plc在火把自動點火控制中的應(yīng)用
摘要：根據(jù)OMRON C200-HS PLC的特點，結(jié)合火把自動點火系統(tǒng)的要求，本文主要先容了C200-HS型可編程控制器在火把自動點火系統(tǒng)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：可編程控制器、火把自動點火系統(tǒng)
引言
可編程邏輯控制器（PLC）是八十年代發(fā)展起來的新一代產(chǎn)業(yè)控制裝置，是自動控制、計算機和通訊技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種專門用于產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程控制的現(xiàn)場設(shè)備。
由于控制對象的復(fù)雜性，使用環(huán)境的特殊性和運行的長周期連續(xù)性，使PLC在設(shè)計上有自己獨特的特點：可靠性高，適應(yīng)性廣，具有通訊功能，編程方便，結(jié)構(gòu)模塊化。
在現(xiàn)代集散控制系統(tǒng)中，PLC已經(jīng)成為一種重要的基本控制單元，在產(chǎn)業(yè)控制領(lǐng)域中應(yīng)用遠景極其廣泛。
1.系統(tǒng)概況
大慶石化公司化工一廠火把系統(tǒng)是在生產(chǎn)裝置緊急停車的情況下，需要對緊急排放的氣體進行燃燒的安全保護性裝置，同時也用來燃燒生產(chǎn)過程中排放的有毒廢氣。
1.1工作過程
當(dāng)燃氣排放時，火把總管內(nèi)的流量信號升高到給定值時，系統(tǒng)以為有燃氣向火把排放，由PLC+PC計算機等組成的控制系統(tǒng)，控制高壓發(fā)生器和調(diào)理器輸出高電壓，使高空點火器內(nèi)的電梯發(fā)生裝置產(chǎn)生面狀電弧火源，并打開高壓燃氣電磁閥向高空點火器內(nèi)噴進燃氣，同時與空氣混合被點燃，自高空點火器頂部噴出火焰，并引燃火把頂部的排放燃氣。
火把點燃后，由火把火焰遠測器探得火焰信號，反饋給控制系統(tǒng)，停止向高空點火器供給高壓電和燃氣，點火過程完成，系統(tǒng)處于監(jiān)控狀態(tài)。
當(dāng)因某種原因，火把自動熄滅，排放燃氣依然存在時，系統(tǒng)將自動重新點火，以保證火把點燃。當(dāng)火把點燃后，火把頂部的消煙蒸汽也同時投用。系統(tǒng)將自動打開消煙蒸汽管道上的蒸汽控制閥，若火把熄滅，系統(tǒng)會自動封閉蒸汽調(diào)節(jié)閥，接通氮氣。火把排放氣假如停止排放，或排放很少，火把可能熄滅，氮氣將自動引進火把筒內(nèi)，火把點燃時自動切斷氮氣。
2.控制系統(tǒng)配置流程圖
控制系統(tǒng)的邏輯程序是按照自動點火系統(tǒng)的工藝特征、電發(fā)弧特性、燃氣特性、安全要求、輸進/輸出參數(shù)等綜合因素統(tǒng)籌考慮而設(shè)計的如圖1所示。
3.硬件組成
3.1操縱站硬件配置如圖2。
*CPU 1G
*內(nèi)存 256M
*硬盤 40G
3.2 PLC硬件配置
*CPU單元 C200HS-CPU21-E
*CPU底板 C200H-BC101-V2
*開關(guān)量輸進單元C200H-ID212
*模擬輸進單元C200H-AD002
*繼電器輸出單元C200H-OC225
*通訊接口 RS232
I/O點分配：
開關(guān)量輸進：16路
開關(guān)量輸出：16路
模擬量輸進：隔離輸進8路（可擴16路）
模擬量輸出：8路
4.軟件配置
*操縱系統(tǒng) bbbbbbs NT4.0
*系統(tǒng)軟件 TAL-401.PLC
*應(yīng)用軟件 WINMAKER V4.01
4.1系統(tǒng)軟件功能特點
TAL-401.PLC支持軟件是基于bbbbbbs3.1/95，支持梯形圖和助記符的編程工具，它充分利用bbbbbbs GUI 功能，大量使用通俗易懂的顯示，更有效的剪貼操縱和鼠標(biāo)操縱。
