西门子6ES7223-1BL22-0XA8支持验货

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1 吊具信号的采集
      集装箱单箱吊具中输入信号有:4个吊具着床限位，4个已开锁限位，4个已闭锁限位，4个导板抬起限位，2个20'限位，2个40'限位，1个油泵压力开关;输出信号控制的有:4个开锁电磁阀，4个闭锁电磁阀，4个导板控制电磁阀，2个20'电磁阀，2个40'电磁阀，1个油泵起停控制信号。原吊具通过吊具电缆送给主控站的信号是:着床，已开锁，已闭锁，20'到位，40'到位;从主控站传到吊具上的信号为:开锁，闭锁，20'，40'，这些信号均为综合信号。 如果发生某电磁阀故障，操作人员只知道该回路有故障，而不了解具体是吊具的哪个角发生故障，吊具上没有具体故障指示，维修人员到现场后还需要根据主站PLC故障信号来进一步判断故障部位，这样一个来回，维修时间就较长，从而生产效率会受到很大的影响。

集装箱吊具运行的工况是非常恶劣的，其故障发生的概率占系统总故障的30%以上，为使故障判断更加快速准确，本文提出采用在吊具电控箱内增加PLC输入输出和通讯模块，并采用无线通讯的方式代替原昂贵的吊具电缆，PLC主站能够得到吊具内的所有信息并能方便地判断故障位置。吊具内增加的PLC与吊具内的信号关系如图1所示。图1中，PLC采用VERSAMAX的以太网模块IC200EBI001，由此模块与无线MODEM AP-1002通讯，实现与上位PLC的信号联系，其带有的开关量输入采用IC200MDL640模块，开关量输出模块采用IC200MDL742模块。外围的每个输入输出与该从站的输入输出一一对应，即共有21个开关量输入，17个开关量输出。一个PLC模块MDL640有32个输入，一个MDL742有32个输出，满足使用需要，除上述输出外，还设有综合信号指示灯:着床，已开锁，已闭锁，20'到位，40'到位;另10个输出用于表示具体故障:四个开锁故障，四个闭锁故障，1个20'故障，1个40'故障。
2 PLC硬件组态
      PLC主站采用GE9030系列PLC，CPU为带有以太网口的CPU364，在该CPU的硬件组态中，选择通讯模式为EGD，即以太网全局数据结构定义，在Ethernet Globe Date设置对话框内，“produced exchanged”中的“IP Address”设置为吊具以太网模块的IP地址，表示该PLC站后续“Add exch”的“refereance”地址的存储器内容将发送到吊具以太网模块中的对应存储器去，同样在该PLC配置的“consumed exchange”中的“IP Address”设置为吊具以太网模块的IP地址，表示该PLC站后续“Add exch”的“refereance”地址的存储器内容是从吊具以太网模块中的对应存储器传送来而得到。对应EBI001中的配置，也应将“produced exchanged”和“consumed exchange”中的“IP Address”设置为主站PLC的IP地址，即主站PLC发送的数据是到吊具分站的，而分站发送的数据是送给主站PLC的。为保证传输中两边定义的数据能一一对应，2个站采用同样的存储地址。2个通讯模块中“produced exchanged”和“consumed exchange”中还需要各定义2个寄存器用于存放通讯状态，需要时，PLC可读取该状态字了解PLC的CPU364与VERSAMAX通讯模块EBI001之间的通讯故障原因。配置好后，在分站中输入信号变化，在主站中立即可以看到，同样，主站CPU运行控制吊具的输出送到该PLC通讯的存储区，在分站中立即可以看到输出的变化，两者形成一一对应的镜像关系。

