摘要：PLC在工業(yè)控制應(yīng)用越來越普及，本文介紹富士NB1系列PLC在焦?fàn)t煤氣風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)中的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的繼電器的相比，PLC具有制造價(jià)格相當(dāng)，使用壽命更長、維修更方便，其觸點(diǎn)比繼電器響應(yīng)時(shí)間快，周期更短。在本文中，PLC取代了傳統(tǒng)繼電器來作為工業(yè)控制，使得線路更加簡化，維修更加方便，使得變頻器在手、自動(dòng)之間的切換擾動(dòng)減少。
1、概述
        焦?fàn)t生產(chǎn)工藝中,化產(chǎn)部分鼓冷風(fēng)機(jī)是焦?fàn)t生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，它關(guān)系到煉焦焦碳質(zhì)量的穩(wěn)定,煤氣壓力控制的好壞也關(guān)系到是否對(duì)環(huán)境有多大的污染程度。如圖：變頻器控制風(fēng)機(jī)A,風(fēng)機(jī)B，風(fēng)機(jī)C。控制參數(shù)為集氣管壓力。該變頻器采用日本東芝公司產(chǎn)VFA5P—4220K變頻器。由于焦?fàn)t煤氣控制壓力要求較高，一般在60-80Pa的微正壓力，當(dāng)集氣管中實(shí)際壓力產(chǎn)生變化時(shí)，通過壓力變送器將測出的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成4～20mA電流信號(hào)，將信號(hào)送給工控機(jī)，工控機(jī)進(jìn)行模糊運(yùn)算，輸出信號(hào)傳給PLC和PV，PLC經(jīng)手自動(dòng)切換后將信號(hào)傳給變頻。該系統(tǒng)由工控機(jī)與PLC共同作用，控制3臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)變頻器通過輸出不同的電壓和頻率來控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變風(fēng)機(jī)的流量。該系統(tǒng)由工控機(jī)與PLC共同作用，是工控機(jī)采用上升管煤氣壓力作為負(fù)反饋的閉環(huán)調(diào)節(jié)。
圖1

2、自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成及功能
（一）、控制系統(tǒng)構(gòu)成
        控制系統(tǒng)由PLC系統(tǒng)、工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、變頻調(diào)速、配套儀表、手操器集中調(diào)節(jié)等子系統(tǒng)組成。說明：該系統(tǒng)控制方式為2用1備，也可一用二備，具體由工藝上定。其中工控系統(tǒng)采用陜西韓城市信惠豐自動(dòng)化工程公司的集氣管煤氣壓力計(jì)算機(jī)模糊控制系統(tǒng)。
系統(tǒng)可在兩種方式下切換工作：
(1).全自動(dòng)工作方式：計(jì)算機(jī)對(duì)各焦?fàn)t集氣管壓力采集、運(yùn)算，輸出信號(hào)通過PLC對(duì)變頻器進(jìn)行自動(dòng)控制，毋需人工干預(yù)。變頻器投入自動(dòng)運(yùn)行后，系統(tǒng)根據(jù)集氣管壓力的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率 ：集氣管壓力高于設(shè)定值時(shí)，變頻器的輸出頻率增加，使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速加快，抽氣量增加；集氣管壓力低于設(shè)定值時(shí)，變頻器的輸出頻率減小，使風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，減少抽氣量
(2).手動(dòng)調(diào)節(jié)：在自動(dòng)系統(tǒng)故障情況下，操作人員根據(jù)焦?fàn)t煤氣壓力，由SA通過PLC將變頻器轉(zhuǎn)為手動(dòng)，操作面板電位器直接變頻器進(jìn)行操作和通過操作器進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作。

3、PLC硬件I/O電路及變頻器電路
• PLC硬件I/O電路
        本系統(tǒng)PLC輸入、輸出皆為開關(guān)量，PLC采用富士NB1系列可編程控制器，其輸入12點(diǎn)，輸出12點(diǎn)，共計(jì)24點(diǎn)。如圖2所示：其中輸入量有：啟動(dòng)按鈕：SB1停止按鈕：SB2、手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1、變頻器報(bào)警輸入FLA、FLC。輸出量有變頻器的手動(dòng)調(diào)節(jié)RR、自動(dòng)調(diào)節(jié)IV、啟動(dòng)信號(hào)F、主接觸器閉合。由于主接觸器閉合時(shí)觸點(diǎn)容量較大，所以加了一個(gè)中間繼電器1K作為拓展。該圖中只列了一臺(tái)變頻器的手自動(dòng)回路，其它2臺(tái)變頻器依次接入。

PLCI/O接線圖
• 變頻器電路

控制回路如下：

4、軟件編程及變頻器參數(shù)的設(shè)定
• 富士NB系列PLC編程詳見NB軟件篇，正如上圖所示，PLC在該控制中邏輯簡單，編程采用助記符語言，通過手持式編程器輸入，控制更加優(yōu)化。
• VFA5P—4220KP變頻器的設(shè)定：電機(jī)用參數(shù)、基本參數(shù)按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定，其中關(guān)鍵的參數(shù)GrSF頻率參數(shù)中，F(xiàn)C1頻率優(yōu)先選擇1中選2（IV），F(xiàn)C2頻率優(yōu)先選擇2中選1（RR）。保護(hù)關(guān)聯(lián)參數(shù)Cr.Pr中，UuC瞬停不停選ON。

5、系統(tǒng)特點(diǎn)
PLC在控制中取代了繼電器，使得控制線路更加簡化，維修更加方便、快捷。
變頻器在手自動(dòng)切換過程中，擾動(dòng)很小，手自動(dòng)頻率切換波動(dòng)只有0.1HZ左右。
提高了自動(dòng)化程度，減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

參考文獻(xiàn)
VFA5P通用變頻器使用說明書。
NB系列硬件及軟件編程使用說明書


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