PLC面向現(xiàn)場的模擬量輸進輸出設(shè)備和各種開關(guān)量的輸進輸出設(shè)備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、運算及各種邏輯動作的實時控制。
PLC在脫離PC機的情況下依然能夠正常運轉(zhuǎn)進行實時控制，一些運行結(jié)果、特征標(biāo)記、采集的數(shù)據(jù)值和運算結(jié)果都存進PLC相應(yīng)的存儲單元，等待PC機取出。
PLC接受PC機的命令，通過計算機實施點火操縱。
軟件特點：
－在線狀態(tài)中可以編寫程序。
－對應(yīng)于豐富的SYSMAC 機器：適用于SYSMAC C系列到CVM1/CV 系列的機器。
－可以讀出并編寫用歐姆龍DOS版支持軟件（CV支持軟件、SYSMAC 支持軟件等）編寫的程序。
－在多重窗口下可同時編寫多個程序，由此可以高效地編寫程序。
－可以進行指令、I/O名稱、I/O指令、行指令的部分查找，還可以查找、替換I/O編號、DM 等內(nèi)容。
4.2應(yīng)用軟件WINMAKER V4.01
可實現(xiàn)如下功能：
-可以在WIN95；98；2000；NT平臺上安裝。
-面向PLC，具有很強的編輯功能。
-可以采集PLC中的數(shù)據(jù)，也可修改PLC中的內(nèi)容。
-可以進行畫面、曲線、顯示點、報警、控制等功能的編輯。
-可以對各種給定參數(shù)進行修改。
-實現(xiàn)系統(tǒng)連接控制和程序控制之間的切換。
-按國際標(biāo)準(zhǔn)顯示系統(tǒng)模擬流程畫面。
-顯示系統(tǒng)操縱畫面和參數(shù)調(diào)整畫面。
-顯示報警畫面。
-顯示數(shù)據(jù)報表畫面
-打印顯示畫面、設(shè)置參數(shù)和報表等
5.系統(tǒng)實現(xiàn)的功能
5.1操縱功能
1.動點火：實現(xiàn)半自動、全自動、硬手動點火的控制與顯示。
2.停止點火：控制高壓電相關(guān)設(shè)備和某些工藝參數(shù)的接通與斷開。
3.試報警：實現(xiàn)點火失敗的報警系統(tǒng)。
4.消報警：確認報警。
5.打印畫面：打印各種即時報表，操縱信息，歷史曲線。
5.2顯示功能
1、 顯示流程圖如圖3。
2、 顯示當(dāng)前參數(shù)曲線。
3、 顯示歷史趨勢。
4、 顯示過程即時值。
5、 顯示積算器記錄。
6、 顯示記錄查詢。
5.3門檻設(shè)置
1、 設(shè)定燃氣排放壓力啟動點火門檻。
2、 設(shè)定火把火焰，確定燃燒的門檻。
3、 設(shè)定高空點火器門檻。
5.4時間設(shè)定
1、 設(shè)定點火持續(xù)時間。
2、 設(shè)定送燃氣時間。
3、 設(shè)定火焰確認時間。
4、 設(shè)定點火次數(shù)。
5、 設(shè)定超前送高壓時間。
6、 設(shè)定再次點火間隔時間。
6.編程步驟
編制一個PC控制程序的基本步驟如下，如圖4：
1、確定被控制系統(tǒng)必須做哪些事情及完成的順序；
2、分配輸進和輸出設(shè)備到PC的I/O位。也就是決定哪些外部設(shè)備將發(fā)送信號到PC和哪些設(shè)備從PC接收信號；
3、使用繼電器梯形符號，畫出梯形圖以描述所需操縱規(guī)程的順序和他們之間的內(nèi)部關(guān)系；
4、假如用編程器，應(yīng)把梯形圖符號轉(zhuǎn)換為記憶符指令代碼，使程序邏輯能夠被輸進到CPU；
5、對程序的錯誤進行檢查；
6、調(diào)整程序以糾正錯誤；
7、運行程序并測試執(zhí)行中的錯誤；
8、再次調(diào)整程序以糾正錯誤。
7.投用效果
該PLC火把自動點火系統(tǒng)自2005年6月投用以來，目前使用狀況良好，運行穩(wěn)定，可實現(xiàn)火把在線自動點火，即在沒有廢氣排放時熄滅火把長明燈。該系統(tǒng)克服了人工點火、長明燈點火和一般電打火的缺陷，采用獨特的電梯發(fā)弧方式和遠間隔遠測火把火焰，以PLC+PC組成主控器，實現(xiàn)了火把點火安全可靠，為我廠全面回收裝置廢氣，徹底消滅火把長明燈提供了安全可靠的保證。
