6ES7222-1HD22-0XA0型号大全

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   1、引言

    本工程安装2×350mw燃煤机组，飞灰系统包括电气除尘器及省煤器排灰系统，其飞灰处理采用正压浓相气力输送系统，每台炉为一单元。每台锅炉配两台双室四电场静电除尘器，每台静电除尘器设有8个灰斗，其系统出力按燃用设计煤种时排灰量的150%考虑，同时满足燃用校核煤种时排灰量的120%的裕度。每台锅炉设有4个(暂定)省煤器灰斗。静电除尘器和省煤器灰斗下均设有一只插板门、一个灰输送器和相关的阀门，灰斗内的灰首先由灰输送器收集后通过管道将其输送到设置在烟囱后的贮灰库。

    两台炉共设2座储存粗灰库，公用1座储存细灰库。每座灰库的直径为12m，有效容积为1800m3。在每座灰库下设有两个(或三个)排放口，一路接干灰散装机，用于综合利用，另一路(或两路)接气力输送泵，二级输送到中转灰库(有效容积500 m3)，然后再由气力输送泵三级输送到终端灰库(有效容积300m3)。在终端灰库灰库下设有加湿搅拌机，灰经加湿搅拌后，运至灰场碾堆放。干灰系统采用自动程序控制。

    为防止库底飞灰板结，设有灰库气化风和电加热系统。每座贮灰库设有一台灰库气化风机，三座灰库公共备用一台灰库气化风机。

    2、系统构成

    本系统设操作室、控制室共两间，9台控制柜安放在主控制室，由一台电源柜、主plc控制柜(采用昆腾plc671系列双机热备系统作为核心系统)和1#i/o站、2#i/o站、3#i/o站组成，该站通过同轴电缆与plc站连接，对灰库区、捞渣系统、空压机所需程控的设备提供控制及反馈，另外在厂外安装3台控制柜，组成#4远程i/o控制柜，对厂外灰库程控所需设备提供控制及反馈，并通过光纤与主plc程控柜建立联络；空压机、冷干机、吸干机由厂内、外电源柜对电除尘区电磁阀箱及空气系统、捞渣系统电动门等设备提供控制用电。通过交换机与plc系统连接。

    系统设上位机两套，安放在操作室，两台计算机分别做为工程师站及操作员站，可对现场设备进行远程控制及监控，包括：电除尘下所有气动阀门；灰库布袋除尘器及分路阀；所有料位计、压力开关及压力变送器空压机系统、捞渣系统电动门控制反馈。空气系统的所有设备及灰库卸料设备则为就地操作，但可在上位机上显示；系统通过各储气罐及孔板后安装的压力变送器、压力开关及发送罐料位计等现场设备实现输灰过程的自动运行。

    3、硬件plc特性要点

    (1) lcu应该提供rs-485串行接口方式的，modbus或者modbus plus标准通信规约的接口，以保证方便地与励磁系统的微机调节器、调速系统的微机调速器、微机保护装置、主变冷却器控制装置、闸门控制设备、机组辅助设备控制系统、直流系统、中低压空压机控制箱、检修和渗漏排水泵控制箱、技术供水系统、厂房主通风控制箱、消防技术供水控制箱、调压井蝴蝶阀控制箱等公用设备控制系统进行通信。

    (2) lcu系统中的远程通讯应采用s908 rio确定性通讯规约，通讯速率恒定，不随站点数和距离的增加而衰减，保证远程i/o与本地i/o同步更新，以确保控制系统的安全性和实时性。

    (3) lcu中的plc与工作站之间，采用国标gb/z19582-3规定的标准工业以太网规约modbus tcp/ip，应用层采用开放的modbus协议。

    (4) 以太网支持i/o扫描方式，能自动识别以太网上各种设备，方便用户实时在线增减设备，方便维护。

    (5) 所有i/o模件与冗余cpu模件属于同一系列同一档次产品。i/o模件的长高尺寸与冗余cpu模件一致，每个分站采用统一的背板，i/o模件均由电源模件通过背板进行供电。采用统一的高速背板总线，背板速率不低于80mbps。

