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6ES7212-1BB23-0XB8型號介紹

來源:潯之漫智控技術(shù)(上海)有限公司   2023年04月27日 09:37  

6ES7212-1BB23-0XB8型號介紹

采用一種基于PLC的全礦井膠帶運(yùn)輸機(jī)集中監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)設(shè)置了現(xiàn)場控制站和一個控制主站,建立了CC-bbbb通訊網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了對膠帶運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)設(shè)備的CRT集中監(jiān)控,取得了提高生產(chǎn)效率、減少現(xiàn)場操作人員、提高安全性的良好效果。
 §1 前言煤礦膠帶機(jī)集控系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠與否直接影響礦井的經(jīng)濟(jì)效益。為提高系統(tǒng)的可靠性和安全性,實(shí)施集中監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的綜合保護(hù)和集中監(jiān)控,是十分必要的。集控系統(tǒng)與調(diào)度電話系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)一起,構(gòu)成一個完整的操作、調(diào)度、監(jiān)視網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對整個系統(tǒng)的遙測、遙信、遙控。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率、降低事故率,減少故障處理時間、減少現(xiàn)場操作人員、提高經(jīng)濟(jì)效益。
 §2 集控系統(tǒng)的描述本系統(tǒng)采用全分布式控制結(jié)構(gòu)。由井下控制站和綜合操作臺構(gòu)成。綜合操作中心位于地面中央控制室。系統(tǒng)采用日本菱電公司的 AnS和FX系列PLC,控制主站與控制分站之間采用菱電開放的網(wǎng)絡(luò)總線結(jié)構(gòu)CC-bbbb,控制分站與傳感器之間采用距陣結(jié)構(gòu)聯(lián)接,控制主站與綜合操作臺的監(jiān)控上位機(jī)之間通過CC-bbbb總線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。控制分站負(fù)責(zé)現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和控制,通過監(jiān)控,可對整個系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和集中控制。本系統(tǒng)是以菱電AnS和FX系列PLC作為主控元件,具有防潮、抗干擾能力強(qiáng),現(xiàn)場易編程、易擴(kuò)展,基本免維護(hù),并能夠?qū)崿F(xiàn)軟件控制化,自動檢測系統(tǒng)故障等功能。系統(tǒng)采用多臺PLC組成數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),達(dá)到不同的規(guī)模控制。完成一個系統(tǒng)內(nèi)多條皮帶全過程的監(jiān)控、監(jiān)測、連同地面指揮管理中心站,構(gòu)成一個完善的監(jiān)控系統(tǒng)。
 §3 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)考慮到煤礦的現(xiàn)場情況和控制距離,在地面控制中心設(shè)置控制主站,采用三菱的大中型PLC-AnS系列,網(wǎng)絡(luò)選用開放的CC-bbbb總線,在控制距離大于1200米的兩個控制站間要加中繼器,在皮帶機(jī)頭設(shè)置控制設(shè)備分站。控制設(shè)備分站負(fù)責(zé)現(xiàn)場的信號采集與現(xiàn)場的實(shí)時控制。系統(tǒng)為實(shí)時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),具備有完善的生產(chǎn)監(jiān)控管理功能,對皮帶運(yùn)輸主要環(huán)節(jié)及相關(guān)的輔助環(huán)節(jié)的生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、顯示、記錄打印,對井下運(yùn)輸皮帶系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程集中監(jiān)控,同時配合工業(yè)電視系統(tǒng)進(jìn)行安全圖像監(jiān)視,以確保人員及設(shè)備的安全。監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)實(shí)施后,操作員可在中控室終端上監(jiān)視控制運(yùn)輸皮帶生產(chǎn)過程,完成對運(yùn)輸皮帶生產(chǎn)及相關(guān)環(huán)節(jié)的“遙測、遙信和遙控”,實(shí)現(xiàn)礦井運(yùn)輸皮帶生產(chǎn)系統(tǒng)的綜合自動化。