關(guān)鍵詞：可編程控制器、火把自動點火系統(tǒng)
引言
可編程邏輯控制器（PLC）是八十年代發(fā)展起來的新一代產(chǎn)業(yè)控制裝置，是自動控制、計算機和通訊技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種專門用于產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程控制的現(xiàn)場設(shè)備。
由于控制對象的復(fù)雜性，使用環(huán)境的特殊性和運行的長周期連續(xù)性，使PLC在設(shè)計上有自己獨特的特點：可靠性高，適應(yīng)性廣，具有通訊功能，編程方便，結(jié)構(gòu)模塊化。
在現(xiàn)代集散控制系統(tǒng)中，PLC已經(jīng)成為一種重要的基本控制單元，在產(chǎn)業(yè)控制領(lǐng)域中應(yīng)用遠景極其廣泛。
1.系統(tǒng)概況
大慶石化公司化工一廠火把系統(tǒng)是在生產(chǎn)裝置緊急停車的情況下，需要對緊急排放的氣體進行燃燒的安全保護性裝置，同時也用來燃燒生產(chǎn)過程中排放的有毒廢氣。
1.1工作過程
當(dāng)燃氣排放時，火把總管內(nèi)的流量信號升高到給定值時，系統(tǒng)以為有燃氣向火把排放，由PLC+PC計算機等組成的控制系統(tǒng)，控制高壓發(fā)生器和調(diào)理器輸出高電壓，使高空點火器內(nèi)的電梯發(fā)生裝置產(chǎn)生面狀電弧火源，并打開高壓燃氣電磁閥向高空點火器內(nèi)噴進燃氣，同時與空氣混合被點燃，自高空點火器頂部噴出火焰，并引燃火把頂部的排放燃氣。
火把點燃后，由火把火焰遠測器探得火焰信號，反饋給控制系統(tǒng)，停止向高空點火器供給高壓電和燃氣，點火過程完成，系統(tǒng)處于監(jiān)控狀態(tài)。
當(dāng)因某種原因，火把自動熄滅，排放燃氣依然存在時，系統(tǒng)將自動重新點火，以保證火把點燃。當(dāng)火把點燃后，火把頂部的消煙蒸汽也同時投用。系統(tǒng)將自動打開消煙蒸汽管道上的蒸汽控制閥，若火把熄滅，系統(tǒng)會自動封閉蒸汽調(diào)節(jié)閥，接通氮氣。火把排放氣假如停止排放，或排放很少，火把可能熄滅，氮氣將自動引進火把筒內(nèi)，火把點燃時自動切斷氮氣。
2.控制系統(tǒng)配置流程圖
控制系統(tǒng)的邏輯程序是按照自動點火系統(tǒng)的工藝特征、電發(fā)弧特性、燃氣特性、安全要求、輸進/輸出參數(shù)等綜合因素統(tǒng)籌考慮而設(shè)計的如圖1所示。
3.硬件組成
3.1操縱站硬件配置如圖2。
*CPU 1G
*內(nèi)存 256M
*硬盤 40G
3.2 PLC硬件配置
*CPU單元 C200HS-CPU21-E
*CPU底板 C200H-BC101-V2
*開關(guān)量輸進單元C200H-ID212
*模擬輸進單元C200H-AD002
*繼電器輸出單元C200H-OC225
*通訊接口 RS232
I/O點分配：
開關(guān)量輸進：16路
開關(guān)量輸出：16路
模擬量輸進：隔離輸進8路（可擴16路）
模擬量輸出：8路
4.軟件配置
*操縱系統(tǒng) bbbbbbs NT4.0
*系統(tǒng)軟件 TAL-401.PLC
*應(yīng)用軟件 WINMAKER V4.01
4.1系統(tǒng)軟件功能特點
TAL-401.PLC支持軟件是基于bbbbbbs3.1/95，支持梯形圖和助記符的編程工具，它充分利用bbbbbbs GUI 功能，大量使用通俗易懂的顯示，更有效的剪貼操縱和鼠標(biāo)操縱。
PLC面向現(xiàn)場的模擬量輸進輸出設(shè)備和各種開關(guān)量的輸進輸出設(shè)備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、運算及各種邏輯動作的實時控制。
