摘要：PLC在工業(yè)控制應用越來越普及，本文介紹富士NB1系列PLC在焦爐煤氣風機自動調節(jié)中的應用。與傳統(tǒng)的繼電器的相比，PLC具有制造價格相當，使用壽命更長、維修更方便，其觸點比繼電器響應時間快，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、自動之間的切換擾動減少。
1、概述
        焦爐生產工藝中,化產部分鼓冷風機是焦爐生產的重要環(huán)節(jié)，它關系到煉焦焦碳質量的穩(wěn)定,煤氣壓力控制的好壞也關系到是否對環(huán)境有多大的污染程度。如圖：變頻器控制風機A,風機B，風機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VFA5P—4220K變頻器。由于焦爐煤氣控制壓力要求較高，一般在60-80Pa的微正壓力，當集氣管中實際壓力產生變化時，通過壓力變送器將測出的壓力信號轉換成4～20mA電流信號，將信號送給工控機，工控機進行模糊運算，輸出信號傳給PLC和PV，PLC經手自動切換后將信號傳給變頻。該系統(tǒng)由工控機與PLC共同作用，控制3臺羅茨風機變頻器通過輸出不同的電壓和頻率來控制風機的轉速，從而改變風機的流量。該系統(tǒng)由工控機與PLC共同作用，是工控機采用上升管煤氣壓力作為負反饋的閉環(huán)調節(jié)。
圖1

2、自動控制系統(tǒng)構成及功能
（一）、控制系統(tǒng)構成
        控制系統(tǒng)由PLC系統(tǒng)、工業(yè)計算機系統(tǒng)、變頻調速、配套儀表、手操器集中調節(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化工程公司的集氣管煤氣壓力計算機模糊控制系統(tǒng)。
系統(tǒng)可在兩種方式下切換工作：
(1).全自動工作方式：計算機對各焦爐集氣管壓力采集、運算，輸出信號通過PLC對變頻器進行自動控制，毋需人工干預。變頻器投入自動運行后，系統(tǒng)根據(jù)集氣管壓力的大小自動調節(jié)變頻器的輸出頻率 ：集氣管壓力高于設定值時，變頻器的輸出頻率增加，使風機轉速加快，抽氣量增加；集氣管壓力低于設定值時，變頻器的輸出頻率減小，使風機轉速下降，減少抽氣量
(2).手動調節(jié)：在自動系統(tǒng)故障情況下，操作人員根據(jù)焦爐煤氣壓力，由SA通過PLC將變頻器轉為手動，操作面板電位器直接變頻器進行操作和通過操作器進行遠距離操作。

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、輸出皆為開關量，PLC采用富士NB1系列可編程控制器，其輸入12點，輸出12點，共計24點。如圖2所示：其中輸入量有：啟動按鈕：SB1停止按鈕：SB2、手動/自動轉換開關SA1、變頻器報警輸入FLA、FLC。輸出量有變頻器的手動調節(jié)RR、自動調節(jié)IV、啟動信號F、主接觸器閉合。由于主接觸器閉合時觸點容量較大，所以加了一個中間繼電器1K作為拓展。該圖中只列了一臺變頻器的手自動回路，其它2臺變頻器依次接入。

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變頻器的設定：電機用參數(shù)、基本參數(shù)按標準設定，其中關鍵的參數(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）。保護關聯(lián)參數(shù)Cr.Pr中，UuC瞬停不停選ON。

5、系統(tǒng)特點
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。
變頻器在手自動切換過程中，擾動很小，手自動頻率切換波動只有0.1HZ左右。
提高了自動化程度，減輕了操作人員的勞動強度。

參考文獻
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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