PLC、人機界面及其在制氮設備中的應用
目前,國內(nèi)PLC市場仍以國外產(chǎn)品為主,瑞氣公司主要是采用德國SiemensS7-200系列(S7-200系列銷售突破10萬臺,Profibus全球節(jié)點超過1000萬),它在PLC市場領域中占有率相當高。
瑞氣公司根據(jù)工藝的要求、系統(tǒng)控制功能特點、用戶的需要及變壓吸附和再生的技術要求,確定分子篩吸附、再生、均壓等各階段的時間,用梯形圖或指令語句方式編輯PLC控制程序,控制各階段閥門的開關狀態(tài)及有關相應的報警(如:純度、碳位報警等)。如用戶需要在線顯示、修改參數(shù)(如純度、壓力、流量、溫度、露點等)及提供預留給用戶標準信號(如電流信號:4-20mA)作DCS系統(tǒng)。如需要在線顯示、修改參數(shù)要增加模擬量擴展模塊與顯示部分(文本顯示器TD200或觸摸屏顯示)。
碳位報警系統(tǒng):當設備在長期使用過程中,吸附塔內(nèi)分子篩逐漸下沉,當下沉到一定程度,PLC控制系統(tǒng)會發(fā)出間斷聲光報警,即提示用戶應盡快添加分子篩,但系統(tǒng)仍然可繼續(xù)運行,報警同時存在;這時候如果用戶繼續(xù)使用設備,分子篩繼續(xù)下沉到另一個程度,這時制氮機會自動卸壓后停機,同時發(fā)會發(fā)出連續(xù)聲光報警,此時應立即添加分子篩,否則系統(tǒng)拒絕工作。
純度報警系統(tǒng):當產(chǎn)品氣純度達不到預先設定純度值時(純度設定值是通過二次儀表、TD200或觸摸屏進行設定的),PLC控制系統(tǒng)會發(fā)出間斷聲光報警,并對不合格氣體進行排空(有自動排空與手動排空,根據(jù)用戶需求自選)。若不合格氣體連續(xù)排空時間超過1小時(排空時間長短可通過TD200或觸摸屏進行設置),則說明設備存在故障,不能制得合格氣體。控制系統(tǒng)會自動卸壓后停機,并發(fā)出間斷聲光報警。
由于壓力、流量、溫度及露點等(電流或電壓信號)這些信號是模擬信號,因此必須通過EM231(模擬量輸入模塊)進行A/D轉換,然后通過PLC編程在TD200或觸摸屏上顯示。根據(jù)這些數(shù)據(jù)再通過PLC編程進行與預置參數(shù)進行比較,超過或低于預置值將發(fā)出報警信號。報警信息詳細內(nèi)容可在TD200或觸摸屏上查找。在純化系統(tǒng)中通過PLC編程可以進行自動加氫控制與閉環(huán)控制;通過PLC編程對溫度進行PID控制。PID控制精度高,波動小,響應快。PID調(diào)節(jié)中,用比例環(huán)節(jié)(P)來決定基本的調(diào)節(jié)響應力度,用微分環(huán)節(jié)(D)來加速對快速變動的響應,用積分環(huán)節(jié)(I)來消除殘留誤差。對PID進行整定時,總是先調(diào)節(jié)比例環(huán)節(jié),然后一般是調(diào)節(jié)積分環(huán)節(jié),最后調(diào)節(jié)微分環(huán)節(jié)。
二、文本顯示器
目前國內(nèi)市場上使用的文本顯示器有西門子、HITECH、eView、臺達等品牌。其中西門子TD200文本顯示器最為普遍,它是所有SIMATICS7-200系列操作員界面問題的最佳解決方法。
TD200連接很簡單,只需用它提供的連接電纜接到CPU22X系列PPI接口上即可。不需要單獨的電源(如果TD200與S7-200系列之間距離超過2.5m,需接額外電源)。背光LCD液晶顯示(即使在逆光情況下也容易看清)。
TD200具有下列用途:
1、顯示信息——-顯示最多80條信息,每條信息最多可包含4個變量。
2、在控制系統(tǒng)中起設定和修正參數(shù)的作用,例如:改變動作、報警等的設定值。
3、可以提供8個由用戶自定義的功能鍵。
4、提供密碼保護功能。
瑞氣變壓吸附制氮、制氧設備及氮氣純化設備中,一般均配有TD200文本顯示器,它可以方便用戶進行設備運行參數(shù)、狀態(tài)查詢,并能在授權的狀況下對系統(tǒng)參數(shù)進行適當?shù)男薷?,極大地滿足了用戶對產(chǎn)品操作使用簡單有效的要求。
典型使用情況如下:
1、顯示制氮設備換熱器出口氣體溫度,超溫時自動跳出文字報警信息。
2、氮氣低壓故障報警處理
當?shù)獨鈮毫Φ陀谠O定值時,文本顯示器有文字提示。一旦氮氣壓力滿足條件,系統(tǒng)恢復正常,并對故障報警自動復位。
3、超溫故障報警處理
當系統(tǒng)由于硬件損壞而引起不正常的加溫,如SSR(固態(tài)繼電器),CPU繼電器的接點、熱電偶等器件的損壞而引起,這些故障須用戶特別小心注意,發(fā)現(xiàn)此故障應立即檢查維修。故障有指示燈閃爍報警,并有文字提示。
4、顯示設備運行的累計時間










