創(chuàng)贏——西門子工業(yè)成功案例

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LOGO! 故事會(huì)-LOGO! 在自動(dòng)液體加藥中的應(yīng)用

自動(dòng)液體加藥裝置中的LOGO!取代了繼電器控制電路,充分發(fā)揮了LOGO!的優(yōu)勢(shì),解決了運(yùn)行中存在的問(wèn)題,提高了自動(dòng)化程度和可靠性。

1、了解LOGO!

記得2003年剛來(lái)我們單位時(shí),辦公室領(lǐng)著我們參觀,那時(shí)候看到了有一款產(chǎn)品中用到了西門子LOGO!產(chǎn)品,可笑的是當(dāng)時(shí)還不知道是LOGO!,只知道是西門子小型可編程控制器,過(guò)了一段時(shí)間才知道是LOGO!,但這次經(jīng)歷讓我對(duì)LOGO!產(chǎn)生了深刻印象。直到2008年,有一款自動(dòng)加藥投藥系統(tǒng)產(chǎn)品讓我設(shè)計(jì),于是我有幸真正接觸到了LOGO!,正因?yàn)檫@次接觸,讓我深刻感受到LOGO!的經(jīng)濟(jì)、實(shí)用,提升了產(chǎn)品檔次,增強(qiáng)了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,從而帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

2、選擇LOGO!

在做設(shè)計(jì)時(shí),還有幾款產(chǎn)品在我考慮之中,有三菱的FX1N系列、歐姆龍的CP1L系列小型可編程控制器,但通過(guò)比較我最終選擇了西門子LOGO!產(chǎn)品,因?yàn)槲覀兿到y(tǒng)要求可以改設(shè)置時(shí)間,這就要求要有設(shè)置窗口,如果用屏則提高了成本,而LOGO!給我們解決了這個(gè)問(wèn)題,LOGO! RC230主模塊本體上有設(shè)置窗口,但三菱FX1N系列、歐姆龍CP1L系列沒有此窗口;再就是成本,LOGO!價(jià)格要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于三菱FX1N系列、歐姆龍CP1L系列,但產(chǎn)品質(zhì)量卻毫不遜色。

3應(yīng)用LOGO!

(1) 應(yīng)用簡(jiǎn)述

中鋼集團(tuán)吉林鐵合金股份有限公司四分廠煤氣污水治理項(xiàng)目是國(guó)家松花江流域水污染防治項(xiàng)目,其中液體加藥裝置主要用于幅流式沉淀池投加PAC(聚合氯化鋁)PAM(聚丙烯酰胺)與濁環(huán)水投加殺菌殺藻劑、阻垢緩蝕劑。該公司以往液體加藥控制柜均使用繼電器系統(tǒng),線路復(fù)雜觸點(diǎn)多,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行易出現(xiàn)故障,無(wú)法按時(shí)間控制,只能手動(dòng)操作。操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大而且易出事故;更重要的是配藥效果不好,影響整個(gè)生產(chǎn)工藝的控制。針對(duì)本項(xiàng)目要求,采用了西門子LOGO !對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行控制。

(2)工藝流程介紹

中鋼集團(tuán)吉林鐵合金股份有限公司四分廠幅流式沉淀池為了使泥絮凝沉淀,需投加PACPAM藥劑進(jìn)行絮凝、沉淀;為了控制濁環(huán)水水質(zhì)的穩(wěn)定,需投加殺菌劑、阻垢緩蝕劑;自動(dòng)液體加藥裝置主要由溶解罐、儲(chǔ)液罐、攪拌機(jī)、計(jì)量泵、磁翻板液位計(jì)等組成,其中溶解罐體積為0.5立方米,玻璃鋼復(fù)合而成,儲(chǔ)藥箱體積為1.5立方米,玻璃鋼復(fù)合而成。在加藥裝置使用前,應(yīng)對(duì)相應(yīng)系統(tǒng)管路進(jìn)行清洗,防止異物堵塞管路,打開T型過(guò)濾器前及泵出口的球閥、壓力表閥,檢查所有閥門的啟閉無(wú)誤。工作流程圖如下圖:

1工作流程圖

原藥液是通過(guò)人工加入溶解罐中的,要按配置藥液濃度打開水閥加水稀釋,溶解罐內(nèi)液位達(dá)到攪拌液位時(shí)自動(dòng)開啟攪拌機(jī),使溶解罐中的藥劑與水充分溶解混合后自動(dòng)關(guān)閉攪拌機(jī),攪拌機(jī)運(yùn)行時(shí)間一般為1520分鐘比較適宜(時(shí)間要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況定), 藥液配好后啟動(dòng)計(jì)量泵進(jìn)行投藥,每套加藥裝置設(shè)二臺(tái)計(jì)量泵,工作方式為一用一備,正常工作時(shí)為一臺(tái)計(jì)量泵運(yùn)行,當(dāng)有一臺(tái)計(jì)量泵出現(xiàn)故障時(shí),自動(dòng)切換到另一臺(tái)計(jì)量泵,以保障投加藥的連續(xù)性;在計(jì)量泵工作時(shí),要觀察泵出口壓力表壓力是否正常;要調(diào)整計(jì)量泵流量至工藝設(shè)計(jì)要求流量,計(jì)量泵設(shè)計(jì)流量為0-500/小時(shí)。