 1.實(shí)時運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測。各監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時采集生產(chǎn)工況參數(shù),可以采用圖形、報表的形式顯示系統(tǒng)的實(shí)時工況及目前產(chǎn)量、倉儲等。
 2.實(shí)時過程控制。分析采集的參數(shù),各系統(tǒng)自動完成過程控制,或由操作員操作控制。
 3.歷史數(shù)據(jù)查詢。以上生產(chǎn)實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)均可存貯于生產(chǎn)實(shí)時數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)庫中,可實(shí)現(xiàn)歷史回顯、歷史趨勢分析,及直方圖、餅圖等進(jìn)行綜合分析。
 4.設(shè)備故障及模擬量超限報警。當(dāng)設(shè)備故障或模擬量超,生產(chǎn)監(jiān)測及管理網(wǎng)絡(luò)同步顯示故障設(shè)備名稱,并可實(shí)現(xiàn)語音報警、實(shí)時打印故障功能。服務(wù)器將該故障信息存入故障信息數(shù)據(jù)庫,供以后統(tǒng)計分析。
 5.優(yōu)化生產(chǎn)計劃。在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中建立了綜合歷史數(shù)據(jù)庫,定時將生產(chǎn)、經(jīng)營等數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中,制作計劃、生產(chǎn)完成情況的趨勢分析圖表,為今后的生產(chǎn)計劃提供參考;根據(jù)外運(yùn)下達(dá)計劃和設(shè)備實(shí)際狀態(tài)、倉儲煤量,合理安排生產(chǎn)計劃、設(shè)備維修計劃,以最大限度地減少對生產(chǎn)的影響。
 §4操作員工作站根據(jù)監(jiān)控子系統(tǒng)功能,在監(jiān)控中心設(shè)置工作站,運(yùn)輸系統(tǒng)監(jiān)控工作站它們的功能有:
 1.根據(jù)操作人員不同,設(shè)定不同的使用權(quán)限,各司其職;
 2.提供交互式全中文界面的操作平臺,各子系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)直觀動態(tài)顯示;
 3.根據(jù)工藝流程及聯(lián)鎖關(guān)系實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)的自動/手動/就地控制;
 4.實(shí)時設(shè)定各種運(yùn)行、生產(chǎn)工藝參數(shù);
 5.實(shí)時監(jiān)視各子系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài),同時將各參數(shù)數(shù)據(jù)貯存在硬盤上,將必要的數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)服務(wù)器;
 6.實(shí)時監(jiān)視各子系統(tǒng)傳感器的當(dāng)前狀態(tài)及參數(shù);
 7.對各個設(shè)備及必要傳感器的故障狀態(tài)實(shí)時報警,報警方式為聲光報警。并且打印實(shí)時報警,同時將報警數(shù)據(jù)貯存入數(shù)據(jù)服務(wù)器,便于統(tǒng)一管理,以便對報警信息進(jìn)行事故分析;
 8.隨時查詢、打印實(shí)時趨勢以及任意時間段的歷史趨勢;
 9.隨時查詢、打印任意時段歷史數(shù)據(jù)報表。
 §5 工程師站工程師站除具有操作員工作站的一切功能外,還具有如下功能。
 1.根據(jù)工藝的調(diào)整在線修改控制器程序,以適應(yīng)新工藝的需要;
 2.將監(jiān)控系統(tǒng)中有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,進(jìn)入全礦的信息管理系統(tǒng)中;
 3.設(shè)置彩色打印機(jī),打印實(shí)時的彩色畫面及彩色的趨勢圖;
 4.當(dāng)某個子系統(tǒng)的操作員工作站發(fā)生故障時,可以馬上通過設(shè)定操作人員權(quán)限,將工程師站轉(zhuǎn)換成為該子系統(tǒng)的操作員工作站


