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1、PLC 在稀油站中机械设备上的应用【摘 要】： 本文介绍了可编程控制器在机械设备稀油站应用的施工工艺、方法以及技术要求，并提出了施工注意事项，以供今后施工参考【关键词】：可编程控制器 机械设备 稀油站 应用技术1. 概述1.1 可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心，综合了计算机技术、通信技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置，具有结构简单、性能优越、可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便等优点，近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到了广泛的应用。1.2 机械设备稀油站采用 PLC 控制有很多优点，它主要通过软件控制，从而省去了硬件开发工作，外围电路很少，大大提高了系
2、统的可靠性与抗干扰能力；由于它简单易行的可编程序功能，无须改变系统的外部硬件接线，便能改变系统的控制要求，使系统的“柔性” 大大提高。 1.3 在生产过程中正常情况下，机械设备稀油站的 PLC 程序会自动对稀油站的低压油泵进行控制；当油箱电加热器自动控制；稀油站油温、油压、油箱油位等数据进行判断和运行以保证风机运行安全。当出现异常情况时，稀油站的 PLC 会自动显示报警状态，并显示报警点的具体位置。并具有与中控室连接的 DCS 接口和主机实现硬连锁的油站故障停主机接口。1.4 PLC 基本组成：中央处理器单元（CPU 板） ；输入接口部件；输出接口部件；电源部件等四部分组成。1.4.1 结构形
3、式看；PLC 可分为整体结构和模块式结构整体结构：四个基本部件安装在同一机壳内；模块结构：四个基本结构部件各自独立封装成为独立的模块，各模块之间通过机架和总线连接。1.4.2 输入输出接口：主要功能与外部设备联系，I/O 接口技术对PLC 能否在恶劣的环境下可靠的工作起关键作用。PLC 的 I/O 接口一般分为开关量 DI/DO 和模拟量 AI/AO。+24VMCOM接 线 的 原 理 图送 至 外 部 控 制 信 号来 自 外 部 输 入 信 号J2DOJxPLC DIDOx-1MJx1K1+24VDIx-1NJ2DOx-2KDIx-2AI： CHx： QM信 号 隔 离放 大 器信 号 隔
4、 离放 大 器OAO： CHx： AIM-1.4.3 电源部件为 PLC 内部的：输入接口，输出接口，CPU 板提供合适电压的稳定电源。1.4.4 CPU 为控制核心：不但进行数据储存，而且进行 PLC 系统程序管理运行。1.5 PLC 控制器工作过程PLC 工作过程就是 CPU 扫描程序过程CPU 对程序过程为： CPU 不能同时处理多个操作任务，只能分时操作任务，每一时刻执行一个操作、一个操作完成后再接着执行下一个操作。 执 行 出 错 处 理 程 序 ，判 断 出 错 性 质 （ 报警 或 关 闭 系 统 ）PLC的 运 行 过 程外 设 服 务输 出 刷 新复 位 WDT上 电 复 位
5、逐 条 执 行 用 户 程 序 ， 其 输 出 结 果存 入 输 出 影 像 区采 样 、 扫 描 、 刷 新 输 入 信 号 并存 入 输 出 影 像 区程 序 结 束 否复 位 WDT出 错 否自 诊 断 查 错初 始 化PLC 进行自诊断查错，检查系统硬件和用户程序储存器。若发现错误，PLC 进入出错处理，并判断错误的严重性，如果严重，PLC 切断一切输出，停止运行用户程序，并通过指示灯发出警报，如果一般错误，只发出警报等待处理，但不停机。当未发现错误时，PLC 将输入接口采样的输入信号从输入缓冲器读入，存放在输入映像存储器备用。接着 PLC 从第一条指令开始逐步执行用户程序，直到最后一
