基于西門(mén)子PLC的煤氣回收控制系統
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3 控制系統原理
3.1 設計方案
本系統采用step7 v5.3和micro -win step7軟件在windows 2000平臺下開(kāi)發(fā)，編程靈活方便。軟件采用模塊化編程結構，整個(gè)控制系統包括煤氣柜控制和減壓站控制兩大部分。煤氣柜控制部分分別完成油泵、煤氣管道電動(dòng)蝶閥與煤氣放散閥、煤氣調節閥等設備的控制與聯(lián)鎖保護、工藝參數檢測與報警功能。受控設備設計為現場(chǎng)手動(dòng)和集中控制兩種控制方式。集中控制包括設備單動(dòng)和設備聯(lián)動(dòng)自動(dòng)兩種控制方式，在集中控制方式下操作人員在hmi畫(huà)面上進(jìn)行單動(dòng)操作和聯(lián)動(dòng)自動(dòng)方式選擇。減壓站控制通過(guò)調節三臺壓力調節閥，實(shí)現壓力降壓穩壓功能，主要有手動(dòng)、自動(dòng)、遠控三種操作模式。
3.2 進(jìn)氣調節閥pid控制
在煤氣管道上設有一煤氣調節閥，通過(guò)調節進(jìn)氣量實(shí)現對活塞速度的調節。本例的pid控制邏輯采用step7軟件集成的系統塊fb41實(shí)現。實(shí)踐中以活塞速度為控制值以閥門(mén)開(kāi)度為控制對象加以適當地調整p、i參數即可。
3.3 油泵控制
該煤氣柜設有8臺油泵用于密封油的循環(huán)。8臺油泵分為4組，每組2臺（1主1輔可選）。每臺泵控制要求相同。在單動(dòng)方式下CONTROL ENGINEERING China版權所有，油泵的啟?？刂剖遣僮鲉T在hmi畫(huà)面上完成的。在聯(lián)動(dòng)方式下，油泵的啟?？刂婆c油箱油位聯(lián)鎖，而無(wú)需操作員干預。圖2示出在集控方式下油泵的控制邏輯。
3.4 降壓穩壓自動(dòng)調節
降壓穩壓自動(dòng)調節起保證管網(wǎng)煤氣壓力穩定和將高壓煤氣轉為低壓煤氣的作用。該功能使用s7-200plc完成，系統使用分程的pid自動(dòng)調節，系統pid具有自整定功能。分程的pid對三臺調節閥進(jìn)行控制，根據工況三臺調節閥按順序開(kāi)關(guān)。采用分程調節擴大了系統調節范圍，提高了調節精度。
3.5 柜高自動(dòng)調節
柜高自動(dòng)調節主要起保障煤氣柜在安全高度范圍運行。系統采用模糊控制算法通過(guò)控制減壓站的壓力穩定值進(jìn)行控制。模糊控制根據實(shí)際專(zhuān)家經(jīng)驗進(jìn)行推導算出不同工況下的壓力設定值，減壓站根據模糊算法結果進(jìn)行變參數pid調節。煤氣柜柜體壓力設計為11kpa，氣柜高75米，氣柜柜高正?？刂圃?0米，此時(shí)遠程站調壓設定壓力為11kpa。當煤氣用戶(hù)的煤氣用量增大時(shí)，氣柜柜高就會(huì )下降，當氣柜高度下降到45米時(shí)CONTROL ENGINEERING China版權所有，主站就會(huì )將設定壓力改為11.6kpa，此時(shí)氣柜高度就會(huì )隨著(zhù)管網(wǎng)壓力的上升而上升。當氣柜高度上升到50米時(shí)，主站就會(huì )將設定壓力改為11kpa。當氣柜高度繼續上升到55米時(shí)，主站就會(huì )將設定壓力改為10.5kpa，此時(shí)氣柜高度就會(huì )隨著(zhù)管網(wǎng)壓力的下降而下降。這樣，柜高自動(dòng)調節采用模糊控制既保證了煤氣管網(wǎng)壓力，使用戶(hù)得到了基本穩定的煤氣壓力；又保證了煤氣柜的柜高控制工程網(wǎng)版權所有，使煤氣氣源不充足的時(shí)候，短時(shí)間緩解管網(wǎng)煤氣量。這種控制有效的保證了生產(chǎn)的安全性。
3.6 數據組織與報警
系統實(shí)現了包括co濃度、壓力、溫度、柜容、柜高、管網(wǎng)壓力等模擬量的數據轉化與顯示；油泵運行、閥位狀態(tài)、油箱液位開(kāi)關(guān)狀態(tài)等數字量的采集與顯示；與其他控制系統的通訊數據組織；重要參數聲光報警；重要數據的歷史（實(shí)時(shí)）趨勢。
4 結束語(yǔ)
本控制系統以plc為核心，實(shí)現了煤氣回收生產(chǎn)工藝的自動(dòng)控制。該系統經(jīng)過(guò)調試運行證明，系統自動(dòng)化程度高，控制穩定可靠，操作直觀(guān)方便www.cechina.cn，得到了用戶(hù)的一致好評。具有很好的應用前景。
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