一、概述

    在商用制冷系統(tǒng)中壓縮機(jī)的控制大都采用機(jī)械式控制,機(jī)械式控制存在著許多不足,如:體積龐大,接線麻煩,不易維護(hù),同時控制精度差,致使制冷系統(tǒng)中制冷劑的壓力波動太大,造成制冷效果差,冷藏食品解凍受損,給用戶造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

    近年來市場上也出現(xiàn)了一些采用單片機(jī),工控機(jī)控制的控制器。但是,采用單片機(jī)開發(fā)的控制器由于抗干擾能力差,人機(jī)界面不夠友好,操作繁瑣,給用戶帶來了很多麻煩,所以,也沒有得到普及。而采用工控機(jī)控制的控制器由于大多是國外引進(jìn)的產(chǎn)品,全英文界面,不僅操作繁瑣,而且價格昂貴,大多數(shù)用戶不能接受。因而也得不到推廣,本文介紹的控制器正好這一空白。它不僅體積小,接線簡單,人機(jī)界面友好,維護(hù)方便;同時控制精度高,運(yùn)行可靠,使制冷系統(tǒng)中制冷劑的壓力波動很小,制冷效果好,冷藏品得到了很好的保護(hù);最近用于冷鏈中廣泛使用的并聯(lián)機(jī)組,對冷量變化的精確調(diào)節(jié)和壓縮機(jī)運(yùn)行壽命的均勻調(diào)節(jié),非常適合并聯(lián)機(jī)組的實(shí)際使用情況;并且,價格適中,因而受到了廣大用戶的普遍歡迎。五年來全國累計四十多套投入運(yùn)行,運(yùn)行情況良好。

    二、系統(tǒng)的控制原理

    本控制器主機(jī)采用三菱公司的PLC,型號為:FX2N—48MR,數(shù)據(jù)采集部分采用三菱公司的數(shù)據(jù)采集模塊,型號為:FX2N—4A/D,現(xiàn)場監(jiān)視的人機(jī)界面采用三菱公司的圖形操作終端,型號為:F940GOT。同時,由主機(jī),調(diào)制解調(diào)器,公用電話網(wǎng),計算機(jī),SCADA軟件組成遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

    系統(tǒng)的工作原理:首先,通過FX2N—4A/D采集系統(tǒng)壓力,電壓,溫度以及設(shè)備的保護(hù)等信號,并對模擬信號進(jìn)行數(shù)字濾波,抗干擾濾波,然后進(jìn)行模擬量的量化和標(biāo)度變換,與設(shè)定參數(shù)進(jìn)行比較判斷,根據(jù)比較結(jié)果和保護(hù)信號控制壓縮機(jī)的啟動與停止。當(dāng)需要開機(jī)時,首先,根據(jù)所有壓縮機(jī)的開機(jī)時間,判斷哪一臺壓縮機(jī)開機(jī)時間最短,然后,判斷其保護(hù)信號是否正常?如果正常,則開機(jī),否則判斷下一臺壓縮機(jī),……直到最后一臺。反之,當(dāng)需要停機(jī)時,首先根據(jù)所有壓縮機(jī)的開機(jī)時間判斷哪一臺壓縮機(jī)開機(jī)時間最長,然后,輸出停機(jī)控制信號。

    正常工作情況下,任何一臺壓縮機(jī)的保護(hù)信號出現(xiàn)故障,主機(jī)一旦檢測到故障信號,立即輸出停機(jī)信號,停止相對應(yīng)的壓縮機(jī),并發(fā)出報警信號,告訴值班人員系統(tǒng)出現(xiàn)故障,需要人工監(jiān)視。同時,主機(jī)一旦檢測到故障的恢復(fù)信號,也會立即輸出開機(jī)信號,啟動相對應(yīng)的壓縮機(jī)。