3 无线通讯的实现

      通常通过吊具电缆传递吊具信号，该电缆为要求具备很高的柔性和韧性，电缆内芯数有限，如果上述吊具所有输入输出也通过该吊具电缆，则会因信号线太多而无法实现。随着现代通讯技术的发展，无线工业以太网已在工业控制网中逐渐被接受，要求的可靠性和稳定性已得到满足，而且其通讯速度也达到十兆以上。本方案中采取无限工业以太网络通讯的方式来实现信号传递，采用点对点联系方式，中间不需要服务器，选用的产品为RFNET公司的AP-1002型号，网络结构如图2所示。无线网络仅采用网桥实现主从站的联系，即简单的点对点方式。其性能简述如附表。

      在使用无线通讯模块前，要对该模块进行设置，先用PC机与该模块相联，设定PC机的IP地址前3位与该模块地址的一致，直接用Internet Explorer 可进入模块的设定网页，将模块的IP地址改成所需要的地址并确定后退出，将PC机的IP地址也改成所需要的地址，再用Internet Explorer 进入模块的新地址，并将要与模块相联的PLC地址输入到“Host IP”中，两个模块均设好后，在该两个无线模块之间即建立的网桥通讯，即主站与从站的联系就像用网线连通一样。
4 吊具的PLC程序故障诊断
      吊具信号输入采集后，PLC根据其输出信号与相应输入信号比较，可以诊断出具体故障部位，以旋锁控制闭合锁为例，其程序如图3所示，图3中LKLS1、2、3、4分别表示旋锁闭合限位，LKLS表示吊具旋锁已全锁;同样，UNLKLS表示旋锁已全开，BEDLS表示四个角已全部着床。从程序中可以看出在旋锁回路正常情况下，即命令LKCO与实际状态LKLS一致，LKF表示吊具闭锁故障为0，即此时无闭锁故障;如控制吊具闭锁LKCO=1，而在延时时间Ton0的设定时间到后，LKLS=0仍然为未全锁，则LKF=1并自保，需要正常恢复后按复位信号RST，而LKF=1表示该闭锁回路有故障，但具体是哪个角出现问题，程序中安排指令LKCO与每一个限位信号比较，如LKCO与LKLS1不一致且延时超过设定，则自动产生LKF1故障信号，表示在吊具角1出现了吊具旋锁故障。依次类推，可以得到各角处的开锁故障、闭锁故障、着床信号等判断与显示。其中显示可以在司机室触媒屏上看到，在吊具上同样安排有具体指示，这样方便维修人员。而主程序内容增加不多，但效果良好。
5 结束语
      采用无线通讯的方式控制吊具及实现吊具具体故障的判断显示是一个新的尝试，实际试验效果良好，原来担心的无线通讯问题并没有出现，在吊具恶劣工况下，吊具上的PLC和通讯模块工作正常，因通讯速度达10MHz，而数据量有限，所以控制是实时的，增加的系统稳定性和可靠性在集装箱装卸桥实际生产中得到验证。该方案可以进一步推广到场地龙门吊及其他相关场所使用，是一个方便容易实现而又适合现场的系统。

1 引言
中密度板(MDF)由于性能优良，已成为用途广泛的人造板。中密度生产线是木材加工生产中电气设备多、控制复杂的生产线。热压机是整个系统中重要的设备，必须按时间、行程、压力、温度、位移等原则或工艺参数进行协调控制。随着可编程控制器(PLC)技术的发展，把PLC 应用于热压机，解决了系统的工艺要求，**了系统的可靠性和维修的快速性。
2 工艺要求
热压机是中密度纤维生产线中主要的设备。根据工艺要求，压机在热压过程中应满足“压力-时间-位置”曲线和压机的闭合及开启时的速度要求。中密度板厚度要求的变化、原料及胶合剂的变化等都要影响工艺曲线，生产过程中应该做相应的调整。本文仅介绍PLC控制的热压机部分控制过程。
成品厚度为15mm的MDF基准热压工艺曲线如图1所示。
图1中时间、压力的参数设定为:装板辅助时间20s，空闭合时间10s(t1)，升压0-8.0Mpa时间30s(t2)，

