淺析單法蘭差壓變送器遠(yuǎn)程集中控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

 

2．2．3低壓?jiǎn)��?dòng)柜

低壓?jiǎn)��?dòng)柜為單法蘭差壓變送器附屬設(shè)備電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置，具有就地啟動(dòng)和試驗(yàn)功能，可以對(duì)單法蘭差壓變送器各輔機(jī)進(jìn)行單機(jī)啟停、試驗(yàn)。

 

2．2．4PLC控制柜

采用AB-1756系列可編程控制器，在集中控制層設(shè)控制主站、分站，主站采用冗余CPU結(jié)構(gòu)，在單法蘭差壓變送器高壓變頻器等處設(shè)遠(yuǎn)程I/O分站。系統(tǒng)架構(gòu)采用控制網(wǎng)冗余通信網(wǎng)絡(luò)，便于與控制系統(tǒng)通信［6-7］。

PLC控制柜包括:2塊PA72型電源模塊、2塊CN2Ｒ型控制網(wǎng)通信模塊、14塊IM16I型開關(guān)量輸入模塊、2塊OW16I型開關(guān)量輸出模塊、1塊IF16型模擬量輸入模塊、1塊OF8型模擬量輸出模塊、6塊IＲ6I型熱電偶模擬量輸入(ＲTD)模塊、2個(gè)A13型槽機(jī)架、交流穩(wěn)壓電源、直流24VUPS不間斷電源、斷路器、繼電器、HTB-1100S型的單模雙纖光電轉(zhuǎn)換開關(guān)等，單法蘭差壓變送器的各種監(jiān)測(cè)信號(hào)通過(guò)線纜傳輸?shù)絇LC控制柜，由PLC實(shí)現(xiàn)各類信號(hào)的運(yùn)算，并發(fā)出相應(yīng)的控制指令。PLC輸出控制方式有3種，系統(tǒng)采用繼電器輸出方式，輸出電源220V，輸入方式采用開關(guān)量輸入，輸入電源220V，按鈕方式。單法蘭差壓變送器PLC組成如圖2所示。

 

 

2．3遠(yuǎn)程管理層

遠(yuǎn)程管理層由裝車站的HTB-1100S型單模雙纖光電轉(zhuǎn)換開關(guān)、EK1-2526M型工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、兩臺(tái)工控機(jī)、兩臺(tái)顯示器、打印機(jī)、通信線纜組成，下位機(jī)(PLC控制柜)傳輸?shù)耐ㄐ判盘?hào)經(jīng)光纖轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行光電信號(hào)轉(zhuǎn)換，再由工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)拓展工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)通信線纜將電信號(hào)傳輸?shù)絻膳_(tái)工控機(jī)，通過(guò)工控機(jī)、顯示器實(shí)現(xiàn)單法蘭差壓變送器的遠(yuǎn)程集控。系統(tǒng)可實(shí)時(shí)顯示每部單法蘭差壓變送器及其輔機(jī)各類保護(hù)的工作狀態(tài)，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常情況，為事故的處理和設(shè)備的維護(hù)提供便利。

 

3PLC控制系統(tǒng)的工作原理

PLC控制系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)化、工業(yè)控制等技術(shù)，通過(guò)傳感器對(duì)單法蘭差壓變送器及其附屬設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。傳感器將實(shí)時(shí)測(cè)量采集到的運(yùn)行工況參數(shù)(如跑偏、撕裂、拉繩、欠速、溫度、油壓等)通過(guò)工業(yè)控制總線通信技術(shù)，反饋給PLC控制層進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。經(jīng)過(guò)PLC綜合處理后，一方面將控制數(shù)據(jù)傳送到現(xiàn)場(chǎng)所控設(shè)備，完成設(shè)備的自動(dòng)啟停;另一方面工業(yè)以太網(wǎng)將處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)上位機(jī)的組態(tài)軟件處理成圖像，以友好的人機(jī)畫面提供給單法蘭差壓變送器集控員，集控員根據(jù)單法蘭差壓變送器的運(yùn)行情況，進(jìn)行具體操作與控制，下達(dá)操作指令，逆向傳輸，通過(guò)上位機(jī)—PLC—現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的順序，完成對(duì)設(shè)備的控制，#終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與自動(dòng)化集中控制［8-10］。