    (6) cpu模板采用双处理器结构，程序执行和以太网通讯由不同的处理器分担，以保证系统的高度可用性。

    (7) cpu集成lcd屏和键板，以便设置和诊断，随时监控cpu的运行状态。

    (8) cpu上集成以太网通讯、12m的usb标准编程口、modbus plus口和modbus口。

    (9) cpu主频266mhz以上。

    (10) 输出模板支持故障状态预定义，增强系统的可靠性。

    (11) soe精度小于等于1ms，硬件保证。(严格达到1ms精度，gps时钟直接连接到soe模板，对soe模板提供μs级别的对时精度，soe模板支持事件本地缓存，每模板支持事件存储容量4000条以上，以便出现故障时，jingque及时的查找故障原因。)

    (12) 温度采集支持二、三或者四线制连接方式，精度达到0.1℃。

    (13) plc系统的任何模板可位于任何位置，cpu、电源、i/o模板、智能模板和网络通讯模板均支持热插拔，以保证系统维护的方便。

    (14) plc编程软件，全中文图形化界面，符合iec61131-3标准，同时提供ld(梯形图)、fbd(功能块图)、st(结构化文本)、sfc(顺序功能图)、il(指令表)等编程语言完成离线仿真功能。

    4、系统工艺流程

    每台炉16只发送罐分为3个单元进行控制。一、二单元为共用一根输灰母管。三单元为一管道单元。两条母管允许同时运行。在同一根输灰母管的各单元之间输灰互相锁定，即任一时候只一个单元输送；一个单元输送完毕后，另一单元才开始输送。以一单元 (一电场#1～#4发送罐)为例，输灰流程如附图所示。

附图  输灰流程图

    5、结束语

    由于昆腾plc冗余系统下述特点：

    (1) lcu应配置为双机热备系统，即双机架、双cpu、双电源、双远程i/o网络、双以太网通讯，保证系统的高度可靠性；

    (2) plc系统中，冗余以太网的地址在热备系统中能够自动无扰切换，无论哪台plc切换成主机，主机和备机的ip地址总能够自动切换，使之始终保持不变；

    (3) 热备系统的数据交换，采用100m光纤，直接连接cpu上的光纤接口，以保证数据交换的效率；

    (4) 热备切换时间严格控制在1个扫描周期以内，保证不要影响控制过程。

    因此减轻系统维护量，减少工人劳动强度，避免了工人在恶劣环境下工作条件，同时也节约了大量人力，物力资源，为企业节约大量成本，降低生产成本。

    在此，特别感谢华电的丁礼强、邵利祥、姜永智，以及施耐德张健芳、赵宁的大力帮助。

 4、系统配置

    一台细纱机通常有250～400个纱锭，纺纱锭数一般用细纱机台数×40来表示。细纱机本身的纺纱能力用纱锭的转速表示。细纱机的运行模式分为高、低速两档。在启动开绕和绕满停车时，为了防止断纱而实行软启动和停车。系统中用了16台内置EMC滤波器的变频器和16台三相250W的电机。控制系统采用 PLC。所有的变频器都由PLC通过RS485串行通信口来控制。这样不仅增强了系统的控制性能，而且还减少了系统布线和调试的时间。控制系统的框图如图1所示。运行模式如图2所示。

图1 系统框图

图2 系统运行模式

    纺纱过程中由电机来带动纱锭（线轴）工作。电机在变频器的控制下运转而带动纱锭进行纺纱。纺纱的质量取决于变频器能否在负载变化时保持稳定的运行。系统中采用欧姆龙3G3JV变频器来控制纱锭电机的运行，3G3JV变频器具有很高的动态性能容许负载快速变化，其FCC控制功能可以提供非常平稳的运行速度，从而减少了断纱，tigao了纺纱的质量。3G3JV变频器具有快速的捕捉再启动功能，当电网故障时可以快速地再同步纱锭速度，以避免断纱的产生。 3G3JV变频器可以控制电机在负载变化时从静止到输出650Hz平稳地运行。所有的变频器和电机的参数，如电机的实际速度、电机电流、电机的输出力矩以及变频器和电机的运行状态都可以通过串行口来访问。