保压8.0Mpa 时间10s(t3)，升压 8.0-18.0Mpa时间40s(t4),保压时间10s(t5)，卸压18.0-3.0Mpa时间120s(t6),保压 3.0Mpa时间250s(t7),卸压时间从8.0-18.0Mpa 40s(t8)，卸板辅助时间10s。以上合计一个热压周期。
3 系统的硬件设计
系统采用OMRON公司C2000H型PLC,其硬件基本由开关量输入单元、模拟量输入单元、脉冲输入单元、继电器输出单元和晶体管输出单元组成。由于输入输出参数较多，故硬件图省略，下面仅由图2及表1、表2给出PLC控制系统部分主要的硬件连接关系。
4 系统的软件设计
系统控制的软件设计内容较多，

本文仅介绍几种主要的输入输出控制方法:星形三角形启动，参数设定和参数输出显示和位置测量。

4.1 星形三角形启动
系统用的加压泵和充压泵D1、D2、D3、D4、D5共5个电机的容量较大，启动时应采取星形三角形启动方式。具体梯形图如图3所示。图3中所示:A—启动输入:I00008，I00010，I00012，I00014，I00100。B—停止输入:I00009，I00011，I00013，I00015，I00101。C—压机高压力:I00112。D-03400，03401，03402，03403，03404。E—自锁，为D的触点。TA—定时器:T010～T014，定时4秒。TB—定时器:T015～T019，定时4.2秒。F—星形启动:Q00300，Q00302，Q00304，Q00306，Q00308。G—三角形运行:Q00301，Q00303，Q00305，Q00307，Q00309。TC—定时器T020～T0204，定时1秒。

4.2 参数设定和参数输出显示
注:A为V1选择:HR4001～HR4009;B为类型选择:I00102～I00105;C为设定选择:I00106;DMX为各参数数据的数据存储单元。

图4中I00212～I00215将1位拨码输入转换成十进制数(V1)来确定要设置的第几个参数;I00200～I00211将3位拨码输入(4位BCD码V2)作为V1选择的第几个参数的数值存入IR030中;再将参数的数值存入对应的数据单元中。每个参数数值多可以设置10个数据。如压机压力设置V1=2,V2=120,则压机第二段压力设置为120Kg/cm2

图5中A为输出选通信号，将热压、位置、时间和蓄压器压力显示出来。图5中A为23601,23603,23605,23607;B为Q00412,Q00413,Q00414,Q00415;DMX为DM0130，DM0140，DM0150，DM0160;Q00400～Q00411输出3位8421数据，以便显示;Q00412～Q00415对热压、位置、时间、蓄压进行输出显示选通。
4.3 蓄压器力、热压机压力和位置测量

5 结束语
      本系统采用高性能价格比的C200H- PLC其成本低廉,可靠性高,可以在生产过程中灵活方便地改变热压机的压力、时间、板厚等参数，以便满足不同原料、不同板厚和不同工艺要求的中密度板材的生产。系统采用模块式结构,其硬件配置灵活,维修方便.生产实践证明采用PLC控制该系统远行可靠。

1 引言
火力发电机组的热工保护系统是保证机组安全运行的逻辑控制系统。它连续监视机组的运行状况，当出现危及设备和人身安全时，按适当的程序停用相应的设备，甚至停机。由此可见，其误动和拒动都会带来重大损失。
125MW火电机组多建于80年代，其热工保护装置采用继电器硬线逻辑，系统复杂，故障点多，发生故障时系统不易恢复，可维护性低，严重影响机组的安全运行。
采用PLC改造热工保护系统，有如下优点:
(1) 系统构成简单，可靠性大大**;
(2) 具有灵活的扩充能力，动作逻辑完善;
(3) 系统可维护性**;
(4) 具有强大的事故分析能力。
为**老机组热工保护系统的可靠性，完善其功能，我们对湖南金竹山电厂的#6机组(125MW)进行了改造，系统通过一年多的运行考验，取得了圆满的成功。