    F940GOT是人機(jī)接口圖形操作終端,通過它可以輸入系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù),可以手動操作,例如:手動啟動或停止壓縮機(jī)等等。它可以顯示系統(tǒng)運(yùn)行的各種參數(shù)及系統(tǒng)運(yùn)行的各種狀態(tài)。另外,壓縮機(jī)的各種保護(hù)信號可以通過主機(jī)的開關(guān)量輸入端輸入PLC作為壓縮機(jī)的開機(jī)條件。安裝了SCADA軟件的計算機(jī)通過調(diào)制解調(diào)器,公用電話網(wǎng)與PLC 連接,可以實(shí)時讀取系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)從而進(jìn)行實(shí)時的遠(yuǎn)程監(jiān)控。采用本系統(tǒng)可以預(yù)防系統(tǒng)即將出現(xiàn)的故障,并及時采取補(bǔ)救措施,從而為客戶挽回不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

    三、系統(tǒng)的硬件框圖


圖1系統(tǒng)硬件組成

    輸入部分:輸入部分包括模擬信號輸入和開關(guān)信號輸入兩部分組成。

    模擬信號包括:安裝在吸氣集管上的吸氣壓力傳感器(0~200PSIG),和安裝在排氣集管上的排氣壓力傳感器(0~500PSIG)和溫度傳感器。還有監(jiān)視系統(tǒng)供電電壓的電壓傳感器。

    開關(guān)信號包括:安裝在壓縮機(jī)上的電子熱保護(hù)(溫度探頭安裝在電機(jī)繞組內(nèi)),安裝在壓縮機(jī)吸氣側(cè)的低壓開關(guān),安裝在壓縮機(jī)排氣側(cè)的高壓開關(guān),油位控制器,油壓差控制器. 電子熱保護(hù)根據(jù)安裝在電機(jī)繞組內(nèi)的溫度探頭感知的繞組溫度的高低,發(fā)出一個開關(guān)信號,當(dāng)溫度高于設(shè)定值時斷開控制回路,反之則接通控制回路,主要防止因繞組溫度過高而導(dǎo)致的壓縮機(jī)故障。安裝在壓縮機(jī)吸氣側(cè)的低壓開關(guān)主要用于:當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入機(jī)械后備狀態(tài)時,根據(jù)吸氣壓力的高低來控制壓縮機(jī)的開/停。安裝在壓縮機(jī)排氣側(cè)的高壓開關(guān)則用于:當(dāng)排氣壓力超過上限設(shè)定值時斷開控制回路,停止壓縮機(jī)的運(yùn)行,防止由于排氣壓力過高而造成的壓縮機(jī)故障。油位控制器:當(dāng)壓縮機(jī)的瑞滑油供應(yīng)不上時(系統(tǒng)油位低于某一設(shè)定值時)斷開控制回路,停止壓縮機(jī)的運(yùn)行,可以有效防止壓縮機(jī)因缺油干磨導(dǎo)致的損壞。油壓差控制器.用于監(jiān)測半封閉壓縮機(jī)高低壓腔油壓差,當(dāng)油壓差太小時將出現(xiàn)潤滑油供應(yīng)不上,影響壓縮機(jī)的潤滑,將導(dǎo)致壓縮機(jī)干磨。還有監(jiān)視系統(tǒng)供電電源的相序保護(hù)器。

    輸出部分:通過中間繼電器控制壓縮機(jī)和報警。

    另外:一方面,主機(jī)通過RS 422接口與觸模屏(圖形操作終端F940GOT)連接,觸模屏作為一種人機(jī)接口,可以通過它進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定,系統(tǒng)運(yùn)行工況的監(jiān)視等等。另一方面,主機(jī)通過RS 232接口與調(diào)制解調(diào)器連接,通過公用電話網(wǎng),把系統(tǒng)參數(shù),系統(tǒng)運(yùn)行工況傳送到遠(yuǎn)方的計算機(jī)以便于進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)控和遠(yuǎn)程維護(hù)。


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