6、条。执行完用户程序后，再次复位 WDT。设置 WDT 目的保证系统正常工作。如果在设定时间内，WDT 不能被复位，则发出错误信号然后将存放在映像存储器的数据送到锁存器锁存。刷新 I/O 数据后，复位监控定时器 WDT。最后 PLC 进入服务外设命令的操作，设置外设服务是为了方便操作人员的介入，有利于系统的控制和管理，但并不影响系统正常工作，若没有外设命令或外设命令处理完毕，PLC 自动再次进入自诊断操作，自动循环扫描运行。1.6 PLC 程序语言可分为梯形图和语句表两种语言。2. 在这里以稀油站为例进一步介绍以下 PLC 的应用过程。2.1 稀油站的工作原理稀油站主要由油箱、油泵、滤油器、油冷
7、却器、管道、阀门、仪表盘、电控箱等组成，稀油站工作时，油液由工作油泵从油箱吸出，经单向阀、双筒网片式油滤器、列管式油冷却器，被直接送到设备的轴承、齿轮等润滑点。在运行过程中 PLC 必须程序会自动对稀油站的低压油泵油压进行控制；对油箱电加热器自动控制；对稀油站油温、油压、油箱油位等数据进行判断和运行以保证机械设备运行安全。当出现异常情况时，稀油站的 PLC 会自动显示报警状态，并显示报警点的具体位置。并具有与中控室连接的 DCS 接口和主机实现硬连锁的油站故障停主机接口。2.1.1 主电路 主回路有两台低压油泵，一用一备，通过转换开关进行控制，加热器用来给油箱的油温进行控制。当油温降至下限设定
8、值时，加热器进行工作。2.1.2 控制回路加 热 器2#油 泵1#油 泵 M13NPEPEM3V2WUV1WU12 V41WUV21WUV1WUVoUWoWVU DRFRFR KM4KM2KM1 QF3QFQFQFKM1FRSBKA10HL1HL2KA10SB2FRMHL4KA103SB4MAKA1HL07AKA6HL639 41TU0 NQFS2139574379289371电 源 指 示现 场 手 动#油 泵#油 泵加 热 器报 警 电 笛油 系 统 重 故 障（ 主 机 停 车 ）油 系 统 正 常油 系 统 重 故 障 （ 主 机 停 车 ）油 系 统 预 报 警 系 统1717248
9、6KA5158KA41286KA1油 系 统 重 故 障 （ 主 机 停 车 ）1642油 系 统 正 常 （ 允 许 主 机 启 动 ）KA16允 许 远 程 启 动 （ 备 妥 ）加 热 器 运 行#泵 运 行1泵 运 行5240MKA615中 控 启 /停主 机 运 行 信 号慢 速 驱 动 讯 号DCS（ 集 散 控 制 系 统 ） 接 口L1L204301COM01320101908706010198017601545653421903412 2QF121QF225SA1SASB0KC1JFR12KP1-LHTK1-HSLKT2-LHKPC35791227723545457COM50
10、13201COM40176014017NCNC4016COM23COM015COM0D24V+-101499512569010357N13941KA2KA45KA6KA3HL10HL1356引 自 稀 油 站 引 自 中 控PCPLC2.1.3 本稀油站的 PLC 为整体式结构，PLC 的四个基本结构组装在同一个机壳内，a、电源部分：PLC 输入接口处的 L1、L2 为 CPU 电源；PLC 输入接口电源为 24V 电源；PLC 输出接口电源为 220V 电源。b、输入、输出接口地址分配表输入端子 输入信号名称用途 输出端子 输出信号名称用途0000 油站已送电 01000 1#油泵0001
11、现场手动 01001 2#油泵0002 远方程控 010020003 开 1 备 2 01003 加热器0004 开 2 备 1 01004 允许远程启动（油站备妥）0005 消音 01005 允许主机启动（油系统正常）0006 01006 油系统预报警故障0007 中控启/停油站 01007 油系统重故障（主机停车）0008 主机运行讯号 010080009 0100900010 慢速驱动 01100 声报警00011 1# 低压泵过载 01101 PC 运行指示00100 2#低压泵过载 01102 低压油压底00101 0110300102 低压压力0.12 MPa 01104 油箱油位