 

4遠(yuǎn)程集控的功能

遠(yuǎn)程集控方式時(shí)，需將高壓變頻啟動(dòng)器的電源開關(guān)柜的遠(yuǎn)程/就地控制轉(zhuǎn)換開關(guān)置于遠(yuǎn)控位置，由遠(yuǎn)程管理層的集控員進(jìn)行設(shè)備的遠(yuǎn)程集中控制。單法蘭差壓變送器啟動(dòng)時(shí)必須先輔機(jī)后主機(jī)，停機(jī)時(shí)先主機(jī)后輔機(jī)。單法蘭差壓變送器開機(jī)前必須先打開盤閘，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)減速器的冷卻風(fēng)扇和減速器的強(qiáng)制潤(rùn)滑油泵，確保液壓漲緊裝置正常，電動(dòng)機(jī)及減速器的冷卻風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)正常，減速器的強(qiáng)制潤(rùn)滑油泵運(yùn)行正常，潤(rùn)滑油壓正常，單法蘭差壓變送器的拉繩開關(guān)、失速開關(guān)、防撕裂開關(guān)、跑偏開關(guān)均在正常狀態(tài)，高壓變頻器在待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)，單法蘭差壓變送器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將監(jiān)測(cè)到的狀態(tài)信號(hào)傳遞到集中控制層的PLC控制系統(tǒng)，由PLC發(fā)出單法蘭差壓變送器主電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)指令，啟動(dòng)單法蘭差壓變送器。當(dāng)運(yùn)行中的單法蘭差壓變送器發(fā)生以下情況:單法蘭差壓變送器電參數(shù)異常動(dòng)作、拉繩開關(guān)動(dòng)作、欠速85%及以下持續(xù)1min、防撕裂開關(guān)動(dòng)作、跑偏開關(guān)二級(jí)保護(hù)動(dòng)作(一級(jí)報(bào)警，二級(jí)動(dòng)作)時(shí)，監(jiān)測(cè)信號(hào)傳遞到PLC控制柜，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，發(fā)出立即停機(jī)指令［11］。

單法蘭差壓變送器煤流運(yùn)輸系統(tǒng)的閉鎖控制啟停順序:逆煤流啟動(dòng)、順煤流停止;任何一部單法蘭差壓變送器故障急停時(shí)，該部單法蘭差壓變送器停機(jī)，上部單法蘭差壓變送器及上上部單法蘭差壓變送器立即停機(jī)。

 

5實(shí)際應(yīng)用效果

單法蘭差壓變送器遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)可以避免啟動(dòng)設(shè)備時(shí)，操作人員因誤操作造成單法蘭差壓變送器輔機(jī)未啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)單法蘭差壓變送器主電動(dòng)機(jī)而損壞設(shè)備。單法蘭差壓變送器的聯(lián)鎖啟停避免了下部單法蘭差壓變送器急停時(shí)造成的堆煤現(xiàn)象，減少了人工清理工作。該系統(tǒng)在正通煤業(yè)公司火車裝車系統(tǒng)進(jìn)行了具體的實(shí)施，能夠根據(jù)上位機(jī)顯現(xiàn)單法蘭差壓變送器故障現(xiàn)象準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)，有助于及時(shí)處理單法蘭差壓變送器各類事故，減少了單法蘭差壓變送器維修人員及巡檢人員，提高了單法蘭差壓變送器生產(chǎn)安全可靠性，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

6結(jié)論

基于工業(yè)以太網(wǎng)的單法蘭差壓變送器遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了火車裝車系統(tǒng)三級(jí)單法蘭差壓變送器的聯(lián)鎖啟停，數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確，PLC控制系統(tǒng)相應(yīng)靈敏，保護(hù)功能完善。煤流運(yùn)輸系統(tǒng)的集控系統(tǒng)采用控制網(wǎng)冗余通信網(wǎng)絡(luò)，可與控制系統(tǒng)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)各類信息集成，與礦井實(shí)現(xiàn)信息互通、共享，為礦井實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化、信息化創(chuàng)造條件。