    细纱机的运行模式分为高速和低速两档。在系统开绕到低速以及由低速到高速的加速过渡过程中，电机带动纱锭在变频器的控制下在设定的时间内均匀加速。在由高速到低速以及由低速到绕满停车的减速过渡过程中，电机在变频器的控制下在设定的时间内均匀减速，如系统的运行模式图所示。在启动开绕和绕满停车时，变频器实行软启动和停车，以避免断纱的出现。低速和高速的持续时间由PLC控制，而具体的运行速度是通过对变频器的设定来确定的。

    接通电源后，吸风电动机开始工作。同时，钢领板升降电动机正转，钢领板上升。当钢领板升到了始纺位置时，其复位开关动作，电动机停止。按下低速起动按钮，主机开始低速运行，进行细纱接头。按下高速起动按钮，转换为高速运转，全机进入正常纺纱阶段。

    纺纱满管后，钢领板复位开关动作，满管信号灯亮。进入工作位置，主机停止开关接通，此时，主机高速接触器释放，钢领板升降中间继电器吸合，主机断电保持惯性回转。随后，钢领板升降电动机反转，钢领板开始下降，降到极限位置时，钢领板下降限位开关动作，停止下降。撑爪电磁铁吸合时，将撑爪打开，主轴制动电磁铁吸合，主轴制动刹车。经过一段延时后，切断控制电源，落纱完毕。

    需要中途停车时，按下中途停车按钮，主机即可停车，并自行制动。需要提前落纱时，按下中途落纱按钮即可。当机器发生意外时，按下紧急停车择钮，可使全机立即停车。

    在程序中设置了各个过程、设备之间的联锁保护，使生产过程更加安全、合理。

    5、结束语

    系统中采用的3G3JV变频器的防护等级为IP20，为了保证变频器长期可靠地运行，在系统工作过程中需要注意以下几个方面：

    （1）由于纺织生产本身的工艺要求，要保持车间一定的温度和湿度，在炎热的夏季一定要注意变频器柜体的温度不要超限，要确保柜体的通风。

    （2）由于纺纱车间的粉尘较多，如果变频器的柜体设计密封程度不够，粉尘进入变频器内堆积，吸附在电力、电子元件上，将会导致绝缘降低，引起变频器故障。因此在设计柜体时要注意防尘，并定期清理柜子的过滤器。

    （3）由于供电质量低以及同一电网连接多台变频器，故需考虑在每台变频器的输入端加进线电抗器，以保护变频器长久地正常运行

4 接地系统引入的干扰

    良好的接地可抑制内部噪声耦合，防止外部干扰侵入，是PLC控制系统抗干扰的有效手段之一。

    (1)“一点接地”可以有效地避开地环路电流的干扰。

    如图3所示，以屏蔽线的接地为例加以分析。其中ES为信号源，RS为信号源内阻，RL为负载电阻。

图3 屏蔽线的接地方法

    单端接地时，假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线，流过负载电阻RL之后，再通过屏蔽层返回信号源。因i1与i2大小相等方向相反，故产生的磁场干扰相互抵消，抑制磁场干扰同时抵制磁场耦合干扰。两端接地时，由于屏蔽层上流过的电流是i2与地环电流iG的叠加，抑制磁场耦合干扰的能力也比单端接地差。

    (2)并联接地可有效地克服公共地线阻抗的耦合干扰。

    并联接地中各个电路的地电位只与其自身的地线阻抗和地电流有关，互相之间不会造成耦合干扰。

    (3)正确处理不同信号的接地。

    当PLC、DCS、仪表等设备需要建立统一的基准电位时，应进行信号回路接地；当PLC、DCS等控制系统与模拟仪表联用时，应对模拟系统与数字系统两者提供一个公共的信号回路接地点。如果系统直流地悬浮运行，那么它的模拟地、数字地仍然要用低阻抗导线短接，不接大地，用户简单的应用就是浮地运行。