12、底/油位高00103 低压压力0.30 MPa 01105 出口油温高00104 油箱温度35 01106 过滤器压差高00105 油箱温度42 0110700106 油箱油位底 NC00107 油箱油位高 NC00108 出口温度25 NC00109 出口温度55 NC00110 过滤器压差0.10 MPa2.2 PLC 控制柜工作原理如下：2.2.1 两台低压油泵一台工作，一台备用，通过转换开关 SA1 和 SA2 进行控制，当转换开关 SA1 置于现场程控（中间）和远方程控（右侧）位置时，SA2置于左侧为 1#油泵工作，2#油泵备用；SA2 置于右侧，则 2#油泵工作，1#油泵备用。程控
13、状态下，当系统压力下降到下限值时，备用泵自动启动运行，之后当系统压力上升到上限值，备用泵停止工作；当SA1 置于手动位置（右侧）时，SA2 置于中间位置，可用按钮 SB1 启动/停止 1#油泵；用按钮 SB2 启动/停止 2#油泵，手动通常用于试验调试或应急运行，备用泵不能自动启动/停止。HL1 和 HL2 指示灯分别显示两台低压泵的工作状态。2.2.2 电加热器电加热器自动工作时，当油箱油温降到下限值时，电接点温度计KT1L 触点闭合， KM4 工作，自动加热，当油温升至上限设定值时，电接点温度计 KT1H 触点闭合，KM 断开，加热器停止工作；手动时，用 SB4 启、停加热器；HL4 指示
14、灯显示加热器工作状态。2.2.3 预报警信号2.2.3.1 当有任何一个因素造成预告报警时，电铃断续鸣响，预告报警继电器 KA5 动作（触点 171172 闭合，171174 断开） 。2.2.3.2 出口油温高报警： KT2H 为出口温度控制接点，当出口温度高于上限设定值时，电铃 HA 报警，HL15 指示灯闪亮。2.2.3.3 过滤器压差高报警：KPC 为压差控制接点，当压差过高时，其触点闭合，则 HL16 指示灯闪亮，电铃报警。2.2.4 主机停车信号当有任何一个因素造成停车报警时，相应的指示灯亮，电铃连续鸣响，停车报警继电器 KA6 动作（触点 171176、185186 闭合） （触
15、点171178、185188 断开） 。4.1 出口油压底报警：当备用泵启动后，并持续工作不断开时，如果压力仍然低于下线值的情况下，延时发出停车信号，电铃报警，HL6指示灯亮。4.2 油箱油位底报警：KS 为油箱油位控制接点，当油箱油位低于下限为时，KS L 闭合，电铃报警，HL3 指示灯亮。2.2.5 报警试验及消音当按下按钮 SB7，电铃报警；报警时，按下 SB10 报警电笛停止鸣响。2.2.6 与中控室连接的 DCS 接口若油站正常（无预报警） ，则允许远程启动（油站备妥）继电器 KA2动作（触点 151-152 闭合） ，此时中控室油站的驱动开关（或继电器）可控制油站的启动或停机，即闭
16、合时，油站按程序启动运行，断开时，油站按安程序停机。1#油泵运行则触点 151-154 闭合；2#泵运行则触点 151-156 闭合。当系统压力稳定且供油温度高于 25后，允许主机启动继电器 KA4动作（触点 161-162、181-182 闭合；触点 161-164、181-184 断开） ，此时便可启动主机了，主机运行中，若油站出现轻故障，则预报警继电器KA5 动作（触点 171-172 闭合；171-174 断开） ，若油站出现重故障，则停车报警继电器 KA6 动作（触点 171-176、185-186 闭合；171-178、185-188 断开） 。3. 稀油站的安装、调试3.1 电控柜固定后，根据电控柜端子图和油站接线盒端子图，按线号一一对应的原则，将电控柜和油站之间的连线及电源进线、电控柜外壳和油站接地线电控柜和集中控制柜之间的连线、电控柜和主机之间用于主机保护硬连锁的连线接好。3.2
