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EC係列PLC在脈衝燃燒方式梭式窯控製係統中的應用
摘要：介紹以嵌入式PLC為主要控製器加人機界麵的梭式窯溫控方案，並將該方案與傳統的以脈衝燃燒方式為主的控製方案進行了比較。
關鍵詞：嵌入式PLC；CAN總線；梭式窯；控製
1引言
傳統的脈衝燃燒方式梭式窯溫控係統多采用單回路PID調節儀與德國Krom公司的MPT-700Pmaichongkongzhiqijiejue，dangaileimaichongkongzhiqizuiduozhiyoulianglushuru，erqiejiagetebieanggui。ruguoyizuodarongjisuoshiyaocaiyongyitaimaichongkongzhiqikongzhi，ruchuxianwendubujunyunxianxiang，xitongwufazidongyizhi，zhinengshoudongganyu。benwenjieshaodeanli，caiyongkeweigongsideEasy係列PLC加HITECH公司的人機界麵解決方案。
1.1應用場所：
2005年3月我公司中標承建了唐山雷諾陶瓷有限公司的100立方脈衝燃燒方式梭式窯項目。該項目已於6月份竣工投產，設備已正常運行。
2 用戶要求
2.1基本電器參數及要求
1、排煙風機功率 37kw
2、助燃風機 18.5kw
3、全窯24台燃燒器，8個溫控區溫度按同一曲線自動控製
4、窯壓、助燃風壓手/自動控製
5、PID調節，脈衝燃燒
6、火焰檢測，熄火保護
7、采用鏈條機自動進出窯車
8、異常情況報警，設備安全連鎖
3、係統方案
3、1係統結構
1、4台Easy-M0808R-A0404NB混合型PLC和1台Easy-M2416R開關量PLC，通過CAN總線組成主從站網絡，完成設備啟停，溫度、壓力控製以及過程控製。
2、機界麵通過RS232與主站PLC的RS0口連接，所有手動操作、參數設定、工況顯示均通過人機界麵實現。
3、在工廠配置一台計算機作為服務器，通過RS232與主站PLC的RS1口連接，監視窯爐運行狀態並記錄運行數據。其他授權網絡用戶也可以通過訪問服務器方便地察看窯爐運行情況或查閱窯爐曆史數據。
4、係統框圖
3.2係統特點
1、8個溫控區平均分配給3台PLC控製，各區的熱電偶信號輸入與同區的脈衝閥占空比輸出安排在同一PLC上，而相關的控製參數也通過人機界麵預置在該 PLC中。這樣處理好處是：1）、使溫度控製動作在最短的時間得到響應；2）、 減少了CAN通訊的數據交換量，加快了通訊速度；3）、便於故障診斷。
2、壓力控製、鏈條機動作順序控製也是分別由單獨的PLC完成。
3、在人機界麵中可預設三條燒成曲線，選取其中一條作為當前工作曲線，同時提供8個溫控區作為動態設定溫度。而每個溫控區均為獨立的PID調節。
4、在PLC程序中對PID作用方向的控製，方便地實現了窯爐加熱模式向冷卻模式的自動轉換。
3.3人機界麵功能
1、設備啟停
2、係統溫度、壓力設定
3、係統PID調節參數設定
4、脈衝參數設定
5、鏈條機控製參數設定
6、窯爐當前運行狀態顯示
7、係統曆史數據記錄
8、係統報警功能
3.3人機界麵畫麵
4 比較分析
我公司曾經承建的唐山中陶瓷業的80M3脈衝燃燒式梭式窯采用的是以PID調節儀和MPT-700P脈衝控製器為主控元件的控製係統，以下是PLC/HMI控製係統與脈衝控製器控製係統的比較分析：
1、方便性：PLC控製係統電路設計簡潔，大量的儀表、按鈕、繼電器被簡化。複雜的電路被PLC的程序和HMI的組態所代替。
2、一致性：通過PLCqiangdagongnengshixiandeduowenqukongzhimoshitidailemaichongkongzhiqidedanwenqukongzhimoshi。womenzaitangshanzhongtaociyedesuoshiyaodemeiliangyaochedeshangxiazuozhongyoujunfangzhicewenhuan，jianceyaoneigequwendu。chuyaohoujiancesuoyoucewenhuan，zuigaowenduyuzuidiwenduzhichawei14℃。我們在雷諾公司的PLC控製的梭式窯中作了同樣的檢測，經檢測所有測溫環，最高溫度與最低溫度之差為8℃。
3、精確性：在正常運行狀態下，PLC控製係統控製點的實時溫度跟蹤設定溫度的極限偏差-2℃到+3℃，脈衝控製器係統的極限偏差為±1℃。這說明PLC的PID參數需進一步完善，程序的算法有待進一步優化。
4、靈活性：因為PLC的程序和HMI組態可以根據實際運行情況及用戶需求隨時修改，所以PLC係統具有更好的靈活性。
5、互連性：PLC控製係統通過一根電纜既可方便的將所有窯爐運行狀態和數據傳送給計算機，進而接入互聯網；脈衝控製器係統需配置各類通訊模塊才能將係統信息介入計算機。
6、經濟性：PLC+HMI+PC：25000元左右，可以控製8個溫區；MPT-700P脈衝控製器+調節儀+數顯表+通訊模塊+工控機：54000元左右，隻能控製1個溫區。混合型PLC係統具有更好的性價比。
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