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1.項(xiàng)目介紹

由于工業(yè)場(chǎng)所會(huì)產(chǎn)生大量的廢氣粉塵，濾筒除塵器作為過(guò)濾粉塵的高效凈化設(shè)備在大氣治理項(xiàng)目中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。除塵系統(tǒng)由以下幾部分組成：濾筒除塵器、外置風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)除塵器、管路系統(tǒng)及電控系統(tǒng)。電控系統(tǒng)主要的功能為：風(fēng)機(jī)變頻控制、管路風(fēng)閥控制及壓差清灰系統(tǒng)?？紤]系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單，因此選用西門(mén)子新一代小型自動(dòng)化產(chǎn)品中的SMART產(chǎn)品作為電控系統(tǒng)的控制器。

圖1為系統(tǒng)的組成框圖，系統(tǒng)由以下幾部分組成：旋風(fēng)除塵器、濾筒除塵器、除塵風(fēng)機(jī)、管路系統(tǒng)、變頻控制系統(tǒng)及在線(xiàn)壓差反吹系統(tǒng)。工廠(chǎng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的含有粉塵顆粒的空氣，經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除塵器和濾筒除塵器兩級(jí)過(guò)濾，從而達(dá)到凈化效果，凈化效率高達(dá)99%。除塵風(fēng)機(jī)功率為75kW，選擇與之對(duì)應(yīng)的西門(mén)子MM430變頻器作為其變頻調(diào)速裝置。濾筒除塵器配有在線(xiàn)壓差反吹系統(tǒng)，當(dāng)工作一定時(shí)間后，濾筒表面會(huì)吸附粉塵，導(dǎo)致壓差增大，此時(shí)壓差反吹清灰系統(tǒng)會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)的限值進(jìn)行自動(dòng)清灰。

3.方案選型

1) 總體選型

根據(jù)客戶(hù)的實(shí)際需求，考慮到系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，并且考慮到成本問(wèn)題。故選用西門(mén)子的小型PLC及SMART LINE 觸摸屏作為控制方案。變頻器選用西門(mén)子風(fēng)機(jī)水泵型專(zhuān)用變頻器MM430系列，系統(tǒng)部分原理圖見(jiàn)圖2及圖3。

2) 電氣元件清單

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，對(duì)電氣元件進(jìn)行了選型，清單見(jiàn)表1.

3) PLC I/O口說(shuō)明

表2 端口定義

4) 系統(tǒng)通訊

SMART PLC 本體具有兩個(gè)通訊口，一個(gè)以太網(wǎng)和一個(gè)串口。PLC與觸摸屏的通訊采用以太網(wǎng)方式，PLC與變頻器采用西門(mén)子專(zhuān)用的USS通訊。為了保證通訊的可靠穩(wěn)定，通訊接頭均采用西門(mén)子公司推薦專(zhuān)用接頭。

4.設(shè)備編程與調(diào)試

1) 程序設(shè)計(jì)思路

考慮到控制流程較簡(jiǎn)單，編寫(xiě)程序的程序主要由三部分組成：風(fēng)閥檢測(cè)模塊、變頻器USS通訊模塊、時(shí)間參數(shù)模塊。

2) 檢測(cè)18路電動(dòng)閥門(mén)

現(xiàn)場(chǎng)共有18路風(fēng)閥工作，需要通過(guò)PLC檢測(cè)，并且當(dāng)有低于11路風(fēng)閥工作時(shí)，系統(tǒng)有報(bào)警輸出，提示用戶(hù)開(kāi)啟更多風(fēng)閥，保證除塵系統(tǒng)穩(wěn)定工作。圖4是檢測(cè)其中一組風(fēng)閥，其他17路類(lèi)似。圖5為最后統(tǒng)計(jì)開(kāi)啟的風(fēng)閥數(shù)目，并報(bào)警。

3) 變頻器與PLC的USS通訊

變頻器與SMART PLC采用西門(mén)子專(zhuān)用的USS通訊，可直接在編程軟件中調(diào)用USS庫(kù)函數(shù)，簡(jiǎn)單易用，如圖6所示。本程序中主要通過(guò)USS對(duì)變頻器寫(xiě)最低頻率和最高頻率，并且通過(guò)觸摸屏觀察實(shí)時(shí)的運(yùn)行頻率。圖8為通過(guò)USS對(duì)變頻器輸入最低頻率。

4) 系統(tǒng)累計(jì)上電時(shí)間

如圖9所示，該程序段為統(tǒng)計(jì)PLC上電的累計(jì)工作時(shí)間，具有掉電保持功能。

5) 系統(tǒng)人機(jī)界面

人機(jī)界面采用西門(mén)子SMART LINE 系列精簡(jiǎn)面板，本項(xiàng)目中采用了7寸面板，帶有以太網(wǎng)接口，與SMART  PLC通過(guò)此接口進(jìn)行通訊。圖11為其子畫(huà)面之一，監(jiān)控系統(tǒng)電動(dòng)風(fēng)閥的工作狀態(tài)。

6) 控制柜布局及現(xiàn)場(chǎng)工作狀態(tài)

5. 應(yīng)用體會(huì)

做為新一代西門(mén)子小型自動(dòng)化領(lǐng)域的S7-200 SMART，能滿(mǎn)足小型自動(dòng)化設(shè)計(jì)的需求。擴(kuò)展模塊豐富，可根據(jù)系統(tǒng)要求而組合搭配。編程方法完全移植S7-200CN系列，對(duì)于國(guó)內(nèi)客戶(hù)使用SMART系列的PLC，能很容易切換到此平臺(tái)，且編程軟件更小型化，對(duì)系統(tǒng)資源要求低，編程界面采用目前流行的平鋪式菜單，與時(shí)俱進(jìn)。此款PLC另一個(gè)亮點(diǎn)是本體集成了以太網(wǎng)接口，無(wú)論與觸摸屏組態(tài)，還是與上位機(jī)連接，都非常容易，通訊速度快，無(wú)需采用專(zhuān)用的通訊電纜。希望西門(mén)子公司能夠推出更加豐富的擴(kuò)展模塊，豐富目前的產(chǎn)品線(xiàn)。