图二PLC12站硬件配置图
2.1.3 PLC硬件构成后,对PLC12#站设计并绘制图纸,
绘制相应的PLC光缆走向图,光纤网络接线图,PLC12站控制柜图,硬件配置图,电源供给图,DC24V阀电源图,以及输入输出模块接线图等,并根据图纸对控制柜配盘走线。设计时,考虑到防止输入输出点短路造成的子站电源系统故障,在数字量输入和输出点以及模拟量输入点+24V线路上均增加一个保险,为确保信号传输,在模拟量输入和输出点均增加隔离放大器。
2.1.4 敷设电缆以及光纤:
组织施工人员制作光纤头,按设计光纤网络接线图敷设光纤,同时对模拟量IO点均采用带屏蔽的信号电缆敷设,并按要求穿金属软管,做好相应的密封处理。将现场的压力信号和调节阀的控制信号和阀位反馈信号接
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到PLC控制柜。 2.2软件改造部分: 2.2.1 控制改造原理:
在DC2循环水系统和DC3循环水系统的给水总管上安装两台压力检测设备,将检测到的DC2和DC3总管压力信号送到循环水站房的PLC控制系统,根据循环水总管压力控制每台调节阀的开度。当DC2的循环系统总管压力值高于设定压力时,PLC采用PID控制,根据压力上升趋势的反馈,发出信号打开DC2循环水系统的旁路支管上的气动调节阀,直到将总管压力降到工艺要求的范围内。
如果旁路调节阀已经全部打开,压力还是高于管网设定压力,则发出压力超出控制的报警信号,建议操作人员关闭其中一台电机,这时管网压力就会回到一个较低的压力值,PLC系统会根据压力值关闭调节阀,对管网压力进行控制。
该控制系统具有手动和自动两个功能,在操作人员将画面设定为手动时,PLC根据操作人员给定的开度将调节阀开到指定的开度;当系统设定为自动时,PLC根据操作人员设定的压力控制值,对调节阀进行自动调节,自动稳定管网的压力。
DC3循环水系统的控制原理和DC2相同。该系统的特点是检测、调节系统结构简单、实用、操作方便。通过工控信号转换、运算,提高了系统测量、控制精度,修改工艺控制方式灵活、可靠。 2.2.2 ControlLogix系统软件组态:
此次改造通过ControlNet控制网模块1756-CNBR,将新增机架与其他远程机架通讯连接在一起,打开原离线的RSLogix5000项目,在I/O组态下的控制网内新增1756-CNBR模块,将其命名为IM1201,地址设置为12,
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背板槽架数设置为10,其他为默认,然后在背板机架上按照图二的硬件配置增加相应的I/O模块。见图三。
图三 I/O组态
在添加模拟量I/O模块时,需要在其组态选项卡里对每个通道进行设置,输入范围均设置为0ma-20ma,其偏移量均设置为0,DC2压力传感器的输入点的标定值为20ma对应1.0,4ma对应为0,;DC3压力传感器的输入点的标定值为20ma对应1.6,4ma对应为0;其他的12个调节阀输出开度设定值和12个调节阀开度反馈值的标定均为20ma对应100,4ma对应为0,见图四。
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DC2压力标定值
图四 模拟量I/O标定值设置
新添加了硬件组态,ControlNet控制网发生变化,必须重新规划网络,实现通讯,需将上面修改的组态下载到PLC中,打开软件RSNetWorx for ControlNet对网络进行重新规划。规划完成后,将程序在线,I/O组态无报警,实现了新增子站与其他机架的通讯。 2.2.3 编写PLC程序:
? 按图5形式,在标签编辑界面新增加65个程序标签,用于PLC以及画面程序使用。
图五 新增部分PLC标签(示例)
? 在子程序P301_C内,从网络103开始一直到网络119,为新编PLC程序,用于DC2系统改造,下面简单介绍下主要的PID控制。PID控制为此次
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程序改造的核心,见图六
扫描周期为1秒 压力反馈值 控制变量为阀门开度 画面手动设置开度
图6 DC2系统PID控制程序
PID控制的反馈值设置为DC2出口管道压力值,控制对象为阀门输出开度,自动情况下给定值按照工艺要求设置为0.54MPa,PID调节参数设置见图7
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