小型PLC在滾軸篩上的應(yīng)用

【摘要】介紹了滾軸篩的工作原理及控制要求，通過控制方式對(duì)比、設(shè)備選型、程序設(shè)計(jì)等內(nèi)容全面闡述了小型PLC在滾軸篩上的應(yīng)用。PLC控制的使用使得滾軸篩的工作性能穩(wěn)定，安全可靠性大大增強(qiáng)，且降低了檢修人員的檢修難度和工作量。

【關(guān)鍵詞】滾軸篩；PLC；控制

大唐安陽發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著4×300MW機(jī)組的燃煤輸送任務(wù)。其中，滾軸篩是輸煤系統(tǒng)中必不可少的設(shè)備。它能夠提高碎煤機(jī)的工作效率，又可以降低碎煤機(jī)電能消耗和金屬磨損。滾軸篩對(duì)煤的適應(yīng)性極廣，尤其對(duì)高水分的煤更具有優(yōu)越性，不易堵塞。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)、無振動(dòng)、噪音低、粉塵少、出力大的特點(diǎn)。

一、滾軸篩工作原理說明

滾軸篩是利用電機(jī)帶動(dòng)滾軸旋轉(zhuǎn)推動(dòng)物料沿篩面向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將物料打松散。小于篩孔間隙的顆粒受自重及篩軸的旋轉(zhuǎn)力的作用，透過篩軸間的縫隙落下，大于篩孔間隙的顆粒留在篩面上繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，并落入碎煤機(jī)，以達(dá)到篩分的目的。

二、滾軸篩控制要求

滾軸篩的運(yùn)行受碎煤機(jī)制約，聯(lián)鎖制約3號(hào)或5號(hào)皮帶。

1、正常狀態(tài)下的啟動(dòng)控制

1）、轉(zhuǎn)換開關(guān)在“試機(jī)”位時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，滾軸篩全部篩軸啟動(dòng)，按下停止，滾軸篩停止；“試機(jī)”位不響應(yīng)程控操作；

2）、轉(zhuǎn)換開關(guān)在“就地”位時(shí)，連鎖接點(diǎn)輸入有效，按下啟動(dòng)按鈕，滾軸篩全部篩軸啟動(dòng)，按下停止，篩軸停止；“就地”位不響應(yīng)程控操作；

3）、轉(zhuǎn)換開關(guān)在“程控”位時(shí)，滾軸篩受程控室控制，現(xiàn)場(chǎng)控制箱“啟動(dòng)”無效，但響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)控制箱“急?！辈僮鳎ù藸顟B(tài)下視為故障停機(jī)）；

4）、轉(zhuǎn)換開關(guān)在“程控”位時(shí)，接到程控“啟動(dòng)”命令（電平信號(hào)），滾軸篩全部篩軸啟動(dòng)，當(dāng)程控“啟動(dòng)”命令斷開，滾軸篩停止。

2、運(yùn)行控制

1）、滾軸篩正常運(yùn)行時(shí)，六根篩軸全部運(yùn)行；

2）、當(dāng)滾軸篩運(yùn)行中有一根篩軸故障時(shí)，滾軸篩不自動(dòng)停機(jī)，僅停止故障軸，同時(shí)向外發(fā)出故障信號(hào)（故障信號(hào)見警鈴及指示燈控制）；

3）、當(dāng)滾軸篩運(yùn)行中先后有兩根篩軸故障時(shí)，滾軸篩自動(dòng)停機(jī)，同時(shí)向外發(fā)出故障信號(hào)（故障信號(hào)見警鈴及指示燈控制）；

4）、如果滾軸篩運(yùn)行中先后有三根篩軸故障時(shí)，滾軸篩應(yīng)立即自動(dòng)停機(jī)，同時(shí)向外發(fā)出故障信號(hào)（故障信號(hào)見警鈴及指示燈控制）；

5）、滾軸篩有四根及以上篩軸運(yùn)行時(shí)，聯(lián)鎖繼電器即有輸出。

3、警鈴及指示燈控制

1）、當(dāng)滾軸篩六根篩軸全部運(yùn)行時(shí)，故障指示燈熄滅，運(yùn)行指示燈發(fā)平光，警鈴不動(dòng)作；

2）、當(dāng)滾軸篩有一根篩軸故障時(shí)，故障指示燈發(fā)平光，運(yùn)行指示燈低頻閃光就（亮3S，熄滅2S），警鈴響10S后自動(dòng)停止；

3）、當(dāng)滾軸篩有兩根篩軸故障時(shí)，故障指示燈閃光（亮0.5S，熄滅0.5S），警鈴響30S后自動(dòng)停止；

4）、當(dāng)滾軸篩有三根篩軸故障時(shí)，故障指示燈高頻閃光（亮0.3S，熄滅0.2S），運(yùn)行指示燈熄滅，警鈴響60S后自動(dòng)停止；

5）、故障發(fā)生后，警鈴發(fā)出警報(bào)，按下現(xiàn)場(chǎng)控制箱“復(fù)位”按鈕可復(fù)位警鈴；

6）、轉(zhuǎn)換開關(guān)在“程控”位時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)控制箱“急?！辈僮魍C(jī)時(shí)，警鈴響10S后自動(dòng)停止，故障指示燈與運(yùn)行指示燈應(yīng)同時(shí)以相同頻率閃光（亮0.3S，熄滅0.2S），10S后同時(shí)熄滅；若滾軸篩存在篩軸故障，則故障指示燈與運(yùn)行指示燈閃光10S后，故障指示燈再反應(yīng)相應(yīng)的故障現(xiàn)象；