3)系統(tǒng)硬件配置

 系統(tǒng)硬件部分:根據(jù)本系統(tǒng)的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)了以LOGO !為主控單元的控制回路。LOGO!是西門子公司生產(chǎn)的具有輸入輸出功能可編程的邏輯控制模塊,集成了8種基本功能與26種特殊功能,可代替數(shù)以百計(jì)的開關(guān)設(shè)備,不僅節(jié)約了成本費(fèi)用,且縮短了工程時(shí)間。根據(jù)加藥系統(tǒng)輸入輸出點(diǎn)的要求,選用LOGO! RC230主模塊,其共計(jì)8個(gè)輸入點(diǎn)和4個(gè)輸出點(diǎn),220VAC電壓作為輸入信號(hào),繼電器輸出可采用220VAC電壓。硬件照片如下圖2、3

 

2

 

3

 

4)軟件開發(fā)

軟件部分:使用最新編程軟件LOGO! Soft Comfort V6.0編制功能塊程序,該軟件可視化程度高,編程方便,既可用功能塊編程,又可用梯形圖編程;可仿真模擬運(yùn)行調(diào)試,調(diào)試完成后通過(guò)編程電纜下載到LOGO !模塊中即可。

下面從以下幾個(gè)部分對(duì)控制程序進(jìn)行說(shuō)明。項(xiàng)目中的數(shù)字量模擬量I/O分配如下表所示。

1 數(shù)字量模擬量I/O分配表

LOGO!數(shù)字量輸入信號(hào)

LOGO!數(shù)字量輸出信號(hào)

I1

加藥自動(dòng)

Q1

啟動(dòng)攪拌機(jī)

I2

攪拌機(jī)故障

Q2

啟動(dòng)計(jì)量泵1

I3

計(jì)量泵1故障

Q3

啟動(dòng)計(jì)量泵2

I4

計(jì)量泵2故障

 

 

I5

低液位

 

 

I6

高液位

 

 

 

 

 

 

 

4 控制程序

4為加藥裝置自動(dòng)控制功能塊示意圖,先在加藥控制柜中給LOGO!上電并正常時(shí),選擇自動(dòng)(I1信號(hào)有效),這時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)程序。

首先系統(tǒng)通過(guò)磁翻板液位計(jì)檢測(cè)藥液液位,因?yàn)樵谂渌庍^(guò)程中,藥液液位平面始終是波動(dòng)的,為了消除液位抖動(dòng)對(duì)控制的影響,設(shè)置了接通延時(shí)定時(shí)器B001、B002去除抖動(dòng)信號(hào)影響,設(shè)定延時(shí)時(shí)間為8秒鐘(可根據(jù)實(shí)際情況自行設(shè)定),延時(shí)過(guò)后液位信號(hào)始終為1則有效;反之則無(wú)效。

當(dāng)液位高于低液位開關(guān)(I5信號(hào)有效)時(shí),投藥計(jì)量泵A自動(dòng)開啟,計(jì)量泵B為備用泵,正常情況下均為A泵投入運(yùn)行,如果A泵出現(xiàn)故障時(shí),自動(dòng)切換到B泵進(jìn)行供藥,待A泵維修好后自動(dòng)投入運(yùn)行(在檢修時(shí),要把對(duì)應(yīng)的開關(guān)斷掉);當(dāng)液位高于攪拌液位開關(guān)(I6信號(hào)有效)時(shí),自動(dòng)開啟攪拌機(jī),運(yùn)行一段時(shí)間自動(dòng)停止,運(yùn)行時(shí)間根據(jù)工藝而定(經(jīng)驗(yàn)值T=15-20min),可根據(jù)實(shí)際情況自行設(shè)定,當(dāng)攪拌電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),則停止運(yùn)行。

當(dāng)液位低于低液位開關(guān)及各電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警,故障、復(fù)位通過(guò)繼電器完成,自動(dòng)運(yùn)行時(shí)為防止出現(xiàn)事故設(shè)置了互鎖。

 

5)使用LOGO!的體會(huì)

LOGO! 與繼電器相比有著無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),將以前繼電器難以實(shí)現(xiàn)的控制過(guò)程在LOGO!上輕松實(shí)現(xiàn),對(duì)加藥裝置原控制系統(tǒng)的多項(xiàng)缺陷進(jìn)行了完善,實(shí)現(xiàn)了真正意義的自動(dòng)控制。節(jié)省了大量生產(chǎn)費(fèi)用,減少了維護(hù)保養(yǎng),延長(zhǎng)了使用壽命,提高了生產(chǎn)效率。

但在LOGO!使用過(guò)程中有幾點(diǎn)不方便,如編程電纜,能不能考慮LOGO!本體上用USB口編程,這樣對(duì)于編程電纜來(lái)說(shuō),很容易找到;在編程軟件方面,能不能考慮將編程軟件LOGO!Soft Comfort 集成到S7-200S7-300編程軟件中,這樣資源整合,用戶操作性強(qiáng)。

 

 

 

參考文獻(xiàn)

[1] SIEMENS 自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán). LOGO!手冊(cè)版本3[M]. 2009.  

[2] 趙惠忠等. 深入淺出西門子LOGO ![M]. 北京航空航天出版, 2004,9.

 

 

作者簡(jiǎn)介:李培勇(1976-02-03  )男,遼寧丹東市、大學(xué)本科、工程師,丹東北方環(huán)保工程有限公司。

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