PLC在稀油站中机械设备上的应用.docx

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PLC在稀油站中机械设备上的应用

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。

1.4PLC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。

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。

1.4.4CPU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。

1.5PLC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。

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。

1.6PLC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值时，加热器进行工作。

2.1.2控制回路

2.1.3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

现场手动

01001

2#油泵

0002

远方程控

01002

0003

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

01008

0009

01009

00010

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

01103

00102

低压压力≤0.12MPa

01104

油箱油位底/油位高

00103

低压压力≥0.30MPa

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℃

01107

00106

油箱油位底

NC

00107

油箱油位高

NC

00108

出口温度≤25℃

NC

00109

出口温度≥55℃

NC

00110

过滤器压差≥0.10MPa

2.2PLC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KT1—L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KT1—H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171—172闭合，171—174断开）。

2.2.3.2出口油温高报警：

KT2—H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171—176、185—186闭合）（触点171—178、185—188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运行前的准备、检查、调试

a、向油箱内加注清洁的润滑油到最高油位处。

加油量为油箱的4/5。

加注时需进行过滤。

b、将油滤器的换向阀手柄扳到一个滤芯工作的位置上。

检查设备螺栓是否紧固。

c、打开稀油站相应的油、水阀门和压力表开关，检查电控柜元件和接线是否有松动。

d、将电控柜上工作方式开关置于手动，合上空气开关，分别点动1#、2#泵，检查油泵电机的旋转方向是否正确。

e、手动启停加热器应动作自如。

f、仪表整定：

根据稀油站工作的环境、使用油的牌号、工艺要求对压力、温度等仪表进行整定，以使系统处于最佳工作状态。

g、将工作方式开关置于现场程控，若油箱油温低于25℃，则先自动加热，当油箱温度达到25℃时，油泵自动启动，当油压上升到备用泵停机设定值时，备用泵自动停止，若油站无故障报警，且供油压力正常后，允许主机启动指示灯和允许主机启动继电器动作。

h、将工作方式开关置于远程控制，若集中控制继电器触点闭合，油箱油温低于25℃，则先自动加热，当油箱温度达到25℃时，油泵自动启动，当油压上升到备用泵停机设定值时，备用泵自动停止，若油站无故障报警，且供油压力正常后，允许主机启动指示灯和允许主机启动继电器动作。

l、模拟油温高、压差高、油位高和油泵过载故障，相应的指示灯亮且应有故障预报警信号输出。

模拟油压低、油位低故障，相应的指示灯亮且应有故障停主机报警信号。

模拟油温低，指示灯亮且油泵不能自动启动、允许主机启动信号不能发出。

通过以上调试，稀油站系统正常后可将工作方式开关置于远程控制，由DCS（集散控制系统）对稀油站进行远方控制。