PLC在脫離PC機的情況下依然能夠正常運轉(zhuǎn)進行實時控制，一些運行結(jié)果、特征標(biāo)記、采集的數(shù)據(jù)值和運算結(jié)果都存進PLC相應(yīng)的存儲單元，等待PC機取出。
PLC接受PC機的命令，通過計算機實施點火操縱。
軟件特點：
－在線狀態(tài)中可以編寫程序。
－對應(yīng)于豐富的SYSMAC 機器：適用于SYSMAC C系列到CVM1/CV 系列的機器。
－可以讀出并編寫用歐姆龍DOS版支持軟件（CV支持軟件、SYSMAC 支持軟件等）編寫的程序。
－在多重窗口下可同時編寫多個程序，由此可以高效地編寫程序。
－可以進行指令、I/O名稱、I/O指令、行指令的部分查找，還可以查找、替換I/O編號、DM 等內(nèi)容。
4.2應(yīng)用軟件WINMAKER V4.01
可實現(xiàn)如下功能：
-可以在WIN95；98；2000；NT平臺上安裝。
-面向PLC，具有很強的編輯功能。
-可以采集PLC中的數(shù)據(jù)，也可修改PLC中的內(nèi)容。
-可以進行畫面、曲線、顯示點、報警、控制等功能的編輯。
-可以對各種給定參數(shù)進行修改。
-實現(xiàn)系統(tǒng)連接控制和程序控制之間的切換。
-按國際標(biāo)準(zhǔn)顯示系統(tǒng)模擬流程畫面。
-顯示系統(tǒng)操縱畫面和參數(shù)調(diào)整畫面。
-顯示報警畫面。
-顯示數(shù)據(jù)報表畫面
-打印顯示畫面、設(shè)置參數(shù)和報表等
5.系統(tǒng)實現(xiàn)的功能
5.1操縱功能
1.動點火：實現(xiàn)半自動、全自動、硬手動點火的控制與顯示。
2.停止點火：控制高壓電相關(guān)設(shè)備和某些工藝參數(shù)的接通與斷開。
3.試報警：實現(xiàn)點火失敗的報警系統(tǒng)。
4.消報警：確認報警。
5.打印畫面：打印各種即時報表，操縱信息，歷史曲線。
5.2顯示功能
1、 顯示流程圖如圖3。
2、 顯示當(dāng)前參數(shù)曲線。
3、 顯示歷史趨勢。
4、 顯示過程即時值。
5、 顯示積算器記錄。
6、 顯示記錄查詢。
5.3門檻設(shè)置
1、 設(shè)定燃氣排放壓力啟動點火門檻。
2、 設(shè)定火把火焰，確定燃燒的門檻。
3、 設(shè)定高空點火器門檻。
5.4時間設(shè)定
1、 設(shè)定點火持續(xù)時間。
2、 設(shè)定送燃氣時間。
3、 設(shè)定火焰確認時間。
4、 設(shè)定點火次數(shù)。
5、 設(shè)定超前送高壓時間。
6、 設(shè)定再次點火間隔時間。
6.編程步驟
編制一個PC控制程序的基本步驟如下，如圖4：
1、確定被控制系統(tǒng)必須做哪些事情及完成的順序；
2、分配輸進和輸出設(shè)備到PC的I/O位。也就是決定哪些外部設(shè)備將發(fā)送信號到PC和哪些設(shè)備從PC接收信號；
3、使用繼電器梯形符號，畫出梯形圖以描述所需操縱規(guī)程的順序和他們之間的內(nèi)部關(guān)系；
4、假如用編程器，應(yīng)把梯形圖符號轉(zhuǎn)換為記憶符指令代碼，使程序邏輯能夠被輸進到CPU；
5、對程序的錯誤進行檢查；
6、調(diào)整程序以糾正錯誤；
7、運行程序并測試執(zhí)行中的錯誤；
8、再次調(diào)整程序以糾正錯誤。
7.投用效果
該PLC火把自動點火系統(tǒng)自2005年6月投用以來，目前使用狀況良好，運行穩(wěn)定，可實現(xiàn)火把在線自動點火，即在沒有廢氣排放時熄滅火把長明燈。該系統(tǒng)克服了人工點火、長明燈點火和一般電打火的缺陷，采用獨特的電梯發(fā)弧方式和遠間隔遠測火把火焰，以PLC+PC組成主控器，實現(xiàn)了火把點火安全可靠，為我廠全面回收裝置廢氣，徹底消滅火把長明燈提供了安全可靠的保證。
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