2 总体设计
2.1 热工保护系统原理
热工保护系统通常由四个部分组成，参见图1，即运行人员控制盘、逻辑控制系统、执行机构和检测元件。
(1) 操作控制盘:包括指令器件和信息反馈器件，如操作按钮和信号灯等。控制盘逐渐由CRT代替。

(2) 逻辑控制盘:热工保护系统的核心。它根据操作命令和检测信号进行综合判断和逻辑运算，其结果用于驱动执行机构或送运行人员控制盘。
(3) 执行机构:机组的驱动机构。包括:各种电磁阀、控制阀、变频器、接触器等。
(4) 检测元件:热工保护系统的基础。其主要作用是将反映机组状态的各种参数变为系统可接受的开关量信号。检测元件包括:反映执行机构位置的限位开关;反映诸如压力、温度、**、水位是否正常的传感器，如压力开关、温度开关、**开关等等。
2.2 检测信号处理
为减少中间环节，充分利用PLC资源，将所有汽轮机跳闸、联锁回路，包括汽轮机后备超速保护、真空低保护、润滑油压低保护、轴向位移保护、高压缸胀差保护、低压缸胀差保护、发电机断水保护、发电机差动保护、汽轮机振动保护、电超速保护、润滑油压低联动、高加水位高保护、抽汽联锁、后汽缸喷水、给水泵联锁等信号直接接入PLC。
对于重要参数，如汽包和高压加热器水位、汽轮机位移和差胀、真空等采用三选二逻辑。对于变化频繁的参数，加延时处理。因现场信号均为无源节点，不经过隔离直接输入到PLC摸件。本课题的输入点约80点。
2.3 输出信号处理
执行机构包括:主汽门，电超速保护，发电机断水保护，1-5段抽汽门保护和信号，甲、乙给水泵，后汽缸喷水保护和信号，#5、#6高加水位高Ⅱ值信号，高加事故放水门动作，#5、#6高加水位高Ⅲ值信号，切除高加(1)、(2)、(3)磁力断路油门，中压调速汽门，油开关，#5、#6高加出水电动门，#5、#6高加进汽电动门，高加旁路门等等，共52点。
综合考虑执行部分设备容量和系统可靠性，PLC输出全部采用中间继电器隔离。
2.4 PLC配置
在老机组热工保护的PLC改造中，相对于检测元件和执行机构而言，PLC的可靠性是高的，故本课题未采用PLC整体冗余结构。仅对于极其重要的I/O点，采用PLC的模件冗余方式解决。
对于PLC的输出模件的选择，考虑到现场的共摸干扰达200-300V，采用继电器方式的模件。根据上述原则，选择MODICON TSX Premium PLC。
2.5 系统电源
系统电源是PLC可靠运行的基本保证。系统供电的两路UPS电源分别来自不同的回路，减少了事故状态下UPS失电的可能，两路UPS互为备用，先投入者为工作电源，另一路为备用电源。
3 控制逻辑
在热工保护PLC改造中，其逻辑功能如下:
(1) 基本功能，完善并实现原继电器所有逻辑;
(2) 保护系统投入、退出时间记录，用于保护系统投入情况考核;
(3) 原因记录。

当热工保护动作后，要指出引起动作的原因，以便处理和分析事故原因，跳闸记忆逻辑就是根据这一条原则制定的。对于保护动作时间记录，由于一些保护动作时互为因果的关系，其动作的先后次序的记录对运行事故分析有相当的参考价值，因此要求记录的小分辨率达到10ms，每套保护记录系统复位后先动作的那一次时间。对于某一套保护的逻辑梯形图如图2。
图2中:%Mi为动作条件;MFT代表保护动作; MF↑表示上升沿有效。
当动作条件出现，保护动作;在保护动作瞬间将原因写入状态字，同时记录动作时间。