5 软件抗干扰

    硬件抗干扰措施是尽可能阻止干扰进入控制系统，但在很难将各种干扰完全拒之门外，这时，可以采用软件与硬件相结合的抗干扰措施来tigao系统的抗干扰能力。

    ①用内部计时器对运动状态进行监控。如，PLC控制某运动部件动作时，在发出该部件动作指令的同时启动一计时器，该计时器的设定值，为运动部件执行该动作所需的大可能时间；若运动部件在规定时间内完成了此动作，反馈一个信号，使计时器清零，则说明监控对象工作正常；否则，说明工作不正常，应停止控制。对按钮或行程开关的输入信号，可通过内部计时器延时，消除因脉冲干扰或因抖动而产生的误动作信号。

    ②用软件数字滤波可tigao输入信号的信噪比。在信号的采集过程中，可采用软件数字滤波方法减少随机干扰而可能使被测信号的随机误差。常用方法是平均值算法。对有大幅度随机干扰的系统，采用防脉冲干扰平均滤波法；对liuliang、液面等频繁波动的参数，用算术平均滤波法。

6 结束语

    工业现场环境恶劣，PLC在工业应用中的抗干扰设计是一个复杂的系统工程，应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制干扰，使PIE控制系统可靠工作。

3 信号线引入的干扰

    由信号线引入的干扰会引起I／O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时会将I／O模块损坏，造成系统故障。抑制信号线引入的干扰可采取如下措施：

    (1)抑制输入信号干扰。

    输入信号的线间干扰(差模干扰)通过输入模块的滤波可以使其衰减，而输入信号线与大地间的共模干扰在PLC内部回路产生较大的电位差，是引起PLC误动作的主要原因，可通过良好的接地加以抑制。在输入端有感性负载时，为了防止电路信号突变而产生感应电动势损坏模块，对交流输入，可在负载两端并联电容C和电阻R，对直流输入，可并联续流二极管V。见图1。

图1 感性负载时输入端抗干扰措施

    其中R、C的选择，负载容量小于10 VA时，R可选120 Ω，C可选0.1 μF；负载容量在10 VA以上时，R宜选47 Ω，C宜选0.47 μF。

    (2)抑制输入感应电动势。

    由于输入信号线间、输入信号线和其他线之间存在寄生电容，通过电耦合会产生感应电动势。为抑制感应电动势，一般尽量采用直流输入。对于交流输入，可在输入端并联浪涌吸收器。如果配线距离长、电流大，也可用继电器加以转换。

    (3)抑制输出信号干扰。

    PLC系统的开关量输出有继电器、晶体管、晶闸管3种输出形式。具体选择要根据负载要求来决定。如对于交流负载，在开关时产生干扰较大的场合，可使用双向晶闸管输出。对于直流负载，通常是在线圈两端并联二极管V，二极管应尽可能靠近负载，其反向耐压应是负载电压的4倍以上。二极管的动作有一定的延时，如果需要快速断开，则采用建议并联稳压管。对于交流负载，应在线圈两端并联RC浪涌吸收电路，且RC愈靠近负载，抗干扰效果愈好。见图2。

图2 感性负载时输出端抗干扰措施

    (4)线缆选型与敷设的抗干扰。

    开关量信号一般对电缆无特殊要求，可选用一般的电缆；当数字脉冲信号频率较高时，应选用屏蔽电缆传输；模拟量信号是连续变化的信号，容易受干扰，要选用屏蔽线或带防护的双绞线。当模拟量信号离PLC距离较远时，应尽量采用电流传输方式；通信电缆的信号频率很高，应选择PLC生产厂家提供的专用电缆。交流输入、输出信号与直流输入、输出应分别使用各自的电缆；PLC的输入、输出线要与动力线分开，距离在200 mm以上，应减小动力线与信号线平行敷设的长度，特别是变频器到电动机的电缆一定要远离信号电缆。在变频器到电动机之间应增加交流电抗器，电抗器应装在距离变频器近的地方。