Kaip integruoti elektrinius vožtuvus į PLC pagrįstas valdymo sistemas?
Palik žinutę
Šiuolaikinėse pramoninės automatikos sistemose elektriniai vožtuvai yra pagrindinės pavaros skysčiams valdyti. Jis ne tik greitai reaguoja ir tiksliai valdo, bet ir palengvina nuotolinį veikimą. Tai ypač tinka deriniui su PLC sistemomis, kad būtų pasiektas aukštesnis automatizavimo lygis. Tačiau norint teisingai integruoti elektrinį vožtuvą į PLC pagrįstą valdymo sistemą, reikia daugiau nei fizinių laidų. Mes taip pat turime atidžiai apsvarstyti daugybę klausimų, tokių kaip valdymo metodai, kaip suderinti signalus ir kaip suprojektuoti valdymo logiką.
Valdymo metodas
Nors elektriniai vožtuvai funkcionuoja valdant jungiklius ar reguliuojant srautą, jie daugiausia suskirstomi į dvi kategorijas valdymo signalo tipų atžvilgiu: perjungimo valdymo (pvz., Dviejų padėčių valdymo tipas) ir analoginis valdymas (pvz., Proporcinio reguliavimo tipas).
Perjungimo valdymas realizuoja „ON-OFF“ logiką per sausus kontaktus. Šis vožtuvo tipas daugiausia naudojamas sistemos situacijose, kurias reikia tik visiškai atidaryti arba visiškai uždaryti, pavyzdžiui, aušinimo vandens įleidimo angos ir lizdo, garo pradžios ir sustabdymo valdymo, vožtuvų grupių apsaugos ir kt. Atitinkama PLC programa taip pat yra gana paprasta. Norint išvengti neaiškios būsenos, jums reikia tik užtikrinti loginį sprendimą dėl „atviros padėties“ ir „uždaros padėties“ grįžtamojo ryšio signalų.
Analogiškai kontroliuojamas elektrinis vožtuvas paprastai yra su servo valdymo sistema ir grįžtamojo ryšio padėties jutikliu, kad gautų nuolatinį signalą, kurį pateikė PLC analoginis išvesties modulis (AO). PLC gali nuolat išvesti valdymo srovę arba 4–2 0 Ma arba 0–10 V įtampą, leidžiančią vožtuvui išlikti bet kurioje padėtyje, kad būtų galima nuolat proporcingai sureguliuoti skystį. Šio tipo sistema dažnai naudojama scenarijuose, kuriems reikalingas jautrus atsakas ir didelis kontrolės tikslumas, pavyzdžiui, katilo vandens tiekimo reguliavimas, vandens valymo aeracijos sistema, cheminio proceso medžiagos ir skysčio santykis ir kt.
Todėl prieš PLC programavimą turi būti aiškus naudojamo elektrinio vožtuvo valdymo mechanizmas. Jei analoginis vožtuvas yra klaidingai sujungtas perjungimo režimu arba signalo amplitudė nesutampa, valdiklis gali sugesti arba gali būti sudegintas pats vožtuvas ar pats PLC modulis. Elektrinio vožtuvo parinkimo etapas turėtų būti lyginamas su PLC modulio parametrais, kad būtų užtikrinta, jog valdymo metodas ir signalo tipas yra visiškai suderinamas.
Signalo laidų struktūra
Elektrinio vožtuvo prijungimas prie PLC valdymo sistemos yra ne tik fizinės linijos jungties užbaigimas, bet ir dar svarbiau, užtikrinant, kad būtų koordinuojami signalai ir galimybė atsispirti trukdžiams. Ypač pramoninėse vietose, kuriose yra sudėtinga elektromagnetinė aplinka, daugelio tipų įranga ir mišrių signalų tipai, nepagrįstos laidų struktūros ne tik lemia gedimus ir nenormalius grįžtamąjį ryšį, tačiau sunkiais atvejais taip pat gali būti pažeista moduliu arba loginis žlugimas. Todėl laidų struktūros projektavimas turėtų būti išsamiai atsižvelgiama iš trijų lygių: elektros apsauga, signalo aiškumas ir anti-interferencijos galimybė.