7）、若故障存在，不論滾軸篩運(yùn)行與否，故障指示燈始終與相應(yīng)現(xiàn)象對(duì)應(yīng)；故障篩軸經(jīng)過檢修恢復(fù)后，故障指示燈的指示燈發(fā)生相應(yīng)變化。

4、故障狀態(tài)下的啟停操作

1）、當(dāng)滾軸篩有故障時(shí)，單獨(dú)按下現(xiàn)場(chǎng)控制箱“啟動(dòng)”按鈕或程控發(fā)出“啟動(dòng)”命令，滾軸篩均不響應(yīng)啟動(dòng)操作；

2）當(dāng)滾軸篩啟動(dòng)前有一根篩軸故障，須在就地控制箱上按下“強(qiáng)制運(yùn)行”按鈕，此時(shí)滾軸篩響應(yīng)各種操作方式下的“啟動(dòng)”命令；

3）、當(dāng)滾軸篩啟動(dòng)前有兩根篩軸故障，但系統(tǒng)急需運(yùn)行滾軸篩，以確保筒倉(cāng)煤位，須在就地控制箱上按下“強(qiáng)制運(yùn)行”按鈕，此時(shí)滾軸篩響應(yīng)“就地”或“試機(jī)”操作方式下的“啟動(dòng)”命令，不響應(yīng)“程控”操作方式的“啟動(dòng)”命令；兩根篩軸故障情況下的強(qiáng)制運(yùn)行，運(yùn)行1小時(shí)后滾軸篩自動(dòng)停機(jī)，用于人工查看滾軸篩是否有雜物堵塞并及時(shí)清理雜物（可多次啟動(dòng)）；

4）、當(dāng)滾軸篩有三根篩軸故障時(shí)，滾軸篩不響應(yīng)任何操作方式下的啟動(dòng)命令；

5）、現(xiàn)場(chǎng)控制箱“停止”按鈕響應(yīng)任何操作方式、滾軸篩任何運(yùn)行狀態(tài)。

三、設(shè)備選型

在滿足滾軸篩控制要求的前提下，根據(jù)環(huán)境條件、通訊能力、配套設(shè)備情況、應(yīng)用廣泛程度，對(duì)目前小型PLC最新產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行比較，在參考經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)的條件下，選定德國(guó)西門子公司生產(chǎn)的超小型S7-200型PLC。該P(yáng)LC以其緊湊的整體式加積木式的系統(tǒng)配置，良好的擴(kuò)展性以及強(qiáng)大的指令使得其近乎完美地滿足小規(guī)模的控制要求，并具有良好的可靠性、靈活性和很強(qiáng)的適應(yīng)性。

該機(jī)型選用CPU224，主機(jī)數(shù)字量為14輸入/10輸出，無模擬量，最大可擴(kuò)展模塊數(shù)量為7塊；并且還具有高速記數(shù)、RS-485通訊/編程口、PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由通訊方式。能夠很好的滿足滾軸篩的穩(wěn)定運(yùn)行和整個(gè)輸煤系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。

四、應(yīng)用效果

1、提高了對(duì)煤種的適應(yīng)能力，很好防止了堵煤，大量節(jié)約了人力成本，縮短了上煤時(shí)間。上煤時(shí)間有原來的7小時(shí)/班縮短到6小時(shí)/班。

2、篩軸旋轉(zhuǎn)用單機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)篩面?zhèn)鲃?dòng)平穩(wěn)可靠，噪音小。

3、有效提高了碎煤機(jī)的使用壽命。

五、PLC的發(fā)展趨勢(shì)

1、向微型化、網(wǎng)絡(luò)化、開放性方向發(fā)展

隨著微電子技術(shù)的高速發(fā)展，新型元器件的性能及功能提高，PLC必然向結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧、功能強(qiáng)大的微型化發(fā)展。而伴隨著網(wǎng)絡(luò)工業(yè)控制技術(shù)的成熟，通信技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)與PLC之間的聯(lián)絡(luò)能力增強(qiáng)，PLC也將在網(wǎng)絡(luò)化和開放性發(fā)面有很大發(fā)展。

2、向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化方向發(fā)展

每個(gè)生產(chǎn)PLC的公司幾乎都有了自己的系列化產(chǎn)品，而且同系列的產(chǎn)品指令及使用上是兼容的，以滿足新機(jī)型的推廣和使用。

為了推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）等國(guó)際組織不斷為PLC的發(fā)展制定新的標(biāo)準(zhǔn)，如編程語言的標(biāo)準(zhǔn)（主要有：梯形圖、功能塊和語句表語言等），網(wǎng)絡(luò)通信功能標(biāo)準(zhǔn)等。

一些廠家開發(fā)專門的模塊來完成專用化的復(fù)雜功能。如智能PID控制群、智能模擬量I/O模塊、智能位置控制模塊、語音處理模塊、專用數(shù)控模塊、智能通信與計(jì)算模塊等。

1、向高速度、大容量、高性能方向發(fā)展。

2、向自診斷、容錯(cuò)性、高可靠性方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]楊后川等.西門子S7-200PLC編程速學(xué)與快速應(yīng)用.電子工業(yè)出版社，2010

[2]大唐安陽發(fā)電廠企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)燃料分場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程.大唐安陽發(fā)電廠，2011

[3]范永勝，王岷.電氣控制與PLC應(yīng)用（第二版）.中國(guó)電力出版社，2007