生产轮胎的各种原料变成了可再生资源,而且较高的回收效率使废胎回收产业实现规模化处理,改变现有“土法废胎炼油”的小规模低效率回收方式,克服了二次污染,根除废轮胎及废橡胶造成的"黑色污染",实现轮胎生产业链的清洁生产,循环生产的目标。采用热裂解工艺对废塑料进行油化,对废轮胎油化和炭化,不仅能实现变废为宝,而且有很重要的经济意义和社会意义。