Elektriniams vožtuvams, kontroliuojami perjungiant kiekius, veiksmo instrukcijas paprastai išduodamos PLC skaitmeninio išvesties taškas (DO). Tačiau tiesiogiai varomi elektriniai vožtuvai dažnai turi problemų, tokių kaip nepakankama srovės apkrova ir atvirkštinės įtampos poveikis. Todėl rekomenduojama naudoti tarpinę relę arba kietojo kūno relę kaip „buferinį sluoksnį“, o PLC valdykite relės ritę, tada naudokite paprastai atvirą relės kontaktą, kad perjungtumėte maitinimo šaltinį ir valdytumėte elektrinio vožtuvo išjungimą. Šis metodas gali ne tik atskirti PLC išėjimą ir apkrovos srovę, bet ir užkirsti kelią elektrinio vožtuvo variklio sukuriama elektromotyvinė jėga paleidus ar sustabdant PLC trukdymą ar pažeidimą.
Kalbant apie signalo grandines, elektriniai vožtuvai paprastai yra su sausais kontaktiniais atsiliepimais apie „atvirą padėtį“ ir „uždarą padėtį“, ir šiuos signalus reikia prijungti prie PLC skaitmeninio įvesties (DI). Inžinieriai turi patvirtinti prieš laidus: ar šie grįžtamojo ryšio taškai yra aktyvūs išėjimai (su įtampa), ar pasyvūs kontaktai (uždaryti signalai), kad pasirinktumėte tinkamą prieigos metodą. Pvz., Jei PLC DI modulis yra NPN įvesties tipas, pasyvus signalas turėtų būti uždarytas įprasta neigiama kilpa; Jei tai yra PNP įvesties tipas, jį turėtų paskatinti bendras teigiamas elektrodas. Dėl netinkamo ryšio įvestis visada bus įjungtas, visada išjungtas ar nereaguojantis, rimtai paveikdamas valdymo logikos tikslumą.
Analoginių valdymo elektrinių vožtuvų laidai turi didesnius anti-interferencijos reikalavimus. Viena vertus, PLC analoginio išvesties modulis (AO) turi išvesti 0 - 10 V arba 4–20MA signalą vožtuvo servo tvarkyklei. Kita vertus, dabartinį vožtuvo grįžtamojo ryšio atidarymo ar padėties signalą reikia nuskaityti naudojant analoginio įvesties modulį (AI). Norint užtikrinti tikslų analoginių signalų perdavimą, laidams turėtų būti naudojami susukti poros ekranuoti laidai, ypač kai kabelio ilgis viršija 3 metrus. Ekrano sluoksnis turi būti įžemintas viename gale, paprastai valdymo spintelės gale, o ne vožtuvo gale, kad būtų išvengta signalo dreifo, kurį sukelia žemės kilpos srovės.
Elektrinio vožtuvo valdymo programa negali tiesiog likti paprastu loginiu „siuntimo instrukcijų“ ar „grįžtamojo ryšio gavimo“ lygiu, bet turėtų sukurti trigubą uždarojo ciklo struktūrą, kurios būsenos sprendimas būtų vertinamas kaip prielaida, grįžtamojo ryšio patvirtinimas kaip branduolys, ir veiksmo valdymas, kaip rezultatas, taip pagerinant sistemos toleranciją gedimams ir savęs taisymo galimybes.
Pvz., Kontroliuojant perjungimo elektrinį vožtuvą, programa pirmiausia turėtų nustatyti, ar šiuo metu leidžiama pradėti prieš išvedant veiksmo komandą, kad būtų išvengta pakartotinio vykdymo ar loginių konfliktų; Išleidus komandą „Atviras vožtuvas“, stebėjimo laikmatis turėtų būti nedelsiant paleistas ir toliau aptikti, ar „atvira padėtis“ gaunama per nurodytą laiką. Grįžtamojo ryšio signalas, jei trūksta grįžtamojo ryšio, bus suaktyvinamas aliarmo raginimas, tai rodo, kad gali būti įstrigęs, grįžtamojo ryšio anomalijos ar kontrolės gedimas; Jei vožtuvo atidarymo proceso metu gaunamas „uždaros padėties“ signalas, jis bus laikomas rimtu logikos anomalija, o dabartinė komanda turi būti nutraukta, o gedimų tvarkymo programa turi būti vykdoma, kad būtų užtikrintas saugus sistemos išjungimas.
